3. Азотсодержащие органические соединения
Нитросоединения
НИТРОСОЕДИНЕНИЯ − производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на нитрогруппу (NO2).
Строение
В зависимости от того, с какими атомами углерода связана нитрогруппа, различают первичные (I), вторичные (II) и третичные (III) нитросоединения.
Номенклатура
По систематической номенклатуре нитросоединения называют, добавляя приставку нитро- к названию соответствующего углеводорода.
Получение
1. При действии азотистокислого серебра на галогеналканы
2. Нитрование алканов разбавленной азотной кислотой при нагревании до 250–500 оС и давлении (парофазное нитрование) – реакция Коновалова. Замещение водорода происходит у менее гидрогенизированного атома углерода
Механизм взаимодействия – радикальный. Нитрующий агент NO2 – радикалоподобный оксид азота
Взаимодействие двух радикалов приводит к образованию нитросоединений:
Химические свойства
1. Восстановление нитросоединений с образованием первичных аминов
2. Действие щелочей на нитросоединения
3. Взаимодействие с азотистой кислотой (является качественной реакцией на нитросоединения):
а) соли нитроловых кислот окрашены в ярко-красный цвет (с вторичными нитросоединениями):
б) псевдонитрол имеет бирюзовое окрашивание (с третичныминитросоединениями):
3.2. Амины
АМИНЫ − органические соединения, которые можно рассматривать как производные аммиака, в котором атомы водорода (один, два или три) замещены на углеводородные радикалы.
Амины могут быть первичными, вторичными и третичными (в зависимости от того, сколько атомов водорода при одном атоме углерода замещены на радикал)
Изомерия
Изомерия аминов связана:
1. Со строением углеродного скелета и положением аминогруппы
2. Первичные, вторичные и третичные амины, содержащие одинаковое число атомов углерода, являются изомерами друг друга
Номенклатура
По рациональной номенклатуре название строится следующим образом: в алфавитном порядке перечисляют названия углеводородных радикалов и добавляют окончание -амин.
По систематической номенклатуре
Получение
1. Алкилирование аммиака (при нагревании и при повышенном давлении)
При избытке алкилгалогенида можно получить:
2. Первичные амины получают:
а) восстановлением нитросоединений
б) при восстановлении амидов сильными восстановителями
в) восстановлением нитрилов
3. Взаимодействие амидов кислот со щелочными растворами бромноватистых или хлорноватистых солей (реакция Гофмана)
4. В биологических системах может происходить ферментативноедекарбоксилирование аминокислот
Химические свойства
1. Благодаря наличию электронной пары на атоме азота, все амины обладают основными свойствами. Причём, алифатические амины более сильные основания, чем аммиак.
Водные растворы аминов имеют щелочную реакцию (окрашивают красный лакмус в синий цвет)
2. Амины взаимодействуют с кислотами, образуя соли, которые являются аналогами солей аммония
3. Щёлочи превращают соли аминов в свободные амины
4. Амины – органические аналоги аммиака, поэтому они могут образовывать комплексные соединения с переходными металлами
5. Взаимодействие с азотистой кислотой:
а) первичные амины
б) вторичные амины образуют нитрозоамины
в) третичные амины устойчивы к действию кислоты.
6. Амины вступают в реакцию алкилирования
7. Амины вступают в реакцию ацилирования
