Разделы сайта
Выбор редакции:
- Лингвистический энциклопедический словарь
- Урок географии канады Канада — общие сведения
- К Епанчину отправляется Мышкин - главный герой, которого создал Достоевский -"идиот"
- Неравномерное(переменное) движение
- Фазы луны Лунные и солнечные затмения
- Домашнее обучение: дистанционные школы и экстернаты
- Николас отнер - код исцеления методом простукивания
- Екатерина Богданова - Пансион искусных фавориток
- Черное и белое: цитаты, афоризмы и высказывания За черной полосой всегда идет белая цитаты
- Самые древние государства мира Самая старая страна из существу
Реклама
ТЕМА ЛЕКЦИИ: АМИНЫ И АМИНОСПИРТЫ Вопросы: Общая характеристика: строение, классификация, номенклатура. Методы получения Физические свойства Химические свойства Отдельные представители. Способы идентификации. Общая характеристика: строение, классификация, номенклатура Аминами называются производные аммиака, молекуле которого атомы водорода замещены на углеводородные радикалы. Классификация 1– В зависимости от числа замещенных атомов водорода аммиака различают амины : – первичные содержат аминогруппу аминогруппу (–NH 2), общая формула: R–NH 2 , – вторичные содержат иминогруппу (–NH), общая формула: R 1 –NH–R 2 – третичные содержат атом азота, общая формула: R 3 –N Известны также соединения с четвертичным атомом азота: четвертичный гидроксид аммония и его соли. 2– В зависимости от строения радикала амины различают: – алифатические (предельные и непредельные) – алициклические – ароматические (содержащие в ядре аминогруппу или боковой цепи) – гетероциклические. Номенклатура, изомерия аминов 1. Названия аминов по рациональной номенклатуре обычно производят от названий входящих в них углеводородных радикалов с присоединением окончания –амин : метиламин СН 3 –NН 2 , диметиламин СН 3 –NН–СН 3 , триметиламин (СН 3) 3 N, пропиламин СН 3 СН 2 СН 2 –NН 2 , фениламин С 6 Н 5 – NН 2 и т. д. 2. По номенклатуре ИЮПАК аминогруппу рассматривают как функциональную группу и ее название амино- ставят перед названием основной цепи: Изомерия аминов зависит от изомерии радикалов. Способы получения аминов Амины могут быть получены различными способами. А) Действием на аммиак галогеналкилами 2NH 3 + CH 3 I ––® CH 3 – NH 2 + NH 4 I Б) Каталитическое гидрирование нитробензола молекулярным водородом: С 6 Н 5 NО 2 ––® С 6 Н 5 NН 2 + Н 2 О нитробензол кат анилин В) Получение низших аминов (С 1 –С 4) путем алкилирования спиртами: 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 Физические свойства аминов Метиламин, диметиламин и триметиламин - газы, средние члены ряда аминов - жидкости, высшие - твердые тела. С увеличением молекулярной массы аминов увеличивается их плотность, повышается температура кипения и уменьшается растворимость в воде. Высшие амины в воде нерастворимы. Низшие амины имеют неприятный запах, несколько напоминающий запах испорченной рыбы. Высшие амины или не имеют запаха, или обладают очень слабым запахом. Ароматические амины представляют собой бесцветные жидкости или твердые вещества, обладающие неприятным запахом и ядовиты. Химические свойства аминов Химическое поведение аминов определяется наличием в молекуле аминогруппы. На внешней электронной оболочке атома азота имеется 5 электронов. В молекуле амина также, как и в молекуле аммиака, атом азота затрачивает на образование трех ковалентных связей три электрона, а два остаются свободными. Наличие свободной электронной пары у атома азота дает ему возможность присоединять протон, поэтому амины подобны аммиаку, проявляют основные свойства, образуют гидроксиды, соли. Солеобразование. Амины с кислотами дают соли, которые под действием сильного основания вновь дают свободные амины: Амины дают соли даже со слабой угольной кислотой: Как и аммиак, амины обладают основными свойствами что объясняется связыванием протонов в слабо диссоциирующий катион замещенного аммония: При растворении амина в воде часть протонов воды расходуется на образование катиона; таким образом, в растворе появляется избыток гидроксид-ионов, и он имеет щелочные свойства, достаточные для окрашивания растворов лакмуса в синий цвет и фенолфталеина в малиновый. Основность аминов предельного ряда колеблется в очень небольших пределах и близка к основности аммиака. Эффект метильных групп несколько повышает основность метил- и диметиламина. В случае триметиламина метильные группы уже затрудняют сольватацию образующегося катиона и уменьшают его стабилизацию, а следовательно, и основность. Соли аминов следует рассматривать как комплексные соединения. Центральным атомом в них является атом азота, координационное число которого равно четырем. Атомы водорода или алкилы связаны с атомом азота и расположены во внутренней сфере; кислотный остаток расположен во внешней сфере. Ацилирование аминов. При действии на первичные и вторичные амины некоторых производных органических кислот (галогенангидридов, ангидридов и др.) образуются амиды: Вторичные амины с азотистой кислотой дают нитрозоамины - желтоватые жидкости, мало растворимые в воде: Третичные амины устойчивы к действию разбавленной азотистой кислоты на холоду (образуют соли азотистой кислоты), в более жестких условиях один из радикалов отщепляется и образуется нитрозоамин. Диамины Диамины играют важную роль в биологических процессах. Как правило, они легко растворимы в воде, обладают характерным запахом, имеют сильно щелочную реакцию, взаимодействуют с С0 2 воздуха. Диамины образуют устойчивые соли с двумя эквивалентами кислоты. Этилендиамин (1,2-этандиамин) H 2 NCH 2 СН 2 NН 2 . Он является простейшим диамином; может быть получен действием аммиака на этиленбромид: Тетраметилендиамин (1,4-бутандиамин), или путресцин, NН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 NH 2 и пентаметилендиамин (1,5-пентандиамин) NН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 NН 2 , или кадаверин. Они были открыты в продуктах разложения белковых веществ; образуются при декарбоксилировании диаминокислот и названы птомаинами (от греч.- труп), их считали ранее «трупными ядами». В настоящее время выяснено, что ядовитость гниющих белков вызвана не птомаинами, а присутствием других веществ. Путресцин и кадаверин образуются в результате жизнедеятельности многих микроорганизмов (например, возбудителей столбняка и холеры) и грибков; они встречаются в сыре, спорынье, мухоморе, пивных дрожжах. Некоторые диамины применяются в качестве сырья для получения полиамидных волокон и пластмасс. Так, из гекса-метилендиамина NН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 СН 2 NН 2 получено весьма ценное синтетическое волокно - найлон (США) или анид (Россия). Аминоспирты Аминоспирты - соединения со смешанными функциями, в молекуле которых содержатся амино- и оксигруппы. Аминоэтанол (этаноламин) НО-СН 2 СН 2 -NH 2 , или коламин. Этаноламин - густая маслянистая жидкость, смешивается с водой во всех отношениях, обладает сильными щелочными свойствами. Hаряду с моноэтаноламином получаются также диэтаноламин и триэтаноламин: Холин входит в состав лецитинов - жироподобных веществ, весьма распространенных в животных и растительных организмах, и может быть выделен из них. Холин представляет собой кристаллическую, весьма гигроскопичную, легко расплывающуюся на воздухе массу. Он обладает сильными щелочными свойствами и с кислотами легко образует соли. При ацилировании холина уксусным ангидридом образуется холинацетат, называемый также ацетилхолином:
Ацетилхолин играет крайне важную биохимическую роль, так как является медиатором (посредником), передающим возбуждение от нервных рецепторов к мышцам. I. По числу углеводородных радикалов в молекуле амина: Первичные амины R-NH 2 (производные углеводородов, в которых атом водорода замещен на аминогруппу -NH 2), Вторичные амины R-NH-R" II. По строению углеводородного радикала: Алифатические, например: C 2 H 5 -NH 2 этиламин Предельные первичные аминыОбщая формула C n H 2n+1 NH 2 (n ≥ 1); или C n H 2n+3 N (n ≥ 1) НоменклатураНазвания аминов (особенно вторичных и третичных) обычно дают по радикально-функциональной номенклатуре, перечисляя в алфавитном порядке радикалы и добавляя название класса - амин. Названия первичных аминов по заместительной номенклатуре составляют из названия родоначального углеводорода и суффикса - амин. CH 3 -NH 2 метанамин (метиламин) CH 3 -CH 2 -NH 2 этанамин (этиламин) Первичные амины часто называют как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на аминогруппы NH 2 . Аминогруппа при этом рассматривается как заместитель, а ее местоположение указывается цифрой в начале названия. Например: H 2 N-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 1,4-диаминобутан. Анилин (фениламин) C 6 H 5 NH 2 в соответствии с этим способом называется аминобензолом. Гомологический ряд предельных аминовСН 3 NH 2 - метиламин (первичный амин), (СН 3) 2 NH - диметиламин (вторичный амин), (СН 3) 3 N - триметиламин (третичный амин) и т.д. ИзомерияСтруктурная изомерия Углеродного скелета, начиная с С 4 H 9 NH 2: Положения аминогруппы, начиная с С 3 H 7 NH 2: Изомерия аминогруппы, связанная с изменением степени замещенности атомов водорода при азоте: Пространственная изомерия Возможна оптическая изомерия, начиная с С 4 H 9 NH 2: Оптические (зеркальные) изомеры - пространственные изомеры, молекулы которых относятся между собой как предмет и несовместимое с ним зеркальное изображение (как левая и правая руки). Физические свойстваНизшие предельные амины - газообразные вещества; средние члены гомологического ряда - жидкости; высшие амины - твердые вещества. Метиламин имеет запах аммиака, другие низшие амины - резкий неприятный запах, напоминающий запах селедочного рассола. Низшие амины хорошо растворимы в воде, с ростом углеводородного радикала растворимость аминов падает. Амины образуются при гниении органических остатков, содержащих белки. Ряд аминов образуется в организмах человека и животных из аминокислот (биогенные амины) . Химические свойстваАмины, как и аммиак, проявляют ярко выраженные свойства оснований, что обусловлено наличием в молекулах аминов атома азота, имеющего неподеленную пару электронов. 1. Взаимодействие с водой Растворы аминов в воде имеют щелочную реакцию среды. 2. Взаимодействие с кислотами (образование солей) Амины выделяются из их солей при действии щелочей: Cl + NaOH → СН 3 CH 2 NH 2 + NaCl + Н 2 O 3. Горение аминов 4CH 3 NH 2 + 9O 2 → 4СO 2 + 10Н 2 O + 2N 2 4. Реакция с азотистой кислотой (отличие первичных аминов от вторичных и третичных) Под действием HNO 2 первичные амины превращаются в спирты с выделением азота: C 2 H 5 NH 2 + HNO 2 → С 2 Н 5 OН + N 2 + Н 2 O Способы получения1. Взаимодействие галогеналканов с аммиаком СН 3 Вr + 2NH 3 → CH 3 NH 2 + NH 4 Br 2. Взаимодействие спиртов с аммиаком (Практически в этих реакциях образуется смесь первичных, вторичных, третичных аминов и соли четвертичного аммониевого основания.) В молекуле анилина за счет большей ЭО атома азота электронная плотность по системе σ-связей смещена в сторону гетероатома, т.е. имеет место –I –эффект. Однако ЭО азота (3,0) ненамного превышает ЭО атома углерода в sp 2 -гибриди-зации (2,8). Поэтому –I –эффект атома азота небольшой. Свободная электронная пара атома азота в молекуле анилина находится в сопряжении с π-электронами бензольного кольца, т.е. имеет место +М-эффект (р-π-сопряжение). При этом +М-эффект довольно большой, что связано с близкими значениями атомных радиусов атомов азота и углерода и эффективным перекрыванием электронных облаков этих атомов. Таким образом, положительный мезомерный эффект будет в значительной степени преобладать над отрицательным индуктивным эффектом: +М > -I Электронное строение анилина можно представить в виде следующих граничных (или резонансных) структур: Эти структурные формулы показывают, что: 1) электронная пара азота втягивается в бензолное кольцо, при этом на атоме азота появляется частичный положительный заряд (δ +) и основные свойства аминогруппы уменьшаются. 2) в бензольном кольце, напротив, электронная плотность увеличивается, причем наиболее сильно в орто- и пара-положениях по отношению к аминогруппе. Поэтому атака электрофильных реагентов происходит в орто- и пара-положения. Аминогруппа является ориентантом 1 рода. Химические свойства ароматических аминовАроматические амины вступают в химические превращения как с участием аминогруппы, так и ароматического кольца. 1. Кислотно-основные свойства аминов1) Основные свойства аминовАроматические амины, обладая основными свойствами, реагируют с сильными кислотами, образуя соли аминов: Соли аминов называют заменяя слово –амин на –аммоний, и перед названием указывают название аниона (хлорид, сульфат, нитрат). Под действием более сильных оснований ароматические амины вытесняются из их солей: Ароматические амины имеют менее выраженный основный характер, чем алифатические. Уменьшение основности анилина по сравнению с алифатическими аминами объясняется взаимодействием неподеленной пары электронов азота с электронами ароматического ядра - их сопряжением. Сопряжение уменьшает способность неподеленной электронной пары присоединять протон. Расположив амины по мере снижения основности, получим следующий ряд: Alk-NH 2 > NH 3 > C 6 H 5 N(Alk) 2 > C 6 H 5 NHAlk > C 6 H 5 NH 2 > (C 6 H 5) 2 NH > (C 6 H 5) 3 N Таким образом, алкилирование аминогруппы в ароматических аминах увеличивает основность, а введение в молекулу второго или третьего ароматического кольца приводит к ослаблению основных свойств (трифениламин почти совсем не обладает основными свойствами). Введение в ароматическое кольцо различных заместителей оказывает значительное влияние на основные свойства ароматических аминов. Электроноакцепторные заместители (- NO 2 , – CN , – COOH ) усиливают сопряжение атома азота с бензольным кольцом и уменьшают основные свойства аминов. Электронодонорные заместители ( Alk , - OCH 3 ) приводят к увеличению электронной плотности на атоме азота и, следовательно, к усилению основных свойств. 2) Кислотные свойства Кислотные свойства у ароматических аминов выражены сильнее, чем у алифатических. Это связано со снижением электронной плотности на атоме азота за счет р,π-сопряжения, приводящего к увеличению поляризации связи N-H. Однако, кислотные свойства ароматических аминов очень слабы, и водород может замещаться лишь при действии щелочных металлов и амидов: Лекция № 13 АМИНЫ План
АМИНЫ План
Амины можно 1. Классификация В зависимости от числа углеводородных радикалов, связанных с атомом азота, По природе углеводородного радикала, связанного Алкиламины
содержат только алифатические Ариламины
содержат ароматические Алкилариламины
содержат Гетероциклические амины
содержат 2. Методы получения. 3. Химические Химические свойства аминов определяются в основном присутствием атома азота с Основные и кислотные свойства
RNH 2 + H 2 O = RNH 3 + + OH — Ароматические амины – слабые основания (=3-5), что связано с разрушением При взаимодействии с кислотами амины образуют RNH 2 + HX ® RNH 3 + X — Первичные и вторичные амины являются слабыми N-H RNH 2 + Na ® RNH — Na + + 1/2 H 2 Нуклеофильные свойства Алкилирование аминов Амины обладают нуклеофильными свойствами и алкилируются алкилгалогенидами и Ацилирование аминов Амины ацилируются карбоновыми кислотами и их производными с образованием 2RNH 2 + R / COX ® R / CONHR + RNH 3 X 2R 2 NH + R / COX ® R / CONR 2 + R 2 NH 2 X Взаимодействие аминов с азотистой Первичные, вторичные и третичные амины по-разному взаимодействуют с азотистой Третичные алифатические амины
при обычной температуре с азотистой Вторичные амины образуют с азотистой кислотой устойчивые нитрозамины – жидкие или твердые продукты желтого цвета. R 2 NH + NaNO 2 + HCl ® R 2 N-N=O + NaCl + H 2 O нитрозамин
Нитрозамины Первичные алифатические амины
реагируют с азотистой кислотой с нитрозамин
диазогидроксид соль Если R – алифатический радикал, то соль диазония очень неустойчива и Реакция не имеет препаративного значения. Соли арилдиазония
более устойчивы и могут Реакции солей арилдиазония Процесс получения ароматических диазосоединений ArNH 2 + NaNO 2 + 2HCl ® ArN 2 + Cl — + NaCl + 2H 2 O Реакции солей арилдиазония можно разделить на Реакции, протекающие с выделением азота.
Этот тип реакций представляет собой замещение в ароматическом кольце, уходящей Реакции используются для введения различных Реакции, протекающие без выделения азота.
Наиболее важной реакцией этого типа является азосочетание
. Катион Азосоединения содержат длинную систему Реакции ароматического кольца Аминогруппа является сильным активирующим Анилин легко бромируется бромной водой с В большинстве реакций электрофильного 4. Биологически активные амины и их Биологическую активность проявляют гетерофункциональные соединения, Этаноламин и его производные . Этаноламин
(коламин) Холин
HOCH 2 CH 2 N + (CH 3) 2 – структурный компонент фосфолипидов; витаминоподобное Ацетилхолин
CH 3 COOCH 2 CH 2 N + (CH 3) 2 — посредник при передаче нервных импульсов Катехоламины –
дофамин, Катехоламины выполняют роль гормонов и Структурно близки к катехоламинам некоторые Фенамин является стимулятором центральной Производные п-аминофенола
–
парацетамол
и фенацетин В настоящее время фенацетин рассматривается как п-Аминобензойная кислота и ее п-Аминобензойная кислота
– Анестезин и новокаин применяются в виде растворимых в воде гидрохлоридов. Сульфаниловая кислота
(п-аминобензолсульфокислота) и Амид сульфаниловой кислоты (стрептоцид) и его N-замещенные производные – Антибактериальное действие сульфамидных Классификация аминов разнообразна и определяется тем, какой признак строения взят за основу. В зависимости от числа органических групп, связанных с атомом азота, различают: первичные амины одна органическая группа у азота RNH 2 вторичные амины две органических группы у азота R 2 NH, органические группы могут быть различными R"R"NH третичные амины три органических группы у азота R 3 N или R"R"R""N По типу органической группы, связанной с азотом, различают алифатические СH 3 N6H 5 N По числу аминогрупп в молекуле амины делят на моноамины СH 3 NН 2 , диамины H 2 N(СH 2) 2 NН 2 , триамины и т.д. Номенклатура аминов.к названию органических групп, связанных с азотом, добавляют слово «амин», при этом группы упоминают в алфавитном порядке, например, СН 3 NHС 3 Н 7 метилпропиламин, СН 3 N(С 6 Н 5) 2 метилдифениламин. Правила допускают также составлять название, взяв за основу углеводород, в котором аминогруппу рассматривают как заместитель. В таком случае ее положение указывают с помощью числового индекса: С 5 Н 3 С 4 Н 2 С 3 Н(NН 2)С 2 Н 2 С 1 Н 3 3-аминопентан (верхние числовые индексы синего цвета указывают порядок нумерации атомов С). Для некоторых аминов сохранились тривиальные (упрощенные) названия: С 6 Н 5 NH 2 анилин (название по правилам номенклатуры фениламин). В некоторых случаях применяют устоявшиеся названия, которые представляют собой искаженные правильные названия: Н 2 NСН 2 СН 2 ОН моноэтаноламин (правильно 2-аминоэтанол); (ОНСН 2 СН 2) 2 NH диэтаноламин, правильное название бис(2-гидроксиэтил)амин. Тривиальные, искаженные и систематические (составленные по правилам номенклатуры) названия довольно часто сосуществуют в химии. Физические свойства аминов.Первые представители ряда аминов метиламин CH 3 NH 2 , диметиламин (CH 3) 2 NH, триметиламин (CH 3) 3 N и этиламин C 2 H 5 NH 2 при комнатной температуре газообразные, далее при увеличении числа атомов в R амины становятся жидкостями, а при увеличении длины цепи R до 10 атомов С кристаллическими веществами. Растворимость аминов в воде убывает по мере увеличения длины цепи R и при возрастании числа органических групп, связанных с азотом (переход к вторичным и третичным аминам). Запах аминов напоминает запах аммиака, высшие (с большими R) амины практически лишены запаха. Химические свойства аминов.Отличительная способность аминов присоединять нейтральные молекулы (например, галогеноводороды HHal, с образованием органоаммониевых солей, подобных аммонийным солям в неорганической химии. Для образования новой связи азот предоставляет неподеленную электронную пару, исполняя роль донора. Участвующий в образовании связи протон Н + (от галогеноводорода) играет роль акцептора (приемника), такую связь называют донорно-акцепторной (рис. 1). Возникшая ковалентная связь NH полностью эквивалентна имеющимся в амине связям NH. Третичные амины также присоединяют HCl, но при нагревании полученной соли в растворе кислоты она распадается, при этом R отщепляется от атома N: (C 2 H 5) 3 N + HCl ® [(C 2 H 5) 3 N H]Сl [(C 2 H 5) 3 N H]Сl ® (C 2 H 5) 2 N H + C 2 H 5 Сl При сравнении этих двух реакций видно, что C 2 H 5 -группа и Н, как бы меняются местами, в итоге из третичного амина образуется вторичный. Растворяясь в воде, амины по такой же схеме захватывают протон, в результате в растворе появляются ионы ОН , что соответствует образованию щелочной среды, ее можно обнаружить с помощью обычных индикаторов. C 2 H 5 N H 2 + H 2 O ® + + OH С образованием донорно-акцепторной связи амины могут присоединять не только HCl, но и галогеналкилы RCl, при этом образуется новая связь NR, которая также эквивалентна уже имеющимся. Если в качестве исходного взять третичный амин, то получается соль тетраалкиламмония (четыре группы R у одного атома N): (C 2 H 5) 3 N + C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 N ]I Эти соли, растворяясь в воде и некоторых органических растворителях, диссоциируют (распадаются), образуя ионы: [(C 2 H 5) 4 N ]I ® [(C 2 H 5) 4 N ] + + I Такие растворы, как и все растворы, содержащие ионы, проводят электрический ток. В тетраалкиламмониевых солях можно заменить галоген НО-группой: [(CH 3) 4 N ]Cl + AgOH ® [(CH 3) 4 N ]OH + AgCl Получающийся гидроксид тетраметиламмония представляет собой сильное основание, по свойствам близкое к щелочам. Первичные и вторичные амины взаимодействуют с азотистой кислотой HON=O, однако реагируют они различным образом. Из первичных аминов образуются первичные спирты: C 2 H 5 N H 2 + HN O 2 ® C 2 H 5 OH + N 2 +H 2 O В отличие от первичных, вторичные амины образуют с азотистой кислотой желтые, трудно растворимые нитрозамины соединения, содержащие фрагмент >NN = O: (C 2 H 5) 2 N H + HN O 2 ® (C 2 H 5) 2 N N =O + H 2 O Третичные амины при обычной температуре с азотистой кислотой не реагируют, таким образом, азотистая кислота является реагентом, позволяющим различить первичные, вторичные и третичные амины. При конденсации аминов с карбоновыми кислотами образуются амиды кислот соединения с фрагментом С(О)N Конденсация аминов с альдегидами и кетонами приводит к образованию так называемых оснований Шиффа соединений, содержащих фрагмент N=C2. При взаимодействии первичных аминов с фосгеном Cl 2 С=O образуются соединения с группировкой N=C=O, называемые изоцианатами (рис. 2Г, получение соединения с двумя изоцианатными группами). Среди ароматических аминов наиболее известен анилин (фениламин) С 6 Н 5 NH 2 . По свойствам он близок к алифатическим аминам, но его основность выражена слабее в водных растворах он не образует щелочную среду. Как и алифатические амины, с сильными минеральными кислотами он может образовывать аммониевые соли [С 6 Н 5 NH 3 ] + Сl . При взаимодействии анилина с азотистой кислотой (в присутствии HCl) образуется диазосоединение, содержащее фрагмент RN=N, оно получается в виде ионной соли, называемой солью диазония (рис. 3А). Таким образом, взаимодействие с азотистой кислотой идет не так, как в случае алифатических аминов. Бензольное ядро в анилине обладает реакционной способностью, характерной для ароматических соединений (см . АРОМАТИЧНОСТЬ), при галогенировании атомы водорода в орто - и пара -положениях к аминогруппе замещаются, получаются хлоранилины с различной степенью замещения (рис. 3Б). Действие серной кислоты приводит к сульфированию в пара -положение к аминогруппе, образуется так называемая сульфаниловая кислота (рис. 3В). Получение аминов.При взаимодействии аммиака с галогеналкилами, например RCl, образуется смесь первичных, вторичных и третичных аминов. Образующийся побочный продукт HCl присоединяется к аминам, образуя аммониевую соль, но при избытке аммиака соль разлагается, что позволяет проводить процесс вплоть до образования четвертичных аммониевых солей (рис. 4А). В отличие от алифатических галогеналкилов, арилгалогениды, например, С 6 Н 5 Cl, реагируют с аммиаком с большим трудом, синтез возможен только при катализаторах, содержащих медь. В промышленности алифатические амины получают каталитическим взаимодействием спиртов с NH 3 при 300500° С и давлении 120 МПа, в результате получают смесь первичных, вторичных и третичных аминов(рис. 4Б). При взаимодействии альдегидов и кетонов с аммонийной солью муравьиной кислоты HCOONH 4 образуются первичные амины (рис. 4В), а реакция альдегидов и кетонов с первичными аминами (в присутствии муравьиной кислоты НСООН) приводит к вторичным аминам (рис. 4Г). Нитросоединения (содержащие группу NO 2) при восстановлении образуют первичные амины. Этот метод, предложенный Н.Н.Зининым, мало применяется для алифатических соединений, но важен для получения ароматических аминов и лег в основу промышленного производства анилина (рис. 4Д). Как отдельные соединения амины применяются мало, например, в быту используется полиэтиленполиамин [-C 2 H 4 NH-] n (торговое название ПЭПА) как отвердитель эпоксидных смол. Основное применение аминов как промежуточные продукты при получении различных органических веществ. Ведущая роль принадлежит анилину, на основе которого производится широкий спектр анилиновых красителей, причем цветовая «специализация» закладывается уже на стадии получения самого анилина. Сверхчистый анилин без примеси гомологов называют в промышленности «анилин для синего» (имеется в виду цвет будущего красителя). «Анилин для красного» должен содержать, помимо анилина, смесь орто - и пара -толуидина (СН 3 С 6 Н 4 NH 2). Алифатические диамины исходные соединения для получения полиамидов, например, найлона (рис. 2), широко применяемого для изготовления волокон, полимерных пленок, а также узлов и деталей в машиностроении (полиамидные зубчатые передачи). Из алифатических диизоцианатов (рис. 2) получают полиуретаны, которые обладают комплексом технически важных свойств: высокой прочностью в сочетании с эластичностью и очень высоким сопротивлением истиранию (полиуретановые обувные подошвы), а также хорошей адгезией к широкому кругу материалов (полиуретановые клеи). Широко их применяют и во вспененной форме (пенополиуретаны). На основе сульфаниловой кислоты (рис. 3) синтезируют противовоспалительные лекарственные препараты сульфаниламиды. Соли диазония (рис. 2) применяют в фоточувствительных материалах для светокопирования, которое позволяет получать изображение, минуя обычную галоидосеребряную фотографию (см . СВЕТОКОПИРОВАНИЕ). Михаил Левицкий |
Новое
- Урок географии канады Канада — общие сведения
- К Епанчину отправляется Мышкин - главный герой, которого создал Достоевский -"идиот"
- Неравномерное(переменное) движение
- Фазы луны Лунные и солнечные затмения
- Домашнее обучение: дистанционные школы и экстернаты
- Николас отнер - код исцеления методом простукивания
- Екатерина Богданова - Пансион искусных фавориток
- Черное и белое: цитаты, афоризмы и высказывания За черной полосой всегда идет белая цитаты
- Самые древние государства мира Самая старая страна из существу
- Пирамиды на дне Бермудского треугольника: гипотезы плодятся Что находится на дне бермудского