1.52M

Category:

chemistry

Амины

1. Амины

1
28.03.2019

2.

I. Классификация
1. В зависимости от строения углеводородного скелета:
1) алифатические (насыщенные и ненасыщенные);
2) циклические;
3) ароматические;
4) гетероциклические;
2
28.03.2019

4.

2. В зависимости от количества замещённых атомов
водорода в молекуле аммиака:
1) первичные
CH3 – NH2
метиламин
2) вторичные
CH3 – NH – CH3
диметиламин
3) третичные
CH3 – N – CH3
|
CH3
4) четвертичные
CH3
+
|
CH3 – N – CH3 Cl
|
CH3
тетраметиламмоний
хлорид
триметиламин
CH3
+
|
CH3– N – CH3 OH–
|
CH3
тетраметиламмоний
гидроксид
28.03.2019

5.

II Номенклатура и изомерия
1. Тривиальная (эмпирическая):
NH2
анилин
2. Рациональная:
CH3 – CH – NH – CH2 – CH – CH3
|
|
CH3
CH3
изопропилизобутиламин
5
28.03.2019

6.

3. Систематическая номенклатура(IUPAC):
1
2
3
CH3 – CH – NH – CH2 – CH – CH3
|
|
CH3
CH3
N – изопропил – 1 – амино – 2 –
CH3
+
|
CH3 – N – CH3
Cl–
|
CH3
метилпропан
тетраметиламмоний
хлорид
6
28.03.2019

7.

CH3 – NH2
аминометан
CH3 – NH – CH3
6
5
4
N - метиламинометан
3
2
1
CH3 – CH2 – CH – CH – CH2 – CH3
|
|
CH3 N – CH3
|
CH2 – CH3
CH3
+
|
CH3 – CH2 – C – CH3
|
Cl–
HN – CH3
|
CH3 – CH – CH3
N – метил – N – этил – 3 – амино –
4 – метилгексан
метилизопропил (1,1 – диметилпропил) аммоний хлорид
7
28.03.2019

8.

III. Способы получения
1.Восстановление нитросоединений (реакция Зинина):
Fe + HCl
NO2
NH2
Н.Н. Зинин
13.08.1812 - 06.02.1880
Альма-матер:
Казанский университет
C6H5NO2 + 3(NH4)2S → C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O
1842г.
8
28.03.2019

9.

2. Реакция алкилирования аммиака и аминосоединений
(реакция Гофмана):
а) алкилирование галогеналкилами:
NH3 + CH3Cl
+
–
+NH3
[NH3 – CH3] Cl
метиламмонийхлорид
–
+
+NH3
[CH3 – NH2 – CH3] Cl
диметиламмонийхлорид
+
[CH3 – NH – CH3] Cl
|
CH3
–
+NH3
CH3 – NH2
метиламин
CH3 – NH – CH3
диметиламин
+CH3Cl
+CH3Cl
+CH3Cl
CH3 – N – CH3
|
CH3
триметиламин
Август Вильгельм фон Гофман
8 апреля 1818 г. – 5 мая 1892 г.
Немецкий химик - органик
CH3
+
|
CH3–N – CH3 Cl–
|
CH3
тетраметиламмонийхлорид
9
28.03.2019

10.

б) алкилирование аммиака спиртами:
300OC
CH3OH
+
NH3
CH3 – NH2 + Н2О
Аl2O3
300OC
2CH3OH
+
NH3
Аl2O3
CH3 – NH – CH3 + 2Н2О
300OC
3CH3OH
+
CH3 – N – CH3
|
CH3
NH3
Аl2O3
10
+ 3Н2О
28.03.2019

11.

3. Перегруппировка Гофмана:
CH3 – CH2 – C = O + NaOBr
|
N – CH3
|
CH2 – CH3
CH3 – CH2 – N – CH3 + СО2 + NaBr
|
CH2 – CH3
N, N – метилэтилпропанамид
4. Восстановление нитрилов:
[H]
CH3 – C ≡ N
CH3 – CH2 – NH2
нитрил уксусной
кислоты
11
28.03.2019

12.

IV. Физические свойства
12
28.03.2019

13.

14.

*Первые два члена ряда первичных аминов
являются газами, средние члены жидкостями, высшие амины – твёрдые
вещества. Растворимость в воде убывает
по
мере
возрастания
длины
углеводородного радикала; у первых
членов гомологических рядов аминов она
значительна.
*Анилин – простейший ароматический
амин- представляет собой жидкость.
Нафтиламины
являются
твёрдыми
веществами.
14
28.03.2019

15.

* Как
правило, соединения, содержащие аминогруппу,
проявляют значительную биологическую активность или же
имеют большую биологическую значимость. Многие амины
сильно ядовиты.
NH2
H2N
b-нафтиламин
NH2
бензидин
Канцерогены!
15
28.03.2019

16.

Амины алифатического (жирного) ряда –обладают
резким аммиачным запахом. Применяются в
производстве ускорителей вулканизации,
фармацевтических препаратов, красителей. Низшие
амины малотоксичны; с увеличением молекулярного
веса токсическое действие в первую очередь на
центральную нервную систему, возрастает. Кроме того,
под влиянием аминов происходят изменения в крови
(уменьшение количества гемоглобина и эритроцитов) и
функций печени и почек.
16
28.03.2019

17.

Ароматические амины применяются в
анилинокрасочной, химико-фармацевтической
промышленности, производстве резин, пластмасс,
инсектицидов в парфюмерной, мыловаренной и
текстильной промышленности. Они гораздо более
токсичны, чем алифатические амины. Способны
вызывать острые, подострые и хронические отравления.
Отравления при проникновении через неповрежденную
кожу – характерная особенность ароматических аминов.
В действии аминов на организм наиболее типичны
образование метгемоглобина ( метгемоглобин содержит
Fe окисленное до трёхвалентного состояния, которое не
способно переносить кислород) и дегенеративные
изменения эритроцитов .
17
28.03.2019

18.

V. Строение аминов
Рис. 1. Структура триметиламина
Рис. 2. Структура катиона
триметиламмония
Нижник Я.П.
http://norgchem.professorjournal.ru
18
28.03.2019

19.

N
1s2
2s2
19
2p3
28.03.2019

20.

VI. Химические свойства
1.Проявление основных свойств:
CH3 – NH2
+
[CH3 – NH3]+Cl–
HCl
хлорид метиламмония
2. Взаимодействие с водой:
CH3 – NH2
+
[CH3 – NH3]+OH–
H2O
20
гидроксид метиламмония
28.03.2019

21.

22.

[(СH3)2NH2]Cl + NaOH
хлорид
(CH3)2NH
+
NaCl + H2O
диметиламин
диметиламмония
(CH3)2NH
+
H2O
[(СH3)2NH2]OH
гидроксид
диметиламмония
3
[(СH3)2NH2]OH
(CH3)2NH
+
+
FeCl3
Fe(OH)3 + 3 [(СH3)2NH2]Cl
HCl
[(СH3)2NH2]Cl
22
28.03.2019

23.

Ряд убывания основных свойств:
..
H–N–H
|
H
<
аммиак
..
CH3 – N – CH3
|
CH3
третичный
..
CH3 – N – H
|
H
<
первичный
>
..
- NH2
вторичный
..
–N–
>
ароматический
первичный амин
23
..
CH3 – N – H
|
CH3
ароматический
третичный амин
28.03.2019

24.

3. Реакции алкилирования галогеналкилами
(реакция Гофмана):
CH3 – CH2 – NH2
+CH3Cl
–
[CH3 – CH2 – NH2 – CH3] Cl
хлорид метилэтиламмония
+
CH3 – CH2 – NH – CH3
метилэтиламин
24
+NH3
+ NH4Cl
28.03.2019

25.

26.

4. Реакции ацилирования:
а) первичные амины
CH3 – CH2 – NH2 + CH3 – C = O
|
Cl
О
||
CH3 – C – NH – CH2 – CH3 + HCl
N-этилацетамид
ацетилхлорид
CH3 – CH2 – NH2 +
O
||
S – Cl
||
O
O
||
S – NH – CH2 – CH3
||
+ НСl
O
бензолсульфохлорид
N – этилбензолсульфамид
26
28.03.2019

27.

б) вторичные амины
СH3 – CH2 – NH + CH3 – C = O
|
|
CH3
Cl
CH3 – CH2 – NH
|
CH3
+
O CH3
||
|
CH3 – C – N – CH2 – CH3 +
N, N – метилэтилацетамид
O
||
S – Cl
||
O
O CH3
|| |
S – N – CH2 – CH3
||
O
HCl
+ HCl
N, N – метилэтилбензолсульфамид
27
28.03.2019

28.

в) третичные амины
CH3
|
CH3 – CH2 – N
+
|
CH3
CH3
|
CH3 – CH2 – N
|
CH3
CH3 – C = O
|
Cl
+
O
||
S – Cl
||
O
28
28.03.2019

29.

5. Реакции с азотистой кислотой:
а) первичные амины
CH3 – CH2 – NH2 + HONO
CH3 – CH2 – OH + N2 + H2O
б) вторичные амины
N=O
|
CH3 – CH2 – N – CH3 + H2O
CH3 – CH2 – NH – CH3 + HONO
N – нитрозо – N – метиламиноэтан
Нитрозоамины – сильные канцерогены!
29
28.03.2019

30.

в) третичные амины
CH3 – CH2 –N – CH3 + HONO
|
CH3
CH3 – CH2 – NH – CH3 +
|
CH3
NO2–
разлагается
30
28.03.2019

31.

г) первичные ароматические амины
используется свежеприготовленная азотистая кислота
NaNO2 + HCl
HNO2 + NaCl
Ароматическое соединение первоначально
реагирует с HCl
+
NH2
NН3
+
HCl
31
Cl-
28.03.2019

32.

33.

NH3 +
Cl
N≡N
-
+
HNO2
Cl
-
+ H2O
фенилдиазонийхлорид
(соль диазония)
вторичные и третичные ароматические амины с азотистой
кислотой дают продукты реакции электрофильного
замещения
NH – CH3
+
NH – CH3
HNO2
+
H2 O
N=O
N-метил-п-нитрозоанилин
33
28.03.2019

34.

6.
Реакции
бензольного
электрофильного замещения):
кольца
(все
реакции
Аминогруппа – заместитель 1-го рода (сильноактивирующий)
Направляет следующий заместитель в орто- и параположения
1) Галогенирование
NH2
NH2
Br
Br
+ Br2
+ HBr
Br
Выпадает осадок белого цвета
Качественная реакция на анилин
34
28.03.2019

35.

36.

37.

2) нитрование
При нитровании анилина образуется мета-нитроанилин, т.к.
аминогруппа проявляет основные свойства
NH2
NH3
+
H2SO4
НNO3 (H2SO4)
NH3
HSO4
NH2
HSO4
NO2
NO2
мета-нитроанилин
37
28.03.2019

38.

44. Спасибо за Ваше внимание!

44
28.03.2019

English Русский Rules