Химические свойства

1. Анилин – гораздо более слабое осно­вание, чем алифатические амины (К_b = 5,2-10^-10). Это объясняется тем, что электронная пара атома азота, которая обусловливает ос­новные свойства аминов, частично смещается в бензольное кольцо.

Анилин реагирует с сильными кислотами, образуя соли фениламмония С₆Н₅NН₃⁺, которые растворимы в воде, но нерастворимы в неполярных органических растворителях:

2. Анилин весьма активен в реакциях электрофильного замеще­ния в бензольном кольце. Это объясняется электронными эффекта­ми, которые приводят к увеличению элек­тронной плотности в кольце.

Анилин легко бромируетея даже под действием бромной воды, давая белый осадок 2,4,6-триброманилина:

С концентрированной азотной кислотой анилин реагирует со взрывом, поэтому непосредственное нитрование осуществить не удается. Можно, однако, на время реакции защитить аминогруппу, если перед нитрованием превратить ее в амидную группу –NH-CO-СН₃ действием уксусного ангидрида (СН₃СО)О, а после нитрования гидролизовать амид с образованием исходной аминогруппы. Данная последовательность реакций описывается схемой:

В этих реакциях образуется также небольшое количество орто-нитроанилина.

3. При реакции анилина с азотистой кислотой образуются диазо-соединения – соли диазония C₆H₅N₂⁺:

Диазосоединения можно выделить в виде кристаллических, легко взрывающихся веществ. Благодаря способности диазониевой груп­пы легко замещаться на другие функциональные группы, эти соеди­нения широко используются в органических синтезах. Во многих случаях можно не выделять диазосоединения в кристаллическом ви­де, а использовать их свежеприготовленные растворы.

4. Анилин легко окисляется различными окислителями с образо­ванием ряда соединений, поэтому он темнеет при хранении. При действии хлорной извести Са(Сl)ОСl на водный раствор анилина появляется интенсивное фиолетовое окрашивание. Это – качест­венная реакция на анилин.

Применение

Основная область применения анилина – синтез красителей и лекарственных средств. В качестве примера приведем схему синтеза красителя метилового оранжевого (кислотно-основного индикатора):

Глава 33. Аминокислоты, пептиды и белки

Многие биологически активные молекулы включают несколько химически различных функциональных групп, способных к взаимо­действию между собой или с функциональными группами других молекул. Один из примеров – моносахариды, в состав ко­торых входят несколько гидроксильных групп и одна карбонильная группа. Другой важный пример бифункциональных природных со­единений – аминокислоты.

Аминокислоты Номенклатура и изомерия

Аминокислоты – это органические бифункциональные соедине­ния, в состав которых входят карбоксильная группа –СООН и ами­ногруппа –NH₂. В зависимости от взаимного расположения обеих функциональных групп различают α-, β-аминокислоты и т.д.

Греческая буква при атоме углерода обозначает его удаленность от карбоксильной группы. Рассматрим только α-аминокислоты, поскольку другие аминокислоты в природе встре­чаются значительно реже.

В состав белков входят 19 основных аминокислот и одна иминокислота. Все природные ами­нокислоты имеют тривиальные названия.

Иминокислота пролин (молекулярная формула C₅H₉NO₂) имеет структуру

Простейшая аминокислота – глицин (аминоуксусная кислота). Остальные природные аминокислоты можно разделить на следую­щие основные группы:

1. гомологи глицина – аланин, валин, лейцин, изолейцин;

2. серосодержащие аминокислоты – цистеин, метионин;

3. аминокислоты с алифатической гидроксильной группой – се­рии, треонин;

4) ароматические аминокислоты – фенилаланин, тирозин, триптофан;

5) аминокислоты с кислотным радикалом – аспарагиновая и глутаминовая кислоты;

6. аминокислоты с амидной группой – аспарагин, глутамин;

7. аминокислоты с основным радикалом – гистидин, лизин, ар­гинин.

Изомерия. Во всех α-аминокислотах, кроме глицина, α-углеродный атом связан с четырьмя разными заместителями, по­этому все эти аминокислоты могут существовать в виде двух изоме­ров (энантиомеров), являющихся зеркальными отражениями друг друга (оптическая изомерия). Каждый изомер относят к D- или L-ряду в зависимости от того, совпадает его конфигурация с конфи­гурацией D-глицеринового альдегида или нет:

В состав белков животных организмов входят только α-аминокислоты L-ряда.