15. АМІНИ
Аміни – це похідні амоніаку, в яких атоми Гідрогену заміщені на вуглеводневі радикали.
Аміни одержують алкілуванням амоніаку й амінів(реакція Гофмана); відновленням нітросполук (реакція Зініні), амідів, нітрилів, оксидів, гідразонів.
Аміни мають основні властивості, утворюють солі, ізонітрили, діазосполуки, легко окиснюються.
Практичне значення амінів
Путресцин, кадаверин утворюються з амінокислот при гнитті білкових речовин.
Анілін – основна сировина в аніліно-барвниковій промисловості, використовується також у виробництві лікарських та вибухових речовин.
Стрептоцид (або пара-амінобензенсульфамід):
H2N
SO2 NH2
Сульфаніламідний препарат, |
антимікробний |
засіб, що |
|||||
застосовується при лікуванні гнійних ран. |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Таблиця 15.1 |
||
|
Фізичні властивості амінів |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Назва |
|
Формула |
|
Ткип., |
Тпл., |
d420, |
|
|
|
°С |
°С |
кг/дм3 |
|
||
Метиламін |
|
СН3NН2 |
|
-92,5 |
-6,5 |
0,66 |
|
|
|
|
|
|
|
(рідкий) |
|
Диметиламін |
|
(СН3)2NН |
|
-96,0 |
7,4 |
0,68 |
|
Триметиламін |
|
(СН3)3N |
|
-124,0 |
3,5 |
0,68 |
|
Етиламін |
|
С2Н5NН2 |
|
-81,5 |
16,5 |
0,68 |
|
Пропіламін |
|
С3Н7NН2 |
|
-83 |
50 |
0,72 |
|
Анілін |
|
С6Н5NН2 |
|
-6 |
184 |
1,02 |
|
о-Фенілендіамін |
|
С6Н4(NН2)2 |
|
102,0 |
256,0 |
- |
|
м-Фенілендіамін |
|
С6Н4(NН2)2 |
|
62,8 |
282,0 |
- |
|
п-Фенілендіамін |
|
С6Н4(NН2)2 |
|
140,0 |
267,0 |
- |
|
4,4-Діамінобіфеніл |
|
NН2-С6Н4-С6Н4-NН2 |
|
128,0 |
400,0 |
- |
|
о-Толуїдин |
|
С6Н4(NН2)(СН3) |
|
-24 |
200 |
0,99 |
|
м-Толуїдин |
|
С6Н4(NН2)(СН3) |
|
-31 |
203 |
0,99 |
|
п-Толуїдин |
|
С6Н4(NН2)(СН3) |
|
44 |
200 |
1,05 |
|
184
ОБЛАДНАННЯ ТА МАТЕРІАЛИ: пробірки, предметне скло, скляні палички, газовідвідні трубки, лакмусові папірці.
РЕАКТИВИ: ацетамід, розчин натрій гіпоброміту(при охолодженні змішують 10 мл 30 %-ого розчину натрій гідроксиду з1,9 мл брому), 1 %-ий розчин фенолфталеїну, 5 %-ий розчин CuSO4, 1 %-ий розчин FeCl3, концентрована H2SO4 та HCl, 10 %-ий розчин натрій нітрату(ІІІ), 10 %-ий та 20 %-ий розчин H2SO4, нітробензен, цинк, калій дихромат, анілін, насичений розчин хлорного вапна, бромна вода (насичений розчин), формалін.
ДОСЛІД 1. ОТРИМАННЯ МЕТИЛАМІНУ З АЦЕТАМІДУ
Дослід проводять у витяжній шафі!
У пробірку з газовідвідною трубкою вносять невелику кількість(дві лопаточки) ацетаміду і 2-3 мл натрій гіпоброміту (змішують 10 мл 30 %- ого розчину натрій гідроксиду з1,9 мл брому). Суміш нагрівають, кінець газовідвідної трубки поміщують у пробірку-приймач з1-2 мл дистильованої води, охолоджуваної льодом. При кип’ятінні суміші в пробірці утворюється метиламін, який поглинається водою в пробірці-приймачі (водний розчин метиламіну). Відгін має характерний для метиламіну за-
пах сирої риби та амоніаку. |
|
Рівняння реакції: |
|
СН3С(О)NH2 + NaOBr → |
СН3NH2 + CO2 + NaBr |
Ацетамід Натрій гіпоброміт |
Метиламін |
Розчин метиламіну зберігають для наступних дослідів.
ДОСЛІД 2. РЕАКЦІЯ ВОДНОГО РОЗЧИНУ МЕТИЛАМІНУ НА ІНДИКАТОРИ
До отвору газовідвідної трубки приладу для отримання метиламіну підносять змочений дистильованою водою червоний лакмусовий папірець. Папірець синіє (лужне середовище).
Упробірку вносять 2 краплі водного розчину метиламіну, одержаного
удосліді 1, та додають 1 краплю розчину фенолфталеїну. З’являється рожеве забарвлення.
Яку реакцію має водний розчин метиламіну?
Рівняння реакції:
CH3NH2 + H2O ↔ [CH3NH3]+OH-
185
ДОСЛІД 3. РЕАКЦІЯ ГАЗУВАТОГО МЕТИЛАМІНУ З КОНЦЕНТРОВАНОЮ СОЛЯНОЮ КИСЛОТОЮ
До отвору газовідвідної трубки приладу для отримання метиламіну підносять скляну паличку, змочену концентрованою соляною кислотою.
Утворюються білі кристали солянокислої солі метиламіну:
CH3NH2 + HCl → [CH3NH3]+Cl-
Метиламін |
Метиламоній хлорид |
ДОСЛІД 4. РЕАКЦІЯ МЕТИЛАМІНУ З НІТРАТНОЮ(ІІІ) КИСЛОТОЮ
У пробірку з розчином аміну додають кілька крапель10 %-ого розчину натрій нітрату(ІІІ) і кілька крапель 20 %-ого розчину сульфатної кислоти. Відбувається виділення бульбашок азоту та утворення метанолу:
CH3NH2 + HNO2 → CH3OH + N2↑ + Н2О
Метиламін Метанол
ДОСЛІД 5. ОДЕРЖАННЯ АНІЛІНУ З НІТРОБЕНЗЕНУ (РЕАКЦІЯ ЗІ-
НІНА)
У пробірку наливають 0,5 мл нітробензену і 0,5 мл концентрованої соляної кислоти, кладуть приблизно 0,5 г металічного цинку. Суміш весь час перемішують. Виділяється водень, який відновлює нітробензен до аніліну:
|
|
|
NO2 |
|
|
|
|
|
NH2 |
|
|
|
+ 3 H2 |
|
|
|
|
|
+ 2 H2O |
|
|
||||||||
Нітробензен |
|
|
|
Анілін |
|||||
Після закінчення реакції |
доливають2…3 мл води і трохи розчину |
||||||||
ферум(ІІІ) хлориду. З’являється фіолетове забарвлення (якісна реакція на анілін), яке швидко переходить у темно-фіолетове.
ДОСЛІД 6. УТВОРЕННЯ СОЛЕЙ АНІЛІНУ
У пробірку наливають 3…4 мл водного розчину аніліну і збовтують його. Одержану емульсію розливають у2 пробірки, в одну з них додають краплями концентровану соляну кислоту, час від часу перемішуючи, поки не утвориться прозорий розчин. Утворюється феніламоній хлорид (солянокислий анілін), який добре розчиняється у воді:
186
NH2 |
NH3 + |
+ HCl |
Cl- |
До феніламоній хлориду приливають розчин лугу, суміш збовтують, виділяється анілін:
|
|
|
|
|
|
NH3 |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cl - |
+ NaOH |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
+ NaCl |
+ H O |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
В іншу пробірку краплями приливають концентровану сульфатну ки- |
||||||||||||||||||||||||||||||||
слоту. Спочатку утворюється білий осад феніламоній сульфату, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
NH2 |
|
|
|
|
|
|
NH3+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
NH3+ |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
+ H2SO4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO42- + H2SO4 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
HSO4- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2
який у надлишку сульфатної кислоти розчиняється, тобто утворюється кисла сіль - феніламоній гідрогенсульфат.
ДОСЛІД 7. ОКИСНЕННЯ АНІЛІНУ РОЗЧИНОМ ХЛОРНОГО ВАПНА
У пробірку наливають 2…3 краплі водного розчину аніліну і розчин хлорного вапна. З’являється інтенсивно-фіолетове забарвлення (якісна реакція на анілін).
ДОСЛІД 8. ОКИСНЕННЯ АНІЛІНУ РОЗЧИНОМ КАЛІЙ ДИХРОМАТУ
У пробірку наливають2…3 краплі водного розчину аніліну, 5…10 крапель 10 %-го розчину калій дихромату і0,5 мл 10 %-го розчину сульфатної кислоти. Суміш перемішують. Спочатку утворюється темнозелене забарвлення, потім синє, яке переходить у чорне. Анілін при
187