Ацилирование и алкилирование аминов

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Содержание

1. Введение

. Ацилирование и алкилирование аминов Амины: номенклатура, классификация, применение Химические свойства аминов Основные и кислотные свойства Реакции ацилирования Реакции алкилирования

Ацилирование и алкилирование по Фриделю-Крафтсу Взаимодействие аминов с азотистой кислотой Методы получения аминов Алкилирование аммиака и аминов

Восстановление азотсодержащих органических соединений Перегруппировка Гофмана Биологически активные амины и их производные

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Акридон: получение, свойства и применение

9-аминоакридин: получение, свойства и применение

Заключение

Список литературы

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

1. Введение

Амины - производные аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода заметены углеводородными радикалами. По числу замешенных атомов водорода они делятся на первичные, вторичные и третичные амины.

Существуют и четвертичные аммониевые соли, например хлорид тетраметиламония, соответствующее ему основание - гидроксид тетраметиламмония, который представляет собой сильное основание,

аналогичное щелочных металлов, так как связь с гидроксильной группой здесь ионная [10].

В зависимости от природы углеводородных радикалов амины подразделяются на алифатические, алициклические, ароматические и смешанные (имеющие алифатический и ароматический радикалы). Эти соединения отличаются друг от друга строением углеводородных радикалов.

Названия простых по строению аминов образуют от названий соответствующих углеводородных радикалов, связанных с атомом азота,

добавляя в конце корень-амин. Кроме того, ароматические амины имеют тривиальные названия.

Химические свойства аминов определяются в основном присутствием атома азота с неподеленной парой электронов, наличие которой обуславливает их основные и нуклеофильные свойства.

Нуклеофильность и основность аминов изменяются, как правило,

симбатно: они уменьшаются с уменьшением электроннной плотности на атоме азота или при его пространственном экранировании и увеличиваются с увеличением электронной плотности на атоме азота или с увеличением его доступности.

Амины, чаще в виде полифункциональных производных, находят применение, являясь обычно полупродуктами в органических синтезах.

Получаются с применением аминов такие лекарственные препараты, как

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

новокаин, спазмолитин, парацетамол, сульфаниламидные препараты [1].

Широко амины и их производные применяется в производстве инсектицидов, фунгицидов, ускорителей вулканизации, поверхностно-

активных веществ, красителей, ракетных топлив, растворителей и т.д.

Все выше сказанное подтверждает актуальность темы представленной работы.

Цель работы: изучить реакции ацилирования и алкилирования аминов.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

. Рассмотреть общую характеристику аминов.

. Рассмотреть химические свойства аминов.

. Проанализировать методы получения аминов.

. Дать характеристику биогенным аминам.

. Представить получение, свойства и применение 9-аминоакридина.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

2. Ацилирование и алкилирование аминов

Амины: номенклатура, классификация, применение

Аминами называются органические производные аммиака, в котором один, два или все три атома водорода замещены на углеводородные

радикалы (предельные, непредельные, ароматические).

Название аминов производят от названия углеводородного радикала с

добавлением окончания -амин или от названия соответствующего

углеводорода с приставкой амино-.

Примеры приведена на Рис. 1:

фениламин (анилин)

Рис. 1. Примеры полуструктурных формул аминов и их названия

В зависимости от числа атомов водорода, замещенных в аммиаке на углеводородные радикалы, различают первичные, вторичные и третичные амины (Рис. 2):

Рис. 2. Классификация аминов. R, R’, R’’ - углеводородные радикалы

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Алкиламины содержат только алифатические углеводородные радикалы, например (Рис. 3):

Рис. 3. Примеры алкиламинов

Ариламины содержат ароматические радикалы с атомом азота в ароматическом кольце, например (ри№с. 4):

Рис. 4. Примеры ариламинов

Алкилариламины содержат алифатические и ароматические радикалы, например (Рис. 5):

Рис. 5. Примеры алкилариламинов

Гетероциклические амины содержат азот в цикле, например (Рис. 6):

Рис. 6. Примеры гетероциклических аминов Амины, чаще в виде полифункциональных производных, находят

применение, являясь обычно полупродуктами в органических синтезах. Получаются с применением аминов такие лекарственные препараты, как новокаин, спазмолитин, парацетамол, сульфаниламидные препараты [5].

Широкое применение нашли соединения с упрощенной адреналиновой структурой, такие, как эфедрин, амфетамин, первитин и т.д. (Рис. 7)

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 7. Формулы эфедрина (а), амфетамина (b), первитина (с)

Эти соединения, обладая структурой близкой к структуре адреналина, оказывают стимулирующее, возбуждающее действие, но более сильное и продолжительное.

Амины широко используются в качестве термо- и светостабилизаторов

(Рис. 8):

Рис. 8. Формулы представителей аминов термо- и светостабилизаторов

Амины могут выступать в роли модификаторов резин и как вулканизирующие агенты (Рис. 9):

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 9. Формулы представителей аминов модификаторов резин и вулканизирующие агенты

Мономеры для синтеза полиамидов (Рис. 10):

Рис. 10. Формулы представителей аминов мономеров для синтеза полиамидов

Амины могут быть использованы и как красители (Рис. 11):

Рис. 11. Формулы представителей аминов красителей

Фотореактивы (Рис. 12):

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

Рис. 12. Формулы представителей аминов фотореактивов

Метиламин применяется в производстве инсектицидов, фунгицидов, ускорителей вулканизации, поверхностно-активных веществ, красителей, ракетных топлив, растворителей.

Триэтиламин применяется в производстве ускорителей вулканизации, ингибиторов коррозии, растворитель.

Анилин: производство N,N-диметиланилина, дифениламина, лекарственных средств, антиоксидантов, ускорителей вулканизации и фотоматериалов.

Некоторые амины применяются как селективные растворители для извлечения урана из сернокислых растворов. Амины, обладающие запахом рыбы, используются как приманка в борьбе с полевыми грызунами.

Третичные амины и соли четвертичных аммониевых оснований получили широкое распространение в качестве катализаторов межфазного переноса в органическом синтезе [2,3].

Химические свойства аминов

Химические свойства аминов определяются в основном присутствием атома азота с неподеленной парой электронов, наличие которой обуславливает их основные и нуклеофильные свойства.

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts

2.2.1 Основные и кислотные свойства

Алифатические амины являются сильными основаниями (= 1011) и превосходят по основности аммиак. Их водные растворы имеют щелочную реакцию:

+ H2O → RNH3+ + OH - (1)

Ароматические амины - слабые основания (= 3-5), что связано с разрушением при протонированиии стабильной сопряженной системы, в которой участвует неподеленная пара электронов азота (см. лек. №4).

При взаимодействии с кислотами амины образуют растворимые в воде аммониевые соли:

+ HX → RNH3+ X - (2)

Первичные и вторичные амины являются слабыми N-H кислотами (рКа=33-35) и образуют соли при взаимодействии с активными металлами:

+ Na → RNHNa+ + 1/2 H2 (3)

Характер групп, находящихся у атома азота, оказывает большое влияние на основность амина. Обычно алифатические амины, являются сильными основаниями, обладают щелочной реакцией на лакмус и во влажном состоянии поглощают двуокись углерода. Низшие алифатические амины являются, более сильными основаниями, чем аммиак, и титруются кислотами в присутствии метилоранжа или бромфенолблау в качестве индикатора. При наличии ароматического остатка основность аминов выражена значительно слабее; например, анилин и его гомологи, хотя и образуют соли с разбавленными минеральными кислотами, однако не дают щелочной реакции на лакмус и не поглощают двуокись углерода из воздуха. Титрование таких аминов кислотой в присутствии обычных индикаторов не дает удовлетворительных результатов. Напротив, солянокислые соли ароматических аминов легко титруются водным раствором щелочи в присутствии фенолфталеина, т.е. ведут себя в этих условиях, как свободные кислоты. При увеличении числа ароматических радикалов у атома азота наблюдается еще большее уменьшение основности амина. Соли дифениламина гидролизуются в воде в значительной степени с частичным выделением свободного основания. Трифениламин является нейтральным соединением и не образует солей, за исключением комплексного соединения с хлорной кислотой.

Хотя введение нитрогруппы в ядро анилина заметно понижает его основность, нитранилины все же еще обладают основным характером и дают соли с минеральными кислотами, которые, однако, очень легко, гидролизуются при действии воды. Введение более одной нитрогруппы в ядро ведет к дальнейшему понижению основности; действительно, иолинитрамины проявляют лишь незначительную склонность к образованию солей. То же относится и к галоидозамещенным аминам [2].