Химические свойства

1. Благодаря наличию электронной пары на атоме азота, все амины обладают основными свойствами, причем алифатические амины являются более сильными основаниями, чем аммиак. Водные растворы аминов имеют щелочную реакцию:

Амины в чистом виде или в растворах взаимодействуют с кисло­тами, образуя соли, которые являются аналогами солей аммония:

Соли аминов – твердые вещества, хорошо растворимые в воде и плохо растворимые в неполярных органических растворителях. Ще­лочи превращают соли аминов в свободные амины подобно тому, как из солей аммония щелочи вытесняют аммиак.

2. Амины – органические аналоги аммиака, поэтому они могут образовывать комплексные соединения с переходными металлами:

Неподеленная пара электронов амина в этих комплексах занима­ет свободную орбиталь во внешнем слое центрального атома, обра­зуя донорно-акцепторную связь.

3. Первичные и вторичные амины реагируют с азотистой кисло­той, образующейся при добавлении нитрита натрия к разбавленной соляной кислоте:

Первичные амины под действием азотистой кислоты превраща­ются в спирты:

Промежуточным соединением в этой реакции является неустойчи­вый ион диазония [R-N ≡ N]⁺.

Вторичные амины с азотистой кислотой дают N-нитрозамины – маслянистые жидкости с характерным запахом:

Третичные алифатические амины с азотистой кислотой не реаги­руют. Таким образом, азотистая кислота – реагент, позволяющий определять тип амина.

4. При сгорании аминов образуются углекислый газ, азот и вода:

Применение

Низшие алифатические амины используются для синтеза лекарственных средств, пестицидов и пластмасс.

Ароматические амины

Анилин (фениламин) C₆H₅NH₂ – родоначальник класса арома­тических аминов, в которых аминогруппа непосредственно связана с бензольным кольцом. Эта связь приводит к важным последствиям.

Неподеленная электронная пара атома азота взаимо­действует с π-электронной системой бензольного кольца. Данное взаимодействие можно описать следующими предельными (или ре­зонансными) структурами:

Молекула анилина представляет собой среднее между изобра­женными четырьмя структурами.

Эти структурные формулы показывают, что электронная пара азота втягивается в бензольное кольцо, при этом на атоме азота по­является частичный положительный заряд, и основные свойства аминогруппы уменьшаются. В бензольном кольце, напротив, элек­тронная плотность увеличивается, причем наиболее сильно – в по­ложениях 2, 4 и 6 (орто- и пара-) по отношению к аминогруппе.

Приведенные выше структурные формулы можно объединить в одну, в которой смещение электронной плотности (+M-эффект группы NH₂) изображено стрелками:

Физические свойства

Анилин – бесцветная маслянистая жид­кость, немного тяжелее воды, мало растворима в воде, растворима в этиловом спирте и в бензоле.

Основной способ получения анилина – восстановление нитробензола. В промышленных условиях восстановление проводят водородом при 250-350°С на никелевом или медном катализаторе:

В лаборатории для этой цели используют цинк в кислой среде:

или алюминий в щелочной среде:

В последних двух реакциях реальный восстановитель – водород в момент выделения.