2. Фенол. Резорцин. Адреналин. Применение в медицине. Трехатомные фенолы.

Фенол и его производные обладают дезинфицирующим свойством.. Карболовая к-та – 3%-ный раствор фенола – для дезинфекции хирургических инструментов. В промышленности фенол используют для получения фенолоформальдегидных смол и ряда красителей.

Резорцин – используется при лечении кожных заболеваний в составе примочек или мазей.

Гидрохинон – в организме восстановительная способность замещенного гидрохинонового фрагмента делает его участником важного процесса транспоста электронов от окисляемого субстрата к кислороду.

Пирокатехин применяется для синтеза адреналина – гормона надпочечников. Адреналин является одним из важнейших регуляторов жизнедеятельности организма. Это первый гормон, который удалось получить синтетически.

Амины - Это производные аммиака NH₃, где один, два или три атома Н замещены на радикал R (алифатический или ароматический).

Классификация

1. По количеству NH₂ групп различают: моноамины, диамины:

СН₃СН₂NH₂ NH₂ – CH₂ – CH₂ – NH₂

Этиламин Этилендиамин

2. В зависимости от числа атомов Н, замещенных на R, различают первичные, вторичные и третичные амины. NH₂ – аминогруппа, –NH – иминогруппа.

СН₃СН₂NH₂ – этиамин, первичный амин

СН₃СН₂NH - СН₃СН₃ – диэтиламин, вторичный амин

- триэтиламин, третичный амин

3. По характеру углеводородного радикала различают:

• алифатические СН₃-СН₂-NH₂ - этиламин

• ароматические С₆Н₅NH₂ – аминобензол, анилин

Номенклатура

Рациональная – название радикала (R) + «амин»:

СН₃ – СН₂– СН₂– NН₂ СН₃ – NН– СН₃

Пропиламин Диметиламин

МН рассматривает гр. –NH₂ как заместитель в первичных аминах и ее название ставят в приставке перед названием основной цепи (корня):

2-Аминопропан

Изомерия

Для первичных аминов – изомерия углерод-углеродной цепи и положения гр. – NH₂ (1, 2); для вторичных и третичных аминов – изомерия радикала - метамерия

1. СН₃ – СН₂– СН₂– NН₂

Пропиламин Изопропиламин

2. СН₃ – СН₂– СН₂– СН₂– NН₂

Бутиламин Изобутиламин

3. СН₃ – СН₂– СН₂–NН–СН₃ СН₃ – СН₂–NН – СН₂–СН₃

Метилпропиламин Диэтиламин

Физические свойства

Метиламин, диметиламин, триметиламин – газы, хорошо растворимые в воде; средние члены гомологического ряда аминов – жидкости, высшие – твердые вещ-ва.

Амины в заметных количествах образуются при гниении органических остатков, содержащих белки. Ряд аминов образуется в организме человека и животных из -аминокислот под действием ферментов. Такие амины принято называть биогенными аминами, например, кадаверин и путресцин.

Строение молекулы амина

Связи N – H, C – N полярны, однако полярность NH связи больше, чем CN согласно различной ЭО атомов N, С, Н. Поэтому первичные и вторичные амины, подобно спиртам, склонны к образованию Н-связей.

Нуклеофильный и оснóвный центры

В связи с меньшей полярностью связи С – N (0,45 D) по сравнению с полярностью N – Н (1,3 D) для аминов не характерны реакции замещения гр. NН₂ – и кислотные свойства.

Важнейшее свойство аминов связано с наличием свободной электронной пары у атома N и его способностью присоединять «+» частицы. С этим связано проявление аминами свойств оснований, т.е. присоединять Н⁺ от воды и кислот, а также вступать в р-ции алкилирования, ацилирования, выполняя при этом роль Nu.

Химические свойства

I. Оснóвные свойства

Амины более сильные основания, чем NH₃. Это объясняется + I эффектом радикалов. Чем больше электронная плотность на атоме N, тем больше основность. Вторичные амины более сильные основания, чем первичные. Основность третичных аминов уменьшается, что объясняется экранирующим влиянием атома N тремя алкильными группами.

Поскольку электроотрицательность атома N меньше электроотрицательности атома О, амины образуют менее прочные ассоциаты, чем соответствующие спирты и имеют более низкие температуры кипения. Температура кипения этанола 78 ^оС, а этиламина – 17 ^оС.

1. При растворении в воде к аминам присоединяется Н⁺ от молекулы НОН, поэтому растворы аминов имеют щелочную реакцию:

С₂Н₅H₂ + HOH  [С₂Н₅H₃]OH^

Гидроксидэтиламмония

2. При взаимодействии с кислотами образуются соли:

С₂Н₅H₂ + HС1  [С₂Н₅H₃]Сl^

Хлоридэтиламмония

Щелочи разлагают соли аминов и выделяют свободные амины:

[С₂Н₅H₃]Сl^ + NaOH  NaCl + С₂Н₅NH₂ + H₂O

Особенно сильные оснóвные свойства у чертвертичных аммониевых оснований, которые по силе соответствуют щелочам:

Оснóвные свойства ароматических аминов ослаблены за счет р,-сопряжения NH₂ – группы с бензольным кольцом. Поэтому анилин образует соли только с сильными минеральными к-тами. Водный р-р анилина не изменяет окраску индикаторов.

II. Реакции алкилирования и ацилирования

В этом случае амины проявляют нуклеофильные свойства за счет электронной пары атома азота.

1. Реакция алкилирования (замещение атомов водорода в гр. NH₂ на углеводородный радикал, в результате чего образуется вторичный амин):

С₂Н₅NH₂ + СН₃CI → С₂Н₅NH-CH₃ + HCI

метилэтиламин

2. Реакция ацилирования (замещение атомов водорода в гр. NH₂ на ацильный радикал):

Подобным образом алкилируется и ацилируется С₆Н₅NH₂.

С₆Н₅NH₂ + СН₃CI → С₆Н₅NH-CH₃ + HCI (реакция алкилирования)

С₆Н₅NH₂ + СН₃ COCI → С₂Н₅NH-C-CH₃ + HCI (реакция ацилирования)

║

О

III. Реакция с альдегидом с образованием основания Шиффа:

С₂Н₅ – NH₂ + O = – СН₃ С₂Н₅ – N = – СН₃

IV. Качественные реакции на амины (реакция с HNO₂)

1. С₂Н₅ – NH₂ + O = N – OH [С₂Н₅ – N= N – OH] С₂Н₅OH

2. + HONO -NO

Желтый Нитрозоамины

Нитрозоамины являются канцерогенными веществами. Нитраты в организме восстанавливаются до нитритов.

3. R₃N: + НNO₂  [R₃NH]⁺NO₂^

Соль

При действии HNO₂ на соли анилина образуется не фенол, а соли диазония (широко используемые в химии красителей), которые при нагревании выделяют азот N₂ с образованием фенола:

[С₆Н₅H₃]Cl^ + HONO  [С₆Н₅N]Cl^ + 2Н₂О

Соль диазония

[С₆Н₅N]Cl^ + 2Н₂О N₂ + HCl + С₆Н₅OH

5. Реакции по радикалу

Сульфаниловая кислота – важный продукт в синтезе лекарственных веществ (сульфаниламидных препаратов) и красителей. Наибольшую активность имеют производные сульфаниламидов, в которых атом Н в группе – SO₂NH₂ замещен на гетероцикл. Например,

сульфадиметоксин:

Сульфаниламиды, являясь антиметаболитами n-аминобензойной к-ты (ПАБК), блокируют биосинтез фолиевой к-ты (витамин В_с), необходимой для нормального развития и размножения микроорганизмов. Сульфаниламиды имеют сходные геометрические параметры с ПАБК, что позволяет им встраиваться вместо последней в синтез фолиевой к-ты.