АМИНЫ

Аминами называются производные аммиака, в которых один или несколько атомов водорода замещены на углеводородные радикалы.

В зависимости от числа углеводородных радикалов различают первичные, вторичные и третичные амины. При этом не имеет значения, какие радикалы (первичные, вторичные или третичные) являются заместителями:

Производные гидроксида аммония, содержащие четыре радикала в аммонийной группе, называются четвертичными алкиламмоний-ными основаниями:

Ещё одним типом соединений в этом ряду являются четвер-тичные соли аммония, включающие следующие типы соединений:

где Х  анион кислоты, которая образует данную соль.

Радикалами в молекулах аминов могут быть остатки алифатических, алициклических или ароматических углеводородов.

Номенклатура и изомерия

Группа NH₂ называется аминогруппой, группа NH  иминогруппой. Название аминов обычно производят от названий входящих в них радикалов с присоединением окончания «амин».

Заместители перечисляют в алфавитном порядке. Этой номенкла-турой обычно пользуются в тех случаях, когда необходимо назвать вторичные и третичные амины, содержащие радикалы простого строения.

Первичные амины более сложного строения обычно называют по номенклатуре ИЮПАК, прибавляя приставку «амино» к названию наиболее длинной и сложной цепи.

По номенклатуре ИЮПАК часто наиболее длинную цепь называют по соответствующему углеводороду и добавляют окончание «амин»:

Аналогичным образом называют и амины ароматического ряда, хотя чаще их рассматривают как производные анилина.

Вторичные и третичные амины по номенклатуре ИЮПАК называют как N-замещённые производные алкиламинов или бензоламинов:

Изомерия аминов

1. Изомерия углеводородных радикалов.

2. Изомерия положения –NH₂ группы в цепи.

3. Метамерия  изомерия между первичными, вторичными и третичными аминами. Так, амин общей формулы C₅H₁₃N может быть первичным C₅H₁₁NH₂, например:

вторичным C₅H₁₂(NH), например:

или третичным C₅H₁₃N, например:

В каждом из этих изомеров существуют дополнительные структу-ры, образующиеся за счет изменения положения аминогруппы в цепи первичного амина и за счет изомерии радикалов, связанных с первичным, вторичным и третичным атомами азота.

Методы получения аминов

1. Аммонолиз алкилгалогенидов (взаимодействие алкилгалоге-нидов с аммиаком).

Аммиак является достаточно сильным нуклеофилом, т.к. имеет неподелённую пару электронов на атоме азота. Нуклеофильность аммиака больше, чем спиртов и воды, поскольку электроотрицательность азота меньше электроотрицательности кислорода. Но нуклеофильность аммиака меньше, чем аминов, т. к. за счет электронодонорного эффекта радикалов растёт электронная плотность на атоме азота.

При взаимодействии аммиака с алкилгалогенидами образуются первичные алкиламины. Поскольку моноалкиламины более сильные нуклеофилы, чем аммиак, они могут реагировать с оставшимися алкилгалогенидами (в случае, если они взяты в избытке) и образовывать вторичные и третичные амины и даже четвертичные соли аммония.

Алкилгалогениды взаимодействуют с аммиаком и первичными аминами по механизму S_N2. Третичные амины образуют четвертич-ные соли аммония по механизму S_N1.

2. Восстановление нитросоединений, нитрилов, оксимов и гидразонов.

а) Восстановление нитросоединений.

Эту реакцию чаще используют для получения аминов ароматического ряда.(см. стр. 16).

Здесь интересно отметить изменение типа гибридизации атома азота при превращении нитрогруппы в аминогруппу. В нитрогруппе атом азота находится в состоянии sp²-гибридизации и нитрогруппа имеет плоское строение, а в аминогруппе атом азота уже в состоянии sp³-гибридизации, роль четвертой валентности играет неподеленная пара электронов атома азота и амины имеют пирамидальное строение.

б) Восстановление нитрилов.

Этим методом можно получать амины из соответствующих карбоновых кислот по схеме:

в) Восстановление оксимов и гидразонов.

Этой реакцией можно получать амины из соответствующих альдегидов и кетонов: