- •16. Амины 11 Лекция 12. Амины
- •Действием аммиака на галогенпроизводные (реакция Гофмана).
- •При восстановлении нитроалканов и нитрилов образуются первичные амины:
- •Водные растворы алкиламинов имеют щелочную среду:
- •С кислотами алкиламины образуют соли алкиламмония:
- •Восстановление нитросоединений (реакция Зинина).
- •2. Взаимодействие галогенпроизводных с аммиаком и аминами.
- •3. Алкилирование первичных ариламинов.
- •Реакция галогенирования.
Водные растворы алкиламинов имеют щелочную среду:
С кислотами алкиламины образуют соли алкиламмония:
Взаимодействие с галогеналканами (реакция алкилирования) – реакция Гофмана.
Взаимодействие аминов с ацилирующими реагентами (реакция оптирования). Первичные и вторичные алкиламины вступают в реакцию с функциональными производными карбоновых кислот — гало- генангидридами, ангидридами и сложными эфирами, образуя N-за- мещенныс амиды карбоновых кислот:
В процессе реакции атом водорода при азоте в молекуле амина замещается на остаток карбоновой кислоты. Третичные амины не содержат при атоме азота водорода и поэтому в реакцию ацилирования не вступают.
Взаимодействие с азотистой кислотой. Реакция с HN02 применяется для идентификации алифатических аминов.
Первичные алкиламины под действием азотистой кислоты превращаются в спирты с выделением азота и воды:
Вторичные алкиламины в реакции с азотистой кислотой образуют N-нитрозоамины:
Третичные амины при обычной температуре с азотистой кислотой не реагируют:
Изонитрильная реакция. Специфическая реакция обнаружения первичных аминов. При нагревании первичных алкиламинов с хлороформом в присутствии шелочи в спиртовой среде образуются изонитрилы (изоцианиды):
Изонитрилы имеют очень неприятный запах. Эта реакция очень чувствительна.
Реакция окисления. Первичные алкиламины при окислении озоном образуют нитроалканы:
Под действием сильных окислителей первичные алифатические амины образуют смесь вешеств, в которой преобладают альдегиды, а вторичные — тетразамешенные гидразины.
При окислении третичных аминов действием Н20, или перокси- кислотами RCOOOH образуются N-оксиды аминов.
N-Оксиды аминов являются биологически активными соединениями.
АМИНЫ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА (АРИЛАМИНЫ)
Способы получения
Восстановление нитросоединений (реакция Зинина).
2. Взаимодействие галогенпроизводных с аммиаком и аминами.
При взаимодействии галогенаренов с ариламинами образуются вторичные и третичные ариламины:
3. Алкилирование первичных ариламинов.
Физические свойства
Ариламины представляют собой бесцветные высококипящие жидкости или твердые кристаллические вещества со слабым неприятным запахом. Мало растворимы в воде, сильно токсичны, окисляются кислородом воздуха, из-за чего при хранении приобретают желтоватую окраску.
Химические свойства
Для ариламинов характерны реакции с участием атома азота и реакции с участием атомов углерода ароматического ядра.
Основность. Ароматические амины обладают основным характером. Однако они слабее, чем амины жирного ряда и даже слабее аммиака.
Снижение основности обусловлено сопряжением неподеленной пары электронов атома азота с π-электронной системой ароматического ядра:
Основные свойства падают в ряду:
Являясь слабыми основаниями, ариламины образуют соли только с сильными минеральными кислотами:
Анилин не образует соли с Н2СО3.
На основность ариламинов существенное влияние оказывают заместители в бензольном кольце. Электронодонорные заместители увеличивают основность, а электроноакцепторные — уменьшают ее.
При переходе от первичных к третичным основность ароматических аминов снижается.
Реакция алкилирования. Первичные и вторичные ариламины реагируют с галогеналканами, образуя N-алкил- и N, N -диалкилариламины. Реакция протекает труднее в виду снижения нуклеофильных свойств атома азота.
Реакция ацилирования. Первичные и вторичные амины при взаимодействии с хлорангидридами или ангидридами карбоновых кислот образуют N-замещенные амиды карбоновых кислот. N-Ацильные производные анилина и его гомологов называют анилидами.
Амиды карбоновых кислот легко гидролизуются в кислой или щелочной среде с образованием исходного амина и карбоновой кислоты:
Способность
ацильных производных легко подвергаться
гидролизу позволяет применять эту
реакцию в органическом синтезе для
временной защиты аминогруппы от
окисления и протекания по ней
нежелательных реакций.
Ацильные производные аминов имеют большое значение как фармацевтические препараты. Например, ацетанилид — это жаропонижающий препарат, который долгое время применялся в медицинской практике, а в настоящее время — в ветеринарии.
Реакция образования изоцианидов (качественная реакция). Аналогичноалифатическим аминам первичные ароматические амины при нагревании с хлороформом и щелочью в спиртовой среде образуют изоцианиды — вещества с неприятным тошнотворным запахом:
Реакция взаимодействия с азотистой кислотой. Алифатические и ароматические амины по-разному реагируют с азотистой кислотой, эту реакцию можно использовать для отличия первичных, вторичных и третичных аминов алифатического и ароматического рядов.
Первичные ароматические амины при действии азотистой кислоты в присутствии сильной минеральной кислоты образуют соли диазония. Эта реакция получила название реакции диазотирования.
Вторичные ариламины и N-алкилариламины в этих условиях превращаются в N-нитрозоамины:
Третичные ароматические амины при взаимодействии с азотистой кислотой нитрозируются по бензольному кольцу обычно в пара-положение, если «ара-положение занято, то нитрозогруппа занимает орто-положение:
Реакция взаимодействия с ароматическими альдегидами. Первичные ароматические амины реагируют при нагревании с ароматическими альдегидами, образуя азометины (основания Шиффа):
Реакции с участием атомов углерода ароматического ядра
Для ариламинов характерны реакции электрофильного замещения по ароматическому ядру.
Аминогруппа проявляет +М-эффект и выступает в качестве сильного электронодонора по отношению к бензольному кольцу, тем самым активируя его в реакциях электрофильного замещения.
