Aminler suda oldukça çözünür. Aminler. Sınıflandırma, izomerizm, isimlendirme, elde etme. Fiziksel ve kimyasal özellikler (bazlık, alkilasyon, asilasyon, nitröz asidin etkisi). diamin kavramı
Aminler, NH2 amino grubunu ve bir organik radikali içeren amonyağın organik türevleridir. Genel olarak, bir amin formülü, hidrojen atomlarının bir hidrokarbon radikali ile değiştirildiği amonyak formülüdür.
sınıflandırma
- Amonyaktaki kaç hidrojen atomunun bir radikal ile değiştirildiğine göre, birincil aminler (bir atom), ikincil, üçüncül ayırt edilir. Radikaller aynı veya farklı tipler olabilir.
- Bir amin, birden fazla amino grubu içerebilir, ancak birkaç tane. Bu özelliğine göre mono, di-, tri-, ... poliaminlere ayrılırlar.
- Azot atomu ile ilişkili radikallerin türüne göre, alifatik (siklik zincirler içermeyen), aromatik (bir döngü içerir, en ünlüsü bir benzen halkalı anilindir), karışık (yağ-aromatik, siklik içeren ve olmayan) vardır. döngüsel radikaller).
Özellikleri
Organik radikaldeki atom zincirinin uzunluğuna bağlı olarak, aminler gaz halinde (tri-, di-, metilamin, etilamin), sıvı veya katı maddeler olabilir. Zincir ne kadar uzun olursa, madde o kadar sert olur. En basit aminler suda çözünür, ancak daha karmaşık bileşiklere geçildiğinde suda çözünürlük azalır.
Gaz ve sıvı aminler, belirgin bir amonyak kokusuna sahip maddelerdir. Katılar pratik olarak kokusuzdur.
aminler ortaya çıkıyor kimyasal reaksiyonlar güçlü bazik özellikler, inorganik asitlerle etkileşim sonucunda alkilamonyum tuzları elde edilir. Nitröz asit ile reaksiyon, bu bileşik sınıfı için nitelikseldir. Birincil amin durumunda, alkol ve gaz halinde nitrojen, ikincil ile, belirgin bir nitrosodimetilamin kokusu olan çözünmeyen sarı bir çökelti elde edilir; üçüncül reaksiyon ile gitmez.
Oksijen (havada yanma), halojenler, karboksilik asitler ve bunların türevleri, aldehitler, ketonlar ile reaksiyona girerler.
Nadir istisnalar dışında hemen hemen tüm aminler zehirlidir. evet, en ünlü temsilci sınıf, anilin, kolayca nüfuz eder cilt kaplama, hemoglobini oksitler, merkezi sinir sistemini baskılar, metabolizmayı bozar, hatta ölüme bile yol açabilir. İnsanlar ve çiftler için toksiktir.
Zehirlenme belirtileri:
- nefes darlığı
- burun, dudaklar, parmak uçlarında siyanoz,
- hızlı nefes alma ve artan kalp atışı, bilinç kaybı.
İlk yardım:
- kimyasal reaktifi pamuk yünü ve alkolle yıkayın,
- erişim sağlamak temiz hava,
- Ambulans çağırın.
Başvuru
— Epoksi reçineler için sertleştirici olarak.
— Kimya endüstrisinde ve metalurjide katalizör olarak.
- Naylon gibi poliamid yapay liflerin üretimi için hammaddeler.
— Poliüretanların, poliüretan köpüklerin, poliüretan yapıştırıcıların üretimi için.
- Anilin üretimi için ilk ürün - anilin boyalarının temeli.
- Prodüksiyon için ilaçlar.
— Fenol-formaldehit reçinelerinin üretimi için.
— Kovucular, mantar öldürücüler, böcek öldürücüler, böcek ilaçları, mineral gübreler, kauçuk vulkanizasyon hızlandırıcılar, korozyon önleyici reaktifler, tampon çözeltilerin sentezi için.
— Motor yağlarına ve yakıtlara katkı maddesi olarak, kuru yakıt.
— Işığa duyarlı malzemeler elde etmek.
- Urotropin, bir gıda katkı maddesi ve aynı zamanda bir bileşen olarak kullanılır. makyaj malzemeleri.
Online mağazamızda amin sınıfına ait reaktifleri satın alabilirsiniz.
metilamin
Birincil alifatik amin. İlaç, boya, pestisit üretimi için hammadde olarak talep görmektedir.
dietilamin
ikincil amin. Pestisitlerin, ilaçların (örneğin novokain), boyaların, kovucuların, yakıt ve motor yağlarına katkı maddelerinin üretiminde ilk ürün olarak kullanılır. Korozyon koruması, cevherlerin zenginleştirilmesi, epoksi reçinelerinin kürlenmesi ve vulkanizasyon süreçlerinin hızlandırılması için reaktifler yapmak için kullanılır.
trietilamin
Üçüncül amin. Kimya endüstrisinde kauçuk üretiminde katalizör olarak kullanılır, 
epoksi reçineler, poliüretan köpükler. Metalurjide, ateşlemesiz proseslerde sertleştirme katalizörüdür. İlaçların, mineral gübrelerin, yabancı ot kontrol maddelerinin, boyaların organik sentezinde hammadde.
1-bütilamin
Tert-butilamin, bir tert-butil organik grubunun nitrojene bağlı olduğu bir bileşik. Madde, kauçuk vulkanizasyon arttırıcılar, ilaçlar, boyalar, tanenler, yabancı ot ve böcek kontrol müstahzarlarının sentezinde kullanılır.
Ürotropin (Heksamin)
polisiklik amin. Ekonomide talep gören bir madde. Gıda katkı maddesi, ilaç ve ilaç bileşeni, kozmetikte bileşen, analitik kimya için tampon çözeltiler olarak kullanılır; kuru yakıt, polimer reçine sertleştirici olarak, fenol-formaldehit reçinelerinin sentezinde, mantar öldürücüler, patlayıcılar, korozyona karşı koruma anlamına gelir.
Aminler tek sınıftır organik bileşiklerönemli bir temellik ile. Ancak aminler zayıf bazlardır. Şimdi Tabloya dönmek faydalı olacaktır. 12-1 asit ve bazların üç tanımını hatırlamak için. Üç temellik tanımına göre, aminlerin kimyasal davranışının üç yönü ayırt edilebilir.
1. Aminler, proton alıcıları olarak hareket ederek asitlerle reaksiyona girer:
Bu nedenle, aminler Bronsted bazlarıdır. 2. Aminler elektron çifti vericileridir (Lewis bazları):
3. Aminlerin sulu çözeltileri, bu nedenle, su ile etkileşime girdiğinde aminler, hidroksit anyonları üretebilir.
Bu nedenle, aminler Arrhenius bazlarıdır. Tüm aminler zayıf bazlar olmasına rağmen, bazlıkları nitrojen atomuna bağlı hidrokarbon radikallerinin doğasına ve sayısına bağlıdır. Alkilaminler aromatik aminlerden çok daha baziktir. Alkilaminler arasında ikincil olanlar en baziktir, birincil olanlar biraz daha az baziktir, ardından üçüncül aminler ve amonyak gelir. Genel olarak, seride baziklik azalır:
Bir maddenin bazlığının ölçüsü, bir aminin su ile etkileşimi için denge sabiti olan baziklik sabitidir (Arrhenius bazlığının tanımı için yukarıya bakınız). Su fazla miktarda mevcut olduğundan, konsantrasyonu baziklik sabiti ifadesinde görünmez:
Temel ne kadar güçlüyse, daha fazla protonlar su moleküllerinden ayrılacak ve çözeltideki hidroksit iyonlarının konsantrasyonu daha yüksek olacaktır. Böylece, daha güçlü bazlar ile karakterize edilir
büyük K değerleri Bazı aminler için değerler aşağıda verilmiştir:
Bu değerler, aminlerin bazlığı ile yukarıda tartışılan yapıları arasındaki ilişkiyi göstermektedir. En güçlü baz ikincil dimetilamindir ve en zayıfı aromatik amin anilindir.
Aromatik aminler çok zayıf bazlardır, çünkü nitrojen atomunun (aminlerin temel özelliklerini belirleyen) yalnız elektron çifti aromatik çekirdeğin -elektron bulutu ile etkileşime girer ve sonuç olarak protona (veya diğerlerine) daha az erişilebilir. asit). İkincil aminlerin birincil olanlara kıyasla daha yüksek bazlığı, alkil gruplarının, pozitif endüktif etkileri nedeniyle, yalnız elektron çiftinin sosyalleşmesini kolaylaştıran nitrojen atomuna α-bağları yoluyla elektron bağışlaması gerçeğiyle açıklanır. İki alkil grubu, nitrojen atomuna birden fazla elektron bağışlar, bu nedenle ikincil aminler daha güçlü bazlardır. Buna dayanarak, üçüncül aminlerin ikincil olanlardan bile daha güçlü bazlar olması beklenebilir. Bununla birlikte, bu varsayım sadece gaz fazı için doğrulanır ve üçüncül aminlerin sulu bir çözeltideki bazlığı çok yüksek değildir. Bu muhtemelen çözme etkilerinden kaynaklanmaktadır.
Aminler zayıf organik bazlardır. Baziklikleri, nitrojen atomuna bağlı organik sübstitüentlerin sayısı ve doğası ile belirlenir. Bir aromatik halkanın varlığı, bazlığı (aminlerin değeri) keskin bir şekilde düşürür.İkincil aminler, birincil ve üçüncül olanlardan daha güçlü bazlardır.
Aminlerin sınıflandırılması çeşitlidir ve yapının hangi özelliğinin temel alındığı ile belirlenir.
Azot atomuyla ilişkili organik grupların sayısına bağlı olarak, şunlar vardır:
birincil aminler - nitrojen RNH 2'de bir organik grup
ikincil aminler - nitrojende iki organik grup R 2 NH, organik gruplar farklı olabilir R "R" NH
üçüncül aminler - nitrojende üç organik grup R3 N veya R "R" R "" N
Azot ile ilişkili organik grubun tipine göre, alifatik CH3 - N6H 5 - N ayırt edilir.
Moleküldeki amino gruplarının sayısına göre aminler, CH3 - NH2 monoaminlerine, diaminlere H2N (CH2)2NH2, triaminlere, vb. ayrılır.
Amin isimlendirmesi.
Azot ile ilişkili organik grupların adlarına "amin" kelimesi eklenirken, gruplardan bahsedilmiştir. alfabetik sıraörneğin CH3NHC3H7-metilpropilamin, CH3N(C6H5)2-metildifenilamin. Kurallar ayrıca adın, amino grubunun bir ikame olarak kabul edildiği bir hidrokarbona dayalı olarak oluşturulmasına da izin verir. Bu durumda konumu sayısal bir indeks kullanılarak belirtilir: C 5 H 3 C 4 H 2 C 3 H (NH 2) C 2 H 2 C 1 H 3 - 3-aminopentan (üstteki mavi sayısal indeksler numaralandırma sırasını gösterir) C atomları) . Bazı aminler için önemsiz (basitleştirilmiş) isimler korunmuştur: C 6 H 5 NH 2 - anilin (isimlendirme kurallarına göre isim fenilamindir).
Bazı durumlarda, çarpıtılmış doğru isimler olan yerleşik isimler kullanılır: H 2 NCH 2 CH 2 OH - monoetanolamin (doğru - 2-aminoetanol); (OHSN 2 CH 2) 2NH - dietanolamin, doğru isim– bis(2-hidroksietil)amin. Önemsiz, çarpık ve sistematik (isimlendirme kurallarına göre oluşturulmuş) isimler kimyada oldukça sık bir arada bulunur.
Aminlerin fiziksel özellikleri.
Amin serisinin ilk temsilcileri - metilamin CH3NH2, dimetilamin (CH3)2NH, trimetilamin (CH3)3N ve etilamin C2H5NH2 - oda sıcaklığında gaz halindedir, daha sonra R aminlerdeki atom sayısı sıvı hale gelir ve zincir uzunluğundaki bir artışla R ila 10 C atomu - kristalli maddeler. Aminlerin sudaki çözünürlüğü, zincir uzunluğu R arttıkça ve azotla ilişkili organik grupların sayısı arttıkça azalır (ikincil ve üçüncül aminlere geçiş). Aminlerin kokusu amonyak kokusuna benzer, daha yüksek (büyük R ile) aminler pratik olarak kokusuzdur.
Aminlerin kimyasal özellikleri.
Aminlerin ayırt edici özelliği, nötr molekülleri (örneğin, inorganik kimyadaki amonyum tuzlarına benzer şekilde organoamonyum tuzlarının oluşumu ile hidrojen halojenürler HHal) eklemektir. Yeni bir bağ oluşturmak için nitrojen, bir donör görevi gören paylaşılmamış bir elektron çifti sağlar. Bağ oluşumuna katılan proton H + (hidrojen halojenürden) bir alıcı (alıcı) rolünü oynar, böyle bir bağa verici-alıcı bağı denir (Şekil 1). Ortaya çıkan N–H kovalent bağı aminde bulunan N-H bağlarına tamamen eşdeğerdir.
Üçüncül aminler de HCl ekler, ancak elde edilen tuz bir asit çözeltisi içinde ısıtıldığında ayrışır, R ise N atomundan ayrılır:
(C 2H 5) 3 N+ HCl® [(C2H 5) 3 N H]Cl
[(C 2H 5) 3 N H]Cl® (C2H 5) 2 N H + C 2 H 5 Cl
Bu iki reaksiyonu karşılaştırırken, C2H5 grubu ve H'nin olduğu gibi yer değiştirdiği ve bunun sonucunda üçüncül aminden bir sekonder oluştuğu görülebilir.
Suda çözünen aminler aynı şekilde bir proton yakalar, sonuç olarak, çözeltide OH iyonları ortaya çıkar, bu da geleneksel göstergeler kullanılarak tespit edilebilen alkali bir ortamın oluşumuna karşılık gelir.
C2H5 N H 2 + H 2 O ® + + OH -
Bir donör-alıcı bağının oluşumuyla, aminler sadece HCl'yi değil, aynı zamanda haloalkilleri RCl'yi de ekleyebilir ve yine mevcut olanlara eşdeğer olan yeni bir N-R bağı oluşur. İlk olarak bir üçüncül amin alırsak, bir tetraalkilamonyum tuzu elde ederiz (bir N atomunda dört R grubu):
(C 2H 5) 3 N+ C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 N]BEN
Bu tuzlar, suda çözünen ve bazı organik çözücüler, ayrışır (parçalanır), iyonlar oluşturur:
[(C 2H 5) 4 N]I ® [(C 2 H 5) 4 N] + + Ben -
Bu tür çözeltiler, iyon içeren tüm çözeltiler gibi elektrik. Tetraalkilamonyum tuzlarında halojen, bir H2O grubu ile değiştirilebilir:
[(CH 3) 4 N]Cl + AgOH® [(CH 3) 4 N]OH + AgCl
Elde edilen tetrametilamonyum hidroksit, alkalilere benzer özelliklerde güçlü bir bazdır.
Birincil ve ikincil aminler, nitröz asit HON=O ile etkileşime girer, ancak reaksiyona girerler. çeşitli şekillerde. İtibaren birincil aminler birincil alkoller oluşur:
C2H5 N H2 + H N O 2 ® C 2 H 5OH + N 2+H2O
Birincil aminlerin aksine, ikincil aminler sarı, nitröz asit ile az çözünür nitrozaminler oluşturur, >N–N = O parçasını içeren bileşikler:
(C 2H 5) 2 N H+H N O 2 ® (C 2 H 5) 2 N N\u003d O + H2 O
Üçüncül aminler, normal sıcaklıklarda nitröz asit ile reaksiyona girmez, bu nedenle nitröz asit, birincil, ikincil ve üçüncül aminleri ayırt etmeyi mümkün kılan bir reaktiftir.
Aminler karboksilik asitlerle yoğunlaştırıldığında asit amidler oluşur - -C(O)N fragmanına sahip bileşikler
Aminlerin aldehitler ve ketonlarla yoğunlaştırılması, -N=C2 parçasını içeren bileşikler olan Schiff bazlarının oluşumuna yol açar.
Primer aminlerin fosgen Cl2C=O ile etkileşimi, izosiyanatlar olarak adlandırılan –N=C=O grubuna sahip bileşikler verir (Şekil 2D, iki izosiyanat grubu olan bir bileşik elde edilir).
Aromatik aminler arasında anilin (fenilamin) C6H5NH2 en ünlüsüdür. Özellikleri alifatik aminlere benzer, ancak bazlığı daha az belirgindir - sulu çözeltilerde alkali bir ortam oluşturmaz. Alifatik aminler gibi, güçlü mineral asitler [C 6 H 5 NH 3] + Cl - ile amonyum tuzları oluşturabilir. Anilin nitröz asit ile reaksiyona girdiğinde (HCl varlığında), R–N=N parçasını içeren bir diazo bileşiği oluşur ve diazonyum tuzu adı verilen iyonik bir tuz formunda elde edilir (Şekil 3A). Bu nedenle, nitröz asit ile etkileşim, alifatik aminler durumundaki ile aynı değildir. Anilin içindeki benzen halkası, aromatik bileşiklerin bir reaktivite özelliğine sahiptir ( santimetre. AROMATICITY), halojenasyon üzerine hidrojen atomları orto- ve çift- amino grubuna pozisyonlar ikame edilir, bu da çeşitli derecelerde ikameli kloranilinlerle sonuçlanır (Şekil 3B). Sülfürik asidin etkisi, sülfonasyona yol açar. çift- amino grubuna pozisyon, sözde sülfanilik asit oluşur (Şekil 3B).
Amin almak.
Amonyak, RCI gibi haloalkillerle reaksiyona girdiğinde, birincil, ikincil ve üçüncül aminlerin bir karışımı oluşur. Ortaya çıkan yan ürün HC1, bir amonyum tuzu oluşturmak için aminlere eklenir, ancak fazla amonyak ile tuz ayrışır, bu da işlemin kuaterner amonyum tuzlarının oluşumuna kadar yürütülmesine izin verir (Şekil 4A). Alifatik haloalkillerin aksine, aril halojenürler, örneğin C6H5Cl, amonyak ile büyük güçlüklerle reaksiyona girer; sentez sadece bakır içeren katalizörlerle mümkündür. Endüstride, alifatik aminler, alkollerin NH3 ile 300–500°C'de ve 1–20 MPa'lık bir basınçta katalitik etkileşimi ile elde edilir ve birincil, ikincil ve üçüncül aminlerin bir karışımı ile sonuçlanır (Şekil 4B).
Aldehitler ve ketonların formik asit HCOONH4'ün amonyum tuzu ile reaksiyonu birincil aminlere yol açar (Şekil 4C), aldehitlerin ve ketonların birincil aminlerle reaksiyonu (formik asit HCOOH varlığında) ikincil aminlere yol açar (Şekil 4C). .4D).
Nitro bileşikleri (-NO2 grubunu içerir) indirgeme üzerine birincil aminler oluşturur. N.N. Zinin tarafından önerilen bu yöntem, alifatik bileşikler için çok az kullanılır, ancak aromatik aminlerin elde edilmesi için önemlidir ve temeli oluşturur. endüstriyel üretim anilin (Şekil 4e).
Nasıl ayrı bağlantılar aminler çok az kullanılır, örneğin polietilenpoliamin [-C 2 H 4 NH-] günlük hayatta kullanılır n(ticari adı PEPA) epoksi reçineler için sertleştirici olarak. Aminlerin temel kullanımı, çeşitli organik maddelerin üretiminde ara ürün olarak kullanılmasıdır. Öncü rol, temelinde anilin'e aittir. geniş aralık anilin boyaları ve "uzmanlaşma" rengi, anilinin kendisini elde etme aşamasında zaten atılmıştır. Homolog içermeyen ultra saf anilin, endüstride "mavi için anilin" (gelecekteki boyanın rengi anlamına gelir) olarak adlandırılır. "Kırmızı için anilin", anilin'e ek olarak bir karışım içermelidir orto- ve çift-toluidin (CH3C6H4NH2).
Alifatik diaminler, poliamidlerin üretimi için ilk bileşiklerdir, örneğin, liflerin, polimer filmlerin ve ayrıca makine mühendisliğindeki bileşenlerin ve parçaların (poliamid dişliler) imalatında yaygın olarak kullanılan naylon (Şekil 2).
Poliüretanlar, teknik olarak karmaşık bir yapıya sahip olan alifatik diizosiyanatlardan (Şekil 2) elde edilir. önemli özellikler: elastikiyet ve çok yüksek aşınma direnci ile birlikte yüksek mukavemet (poliüretan ayakkabı tabanı), geniş bir malzeme yelpazesine (poliüretan yapıştırıcılar) iyi yapışmanın yanı sıra. Köpüklü formda (poliüretan köpükler) yaygın olarak kullanılırlar.
Sülfanilik asit temelinde (Şekil 3) anti-inflamatuar sentezler ilaçlar sülfonamidler.
Diazonyum tuzları (Şekil 2), ozalit baskı için ışığa duyarlı malzemelerde kullanılır, bu da olağan gümüş halid fotoğrafını atlayarak bir görüntü elde etmeyi mümkün kılar ( santimetre. HAFİF KOPYALAMA).
Mihail Levitsky
aminler - bunlar, molekülünde bir, iki veya üç hidrojen atomunun hidrokarbon radikalleri ile değiştirildiği amonyak (NH 3) türevleridir.
NH3 molekülündeki hidrojen atomlarının yerini alan hidrokarbon radikallerinin sayısına göre, tüm aminler üç tipe ayrılabilir:
- NH2 grubuna amino grubu denir. İki, üç veya daha fazla amino grubu içeren aminler de vardır.
isimlendirme
Azot ile ilişkili organik kalıntıların adına "amin" kelimesi eklenirken, gruplar alfabetik sırayla belirtilmektedir: CH3NC3H - metilpropilamin, CH3N(C6H5)2 - metildifenilamin. Daha yüksek aminler için, hidrokarbon temel alınarak, karbon atomunun sayısal indeksini gösteren "amino", "diamino", "triamino" öneki eklenerek ad derlenir. Bazı aminler için önemsiz adlar kullanılır: C6H5NH2 - anilin (sistematik ad - fenilamin).
Aminler için zincir izomerizmi, fonksiyonel grup pozisyonu izomerliği, amin türleri arasında izomerizm mümkündür
Fiziksel özellikler
Alt sınırlayıcı birincil aminler - gaz halindeki maddeler, amonyak kokusuna sahiptir, suda iyi çözünür. Daha yüksek bağıl moleküler ağırlığa sahip aminler - sıvılar veya katılar, artan sudaki çözünürlükleri moleküler ağırlık azalır.
Kimyasal özellikler
Aminler kimyasal olarak amonyağa benzer.
1. Su ile etkileşim - sübstitüe edilmiş amonyum hidroksitlerin oluşumu. Sudaki amonyak çözeltisi zayıf alkali (bazik) özelliklere sahiptir. Amonyağın ana özelliklerinin nedeni, bir hidrojen iyonu ile bir donör-alıcı bağının oluşumunda yer alan azot atomunda yalnız bir elektron çiftinin varlığıdır. Aynı nedenle aminler de zayıf bazlardır. Aminler organik bazlardır.
2. Asitlerle etkileşim - tuzların oluşumu (nötralizasyon reaksiyonları). Bir baz olarak, amonyak asitlerle amonyum tuzları oluşturur. Benzer şekilde, aminler asitlerle reaksiyona girdiğinde ikameli amonyum tuzları oluşur. Alkaliler, daha güçlü bazlar olarak, amonyak ve aminleri tuzlarından uzaklaştırır.
3. Aminlerin yanması. Aminler yanıcı maddelerdir. Aminlerin yanı sıra diğer azot içeren organik bileşiklerin yanma ürünleri karbondioksit, su ve serbest azottur.
Alkilasyon, bir organik bileşiğin molekülüne bir alkil ikame edicisinin eklenmesidir. Tipik alkilleyici ajanlar, alkil halojenürler, alkenler, epoksi bileşikleri, alkoller, daha az sıklıkla aldehitler, ketonlar, eterler, sülfürler, diazoalkanlardır. Alkilasyon katalizörleri mineral asitler, Lewis asitleri ve zeolitlerdir.
Asilasyon. Karboksilik asitler, bunların anhidritleri, asit klorürleri veya esterleri ile ısıtıldığında, birincil ve ikincil aminler, bir -C(O)N parçasına sahip bileşikler olan N-ikameli amidleri oluşturmak üzere açillenir.<:
Anhidritlerle reaksiyon, yumuşak koşullar altında ilerler. Asit klorürler daha da kolay reaksiyona girer, reaksiyon, oluşan HCl'yi bağlamak için bir bazın varlığında gerçekleştirilir.
Birincil ve ikincil aminler, nitröz asit ile farklı şekillerde etkileşime girer. Nitröz asit yardımıyla birincil, ikincil ve üçüncül aminler birbirinden ayırt edilir. Birincil alkoller, birincil aminlerden oluşur:
C2H5NH2 + HNO2 → C2H5OH + N2 +H2O
Bu gaz (azot) açığa çıkarır. Bu, şişede birincil amin bulunduğunun bir işaretidir.
İkincil aminler, nitröz asit ile sarı, az çözünür nitrozaminler oluşturur - >N-N=O fragmanını içeren bileşikler:
(C2H5)2NH + HNO2 → (C2H5)2N-N=O + H2O
İkincil aminleri gözden kaçırmak zordur, nitrosodimetilaminin karakteristik kokusu tüm laboratuvara yayılır.
Üçüncül aminler, normal sıcaklıklarda nitröz asit içinde kolayca çözünür. Isıtıldığında, alkil radikallerinin ortadan kaldırılmasıyla bir reaksiyon mümkündür.
Nasıl alınır
1. Katalizör olarak Al 2 0 3 varlığında ısıtma sırasında alkollerin amonyak ile etkileşimi.
2. Alkil halojenürlerin (haloalkanlar) amonyak ile etkileşimi. Elde edilen birincil amin, ikincil bir amin oluşturmak üzere fazla alkil halojenür ve amonyak ile reaksiyona girebilir. Üçüncül aminler benzer şekilde hazırlanabilir
Amino asitler. Sınıflandırma, izomerizm, isimlendirme, elde etme. Fiziksel ve kimyasal özellikler. amfoterik özellikler, bipolar yapı, izoelektrik nokta. Polipeptitler. Bireysel temsilciler: glisin, alanin, sistein, sistin, a-aminokaproik asit, lisin, glutamik asit.
Amino asitler- bunlar amino grupları (-NH 2) ve karboksil grupları -COOH içeren hidrokarbonların türevleridir.
Genel formül: (NH 2) f R(COOH) n burada m ve n çoğu zaman 1 veya 2'ye eşittir. Dolayısıyla amino asitler, karışık işlevlere sahip bileşiklerdir.
sınıflandırma
izomerizm
Amino asitlerin yanı sıra hidroksi asitlerin izomerizmi, karbon zincirinin izomerizmine ve amino grubunun karboksil ile ilgili konumuna bağlıdır. (a-, β - ve y - amino asitler, vb.). Ek olarak, aminoasetik hariç tüm doğal amino asitler asimetrik karbon atomları içerir, bu nedenle optik izomerleri (antipodlar) vardır. D ve L serisi amino asitler vardır. Proteinleri oluşturan tüm amino asitlerin L serisine ait olduğuna dikkat edilmelidir.
isimlendirme
Amino asitler genellikle önemsiz isimlere sahiptir (örneğin, aminoasetik asit farklı şekilde adlandırılır). glikokol veya icin, ve aminopropionik asit alanin vb.). Sistematik isimlendirmeye göre bir amino asidin adı, türevi olduğu karşılık gelen karboksilik asidin adından ve ön ek olarak amino- kelimesinin eklenmesinden oluşur. Amino grubunun zincirdeki konumu sayılarla gösterilir.
Nasıl alınır
1. α-halokarboksilik asitlerin aşırı amonyak ile etkileşimi. Bu reaksiyonlar sırasında, halokarboksilik asitlerdeki halojen atomu (bunların hazırlanması için bkz. § 10.4) bir amino grubu ile değiştirilir. Aynı zamanda salınan hidrojen klorür, fazla miktarda amonyak ile amonyum klorüre bağlanır.
2. Proteinlerin hidrolizi. Proteinlerin hidrolizi sırasında genellikle amino asitlerin karmaşık karışımları oluşur. özel yöntemler tek tek saf amino asitler bu karışımlardan izole edilebilir.
Fiziksel özellikler
Amino asitler, suda kolayca çözünür, erime noktası 230-300°C olan renksiz kristalli maddelerdir. Birçok α-amino asit tatlı bir tada sahiptir.
Kimyasal özellikler
1. Bazlar ve asitlerle etkileşim:
a) asit olarak (karboksil grubu dahil).
b) baz olarak (amino grubu dahil).
2. Molekül içindeki etkileşim - iç tuzların oluşumu:
a) monoaminomonokarboksilik asitler (nötr asitler). Monoaminomonokarboksilik asitlerin sulu çözeltileri nötrdür (pH = 7);
b) monoaminodikarboksilik asitler (asidik amino asitler). Monoaminodikarboksilik asitlerin sulu çözeltileri pH'a sahiptir< 7 (кислая среда), так как в результате образования внутренних солей этих кислот в растворе появляется избыток ионов водорода Н + ;
c) diaminomonokarboksilik asitler (bazik amino asitler). Diaminomonokarboksilik asitlerin sulu çözeltileri pH > 7'ye sahiptir ( alkali ortam), çünkü bu asitlerin iç tuzlarının oluşumunun bir sonucu olarak, çözeltide fazla miktarda hidroksit iyonu OH - ortaya çıkar.
3. Amino asitlerin birbirleriyle etkileşimi - peptitlerin oluşumu.
4. Esterler oluşturmak için alkollerle etkileşime geçin.
Ek NH2 veya COOH grupları içermeyen amino asitlerin izoelektrik noktası, iki pK değeri arasındaki aritmetik ortalamadır: 
sırasıyla alanin için 
.
Ek asidik veya bazik gruplar (aspartik ve glutamik asitler, lizin, arginin, tirozin, vb.) içeren bir dizi başka amino asidin izoelektrik noktası da bu amino asitlerin radikallerinin asitliğine veya bazlığına bağlıdır. Örneğin lizin için, pI, a- ve ε-NH2 grupları için pK" değerlerinin toplamının yarısından hesaplanmalıdır. Bu nedenle, 4.0 ila 9.0 pH aralığında, hemen hemen tüm amino asitler ağırlıklı olarak şeklinde bulunur. protonlanmış bir amino grubu ve ayrışmış bir karboksil grubu olan zwitterionlar.
Polipeptitler ondan fazla amino asit kalıntısı içerir.
Glisin (aminoasetik asit, aminoetanoik asit), optik izomerleri olmayan tek amino asit olan en basit alifatik amino asittir. Ampirik formül C2H5NO2
Alanin (aminopropanoik asit) bir alifatik amino asittir. α-alanin birçok proteinin bir parçasıdır, β-alanin bir dizi biyolojik olarak aktif bileşiğin bir parçasıdır. Kimyasal formül NH2 -CH -CH3 -COOH. Alanin karaciğerde kolayca glikoza dönüştürülür ve bunun tersi de geçerlidir. Bu sürece glukoz-alanin döngüsü denir ve karaciğerdeki glukoneogenezin ana yollarından biridir.
Sistein (a-amino-β-tiopropiyonik asit; 2-amino-3-sülfanilpropanoik asit), alifatik kükürt içeren bir amino asittir. Optik olarak aktif, L- ve D-izomerleri şeklinde bulunur. L-sistein, proteinlerin ve peptitlerin bir bileşenidir ve cilt dokularının oluşumunda önemli bir rol oynar. Detoksifikasyon süreçleri için önemlidir. Ampirik formül C3H7NO2S'dir.
Sistin (kimya) (3,3 "-dithio-bis-2-aminopropionic acid, dicysteine) alifatik kükürt içeren, renksiz kristalli, suda çözünen bir amino asittir.
Sistin, iki tiyol sistein grubunun bir sistin disülfid bağı oluşturduğu, sisteinin oksidatif dimerizasyonunun bir ürünü olan kodlamayan bir amino asittir. Sistin iki amino grubu ve iki karboksil grubu içerir ve bir dibazik diamino asittir. Ampirik formül C6H12N2O4S2
Vücutta esas olarak proteinlerin bileşiminde bulunurlar.
Aminokaproik asit (6-aminoheksanoik asit veya ε-aminokaproik asit), profibrinolizinin fibrinolizine dönüşümünü engelleyen hemostatik bir ilaçtır. Brüt-
formül C6H13NO2.
Lizin (2,6-diaminoheksanoik asit), belirgin baz özellikleri olan bir alifatik amino asittir; esansiyel amino asit. Kimyasal formül: C6H14N2O2
Lizin, proteinlerin bir parçasıdır. Lizin, hemen hemen her proteinin bir parçası olan esansiyel bir amino asittir, büyüme, doku onarımı, antikor üretimi, hormonlar, enzimler, albüminler için gereklidir.
Glutamik asit (2-aminopentandioik asit) bir alifatik amino asittir. Canlı organizmalarda, glutamat anyonu formundaki glutamik asit, proteinlerde, bir takım düşük moleküler ağırlıklı maddelerde ve serbest formda bulunur. Glutamik asit azot metabolizmasında önemli bir rol oynar. Kimyasal formül C5H9N1O4
Glutamik asit aynı zamanda uyarıcı amino asit sınıfının önemli üyelerinden biri olan bir nörotransmitter amino asittir. Glutamatın nöronların spesifik reseptörlerine bağlanması, ikincisinin uyarılmasına yol açar.
Basit ve karmaşık proteinler. Peptit bağı. Protein molekülünün birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncül yapısı kavramı. Protein molekülünün uzaysal yapısını belirleyen bağ türleri (hidrojen, disülfür, iyonik, hidrofobik etkileşimler). Proteinlerin fiziksel ve kimyasal özellikleri (çökelme, denatürasyon, renk reaksiyonları). izoelektrik nokta. Proteinlerin değeri.
sincaplar - bunlar, yapısal temeli a-amino asit kalıntılarından oluşan polipeptit zincirleri olan doğal yüksek moleküler bileşiklerdir (biyopolimerler).
Basit proteinler (proteinler), bir zincire peptit bağıyla bağlanan alfa-amino asitlerden oluşan yüksek moleküler organik maddelerdir.
Kompleks proteinler (proteidler), peptit zincirlerine (basit bir protein) ek olarak, amino asit olmayan bir yapıya sahip bir bileşen - bir protez grubu içeren iki bileşenli proteinlerdir.
Peptit bağı - bir amino asidin a-amino grubunun (-NH2) başka bir amino asidin a-karboksil grubu (-COOH) ile etkileşimi sonucunda proteinlerin ve peptitlerin oluşumu sırasında oluşan bir tür amid bağı.
Birincil yapı, bir polipeptit zincirindeki amino asitlerin dizisidir. Birincil yapının önemli özellikleri, koruyucu motiflerdir - protein işlevlerinde kilit rol oynayan amino asit kombinasyonları. Muhafazakar motifler, türlerin evrimi sırasında korunur; genellikle bilinmeyen bir proteinin işlevini tahmin etmeyi mümkün kılarlar.
İkincil yapı - hidrojen bağları ile stabilize edilmiş bir polipeptit zincirinin bir parçasının yerel sıralaması.
Üçüncül yapı - polipeptit zincirinin uzamsal yapısı (proteini oluşturan atomların bir dizi uzamsal koordinatları). Yapısal olarak, hidrofobik etkileşimlerin önemli bir rol oynadığı çeşitli etkileşim türleri ile stabilize edilmiş ikincil yapı elemanlarından oluşur. Üçüncül yapının stabilizasyonunda yer alın:
kovalent bağlar (iki sistein kalıntısı - disülfür köprüleri arasında);
amino asit kalıntılarının zıt yüklü yan grupları arasındaki iyonik bağlar;
hidrojen bağları;
hidrofilik-hidrofobik etkileşimler. Çevreleyen su molekülleri ile etkileşime girdiğinde, protein molekülü, polar olmayan amino asit yan gruplarının sulu çözeltiden izole edilmesi için kıvrılma "eğilimindedir"; molekülün yüzeyinde polar hidrofilik yan gruplar belirir.
Kuaterner yapı (veya alt birim, etki alanı) - karşılıklı düzenleme tek bir protein kompleksinin parçası olarak birkaç polipeptit zinciri. Kuaterner yapıya sahip bir proteini oluşturan protein molekülleri, ribozomlar üzerinde ayrı ayrı oluşur ve ancak sentezin bitiminden sonra ortak bir supramoleküler yapı oluşturur. Kuaterner yapıya sahip bir protein, hem aynı hem de farklı polipeptit zincirlerini içerebilir. Dördüncül yapının stabilizasyonunda, üçüncül yapının stabilizasyonunda olduğu gibi aynı tür etkileşimler yer alır. Supramoleküler protein kompleksleri düzinelerce molekülden oluşabilir.
Fiziksel özellikler
Proteinlerin özellikleri, yerine getirdikleri işlevler kadar çeşitlidir. Bazı proteinler suda çözülür, kural olarak kolloidal çözeltiler oluşturur (örneğin yumurta akı); diğerleri seyreltik tuz çözeltilerinde çözülür; diğerleri çözünmezdir (örneğin, integumenter dokuların proteinleri).
Kimyasal özellikler
Amino asit kalıntılarının radikallerinde proteinler, birçok reaksiyona girebilen çeşitli fonksiyonel gruplar içerir. Proteinler oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarına, esterleşmeye, alkilasyona, nitrasyona girerler, hem asitler hem de bazlarla tuzlar oluşturabilirler (proteinler amfoteriktir).
Örneğin, albümin - yumurta akı - 60-70 ° sıcaklıkta bir çözeltiden (pıhtılaşır) çökeltilir ve suda çözünme yeteneğini kaybeder.
DERS KONUSU: aminler ve amino alkoller
Sorular:
Genel özellikleri Anahtar Kelimeler: yapı, sınıflandırma, isimlendirme.
Edinme Yöntemleri
bireysel temsilciler. Tanımlama yöntemleri.
Genel özellikler: yapı, sınıflandırma, isimlendirme
Aminlere, molekülü hidrojen atomlarının hidrokarbon radikalleri ile değiştirildiği amonyak türevleri denir.
sınıflandırma
1- Amonyağın sübstitüe edilmiş hidrojen atomlarının sayısına bağlı olarak aminler ayırt edilir.:
– öncelik bir amino grubu ve bir amino grubu (–NH 2) içerir, Genel formül: R–NH2 ,
– ikincil bir imino grubu (–NH) içerir,
genel formül: R1 -NH - R2
– üçüncül bir nitrojen atomu içerir, genel formül: R3 -N
Kuaterner nitrojen atomuna sahip bilinen bileşikler de vardır: kuaterner amonyum hidroksit ve tuzları.
2- Radikalin yapısına bağlı olarak aminler ayırt edilir:
– alifatik (sınırlayıcı ve doymamış)
- alisiklik
- aromatik (çekirdekte bir amino grubu veya yan zincir içeren)
- heterosiklik.
Adlandırma, amin izomerizmi
1. Rasyonel terminolojiye göre aminlerin adları, genellikle, bitiş eki ile kurucu hidrokarbon radikallerinin adlarından türetilir. -amin : metilamin CH3-NH2, dimetilamin CH3-NH-CH3, trimetilamin (CH3)3N, propilamin CH3CH2CH2-NH2, fenilamin C6H5-NH2, vb.
2. IUPAC terminolojisine göre, amino grubu fonksiyonel bir grup olarak kabul edilir ve adı amino ana zincirin adının önüne koyun:
Aminlerin izomerizmi, radikallerin izomerizmine bağlıdır.
Amin elde etme yöntemleri
Aminler çeşitli yollarla elde edilebilir.
A) Haloalkillerin amonyak üzerindeki etkisi
2NH 3 + CH 3 I -–® CH 3 - NH 2 + NH 4 I
B) Nitrobenzenin moleküler hidrojen ile katalitik hidrojenasyonu:
C 6 H 5 NO 2 -–® C 6 H 5 NH 2 + H 2 O
nitrobenzen kedi anilin
C) Alkollerle alkilasyon yoluyla düşük aminlerin (С 1 -С 4) elde edilmesi:
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
Aminlerin fiziksel özellikleri
Metilamin, dimetilamin ve trimetilamin gazdır, amin serisinin orta üyeleri sıvıdır, yüksek olanlar ise gazdır. katı cisimler. Aminlerin moleküler ağırlığındaki bir artışla yoğunlukları artar, kaynama noktası yükselir ve sudaki çözünürlüğü azalır. Daha yüksek aminler suda çözünmezler. Daha düşük aminler kötü koku biraz şımarık balık kokusunu andırıyor. Daha yüksek aminler ya kokusuzdur ya da çok düşük bir kokuya sahiptir. Aromatik aminler renksiz sıvılar veya katılardır. kötü koku ve zehirli.
Aminlerin kimyasal özellikleri
Aminlerin kimyasal davranışı, molekülde bir amino grubunun varlığı ile belirlenir. Azot atomunun dış kabuğu 5 elektrona sahiptir. Amin molekülünde ve amonyak molekülünde, nitrojen atomu üç kovalent bağ oluşumu için üç elektron harcar ve ikisi serbest kalır.
Azot atomunda bir serbest elektron çiftinin varlığı, bir proton bağlamasını mümkün kılar, bu nedenle aminler amonyağa benzer, temel özellikler gösterir, hidroksitler, tuzlar oluşturur.
Tuz oluşumu. Asitli aminler, güçlü bir bazın etkisi altında tekrar serbest aminler veren tuzlar verir:
Aminler, zayıf karbonik asitle bile tuz verir:
Amonyak gibi, aminler de protonların zayıf ayrışan ikameli bir amonyum katyonuna bağlanmasından dolayı temel özelliklere sahiptir:
 |
Bir amin suda çözündüğünde, su protonlarının bir kısmı katyon oluşumu için harcanır; bu nedenle, çözeltide fazla miktarda hidroksit iyonu görünür ve turnusol çözeltilerini renklendirmek için yeterli alkali özelliklere sahiptir. Mavi renk ve ahududuya fenolftalein. aminlerin bazikliği satır sınırıçok küçük sınırlar içinde dalgalanır ve amonyağın bazikliğine yakındır.
Metil gruplarının etkisi, metil ve dimetilaminin bazlığını biraz arttırır. Trimetilamin durumunda, metil grupları hali hazırda ortaya çıkan katyonun çözünmesini engeller ve bunun stabilizasyonunu ve dolayısıyla bazlığını azaltır.
Amin tuzları karmaşık bileşikler olarak düşünülmelidir. İçlerindeki merkezi atom, koordinasyon sayısı dört olan bir azot atomudur. Hidrojen atomları veya alkiller, nitrojen atomuna bağlıdır ve iç küre içinde yer alır; asit kalıntısı dış küre içinde bulunur.
Aminlerin asilasyonu. Bazı organik asit türevlerinin (asit halojenürler, anhidritler vb.) Birincil ve ikincil aminler üzerindeki etkisi altında amidler oluşur:
Nitröz asitli sekonder aminler nitrozaminler- suda az çözünür sarımsı sıvılar:
Tersiyer aminler, seyreltik nitröz asidin soğukta (nitröz asit tuzları oluştururlar) etkisine karşı dirençlidir, daha şiddetli koşullar altında radikallerden biri parçalanır ve nitrosoamin oluşur.
diaminler
Diaminler biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynar. Kural olarak, suda kolayca çözünürler, karakteristik bir kokuya sahiptirler, güçlü bir kokuya sahiptirler. alkali reaksiyon, CO 2 havası ile etkileşime girer. Diaminler, iki eşdeğer asit ile kararlı tuzlar oluşturur.
etilendiamin (1,2-etandiamin) H2NCH2CH2NH2. En basit diamindir; amonyağın etilen bromür üzerindeki etkisiyle elde edilebilir:
tetrametilendiamin (1,4-bütandiamin) veya putresin, NH2CH2CH2CH2CH2NH2 ve pentametilendiamin (1,5-pentandiamin) NH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2 veya kadaverin. Protein maddelerinin bozunma ürünlerinde keşfedildiler; diamino asitlerin dekarboksilasyonu sırasında oluşur ve ptomains(Yunanca - cesetten), daha önce "kadavra zehirleri" olarak kabul edildiler. Artık, çürüyen proteinlerin toksisitesinin ptomainlerden değil, diğer maddelerin varlığından kaynaklandığı bulunmuştur.
Putresin ve kadaverin, birçok mikroorganizmanın (örneğin, tetanoz ve kolera etken maddeleri) ve mantarların hayati aktivitesinin bir sonucu olarak oluşur; peynir, ergot, sinek mantarı, bira mayasında bulunurlar.
Bazı diaminler, poliamid elyaf ve plastiklerin üretimi için hammadde olarak kullanılır. Böylece, heksametilendiamin NH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2NH2'den çok değerli bir sentetik elyaf elde edildi - naylon(ABD) veya anad(Rusya).
amino alkoller
amino alkoller- molekülü amino ve hidroksi grupları içeren karışık işlevlere sahip bileşikler.
aminoetanol(etanolamin) HO-CH2CH2-NH2 veya kolamin.
Etanolamin, suyla her bakımdan karışabilen ve güçlü alkali özelliklere sahip, kalın, yağlı bir sıvıdır. Monoetanolamin ile birlikte dietanolamin ve trietanolamin de elde edilir:
Kolin bir parçasıdır lesitinler- hayvanlarda çok yaygın olan yağ benzeri maddeler ve bitki organizmaları, ve onlardan ayrılabilir. Kolin, havada kolayca sönen kristalimsi, oldukça higroskopik bir kütledir. Güçlü alkali özelliklere sahiptir ve asitlerle kolayca tuzlar oluşturur.
Kolin asetik anhidrit ile açillendiğinde, kolin asetat, olarak da adlandırılır asetilkolin:
Asetilkolin hayati bir rol oynar biyokimyasal rol Sinir reseptörlerinden kaslara uyarıyı ileten bir aracı (aracı) olduğu için.