Amīni mūsu dzīvē ienāca diezgan negaidīti. Vēl nesen tādi bija toksiskas vielas, sadursme ar kuru var izraisīt nāvi. Un tagad, pēc pusotra gadsimta, mēs aktīvi izmantojam sintētiskās šķiedras, audumus, celtniecības materiāli, krāsvielas, kuru pamatā ir amīni. Nē, viņi nekļuva drošāki, cilvēki vienkārši spēja tos "pieradināt" un pakļaut, gūstot sev zināmus labumus. Par kuru no tiem, un mēs runāsim tālāk.

Definīcija

Anilīna kvalitatīvai un kvantitatīvai noteikšanai šķīdumos vai savienojumos, reakcija ar kuru beigās nonāk mēģenes apakšā baltas nogulsnes 2,4,6-tribromanilīna formā.

Amīni dabā

Amīni dabā atrodami visur vitamīnu, hormonu, vielmaiņas starpproduktu veidā, tie ir arī dzīvniekos un augos. Turklāt dzīvo organismu sabrukšanas laikā tiek iegūti arī vidēji amīni, kas šķidrā stāvoklī izplatās slikta smaka siļķu sālījums. Literatūrā plaši aprakstītā “laķu inde” parādījās tieši amīnu specifiskās ambras dēļ.

Ilgu laiku vielas, kuras mēs apsveram, tika sajauktas ar amonjaku, jo līdzīga smarža. Bet deviņpadsmitā gadsimta vidū franču ķīmiķis Wurtz spēja sintezēt metilamīnu un etilamīnu un pierādīt, ka tie sadedzinot atbrīvo ogļūdeņražus. Tā bija būtiskā atšķirība starp minētajiem savienojumiem un amonjaku.

Amīnu iegūšana rūpnieciskos apstākļos

Tā kā amīnos slāpekļa atoms ir viszemākajā oksidācijas stāvoklī, slāpekli saturošu savienojumu reducēšana ir vienkāršākais un pieejamākais veids, kā tos iegūt. Tas ir tas, kurš tiek plaši izmantots rūpnieciskajā praksē tā lētuma dēļ.

Pirmā metode ir nitro savienojumu reducēšana. Reakciju, kuras laikā veidojas anilīns, nosauca zinātnieks Zinins, un tā pirmo reizi tika veikta deviņpadsmitā gadsimta vidū. Otrā metode ir amīdu reducēšana ar litija alumīnija hidrīdu. Primāros amīnus var reducēt arī no nitriliem. Trešā iespēja ir alkilēšanas reakcijas, tas ir, alkilgrupu ievadīšana amonjaka molekulās.

Amīnu pielietošana

Paši amīni tīru vielu veidā tiek izmantoti maz. Viens rets piemērs ir polietilēnpoliamīns (PEPA), kas atvieglo epoksīda sveķu sacietēšanu mājās. Pamatā primārais, terciārais vai sekundārais amīns ir starpprodukts dažādu organisko vielu ražošanā. Vispopulārākais ir anilīns. Tas ir pamats lielai anilīna krāsvielu paletei. Krāsa, kas izrādīsies beigās, ir tieši atkarīga no izvēlētā izejmateriāla. Tīrs anilīns dod zila krāsa, un anilīna, orto- un paratoluidīna maisījums būs sarkans.

Alifātiskie amīni ir nepieciešami, lai iegūtu poliamīdus, piemēram, neilonu un citus, tos izmanto mašīnbūvē, kā arī virvju, audumu un plēvju ražošanā. Turklāt poliuretānu ražošanā izmanto alifātiskos diizocianātus. Pateicoties savām izcilajām īpašībām (vieglums, izturība, elastība un spēja piestiprināties pie jebkuras virsmas), tie ir pieprasīti būvniecībā ( poliuretāna putas, līme) un apavu rūpniecībā (pretslīdes zoles).

Medicīna ir vēl viena joma, kurā tiek izmantoti amīni. Ķīmija palīdz no tiem sintezēt sulfonamīdu grupas antibiotikas, kuras veiksmīgi izmanto kā otrās rindas zāles, tas ir, rezerves. Gadījumā, ja baktērijas attīsta rezistenci pret būtiskām zālēm.

Kaitīga ietekme uz cilvēka ķermeni

Ir zināms, ka amīni ir ļoti toksiskas vielas. Jebkura mijiedarbība ar tiem var kaitēt veselībai: tvaiku ieelpošana, saskare ar atvērtu ādu vai savienojumu norīšana organismā. Nāve notiek skābekļa trūkuma dēļ, jo amīni (īpaši anilīns) saistās ar asins hemoglobīnu un neļauj tam uztvert skābekļa molekulas. Satraucoši simptomi ir elpas trūkums, zils nasolabiāls trīsstūris un pirkstu gali, tahipnoja (ātra elpošana), tahikardija, samaņas zudums.

Saskaroties ar šīm vielām uz kailām ķermeņa vietām, tās ātri jānoņem ar vate, kas iepriekš samitrināta spirtā. Tas jādara pēc iespējas uzmanīgi, lai nepalielinātu piesārņojuma laukumu. Ja parādās saindēšanās simptomi, noteikti jākonsultējas ar ārstu.

Alifātiskie amīni ir inde nervu un sirds un asinsvadu sistēmas. Tie var izraisīt aknu darbības kavēšanu, to distrofiju un pat onkoloģiskās slimības Urīnpūslis.

LEKCIJAS TĒMA: amīni un aminospirti

Jautājumi:

vispārīgās īpašības Atslēgvārdi: struktūra, klasifikācija, nomenklatūra.

Iegūšanas metodes

Fizikālās īpašības

Ķīmiskās īpašības

atsevišķi pārstāvji. Identifikācijas metodes.

Vispārējie raksturojumi: struktūra, klasifikācija, nomenklatūra

Amīnus sauc par amonjaka atvasinājumiem, kuru molekulā ūdeņraža atomi ir aizstāti ar ogļūdeņraža radikāļiem.

Klasifikācija

1 – Atkarībā no amonjaka aizvietoto ūdeņraža atomu skaita izšķir amīnus:

– primārs satur aminogrupu un aminogrupu (-NH2), vispārējā formula: R–NH2,

– sekundārais satur imino grupu (-NH),

vispārīgā formula: R1 -NH - R2

– terciārais satur slāpekļa atomu, vispārējā formula: R3 -N

Ir zināmi arī savienojumi ar četra veida slāpekļa atomu: ceturtdaļējais amonija hidroksīds un tā sāļi.

2- Atkarībā no radikāļa struktūras izšķir amīnus:

- alifātisks (ierobežojošs un nepiesātināts)

- aliciklisks

- aromātisks (satur aminogrupu vai sānu ķēdi kodolā)

- heterociklisks.

Nomenklatūra, amīnu izomērija

1. Amīnu nosaukumi saskaņā ar racionālo nomenklatūru parasti tiek atvasināti no to sastāvā esošo ogļūdeņražu radikāļu nosaukumiem, pievienojot galotni -amīns : metilamīns CH 3 -NH 2, dimetilamīns CH 3 -NH-CH 3, trimetilamīns (CH 3) 3 N, propilamīns CH 3 CH 2 CH 2 -NH 2, fenilamīns C 6 H 5 - NH 2 utt.

2. Saskaņā ar IUPAC nomenklatūru aminogrupa tiek uzskatīta par funkcionālo grupu un tās nosaukumu amino likt pirms galvenās ķēdes nosaukuma:

Amīnu izomērija ir atkarīga no radikāļu izomērijas.

Amīnu iegūšanas metodes

Amīnus var iegūt dažādos veidos.

A) Haloalkilgrupu iedarbība uz amonjaku

2NH3 + CH 3 I --® CH 3 - NH 2 + NH 4 I

B) Nitrobenzola katalītiskā hidrogenēšana ar molekulāro ūdeņradi:

C 6 H 5 NO 2 --® C 6 H 5 NH 2 + H 2 O

nitrobenzola kaķu anilīns

C) Zemāko amīnu (С 1-С 4) iegūšana, alkilējot ar spirtiem:

350 0 C, Al 2 O 3

R–OH + NH 3 –––––––––––® R–NH 2 +H 2 O

350 0 C, Al 2 O 3

2R–OH + NH 3 –––––––––––® R 2 –NH +2H 2 O

350 0 C, Al 2 O 3

3R–OH + NH 3 –––––––––––® R 3 –N + 3H 2 O

Amīnu fizikālās īpašības

Metilamīns, dimetilamīns un trimetilamīns ir gāzes, amīnu sērijas vidējie locekļi ir šķidrumi, augstākie ir cietie ķermeņi. Ar pieaugumu molekulārais svars amīnus, palielinās to blīvums, paaugstinās viršanas temperatūra un samazinās šķīdība ūdenī. Augstākie amīni ūdenī nešķīst. Zemākiem amīniem ir nepatīkama smaka, kas nedaudz atgādina bojātu zivju smaržu. Augstākiem amīniem ir vai nu bez smaržas, vai tiem ir ļoti vāja smaka. Aromātiskie amīni ir bezkrāsaini šķidrumi vai cietas vielas slikta smaka un indīgs.

Amīnu ķīmiskās īpašības

Amīnu ķīmisko uzvedību nosaka aminogrupas klātbūtne molekulā. Slāpekļa atoma ārējā apvalkā ir 5 elektroni. Amīna molekulā, kā arī amonjaka molekulā slāpekļa atoms tērē trīs elektronus, veidojot trīs kovalentās saites, un divi paliek brīvi.

Brīvā elektronu pāra klātbūtne pie slāpekļa atoma ļauj tam piesaistīt protonu, tāpēc amīni ir līdzīgi amonjakam, uzrāda bāzes īpašības, veido hidroksīdus, sāļus.

Sāls veidošanās. Amīni ar skābēm dod sāļus, kas spēcīgas bāzes iedarbībā atkal dod brīvus amīnus:

Amīni veido sāļus pat ar vāju ogļskābi:

Tāpat kā amonjaks, amīniem ir pamata īpašības, pateicoties protonu saistīšanai vāji disociējošā aizvietotā amonija katjonā:

Kad amīns tiek izšķīdināts ūdenī, daļa no ūdens protoniem tiek iztērēta katjona veidošanai; tādējādi šķīdumā parādās pārmērīgs hidroksīda jonu daudzums, un tam piemīt sārmainas īpašības, kas ir pietiekamas, lai lakmuszilā un fenolftaleīna šķīdumus krāsotu tumši sarkanā krāsā. Amīnu bāziskums limita rinda svārstās ļoti mazās robežās un ir tuvu amonjaka bāziskumam.

Metilgrupu iedarbība nedaudz palielina metil- un dimetilamīna bāziskumu. Trimetilamīna gadījumā metilgrupas jau kavē iegūtā katjona šķīdināšanu un samazina tā stabilizāciju un līdz ar to arī bāziskumu.

Amīnu sāļi jāuzskata par sarežģītiem savienojumiem. Centrālais atoms tajos ir slāpekļa atoms, kura koordinācijas skaitlis ir četri. Ūdeņraža atomi jeb alkilgrupas ir saistīti ar slāpekļa atomu un atrodas iekšējā sfērā; skābes atlikums atrodas ārējā sfērā.

Amīnu acilēšana. Dažu organisko skābju atvasinājumu (skābju halogenīdu, anhidrīdu uc) iedarbībā uz primārajiem un sekundārajiem amīniem veidojas amīdi:

Sekundārie amīni ar slāpekļskābe dot nitrozamīni- dzeltenīgi šķidrumi, nedaudz šķīst ūdenī:

Terciārie amīni ir izturīgi pret atšķaidītas slāpekļskābes iedarbību aukstumā (tie veido slāpekļskābes sāļus), smagākos apstākļos tiek atdalīts viens no radikāļiem un veidojas nitrozoamīns.

Diamīni

Diamīniem ir svarīga loma bioloģiskajos procesos. Parasti tie viegli šķīst ūdenī, tiem ir raksturīga smarža, tie ir spēcīgi sārmaina reakcija, mijiedarbojas ar CO 2 gaisu. Diamīni veido stabilus sāļus ar diviem skābes ekvivalentiem.

Etilēndiamīns (1,2-etāndiamīns) H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 . Tas ir vienkāršākais diamīns; var iegūt, iedarbojoties ar amonjaku uz etilēnbromīdu:

Tetrametilēndiamīns (1,4-butāndiamīns) vai putrescīns, NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 un pentametilēndiamīns (1,5-pentāndiamīns) NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 vai kadaverīns. Tie tika atklāti olbaltumvielu vielu sadalīšanās produktos; veidojas diaminoskābju dekarboksilēšanas laikā un tiek nosaukti ptomains(no grieķu valodas - līķis), tās iepriekš tika uzskatītas par "līķu indēm". Tagad ir noskaidrots, ka puves proteīnu toksicitāti neizraisa ptomains, bet gan citu vielu klātbūtne.

Putrescīns un kadaverīns veidojas daudzu mikroorganismu (piemēram, stingumkrampju un holēras izraisītāju) un sēnīšu dzīvībai svarīgās aktivitātes rezultātā; tie ir sastopami sierā, melnajā graudā, mušmirē, alus raugā.

Daži diamīni tiek izmantoti kā izejvielas poliamīda šķiedru un plastmasas ražošanā. Tātad no heksametilēndiamīna NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 tika iegūta ļoti vērtīga sintētiskā šķiedra - neilons(ASV) vai anid(Krievija).

Aminospirti

Aminospirti- savienojumi ar jauktām funkcijām, kuru molekula satur amino un hidroksi grupas.

Aminoetanols(etanolamīns) HO-CH 2 CH 2 -NH 2 vai kolamīns.

Etanolamīns ir biezs eļļains šķidrums, kas visos aspektos sajaucas ar ūdeni, un tam piemīt spēcīgas sārmainas īpašības. Kopā ar monoetanolamīnu iegūst arī dietanolamīnu un trietanolamīnu:

Holīns ir daļa no lecitīni- taukiem līdzīgas vielas, ļoti bieži sastopamas dzīvniekiem un augu organismi, un tos var atdalīt no tiem. Holīns ir kristāliska, ļoti higroskopiska masa, kas viegli izplūst gaisā. Tam ir spēcīgas sārmainas īpašības un tas viegli veido sāļus ar skābēm.

Kad holīnu acilē ar etiķskābes anhidrīdu, holīna acetāts, ko sauc arī par acetilholīns:

Acetilholīnam ir svarīga loma bioķīmiskā loma, jo tas ir starpnieks (starpnieks), kas pārraida ierosmi no nervu receptoriem uz muskuļiem.

Amīni

Klasifikācija un nomenklatūra

Amīni ir amonjaka organiskie atvasinājumi, kuru molekulā viens, divi vai trīs ūdeņraža atomi ir aizstāti ar radikāļiem. Pamatojoties uz to, var atšķirt primārs (RNH 2) sekundārais (R2NH) un terciārais (R 3 N) amīni.

Atkarībā no radikāļa rakstura amīni var būt ierobežojoši vai aromātiski, kā arī ierobežojoši aromātiski (attiecīgi metilamīns, anilīns un metilanilīns). Sazarotu radikāli var pievienot arī slāpekļa atomam (piemēram, tert butilamīns) un polikondensēts, ko pierāda adamantilamīna (aminoadamantāna) piemērs, kam ir bioloģiska iedarbība un ko izmanto medicīnā.

Heterocikliskie aromātiskie amīni ir, piemēram, pirols un piridīns. Visbeidzot, aminogrupu var saistīt arī ar heterociklu, ko ilustrē adenīna (6-aminopurīna) piemērs, kas ir neaizstājams nukleīnskābju fragments.

Amonjaka atvasinājumi ietver organisko vielu, ko var uzbūvēt no amonija sāļiem vai tā hidroksīda, aizstājot visus četrus ūdeņraža atomus ar dažādiem ogļūdeņraža radikāļiem, kā redzams tetrametilamonija hidroksīda piemērā:

Vēl viens tetraaizvietoto amonija atvasinājumu piemērs - ceturtdaļējās amonija bāzes vai to sāļi - ir neirons, toksiska viela, kas veidojas dzīvnieku audu sabrukšanas laikā.

Ceturtais slāpekļa atoms var būt daļa no heterocikliem, piemēram, atbilstošais sāls no piridīna sērijas - N-alkilpiridīnija sāls. Šie kvartāra sāļi ietver dažus alkaloīdus. Turklāt kvartārais slāpekļa atoms ir daļa no daudzām ārstnieciskām vielām un dažām biomolekulām.

Iepriekš minētie piemēri parāda aminosavienojumu daudzveidību un to lielo biomedicīnisko nozīmi. Tam jāpiebilst, ka aminogrupa ir daļa no tādām biomolekulu klasēm kā aminoskābes un olbaltumvielas, nukleīnskābes, un tā ir sastopama vairākos dabiskos ogļhidrātu atvasinājumos, ko sauc par aminocukuriem. Aminogrupa ir vissvarīgākā alkaloīdu funkcionālā grupa un daudzas zāles dažādiem mērķiem. Tālāk tiks sniegti daži šādu vielu piemēri.

24.3.2. Amīni kā organiskās bāzes

Slāpekļa brīva elektronu pāra klātbūtne piešķir amīniem bāzes īpašības. Tāpēc raksturīga iezīme amīni ir reakcija ar skābēm, veidojot atbilstošus amonija sāļus, kā redzams no reakcijas uz primāro ierobežojošo amīnu:

Līdzīgi anilīna sāls veidojas no anilīna, piridīnija sāls no piridīna utt. Tāpat kā amonjaks, amīni ūdens šķīdumos rada sārmainu vidi saskaņā ar vienādojumu:

Kvantitatīvi slāpekli saturošu bāzu bāziskums ūdens vidē atspoguļojas līdzsvara konstantes vērtībā (LĪDZ b ) (biežāk izmantojiet vērtību RK b ) ilip / C a (BH +), kas raksturo dotās bāzes konjugētās skābes skābumu.

Spēcīgākās bāzes būs slāpekļa atomu saturoši savienojumi, kuros vientuļais slāpekļa pāris atrodas vientuļā 5p 3 hibrīda orbitālē (alifātiskie amīni, amonjaks, aminoskābes), bet vājākās būs tās, kurās šis pāris piedalās p. , p-konjugācija (amīdi, pirols, piridīns).

Elektronu donoru aizvietotājiem, kas ietver alkilgrupas, jāpalielina amīnu bāziskums, jo tie palielina elektronu blīvumu pie slāpekļa atoma. Jā, metilamīns (pK b = 3.27) ir stiprāka bāze nekā amonjaks (pK b = 4,75) un dimetilamīnu (pK b = 3.02) ir stiprāka bāze nekā metilamīns. Tomēr, pārejot uz trimetilamīnu, pretēji gaidītajam, bāziskums nedaudz samazinās. (pK b = 4,10). Iemesls tam ir tāds, ka, palielinoties slāpekļa atoma aizvietotāju skaitam, protona tuvošanās kļūst arvien grūtāka. Tādējādi šeit mēs nerunājam par aizvietotāju elektronisko, bet gan telpisko efektu. Šo aizvietotāju efektu sauc sterisks faktors.

Aromātiskie amīni ir vājākas bāzes nekā piesātinātās, pateicoties aromātiskā gredzena elektronu izvilkšanas efektam. Tāpēc arī piridīna bāziskums ir zems. Fenila aizvietotāju uzkrāšanās manāmi nomāc slāpekļa atoma elektronu pāra aktivitāti. Tātad, pK, difenilamīns ir 13,12, un trifenilamīns vispār neuzrāda bāzes īpašības.

Pirola ārkārtīgi zemais bāziskums ir saistīts ar faktu, ka tā molekulā slāpekļa atoma elektronu pāris ir iesaistīts bl-elektronu aromātiskās saites veidošanā. Tās saistīšana ar protonu prasa ievērojamus papildu enerģijas izdevumus. Pirola sāļu veidošanās rezultātā izzūd aromātiskā saite un līdz ar to arī molekulas stabilitāte. Tas izskaidro faktu, ka pirols skābā vidē ātri pārsveķojas.

Interesanti atzīmēt, ka spēcīgais elektronu izvilkšanas efekts, ko pirola gredzens iedarbojas uz slāpekļa atomu, noved pie vājināšanās. N-H saites, kuru dēļ pirols spēj parādīt vājas skābes īpašības (pK a = 17,5).

Tādu iespaidā aktīvs metāls, kā kāliju, var pagatavot tā kālija sāli - pirola-kāliju.

Pirola cikla N–H saites skābās īpašības jo īpaši izskaidro porfīna un tā dabisko atvasinājumu spēju veidot sāļus ar metāla katjoniem. Divi porfirīna molekulas pirola gredzeni ir saskaņoti ar katjonu to slāpekļa atomu elektronu pāru dēļ, bet pārējie divi - aizvieto ūdeņraža atomus, tāpat kā pati pirola molekula pirola-kālija veidošanās laikā. Šie sāļi ir hlorofils un hemoglobīns.

Organiskās bāzes - šo nosaukumu bieži izmanto ķīmijā savienojumiem, kas ir amonjaka atvasinājumi. Ūdeņraža atomi tā molekulā tiek aizstāti ar ogļūdeņraža radikāļiem. Tas ir par par amīniem - savienojumiem, kas atkārto amonjaka ķīmiskās īpašības. Mūsu rakstā mēs iepazīsimies ar amīnu vispārējo formulu un to īpašībām.

Molekulas struktūra

Atkarībā no tā, cik ūdeņraža atomu ir aizstāti ar ogļūdeņražu radikāļiem, izšķir primāros, sekundāros un terciāros amīnus. Piemēram, metilamīns ir primārais amīns, kurā ūdeņraža daļa ir aizstāta ar -CH3 grupu. Amīnu strukturālā formula ir R-NH 2, un to var izmantot organisko vielu sastāva noteikšanai. Sekundārā amīna piemērs var būt dimetilamīns, kam ir šāda forma: NH2-NH-NH2. Terciāro savienojumu molekulās visi trīs amonjaka ūdeņraža atomi ir aizstāti ar ogļūdeņraža radikāļiem, piemēram, trimetilamīnam ir formula (NH 2) 3 N. Amīnu struktūra ietekmē to fizikālās un ķīmiskās īpašības.

Fiziskā īpašība

Amīnu kopējais stāvoklis ir atkarīgs no radikāļu molārās masas. Jo mazāks tas ir, jo mazāks ir vielas īpatnējais svars. Amīnu klases zemākās vielas attēlo gāzes (piemēram, metilamīns). Viņiem ir izteikta amonjaka smarža. Vidēji amīni ir šķidrumi ar vāju smaržu, un savienojumi ar lielu ogļūdeņraža radikāļu masu ir cietas vielas bez smaržas. Amīnu šķīdība ir atkarīga arī no radikāļa masas: jo lielāka tā ir, jo sliktāk viela šķīst ūdenī. Tādējādi amīnu struktūra nosaka to fiziskais stāvoklis un raksturīgs.

Ķīmiskās īpašības

Vielu īpašības galvenokārt ir atkarīgas no aminogrupas transformācijām, kurās vadošā loma tiek piešķirta tās nedalītajam elektronu pārim. Tā kā amīnu klases organiskās vielas ir amonjaka atvasinājumi, tās spēj izraisīt reakcijas, kas raksturīgas NH 3. Piemēram, savienojumi šķīst ūdenī. Šādas reakcijas produkti būs vielas, kurām piemīt hidroksīdu īpašības. Piemēram, metilamīns, kura atomu sastāvs atbilst vispārējai piesātināto amīnu formulai R-NH2, veido savienojumu ar ūdeni - metilamonija hidroksīdu:

CH 3 - NH 2 + H 2 O \u003d OH

Organiskās bāzes mijiedarbojas ar neorganiskajām skābēm, savukārt sāls ir atrodama produktos. Tātad, metilamīns ar sālsskābi dod metilamonija hlorīdu:

CH 3 -NH 2 + HCl -> Cl

Amīnu, kuru vispārējā formula ir R-NH2, reakcijas ar organiskajām skābēm notiek, aminogrupas ūdeņraža atomu aizstājot ar skābes atlikuma kompleksu anjonu. Tās sauc par alkilēšanas reakcijām. Tāpat kā reakcijā ar nitrītskābi, acilatvasinājumi var veidot tikai primāros un sekundāros amīnus. Trimetilamīns un citi terciārie amīni šādu mijiedarbību nespēj. Mēs arī piebilstam, ka alkilēšana analītiskajā ķīmijā tiek izmantota, lai atdalītu amīnu maisījumus; tā kalpo arī kā primāro un sekundāro amīnu kvalitatīva reakcija. Starp cikliskajiem amīniem anilīns ieņem nozīmīgu vietu. To ekstrahē no nitrobenzola, pēdējo reducējot ar ūdeņradi katalizatora klātbūtnē. Anilīns ir izejviela plastmasas, krāsvielu, sprāgstvielu un medikamentu ražošanai.

Terciāro amīnu īpašības

Terciārā amonjaka atvasinājumi pēc ķīmiskajām īpašībām atšķiras no vienas vai divu aizvietojumu savienojumiem. Piemēram, tie var mijiedarboties ar piesātināto ogļūdeņražu halogēna atvasinājumiem. Tā rezultātā veidojas tetraalkilamonija sāļi. Sudraba oksīds reaģē ar terciārajiem amīniem, savukārt amīni pārvēršas tetraalkilamonija hidroksīdos, kas ir spēcīgas bāzes. Aprotiskās skābes, piemēram, bora trifluorīds, spēj veidot kompleksus savienojumus ar trimetilamīnu.

Primāro amīnu kvalitatīvais tests

Slāpekļskābe var kalpot kā reaģents, ar kuru var noteikt vienu vai disaizvietotus amīnus. Tā kā tas nepastāv brīvā stāvoklī, lai to iegūtu šķīdumā, vispirms tiek veikta reakcija starp atšķaidītu sālsskābi un nātrija nitrītu. Pēc tam pievieno izšķīdušo primāro amīnu. Tās molekulas sastāvu var izteikt, izmantojot vispārīgo amīnu formulu: R-NH 2. Šo procesu pavada nepiesātināto ogļūdeņražu molekulu parādīšanās, ko var noteikt, reaģējot ar broma ūdeni vai kālija permanganāta šķīdumu. Izonitrila reakciju var uzskatīt arī par kvalitatīvu. Tajā primārie amīni mijiedarbojas ar hloroformu vidē ar pārmērīgu hidroksogrupas anjonu koncentrāciju. Rezultātā veidojas izonitrili, kuriem ir nepatīkama specifiska smaka.

Sekundāro amīnu reakcijas iezīmes ar nitrītskābi

HNO 2 reaģenta iegūšanas tehnoloģija ir aprakstīta iepriekš. Pēc tam šķīdumam, kas satur reaģentu, pievieno organisko amonjaka atvasinājumu, kas satur divus ogļūdeņraža radikāļus, piemēram, dietilamīnu, kura molekula atbilst sekundāro amīnu vispārīgajai formulai NH 2 -R-NH 2 . Reakcijas produktos atrodam nitro savienojumu: N-nitrozodietilamīnu. Ja to apstrādā ar sālsskābi, tad savienojums sadalās sākuma amīna un nitrozilhlorīda hlorīda sālī. Mēs arī piebilstam, ka terciārie amīni nespēj reaģēt ar slāpekļskābi. Tas izskaidrojams ar šādu faktu: nitrītskābe ir vāja skābe, un tās sāļi, mijiedarbojoties ar amīniem, kas satur trīs ogļūdeņraža radikāļus, ūdens šķīdumos tiek pilnībā hidrolizēti.

Kā nokļūt

Amīnus, kuru vispārējā formula ir R-NH2, var iegūt, reducējot slāpekli saturošus savienojumus. Piemēram, tā var būt nitroalkānu reducēšana katalizatora - metāliskā niķeļa - klātbūtnē, karsējot līdz +50 ⁰C un spiedienā līdz 100 atm. Šajā procesā nitroetāns, nitropropāns vai nitrometāns tiek pārveidots par amīniem. Šīs klases vielas var iegūt arī, reducējot ar ūdeņradi nitrila grupas savienojumus. Šī reakcija notiek iekšā organiskie šķīdinātāji, kas prasa niķeļa katalizatora klātbūtni. Ja kā reducētāju izmanto metālisku nātriju, šajā gadījumā procesu veic spirta šķīdumā. Kā piemērus sniegsim vēl divas metodes: halogēnalkānu un spirtu aminēšanu.

Pirmajā gadījumā veidojas amīnu maisījums. Spirtu aminēšana tiek veikta šādi: metanola vai etanola tvaiku maisījums ar amonjaku tiek izvadīts pa kalcija oksīdu, kas darbojas kā katalizators. Iegūtos primāros, sekundāros un terciāros amīnus parasti var atdalīt ar destilāciju.

Mūsu rakstā mēs pētījām slāpekli saturošu organisko savienojumu - amīnu - struktūru un īpašības.

Amīni ir organiski amonjaka atvasinājumi, kas satur aminogrupu NH2 un organisko radikāli. Kopumā amīna formula ir amonjaka formula, kurā ūdeņraža atomi ir aizstāti ar ogļūdeņraža radikāli.

Klasifikācija

• Pēc tā, cik ūdeņraža atomu amonjakā ir aizstāti ar radikāli, izšķir primāros amīnus (viens atoms), sekundāros, terciāros. Radikāļi var būt vienādi vai dažādi.
• Amīns var saturēt vairāk nekā vienu aminogrupu, bet vairākas. Saskaņā ar šo raksturlielumu tos iedala mono, di-, tri-, ... poliamīnos.
• Pēc ar slāpekļa atomu saistīto radikāļu veida izšķir alifātiskus (kas nesatur cikliskās ķēdes), aromātiskos (satur ciklu, slavenākais ir anilīns ar benzola gredzenu), jauktos (tauku-aromātisks, satur cikliskus un nesaturošus). cikliskie radikāļi).

Īpašības

Atkarībā no atomu ķēdes garuma organiskajā radikālā amīni var būt gāzveida (tri-, di-, metilamīns, etilamīns), šķidras vai cietas vielas. Jo garāka ķēde, jo cietāka viela. Vienkāršākie amīni ir ūdenī šķīstoši, bet, pārejot uz sarežģītākiem savienojumiem, šķīdība ūdenī samazinās.

Gāzveida un šķidrie amīni ir vielas ar izteiktu amonjaka smaržu. Cietām vielām praktiski nav smaržas.

Tajā parādās amīni ķīmiskās reakcijas spēcīgas bāzes īpašības, mijiedarbības rezultātā ar neorganiskām skābēm tiek iegūti alkilamonija sāļi. Reakcija ar slāpekļskābi šai savienojumu klasei ir kvalitatīva. Primārā amīna gadījumā tiek iegūts spirts un gāzveida slāpeklis, ar sekundāro - nešķīstošas ​​dzeltenas nogulsnes ar izteiktu nitrozodimetilamīna smaku; ar terciāro reakciju neiet.

Tie reaģē ar skābekli (deg gaisā), halogēniem, karbonskābēm un to atvasinājumiem, aldehīdiem, ketoniem.

Gandrīz visi amīni, ar retiem izņēmumiem, ir toksiski. Jā, visvairāk slavens pārstāvis klase, anilīns, viegli iekļūst cauri ādas pārklājums, oksidē hemoglobīnu, nomāc centrālo nervu sistēmu, izjauc vielmaiņu, kas var izraisīt pat nāvi. Toksisks cilvēkiem un pāriem.

Saindēšanās pazīmes:

- elpas trūkums
- deguna, lūpu, pirkstu galu cianoze,
- paātrināta elpošana un pastiprināta sirdsdarbība, samaņas zudums.

Pirmā palīdzība:

- ķīmisko reaģentu nomazgāt ar vati un spirtu,
- nodrošināt piekļuvi tīrs gaiss,
- izsaukt ātro palīdzību.

Pieteikums

— Kā epoksīdsveķu cietinātājs.

— Kā katalizators ķīmiskajā rūpniecībā un metalurģijā.

- Izejvielas poliamīda mākslīgo šķiedru ražošanai, piemēram, neilons.

— Poliuretānu, poliuretāna putu, poliuretāna līmju ražošanai.

- Sākotnējais produkts anilīna ražošanai - anilīna krāsvielu pamats.

- Ražošanai zāles.

— fenola-formaldehīda sveķu ražošanai.

- Repelentu, fungicīdu, insekticīdu, pesticīdu, minerālmēslu, gumijas vulkanizācijas paātrinātāju, pretkorozijas reaģentu, buferšķīdumu sintēzei.

— Kā piedeva motoreļļām un degvielām, sausa degviela.

— Lai iegūtu gaismas jutīgus materiālus.

- Urotropīnu izmanto kā pārtikas piedevu, kā arī sastāvdaļu kosmētika.

Mūsu interneta veikalā jūs varat iegādāties reaģentus, kas pieder amīnu klasei.

metilamīns

Primārais alifātiskais amīns. Tas ir pieprasīts kā izejviela medikamentu, krāsvielu, pesticīdu ražošanai.

dietilamīns

sekundārais amīns. To izmanto kā sākotnējo produktu pesticīdu, zāļu (piemēram, novokaīna), krāsvielu, repelentu, degvielas un motoreļļu piedevu ražošanā. To izmanto, lai izgatavotu reaģentus aizsardzībai pret koroziju, rūdu bagātināšanai, epoksīdsveķu sacietēšanai un vulkanizācijas procesu paātrināšanai.

Trietilamīns

Terciārais amīns. To izmanto ķīmiskajā rūpniecībā kā katalizatoru gumijas ražošanā, epoksīdsveķi, poliuretāna putas. Metalurģijā tas ir cietēšanas katalizators neapdedzināšanas procesos. Izejviela zāļu, minerālmēslu, nezāļu apkarošanas līdzekļu, krāsu organiskajā sintēzē.

1-butilamīns

Terc-butilamīns, savienojums, kurā terc-butilorganiskā grupa ir saistīta ar slāpekli. Vielu izmanto gumijas vulkanizācijas pastiprinātāju, zāļu, krāsvielu, tanīnu, nezāļu un insektu apkarošanas preparātu sintēzē.

Urotropīns (heksamīns)

policikliskais amīns. Ekonomikā pieprasīta viela. Izmanto kā pārtikas piedevu, medikamentu un zāļu sastāvdaļu, kosmētikas sastāvdaļu, analītiskās ķīmijas buferšķīdumus; kā sausā degviela, polimēru sveķu cietinātājs, fenola-formaldehīda sveķu sintēzē, fungicīdi, sprāgstvielas, līdzekļi aizsardzībai pret koroziju.