Физические свойства

Первичные и вторичные амины способны образовывать межмолекулярные водородные связи. Поэтому амины имеют более высокие температуры кипения, чем неполярные соединения с той же молекулярной массой. Спирты и карбоновые кислоты образуют более прочные водородные связи, чем амины. Поскольку третичные амины не содержат водородных атомов при атоме азота, они не образуют водородных связей.

Низкомолекулярные амины смешиваются с водой в любых соотношениях.

Химические свойства аминов

Химические свойства аминов определяются наличием и характером аминогруппы (первичная, вторичная, третичная).

1. Реакции аминов с кислотами

Амины, подобно аммиаку, являются основаниями. Они реагируют с разбавленными кислотами с образованием солей:

R-NH₂ + HCl → R-NH₃⁺Cl^-

Эти соли при взаимодействии с водными растворами оснований выделяют амины.

В водных растворах амины подобно аммиаку существуют в виде гидратов:

СН₃NH₃⁺OH^– (СН₃)₂NH₂⁺OH^– (СН₃)₃NH⁺OH^-

Основность аминов определяется легкостью, с которой амин отщепляет протон от воды. Константа равновесия этой реакции называется константой основности К_b амина:

Увеличение К_b означает повышение основности (табл. 26.1).

Таблица 26.1

Константы основности аммиака и некоторых аминов

Вещество	Кb
Аммиак	1,8·10-5
Метиламин	4,5·10-4
Этиламин	5,1·10-4
Диэтиламин	10,0·10-4
Триэтиламин	5,6·10-4

Как видно из этого примера, замена атомов водорода на алкильные группы увеличивает основность азота. Это согласуется с электронодонорной природой алкильных групп, стабилизирующих сопряженную кислоту амина R₃NH⁺ и тем самым повышающих его основность. Дополнительная стабилизация сопряженной кислоты амина происходит за счет эффекта сольватации молекулами растворителя. Триэтиламин обладает несколько меньшей основностью, чем диэтиламин. Полагают, что это вызвано уменьшением эффекта сольватации. Поскольку пространство вокруг атома азота занято алкильными группами, стабилизация на нем положительного заряда молекулами растворителя затруднена. В газовой фазе, где нет влияния молекул растворителя, триэтиламин обладает большей основностью, чем диэтиламин.

2. Алкилирование аминов галогеналканами

Амины легко реагируют с галогеналканами, образуя вторичные и третичные амины, как показано выше. На последней стадии образуются четвертичные соли аммония – четыре органических группы ковалентно связаны с азотом, положительный заряд уравновешен наличием отрицательного иона. Из четвертичных солей можно выделить четвертичные основания:

2 R₄N⁺X^– + Ag₂O + H₂O → 2 AgX↓ + 2 R₄N⁺OH^-

Четвертичные аммониевые основания (белые кристаллические вещества) по основности сопоставимы с NaOH, КОН.

3. Ацилирование аминов (получение амидов)

Первичные и вторичные амины реагируют с ангидридами и галогенангидридами кислот с образованием амидов:

Замещенные амиды называют как производные незамещенных амидов карбоновых кислот.

Образующаяся в ходе реакции кислота связывает эквивалентное количество непрореагировавшего амина. Такой метод становится неэкономичным, если амин трудно синтезировать или он представляет собой дорогостоящий реактив. Поэтому амины часто ацилируют по реакции Шоттен-Баумана, которая заключается во взаимодействии амина и ацилирующего агента в присутствии водного раствора едкого натра: