Kemiska egenskaper hos aminer.

Eftersom aminer, som ?r derivat av ammoniak, har en struktur som liknar den (dvs. de har ett ensamt elektronpar i kv?veatomen), uppvisar de egenskaper som liknar den. Dessa. aminer, som ammoniak, ?r baser eftersom kv?veatomen kan tillhandah?lla ett elektronpar f?r att bilda bindningar med elektrondefekta arter genom en donator-acceptormekanism (uppfyller Lewis definition av basicitet).

I. Egenskaper hos aminer som baser (protonacceptorer)

1. Vattenl?sningar av alifatiska aminer uppvisar en alkalisk reaktion, eftersom n?r de interagerar med vatten bildas alkylammoniumhydroxider, liknande ammoniumhydroxid:

CH3NH2 + H2O CH3NH3+ + OH-

Anilin reagerar praktiskt taget inte med vatten.

Vattenl?sningar ?r alkaliska:

Bindningen av en proton med en amin, som med ammoniak, bildas av en donator-acceptormekanism p? grund av det ensamma elektronparet i kv?veatomen.

Alifatiska aminer ?r starkare baser ?n ammoniak pga alkylradikaler ?kar elektront?theten p? kv?veatomen p? grund av + jag-effekt. Av denna anledning h?lls kv?veatomens elektronpar mindre t?tt och interagerar l?ttare med protonen.

2. I samverkan med syror bildar aminer salter:

C 6 H 5 NH 2 + HCl -> (C 6 H 5 NH 3) Cl

fenylammoniumklorid

2CH3NH2 + H2SO4 -> (CH3NH3)2SO4

metylammoniumsulfat

Aminsalter ?r fasta ?mnen som ?r mycket l?sliga i vatten och d?ligt l?sliga i opol?ra v?tskor. Vid reaktion med alkalier frig?rs fria aminer:

Aromatiska aminer ?r svagare baser ?n ammoniak eftersom det ensamma elektronparet i kv?veatomen f?rskjuts mot bensenringen, konjugerar med p-elektronerna i den aromatiska ringen, vilket minskar elektront?theten p? kv?veatomen (-M-effekt). Tv?rtom ?r alkylgruppen en bra donator av elektrondensitet (+I-effekt).

eller

En minskning av elektrondensiteten p? kv?veatomen leder till en minskning av f?rm?gan att abstrahera protoner fr?n svaga syror. D?rf?r interagerar anilin endast med starka syror (HCl, H 2 SO 4), och dess vattenl?sning blir inte lackmusbl?.

Kv?veatomen i aminmolekyler har ett ensamt elektronpar, som kan delta i bildningen av bindningar enligt donator-acceptor-mekanismen.

anilin ammoniak prim?r amin sekund?r amin terti?r amin

elektront?theten p? kv?veatomen ?kar.

P? grund av n?rvaron av ett ensamt elektronpar i molekylerna, uppvisar aminer, som ammoniak, grundl?ggande egenskaper.

anilin ammoniak prim?r amin sekund?r amin

de grundl?ggande egenskaperna f?rb?ttras p? grund av p?verkan av typen och antalet radikaler.

C6H5NH2< NH 3 < RNH 2 < R 2 NH < R 3 N (в газовой фазе)

II. Aminoxidation

Aminer, s?rskilt aromatiska, oxideras l?tt i luften. Till skillnad fr?n ammoniak kan de ant?ndas fr?n ?ppen l?ga. Aromatiska aminer oxiderar spontant i luft. S?ledes blir anilin snabbt brunt i luften p? grund av oxidation.

4СH 3 NH 2 + 9O 2 -> 4CO 2 + 10H 2 O + 2N 2

4C6H5NH2 + 31O2 -> 24CO2 + 14H2O + 2N2

III. Interaktion med salpetersyrlighet

Salpetersyrlighet HNO 2 ?r en instabil f?rening. D?rf?r anv?nds den endast vid urvalstillf?llet. HNO 2 bildas, liksom alla svaga syror, genom verkan av dess salt (nitrit) med en stark syra:

KNO2 + HCl -> HNO2 + KCl

eller NO 2 - + H + -> HNO 2

Strukturen hos reaktionsprodukterna med salpetersyrlighet beror p? aminens natur. D?rf?r anv?nds denna reaktion f?r att skilja mellan prim?ra, sekund?ra och terti?ra aminer.

· Prim?ra alifatiska aminer bildar alkoholer med HNO 2:

R-NH2 + HNO2 -> R-OH + N2 + H2O

• Av stor betydelse ?r reaktionen av diazotisering av prim?ra aromatiska aminer under inverkan av salpetersyrlighet, erh?llen genom reaktion av natriumnitrit med saltsyra. Och d?refter bildas fenol:

· Sekund?ra aminer (alifatiska och aromatiska) under p?verkan av HNO 2 omvandlas till N-nitroso-derivat (?mnen med en karakteristisk lukt):

R2NH + H-O-N=O -> R2N-N=O + H2O

alkylnitrosamin

· Reaktion med terti?ra aminer leder till bildning av instabila salter och har ingen praktisk betydelse.

IV. S?rskilda egenskaper:

1. Bildning av komplexa f?reningar med ?verg?ngsmetaller:

2. Tillsats av alkylhalider Aminer tills?tter haloalkaner f?r att bilda ett salt:

Genom att behandla det resulterande saltet med alkali kan du f? en fri amin:

V. Aromatisk elektrofil substitution i aromatiska aminer (reaktion av anilin med bromvatten eller salpetersyra):

I aromatiska aminer underl?ttar aminogruppen substitution vid bensenringens orto- och parapositioner. D?rf?r sker anilinhalogenering snabbt och i fr?nvaro av katalysatorer, och tre v?teatomer i bensenringen ers?tts p? en g?ng, och en vit f?llning av 2,4,6-tribromoanilin f?lls ut:

Denna reaktion med bromvatten anv?nds som en kvalitativ reaktion f?r anilin.

Dessa reaktioner (bromering och nitrering) producerar huvudsakligen orto- Och par- derivat.

4. Metoder f?r framst?llning av aminer.

1. Hoffmanns reaktion. En av de f?rsta metoderna f?r att framst?lla prim?ra aminer var alkyleringen av ammoniak med alkylhalider:

Detta ?r inte den b?sta metoden, eftersom resultatet ?r en blandning av aminer av alla substitutionsgrader:

etc. Inte bara alkylhalogenider, utan ?ven alkoholer kan fungera som alkyleringsmedel. F?r att g?ra detta passerar en blandning av ammoniak och alkohol ?ver aluminiumoxid vid h?g temperatur.

2. Zinins reaktion- ett bekv?mt s?tt att erh?lla aromatiska aminer genom att reducera aromatiska nitrof?reningar. F?ljande anv?nds som reduktionsmedel: H2 (p? en katalysator). Ibland genereras v?te direkt vid tidpunkten f?r reaktionen, f?r vilken metaller (zink, j?rn) behandlas med utsp?dd syra.

2HCl + Fe (chips) -> FeCl2 + 2H

C6H5NO2 + 6[H] C6H5NH2 + 2H2O.

Inom industrin sker denna reaktion n?r nitrobensen v?rms upp med ?nga i n?rvaro av j?rn. I laboratoriet bildas v?te "vid fris?ttnings?gonblicket" genom reaktion av zink med alkali eller j?rn med saltsyra. I det senare fallet bildas aniliniumklorid.

3. Reduktion av nitriler. Anv?nd LiAlH 4:

4. Enzymatisk dekarboxylering av aminosyror:

5. Applicering av aminer.

Aminer anv?nds inom l?kemedelsindustrin och organisk syntes (CH3NH2, (CH3)2NH, (C2H5)2NH, etc.); vid framst?llning av nylon (NH2-(CH2)6-NH2-hexametylendiamin); som r?vara f?r tillverkning av f?rg?mnen och plaster (anilin), samt bek?mpningsmedel.

Lista ?ver anv?nda k?llor:

1. O.S. Gabrielyan et al. Chemistry. 10:e klass. Profilniv?: l?robok f?r allm?nna l?roanstalter; Bustard, Moskva, 2005;
2. "Chemistry Tutor" redigerad av A. S. Egorov; "Phoenix", Rostov-on-Don, 2006;
3. G. E. Rudzitis, F. G. Feldman. Kemi ?rskurs 10. M., Utbildning, 2001;
4. https://www.calc.ru/Aminy-Svoystva-Aminov.html
5. http://www.yaklass.ru/materiali?mode=lsntheme&themeid=144
6. http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-21-00/2008-06-01-16-50-05/193-2008-06-30-20-47-29.html
7. http://cnit.ssau.ru/organics/chem5/n232.htm

Aminer - dessa ?r derivat av ammoniak (NH 3), i vars molekyl en, tv? eller tre v?teatomer ?r ersatta av kolv?teradikaler.

Beroende p? antalet kolv?teradikaler som ers?tter v?teatomer i NH3-molekylen kan alla aminer delas in i tre typer:

Gruppen - NH 2 kallas en aminogrupp. Det finns ocks? aminer som inneh?ller tv?, tre eller fler aminogrupper

Nomenklatur

Ordet "amin" l?ggs till namnet p? organiska rester associerade med kv?ve, och grupperna n?mns i alfabetisk ordning: CH3NC3H - metylpropylamin, CH3N(C6H5)2 - metyldifenylamin. F?r h?gre aminer sammanst?lls namnet med hj?lp av kolv?tet som bas, med tillsats av prefixet "amino", "diamino", "triamino", vilket indikerar kolatomens numeriska index. F?r vissa aminer anv?nds trivialnamn: C6H5NH2 - anilin (systematiskt namn - fenylamin).

F?r aminer ?r kedjeisomerism, funktionell grupppositionsisomerism och isomerism mellan typer av aminer m?jliga

Fysiska egenskaper

L?ggr?ns prim?ra aminer ?r gasformiga ?mnen, har en ammoniaklukt och ?r mycket l?sliga i vatten. Aminer med en h?gre relativ molekylvikt ?r v?tskor eller fasta ?mnen. deras l?slighet i vatten minskar med ?kande molekylvikt.

Kemiska egenskaper

Aminer har liknande kemiska egenskaper som ammoniak.

1. Interaktion med vatten - bildandet av substituerade ammoniumhydroxider. En l?sning av ammoniak i vatten har svaga alkaliska (grundl?ggande) egenskaper. Anledningen till de grundl?ggande egenskaperna hos ammoniak ?r n?rvaron av ett ensamt elektronpar p? kv?veatomen, som deltar i bildandet av en donator-acceptorbindning med en v?tejon. Av samma anledning ?r aminer ocks? svaga baser. Aminer ?r organiska baser.

2. Interaktion med syror - bildning av salter (neutraliseringsreaktioner). Som bas bildar ammoniak ammoniumsalter med syror. P? liknande s?tt, n?r aminer reagerar med syror, bildas substituerade ammoniumsalter. Alkalier, som starkare baser, tr?nger bort ammoniak och aminer fr?n deras salter.

3. F?rbr?nning av aminer. Aminer ?r brandfarliga ?mnen. F?rbr?nningsprodukterna av aminer ?r, liksom andra kv?vehaltiga organiska f?reningar, koldioxid, vatten och fritt kv?ve.

Alkylering ?r inf?randet av en alkylsubstituent i en molekyl av en organisk f?rening. Typiska alkyleringsmedel ?r alkylhalider, alkener, epoxif?reningar, alkoholer och mindre vanliga aldehyder, ketoner, etrar, sulfider och diazoalkaner. Alkyleringskatalysatorer inkluderar mineralsyror, Lewis-syror och zeoliter.

Acylering. N?r de upphettas med karboxylsyror, acyleras deras anhydrider, syraklorider eller estrar, prim?ra och sekund?ra aminer f?r att bilda N-substituerade amider, f?reningar med -C(O)N-delen<:

Reaktionen med anhydrider sker under milda f?rh?llanden. Syraklorider reagerar ?nnu l?ttare reaktionen utf?rs i n?rvaro av en bas f?r att binda den resulterande HCl.

Prim?ra och sekund?ra aminer reagerar med salpetersyrlighet p? olika s?tt. Salpetersyrlighet anv?nds f?r att skilja prim?ra, sekund?ra och terti?ra aminer fr?n varandra. Prim?ra alkoholer bildas av prim?ra aminer:

C2H5NH2 + HNO2 -> C2H5OH + N2 + H2O

Detta frig?r gas (kv?ve). Detta ?r ett tecken p? att det finns en prim?r amin i kolven.

Sekund?ra aminer bildar gula, sv?rl?sliga nitrosaminer med salpetersyrlighet - f?reningar som inneh?ller fragmentet >N-N=O:

(C2H5)2NH + HNO2 -> (C2H5)2N-N=O + H2O

Sekund?ra aminer ?r sv?ra att missa den karakteristiska lukten av nitrosodimetylamin sprider sig i hela laboratoriet.

Terti?ra aminer l?ses helt enkelt i salpetersyrlighet vid vanliga temperaturer. Vid upphettning ?r en reaktion med eliminering av alkylradikaler m?jlig.

Metoder f?r att erh?lla

1. Interaktion mellan alkoholer och ammoniak vid upphettning i n?rvaro av Al 2 0 3 som katalysator.

2. Interaktion av alkylhalider (haloalkaner) med ammoniak. Den resulterande prim?ra aminen kan reagera med ?verskott av alkylhalogenid och ammoniak f?r att bilda en sekund?r amin. Terti?ra aminer kan framst?llas p? liknande s?tt

Aminosyror.

Klassificering, isomerism, nomenklatur, produktion. Fysikaliska och kemiska egenskaper. Amfot?ra egenskaper, bipol?r struktur, isoelektrisk punkt. Polypeptider. Individuella representanter: glycin, alanin, cystein, cystin, a-aminokapronsyra, lysin, glutaminsyra.

Aminosyror - dessa ?r derivat av kolv?ten som inneh?ller aminogrupper (-NH 2) och karboxylgrupper -COOH. oftast lika med 1 eller 2. Aminosyror ?r allts? f?reningar med blandade funktioner.

Klassificering

Isomeri

Aminosyrors isomerism, liksom hydroxisyror, beror p? isomerismen i kolkedjan och p? aminogruppens position i f?rh?llande till karboxylgruppen. (a-, v - och y - aminosyror etc.). Dessutom inneh?ller alla naturliga aminosyror, f?rutom amino?ttiksyra, asymmetriska kolatomer, s? de har optiska isomerer (antipoder). Det finns D- och L-serier av aminosyror. Det b?r noteras att alla aminosyror som utg?r proteiner tillh?r L-serien.

Nomenklatur

Aminosyror har vanligtvis triviala namn (till exempel kallas amino?ttiksyra p? olika s?tt glykol eller icin, och aminopropionsyra - alanin etc.). Namnet p? en aminosyra enligt systematisk nomenklatur best?r av namnet p? motsvarande karboxylsyra som den ?r ett derivat av, med till?gg av ordet amino- som prefix. Aminogruppens position i kedjan indikeras med siffror.

Metoder f?r att erh?lla

1. Interaktion av a-halokarboxylsyror med ?verskott av ammoniak. Under dessa reaktioner ers?tts halogenatomen i halogenerade karboxylsyror (f?r deras framst?llning, se § 10.4) med en aminogrupp. Den resulterande v?tekloriden binds av ?verskott av ammoniak f?r att bilda ammoniumklorid.

2. Proteinhydrolys. Hydrolysen av proteiner ger vanligtvis komplexa blandningar av aminosyror, men med speciella metoder kan enskilda rena aminosyror isoleras fr?n dessa blandningar.

Fysiska egenskaper

Aminosyror ?r f?rgl?sa kristallina ?mnen, l?ttl?sliga i vatten, sm?ltpunkt 230-300°C. M?nga a-aminosyror har en s?t smak.

Kemiska egenskaper

1. Interaktion med baser och syror:

a) som en syra (en karboxylgrupp ?r inblandad).

b) som en bas (en aminogrupp ?r involverad).

2. Interaktion inuti molekylen - bildandet av inre salter:

a) monoaminomonokarboxylsyror (neutrala syror). Vattenl?sningar av monoaminomonokarboxylsyror ?r neutrala (pH = 7);

b) monoaminodikarboxylsyror (sura aminosyror). Vattenl?sningar av monoaminodikarboxylsyror har ett pH< 7 (кислая среда), так как в результате образования внутренних солей этих кислот в растворе появляется избыток ионов водорода Н + ;

c) diaminomonokarboxylsyror (basiska aminosyror). Vattenhaltiga l?sningar av diaminomonokarboxylsyror har ett pH > 7 (alkalisk milj?), eftersom som ett resultat av bildandet av inre salter av dessa syror uppst?r ett ?verskott av OH - hydroxidjoner i l?sningen.

3. Interaktionen av aminosyror med varandra - bildandet av peptider.

4. Reagera med alkoholer f?r att bilda estrar.

Den isoelektriska punkten f?r aminosyror som inte inneh?ller ytterligare NH2- eller COOH-grupper ?r det aritmetiska medelv?rdet mellan tv? pK-v?rden: f?r alanin .

Den isoelektriska punkten f?r ett antal andra aminosyror som inneh?ller ytterligare sura eller basiska grupper (asparagin- och glutaminsyror, lysin, arginin, tyrosin, etc.) beror ocks? p? surheten eller basiciteten hos radikalerna i dessa aminosyror. F?r lysin, till exempel, b?r pI ber?knas fr?n halva summan av pK-v?rden f?r a- och e-NH2-grupper. S?lunda, i pH-intervallet fr?n 4,0 till 9,0, existerar n?stan alla aminosyror ?verv?gande i form av zwitterjoner. med en protonerad aminogrupp och en dissocierad karboxylgrupp.

Polypeptider inneh?ller mer ?n tio aminosyrarester.

Glycin (amino?ttiksyra, aminoetansyra) ?r den enklaste alifatiska aminosyran, den enda aminosyran som inte har optiska isomerer. Empirisk formel C2H5NO2

Alanin (aminopropansyra) ?r en alifatisk aminosyra. a-alanin ?r en del av m?nga proteiner, v-alanin ?r en del av ett antal biologiskt aktiva f?reningar. Kemisk formel NH2 -CH -CH3 -COOH. Alanin omvandlas l?tt till glukos i levern och vice versa. Denna process kallas glukos-alanincykeln och ?r en av huvudv?garna f?r glukoneogenes i levern.

Cystein (a-amino-v-tiopropionsyra; 2-amino-3-sulfanylpropansyra) ?r en alifatisk svavelinneh?llande aminosyra. Optiskt aktiv, finns i form av L- och D-isomerer. L-Cystein ?r en del av proteiner och peptider och spelar en viktig roll i bildandet av hudv?vnad. Viktigt f?r avgiftningsprocesser. Empirisk formel C3H7NO2S.

Cystin (kemisk) (3,3"-ditio-bis-2-aminopropionsyra, dicystein) ?r en alifatisk svavelhaltig aminosyra, f?rgl?sa kristaller, l?slig i vatten.

Cystin ?r en icke-kodad aminosyra som ?r en produkt av den oxidativa dimeriseringen av cystein, under vilken tv? tiolgrupper av cystein bildar en cystindisulfidbindning. Cystin inneh?ller tv? aminogrupper och tv? karboxylgrupper och ?r en tv?basisk diaminosyra. Empirisk formel C6H12N2O4S2

I kroppen finns de fr?mst i proteiner.

Aminokapronsyra (6-aminohexansyra eller e-aminokapronsyra) ?r ett hemostatiskt l?kemedel som h?mmar omvandlingen av profibrinolysin till fibrinolysin. Brutto-

formel C6H13NO2.

Lysin (2,6-diaminohexansyra) ?r en alifatisk aminosyra med uttalade basegenskaper; essentiell aminosyra. Kemisk formel: C6H14N2O2

Lysin ?r en del av proteiner. Lysin ?r en essentiell aminosyra, en del av n?stan alla proteiner, n?dv?ndig f?r tillv?xt, v?vnadsreparation, produktion av antikroppar, hormoner, enzymer, albuminer.

Glutaminsyra (2-aminopentandisyra) ?r en alifatisk aminosyra. I levande organismer finns glutaminsyra i form av glutamatanjonen i proteiner, ett antal l?gmolekyl?ra ?mnen och i fri form. Glutaminsyra spelar en viktig roll i kv?vemetabolismen. Kemisk formel C5H9N1O4

Glutaminsyra ?r ocks? en neurotransmittoraminosyra, en av de viktiga representanterna f?r klassen "excitatoriska aminosyror". Bindningen av glutamat till specifika neuronala receptorer leder till excitation av de senare.

Enkla och komplexa proteiner. Peptidbindning. Konceptet med den prim?ra, sekund?ra, terti?ra och kvart?ra strukturen hos en proteinmolekyl. Typer av bindningar som best?mmer den rumsliga strukturen f?r proteinmolekylen (v?te, disulfid, joniska, hydrofoba interaktioner). Fysikaliska och kemiska egenskaper hos proteiner (utf?llningsreaktioner, denatureringsreaktioner, f?rgreaktioner).

Isoelektrisk punkt. Betydelsen av proteiner. Proteiner -

Dessa ?r naturliga h?gmolekyl?ra f?reningar (biopolymerer), vars strukturella grund ?r uppbyggd av polypeptidkedjor byggda av a-aminosyrarester.

Enkla proteiner (proteiner) ?r h?gmolekyl?ra organiska ?mnen som best?r av alfa-aminosyror sammankopplade i en kedja med en peptidbindning.

Komplexa proteiner (proteider) ?r tv?komponentsproteiner som f?rutom peptidkedjor (enkelt protein) inneh?ller en icke-aminosyrakomponent - en protesgrupp. Peptidbindning -

en typ av amidbindning som uppst?r under bildandet av proteiner och peptider som ett resultat av interaktionen av a-aminogruppen (-NH2) i en aminosyra med a-karboxylgruppen (-COOH) i en annan aminosyra.

Prim?r struktur ?r sekvensen av aminosyror i en polypeptidkedja. Viktiga egenskaper hos den prim?ra strukturen ?r konserverade motiv - kombinationer av aminosyror som spelar en nyckelroll i proteinfunktioner. Konserverade motiv bevaras genom arternas utveckling och kan ofta anv?ndas f?r att f?ruts?ga funktionen hos ett ok?nt protein.

Terti?r struktur ?r den rumsliga strukturen av polypeptidkedjan (en upps?ttning rumsliga koordinater f?r atomerna som utg?r proteinet). Strukturellt best?r den av sekund?ra strukturelement stabiliserade av olika typer av interaktioner, d?r hydrofoba interaktioner spelar en avg?rande roll. F?ljande deltar i stabiliseringen av den terti?ra strukturen:

kovalenta bindningar (mellan tv? cysteinrester - disulfidbroar);

jonbindningar mellan motsatt laddade sidogrupper av aminosyrarester;

v?tebindningar;

hydrofila-hydrofoba interaktioner. N?r den interagerar med omgivande vattenmolekyler "tenderar" proteinmolekylen att vika sig s? att de opol?ra sidogrupperna av aminosyror isoleras fr?n den vattenhaltiga l?sningen; pol?ra hydrofila sidogrupper upptr?der p? ytan av molekylen.

Kvart?r struktur (eller subenhet, dom?n) - det relativa arrangemanget av flera polypeptidkedjor som en del av ett enda proteinkomplex. Proteinmolekyler som utg?r ett protein med en kvart?r struktur bildas separat p? ribosomer och bildar f?rst efter avslutad syntes en gemensam supramolekyl?r struktur. Ett protein med en kvart?r struktur kan inneh?lla b?de identiska och olika polypeptidkedjor. Samma typer av interaktioner deltar i stabiliseringen av den kvart?ra strukturen som i stabiliseringen av den terti?ra strukturen. Supramolekyl?ra proteinkomplex kan best? av dussintals molekyler.

Fysiska egenskaper

Egenskaperna hos proteiner ?r lika varierande som de funktioner de utf?r. Vissa proteiner l?ses upp i vatten och bildar vanligtvis kolloidala l?sningar (till exempel ?ggvita); andra l?ses i utsp?dda saltl?sningar; ytterligare andra ?r ol?sliga (till exempel proteiner fr?n integument?ra v?vnader).

Kemiska egenskaper

I radikalerna av aminosyrarester inneh?ller proteiner olika funktionella grupper som kan delta i m?nga reaktioner. Proteiner genomg?r oxidations-reduktionsreaktioner, f?restring, alkylering, nitrering och kan bilda salter med b?de syror och baser (proteiner ?r amfot?ra).

Till exempel f?lls albumin - ?ggvita - vid en temperatur av 60-70° ut fr?n l?sning (koagulerar), vilket f?rlorar sin f?rm?ga att l?sas upp i vatten.

Klassificeringen av aminer varierar och best?ms av vilka strukturella egenskaper som tas som grund.

Beroende p? antalet organiska grupper bundna till kv?veatomen finns det:

prim?ra aminer en organisk grupp p? kv?ve RNH 2

sekund?ra aminer tv? organiska grupper p? kv?ve R 2 NH, organiska grupper kan vara olika R "R" NH

terti?ra aminer tre organiska grupper p? kv?ve R3N eller R"R"R""N

Baserat p? typen av organisk grupp associerad med kv?ve, s?rskiljs alifatiska CH 3 N6H 5 N

Baserat p? antalet aminogrupper i molekylen delas aminer in i monoaminer CH 3 NH 2, diaminer H 2 N(CH 2) 2 NH 2, triaminer, etc.

Nomenklatur f?r aminer.

ordet "amin" l?ggs till namnet p? organiska grupper associerade med kv?ve, och grupperna n?mns i alfabetisk ordning, till exempel CH 3 NHC 3 H 7 metylpropylamin, CH 3 N (C 6 H 5) 2 metyldifenylamin. Reglerna till?ter ocks? att namnet sammans?tts baserat p? ett kolv?te d?r aminogruppen betraktas som en substituent. I detta fall indikeras dess position med ett numeriskt index: C 5 H 3 C 4 H 2 C 3 H(NH 2) C 2 H 2 C 1 H 3 3-aminopentan (de ?vre bl? numeriska indexen indikerar numreringsordningen f?r C-atomerna). F?r vissa aminer har triviala (f?renklade) namn bevarats: C 6 H 5 NH 2 anilin (namnet enligt nomenklaturens regler ?r fenylamin).

I vissa fall anv?nds etablerade namn, som ?r f?rvr?ngda korrekta namn: H 2 NCH 2 CH 2 OH monoetanolamin (korrekt 2-aminoetanol); (OHCH 2 CH 2) 2 NH dietanolamin, det korrekta namnet ?r bis(2-hydroxietyl)amin. Triviala, f?rvr?ngda och systematiska (sammanst?llda enligt nomenklaturens regler) namn samexisterar ganska ofta i kemin.

Fysikaliska egenskaper hos aminer.

De f?rsta representanterna f?r en serie aminer metylamin CH 3 NH 2, dimetylamin (CH 3) 2 NH, trimetylamin (CH 3) 3 N och etylamin C 2 H 5 NH 2 ?r gasformiga vid rumstemperatur, sedan med en ?kning av antalet av atomer i R, aminer blir v?tskor, och med en ?kning av kedjel?ngden R till 10 C-atomer kristallina ?mnen. L?sligheten av aminer i vatten minskar n?r kedjel?ngden R ?kar och antalet organiska grupper associerade med kv?ve ?kar (?verg?ng till sekund?ra och terti?ra aminer). Lukten av aminer liknar lukten av ammoniak, h?gre (med stort R) aminer ?r praktiskt taget luktfria.

Kemiska egenskaper hos aminer.

Aminernas utm?rkande f?rm?ga att f?sta neutrala molekyler (till exempel v?tehalogenider HHal, med bildning av organoammoniumsalter, liknande ammoniumsalter inom oorganisk kemi. F?r att bilda en ny bindning ger kv?ve ett ensamt elektronpar, som fungerar som en donator. H+-protonen som ?r involverad i bildningen av bindningen (fr?n v?tehalogeniden) spelar rollen som en acceptor (mottagare), en s?dan anslutning kallas donator-acceptor (fig. 1) Den resulterande kovalenta NH-bindningen ?r helt ekvivalent med de NH-bindningar som finns i aminen.

Terti?ra aminer tills?tter ocks? HCl, men n?r det resulterande saltet v?rms upp i en sur l?sning s?nderdelas det och R klyvs fr?n N-atomen:

(C2H5) 3 N+ HCl® [(C2H5) 3 N H]Cl

[(C2H5) 3 N H]Cl® (C2H5) 2 N H + C2H5Cl

N?r man j?mf?r dessa tv? reaktioner ?r det tydligt att C 2 H 5-gruppen och H tycks byta plats, som ett resultat av detta bildas en sekund?r amin fr?n en terti?r amin.

Uppl?sning i vatten f?ngar aminer en proton p? samma s?tt, vilket resulterar i att OH-joner uppst?r i l?sningen, vilket motsvarar bildandet av en alkalisk milj?, som kan detekteras med hj?lp av konventionella indikatorer.

C2H5 N H2 + H2O® + + OH

Med bildandet av en donator-acceptorbindning kan aminer tills?tta inte bara HCl, utan ?ven haloalkyl RCl, och d?rigenom bilda en ny NR-bindning, som ocks? ?r ekvivalent med de befintliga. Om vi tar en terti?r amin som utg?ngsmaterial f?r vi ett tetraalkylammoniumsalt (fyra R-grupper p? en N-atom):

(C2H5) 3 N+ C2H5I® [(C2H5) 4 N]Jag

Dessa salter, som l?ses i vatten och vissa organiska l?sningsmedel, dissocierar (s?nderfaller) och bildar joner:

[(C2H5) 4 N]I® [(C2H5) 4 N] + + I

S?dana l?sningar, som alla l?sningar som inneh?ller joner, leder elektrisk str?m. I tetraalkylammoniumsalter kan halogenen ers?ttas med en HO-grupp:

[(CH 3) 4 N]Cl + AgOH® [(CH3) 4 N]OH + AgCl

Den resulterande tetrametylammoniumhydroxiden ?r en stark bas med egenskaper som liknar alkalier.

Prim?ra och sekund?ra aminer reagerar med salpetersyrlighet HON=O, men de reagerar p? olika s?tt. Prim?ra alkoholer bildas av prim?ra aminer:

C2H5 N H2+H N O2® C2H5OH+ N 2+H2O

Till skillnad fr?n prim?ra aminer bildar sekund?ra aminer gula, sv?rl?sliga nitrosaminer med salpetersyrlighet - f?reningar som inneh?ller fragmentet >NN = O:

(C2H5) 2 N H+H N O2® (C2H5) 2 N? N=O + H2O

Terti?ra aminer reagerar inte med salpetersyrlighet vid vanliga temperaturer, s? salpetersyrlighet ?r ett reagens som g?r att man kan skilja p? prim?ra, sekund?ra och terti?ra aminer.

N?r aminer kondenserar med karboxylsyror bildas syraamider - f?reningar med C(O)N-fragmentet

Kondensationen av aminer med aldehyder och ketoner leder till bildandet av s? kallade Schiff-baser - f?reningar som inneh?ller N=C2-fragmentet.

N?r prim?ra aminer reagerar med fosgen Cl 2 C=O bildas f?reningar med N=C=O-gruppen, kallade isocyanater (Fig. 2D, framst?llning av en f?rening med tv? isocyanatgrupper).

Bland de aromatiska aminerna ?r den mest k?nda anilin (fenylamin) C 6 H 5 NH 2. Dess egenskaper liknar alifatiska aminer, men dess basicitet ?r mindre uttalad i vattenhaltiga l?sningar, den bildar inte en alkalisk milj?. Liksom alifatiska aminer kan den bilda ammoniumsalter [C 6 H 5 NH 3 ] + Cl med starka mineralsyror. N?r anilin reagerar med salpetersyrlighet (i n?rvaro av HCl), bildas en diazof?rening inneh?llande RN=N-fragmentet som erh?lls i form av ett joniskt salt som kallas diazoniumsaltet (fig. 3A). Interaktionen med salpetersyrlighet f?rl?per s?ledes inte p? samma s?tt som i fallet med alifatiska aminer. Bensenringen i anilin har en reaktivitet som ?r karakteristisk f?r aromatiska f?reningar ( cm. AROMATICITET), under halogenering, v?teatomer i orto- Och par-positioner till aminogruppen ers?tts, vilket resulterar i kloraniliner med varierande grad av substitution (Fig. 3B). Verkan av svavelsyra leder till sulfonering in par-position till aminogruppen bildas den s? kallade sulfanilsyran (Fig. 3B).

Beredning av aminer.

N?r ammoniak reagerar med haloalkyler, s?som RCl, bildas en blandning av prim?ra, sekund?ra och terti?ra aminer. Den resulterande HCl-biprodukten kombineras med aminer f?r att bilda ett ammoniumsalt, men om det finns ett ?verskott av ammoniak, s?nderdelas saltet, vilket g?r att processen fortskrider till bildandet av kvart?ra ammoniumsalter (Fig. 4A). Till skillnad fr?n alifatiska alkylhalider, reagerar arylhalogenider, till exempel C6H5Cl, med ammoniak med stor sv?righet syntes endast med katalysatorer som inneh?ller koppar. Inom industrin erh?lls alifatiska aminer genom katalytisk reaktion av alkoholer med NH 3 vid 300-500 ° C och ett tryck p? 1-20 MPa, vilket resulterar i en blandning av prim?ra, sekund?ra och terti?ra aminer (Fig. 4B).

N?r aldehyder och ketoner interagerar med ammoniumsaltet av myrsyra HCOONH 4, bildas prim?ra aminer (Fig. 4C), och reaktionen av aldehyder och ketoner med prim?ra aminer (i n?rvaro av myrsyra HCOOH) leder till sekund?ra aminer (Fig. 4C). 4D).

Nitrof?reningar (inneh?llande NO 2 -gruppen) bildar vid reduktion prim?ra aminer. Denna metod, f?reslagen av N.N. Zinin, anv?nds lite f?r alifatiska f?reningar, men ?r viktig f?r produktionen av aromatiska aminer och utgjorde grunden f?r industriell produktion av anilin (Fig. 4D).

Aminer anv?nds s?llan som enskilda f?reningar, till exempel anv?nds polyetylenpolyamin [-C 2 H 4 NH-] i vardagen. n(varunamn PEPA) som h?rdare f?r epoxihartser. Den huvudsakliga anv?ndningen av aminer ?r som mellanprodukter vid framst?llning av olika organiska ?mnen. Den ledande rollen tillh?r anilin, p? grundval av vilken ett brett spektrum av anilinf?rg?mnen produceras, och f?rg "specialisering" etableras redan i stadiet f?r att erh?lla anilin sj?lv. Ultraren anilin utan homologer kallas i branschen f?r "anilin f?r bl?tt" (vilket betyder f?rgen p? det framtida f?rg?mnet). "Anilin f?r r?tt" m?ste f?rutom anilin inneh?lla en blandning orto- Och par-toluidin (CH3C6H4NH2).

Alifatiska diaminer ?r utg?ngsf?reningarna f?r framst?llning av polyamider, till exempel nylon (fig. 2), som anv?nds i stor utstr?ckning f?r tillverkning av fibrer, polymerfilmer samt komponenter och delar inom maskinteknik (polyamidv?xlar).

Fr?n alifatiska diisocyanater (fig. 2) erh?lls polyuretaner, som har ett komplex av tekniskt viktiga egenskaper: h?g h?llfasthet kombinerat med elasticitet och mycket h?g n?tningsbest?ndighet (polyuretanskosulor), samt god vidh?ftning till ett brett spektrum av material (polyuretan) lim). De anv?nds ocks? i stor utstr?ckning i skummad form (polyuretanskum).

Antiinflammatoriska l?kemedel sulfonamider syntetiseras baserat p? sulfanilsyra (Fig. 3).

Diazoniumsalter (Fig. 2) anv?nds i fotok?nsliga material f?r fotokopiering, vilket g?r det m?jligt att f? en bild som g?r f?rbi konventionell silverhalogenidfotografering ( cm. SVART KOPIERING).

Mikhail Levitsky

Aminer- Organiska derivat av ammoniak, i vars molekyl en, tv? eller alla tre v?teatomerna ?r ersatta med en kolrest.

Det finns vanligtvis tre typer av aminer:

Aminer d?r aminogruppen ?r bunden direkt till en aromatisk ring kallas aromatiska aminer.

Den enklaste representanten f?r dessa f?reningar ?r aminobensen eller anilin:

Det fr?msta utm?rkande s?rdraget f?r den elektroniska strukturen av aminer ?r n?rvaron av ett ensamt elektronpar vid kv?veatomen som ing?r i den funktionella gruppen. Detta g?r att aminer uppvisar egenskaperna hos baser.

Det finns joner som ?r produkten av den formella ers?ttningen av alla v?teatomer i ammoniumjonen med en kolv?teradikal:

Dessa joner finns i salter som liknar ammoniumsalter. De kallas kvart?ra ammoniumsalter.

Isomerism och nomenklatur av aminer

1. Aminer k?nnetecknas av strukturell isomerism:

A) kolskelett isomerism:

b) isomerism av den funktionella gruppens position:

2. Prim?ra, sekund?ra och terti?ra aminer ?r isomera till varandra (interklassisomerism):

Som framg?r av de givna exemplen, f?r att namnge en amin, listas de substituenter som ?r associerade med kv?veatomen (i prioritetsordning) och suffixet l?ggs till - amin.

Fysikaliska egenskaper hos aminer

De enklaste aminerna (metylamin, dimetylamin, trimetylamin) ?r gasformiga ?mnen. De ?terst?ende l?gre aminerna ?r v?tskor som l?ser sig v?l i vatten. De har en karakteristisk lukt som p?minner om ammoniak.

Prim?ra och sekund?ra aminer kan bilda v?tebindningar. Detta leder till en m?rkbar ?kning av deras kokpunkter j?mf?rt med f?reningar som har samma molekylvikt men som inte kan bilda v?tebindningar.

Anilin ?r en oljig v?tska, sv?rl?slig i vatten, som kokar vid en temperatur av 184 °C.

Kemiska egenskaper hos aminer

De kemiska egenskaperna hos aminer best?ms huvudsakligen av n?rvaron av ett ensamt elektronpar p? kv?veatomen.

Aminer som baser. Kv?veatomen i aminogruppen, liksom kv?veatomen i ammoniakmolekylen, kan p? grund av ett ensamt elektronpar bilda en kovalent bindning enligt donator-acceptor-mekanismen, fungera som en donator. I detta avseende kan aminer, som ammoniak, f?sta en v?tekatjon, d.v.s. fungera som en bas:

1. Reaktion av amioner med vatten leder till bildandet av hydroxidjoner:

2. Reaktion med syror. Ammoniak reagerar med syror och bildar ammoniumsalter. Aminer kan ocks? reagera med syror:

De grundl?ggande egenskaperna hos alifatiska aminer ?r mer uttalade ?n hos ammoniak. Detta beror p? n?rvaron av en eller flera donatoralkylsubstituenter, vars positiva induktiva effekt ?kar elektrondensiteten p? kv?veatomen. En ?kning av elektront?theten f?rvandlar kv?ve till en starkare elektronpardonator, vilket f?rb?ttrar dess grundl?ggande egenskaper:

Amionf?rbr?nning. Aminer brinner i luften f?r att bilda koldioxid, vatten och kv?ve:

Applicering av aminer

Aminer anv?nds i stor utstr?ckning f?r att producera l?kemedel och polymermaterial. Anilin ?r den viktigaste f?reningen i denna klass, som anv?nds f?r framst?llning av anilinf?rg?mnen, l?kemedel (sulfonamidl?kemedel) och polymera material (anilinformaldehydhartser).

Aminer ?r organiska derivat av ammoniak som inneh?ller en NH2-aminogrupp och en organisk radikal. I allm?nhet ?r en aminformel en ammoniakformel d?r v?teatomerna har ersatts av en kolv?teradikal.

Klassificering

• Baserat p? hur m?nga v?teatomer som ers?tts av en radikal i ammoniak, s?rskiljs prim?ra aminer (en atom), sekund?ra och terti?ra. Radikaler kan vara samma eller olika typer.
• En amin kan inneh?lla mer ?n en aminogrupp. Enligt denna egenskap ?r de uppdelade i mono-, di-, tri-, ... polyaminer.
• Baserat p? vilken typ av radikaler som ?r associerade med kv?veatomen finns det alifatiska (som inte inneh?ller cykliska kedjor), aromatiska (inneh?ller en cykel, den mest k?nda ?r anilin med en bensenring), blandade (fettaromatiska, inneh?llande cykliska och icke- cykliska radikaler).

Egenskaper

Beroende p? l?ngden p? kedjan av atomer i den organiska radikalen kan aminer vara gasformiga (tri-, di-, metylamin, etylamin), flytande eller fasta. Ju l?ngre kedja desto h?rdare ?mne. De enklaste aminerna ?r vattenl?sliga, men n?r vi g?r ?ver till mer komplexa f?reningar minskar vattenl?sligheten.

Gasformiga och flytande aminer ?r ?mnen med en uttalad ammoniaklukt. Fasta ?r praktiskt taget luktfria.

Aminer uppvisar starka basiska egenskaper i kemiska reaktioner som ett resultat av interaktion med oorganiska syror, erh?lls alkylammoniumsalter. Reaktionen med salpetersyrlighet ?r kvalitativ f?r denna klass av f?reningar. I fallet med en prim?r amin erh?lls alkohol och kv?vgas, med en sekund?r amin en ol?slig gul f?llning med en uttalad lukt av nitrosodimetylamin; med terti?r sker inte reaktionen.

De reagerar med syre (br?nna i luft), halogener, karboxylsyror och deras derivat, aldehyder, ketoner.

N?stan alla aminer, med s?llsynta undantag, ?r giftiga. S?ledes tr?nger den mest k?nda representanten f?r klassen, anilin, l?tt in i huden, oxiderar hemoglobin, trycker ner det centrala nervsystemet, st?r metabolismen, vilket till och med kan leda till d?den. Giftigt f?r m?nniskor och ?ngor.

Tecken p? f?rgiftning:

- andn?d,
- bl?het i n?sa, l?ppar, fingertoppar,
- snabb andning och ?kad hj?rtfrekvens, medvetsl?shet.

F?rsta hj?lpen:

- tv?tta bort det kemiska reagenset med bomullsull och alkohol,
- ge tillg?ng till ren luft,
- Ring en ambulans.

Ans?kan

— Som h?rdare f?r epoxihartser.

— Som katalysator inom kemisk industri och metallurgi.

— R?varor f?r tillverkning av konstgjorda polyamidfibrer, till exempel nylon.

— F?r tillverkning av polyuretaner, polyuretanskum, polyuretanlim.

— Utg?ngsprodukten f?r framst?llning av anilin ?r grunden f?r anilinf?rg?mnen.

— F?r tillverkning av l?kemedel.

— F?r framst?llning av fenol-formaldehydhartser.

— F?r syntes av repellenter, fungicider, insekticider, bek?mpningsmedel, mineralg?dselmedel, vulkaniseringsacceleratorer av gummi, antikorrosionsreagenser, buffertl?sningar.

— Som tillsats till motoroljor och br?nslen, torrt br?nsle.

— F?r framst?llning av ljusk?nsliga material.

— Hexamin anv?nds som livsmedelstillsats och ?ven en ingrediens i kosmetika.

I v?r webbutik kan du k?pa reagenser som tillh?r aminklassen.

Metylamin

Prim?r alifatisk amin. Det ?r efterfr?gat som r?vara f?r tillverkning av mediciner, f?rg?mnen och bek?mpningsmedel.

Dietylamin

Sekund?r amin. Det anv?nds som utg?ngsprodukt vid tillverkning av bek?mpningsmedel, l?kemedel (till exempel novokain), f?rg?mnen, repellenter, tillsatser till br?nsle och motoroljor. Reagenser tillverkas av det f?r korrosionsskydd, malmberikning, h?rdning av epoxihartser och p?skynda vulkaniseringsprocesser.

Trietylamin

Terti?r amin. Anv?nds i den kemiska industrin som katalysator vid tillverkning av gummi, epoxihartser, polyuretanskum. Inom metallurgi ?r det en h?rdande katalysator i icke-br?nningsprocesser. R?varor i den organiska syntesen av l?kemedel, mineralg?dsel, ogr?sbek?mpningsmedel, f?rger.

1-butylamin

Tert-butylamin, en f?rening i vilken en organisk tert-butylgrupp ?r bunden till kv?ve. ?mnet anv?nds vid syntes av gummivulkaniseringsf?rst?rkare, l?kemedel, f?rg?mnen, tanniner, ogr?s- och insektsbek?mpningsmedel.

Hexamin (hexamin)

Polycyklisk amin. Ett ?mne som efterfr?gas i ekonomin. Anv?nds som livsmedelstillsats, medicin och l?kemedelskomponent, ingrediens i kosmetika, buffertl?sningar f?r analytisk kemi; som ett torrt br?nsle, en h?rdare f?r polymerhartser, vid syntes av fenol-formaldehydhartser, fungicider, spr?ng?mnen och korrosionsskyddsmedel.