Билет №13.АМИНЫ: определение, изомерия, номенклатура

Аминами называются производные аммиака, полученные замещением в нем атомов водорода на углеводородные радикалы

В зависимости от числа атомов водорода, замещенных радикалами, различают первичные, вторичные или третичные амины. При этом не имеет значения, какие радикалы (первичные, вторичные или третичные) являются заместителями.

Изомерия аминов зависит от положения аминогруппы в углеродной цепи и от количества и строения радикалов, связанных с атомом азота.

Названия аминов обычно производят от названий входящих в их состав радикалов с добавлением окончания – амин:

СН₃−NH₂ - метиламин, (CH₃−CH₂)₂NH - диэтиламин,

(CH₃)₃N - триметиламин

В номенклатуре ИЮПАК аминогруппу рассматривают как функцию и ее название «амино-» ставят перед названием основной цепи, с указанием ее положения цифрой:

 

Оба эти амина являются первичными.

 

Способы получения

1. Действие аммиака на галогенпроизводные (реакция Гофмана). При этом получается смесь различных аминов:

 

Смесь аминов обрабатывают щелочью и подвергают перегонке с водяным паром, а гидроксид полностью замещенного аммония [(CH₃)₄N]⁺OH⁻ остается в перегонной колбе. Разделение аминов производят, пользуясь их различной реакционной способностью.

2. Пропусканием паров спирта и аммиака при 300⁰С над катализатором (Al₂O₃; ThO₂) получают смесь первичных, вторичных и третичных аминов с преобладанием первичных:

 

3. Амиды кислот при расщеплении гипобромитом или гипохлоритом дают первичные амины (перегруппировка Гофмана):

 

4. Восстановление различных азотосодержащих соединений: нитросоединений, нитрилов, изонитрилов, оксимов или гидразинов:

 

 

Химические свойства

В химическом отношении амины очень сходны с аммиаком: вступают в различные реакции как нуклеофильные реагенты. Как и аммиак, амины обладают основными свойствами, что объясняется связыванием протонов в слабо диссоциирующий катион замещенного аммония. Основность ароматических аминов понижена.

1. Амины с минеральными кислотами дают соли, которые под действием более сильного основания вновь дают свободные амины:

 

2. Амины вступают в реакцию алкилирования.

3. Амины можно ацилировать, в частности ацетилировать, действуя уксусным ангидридом или хлористым ацетилом:

 

4. Первичные амины могут быть окислены до нитросоединений или других продуктов окисления:

 

Следовательно, при использовании аминов в различных синтезах, аминогруппу необходимо защищать при действии окислителей. Такой защитой является реакция ацилирования аминов (см. пункт3)

 

5. Действие азотистой кислоты.

Эта реакция имеет важное аналитическое значение, так как позволяет различать первичные, вторичные и третичные амины.

а) При действии азотистой кислоты на первичные алифатические амины (кроме метиламина) выделяется свободный азот и образуется спирт:

 

Реакцию удобнее вести с солью азотистой кислоты в присутствии минеральной кислоты.

б) При взаимодействии первичных ароматических аминов с азотистой кислотой образуются соли диазония:

 

в) Алифатические и ароматические вторичные амины с азотистой кислотой образуют N-нитрозамины:

 

г) Третичные алифатические амины с азотистой кислотой не реагируют, а третичные ароматические амины образуют п-нитрозосоединения:

 

6. При слабом нагревании ароматических первичных аминов с ароматическими альдегидами легко образуются шиффовы основания или азометины:

 

7. При нагревании первичных ароматических аминов с хлороформом и спиртовой щелочью получаются карбиламины или изонитрилы.

 

8. Благодаря склонности к образованию σ-комплексов в о- и п- положениях к аминогруппе ароматические амины легко вступают в реакции электрофильного замещения. При этом получаются главным образом п-продукты:

В реакциях сульфирования аминогруппа не требует защиты.