2. Амины

По систематической номенклатуре амины называют путем добавления приставки амин к названию углеводорода. По рациоальной номенклатуре их рассматривают как алкил или ариламины.

метанамин танамин N-метилэтанамин N-этилэтанамин

(метиламин) (этиламин) (метилэтиламин) (диэтиламин)

,

N,N-диэтилэтанамин 2-аминоэтанол 3-аминопропановая

(триэтиламин) (этаноламин) кислота

иклогексанамин бензоламин N-метилбензоламин 2-метилбензоламин

(циклогексиламин) (анилин) (N-метиланилин) (о-толуидин)

2.1. Основность аминов

Аммиак и амины благодаря наличию на их атомах азота неподеленной пары электронов обладают нуклеофильными свойствами. Они способны предоставлять ее и протону, т. е. обладать основностью. Подобно аммиаку амины при действии минеральных кислот превращаются в соли:

метиламин метиламмонийхлорид

Основность аминов тем выше, чем больше электронная плотность на атоме азота (чем выше электронодонорный характер атома азота).

Все простейшие алифатические амины, взаимодействуя с водой, генерируют гидроксид-анион и, следовательно, окрашивают лакмус в синий цвет:

Сравнивать основность аминов можно и по значениям pK_a сопряженных им кислот – аммониевых ионов.

pK_a + pK_b = 14

Чем выше основность амина, тем сильнее он удерживает протон в аммониевом катионе RNH₃⁺ и наоборот. Алифатические амины - более сильные основания, чем аммиак, поскольку алкильные группы обладают +I-эффектом.

Нуклеофильность и основность аминов изменяются, как правило, симбатно: они уменьшаются с уменьшением электроннной плотности на атоме азота или при его пространственном экранировании и увеличиваются с увеличением электронной плотности на атоме азота или с увеличением его доступности. В качестве примера можно привести основность метиламинов. По силе основности они располагаются в следующий ряд:

(СH₃)₂NH > СH₃NH₂ > (СH₃)₃N >> NH₃

pK_b 3,28 3,36 4,30 4,74 9,42 13,00 13,20

pK_a 10,72 10,64 9,70 9,26 4,58 1,00 0,80

Анилин и другие ароматические амины являются слабыми основаниями.

рK_b 3,36 9,42 8,92

Это может быть объяснено делокализацией неподеленных электронов:

Делокализация электронной пары делает ее с одной стороны менее доступной для протона, а с другой стороны, что еще важнее, она стабилизирует молекулу. У протонированного анилина имеется лишь две граничные структуры. В отличие от алифатических аминов ароматические амины водные растворы лакмуса в синий цвет не окрашивают, т.е. не генерируют гидроксид-анион при взаимодействии с водой. Анилин не образует солей с такими слабыми кислотами, как угольная, синильная, сероводород и др. Гидрохлорид анилина гидролизуется в воде, а сульфат анилина в воде не растворим.

Упр.1. Расположите в порядке уменьшения основности в воде следующие амины: метиламин, диметиламин, триметиламин, анилин, дифениламин, трифениламин. Ответ обоснуйте.