Aminele prezintă proprietăți amfotere. Amine - concept, proprietăți, aplicare
Aminele aromatice sunt derivați ai hidrocarburilor aromatice în care unul sau mai mulți atomi de hidrogen ai inelului benzenic sunt înlocuiți cu grupe amino (NH 2 ).
Aminele aromatice pot fi, de asemenea, considerate ca derivați ai amoniacului, în molecula cărora unul sau mai mulți atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu radicali aromatici.
La fel ca în seria alifatică (îndrăzneață), aminele aromatice pot fi primare, secundare și terțiare.
În funcție de ce radicali (doar aromatici sau aromatici și alifatici) sunt asociați cu atomul de azot, se face distincția între aromatic pur și aromatic gras.
Grupul amino poate fi legat direct de nucleu sau în lanțul lateral.
Anilina este strămoșul clasei de amine aromatice, în care gruparea amino este legată direct de inelul benzenic:
anilină (fenilamină, aminobenzen)
Nomenclatura de amine aromatice
Aminele aromatice sunt de obicei denumite trivială nomenclatură.
De exemplu, anilina, toluidina.
Prin nomenclatură sistematică (substituțională) numele aminelor se formează din numele radicalilor cu adăugarea unei terminații -amină sau prefixe amino
Trivial: orto-toluidină meta-toluidină para-toluidină
Înlocuitor: orto-tolilamină meta-tolilamină para-tolilamină
o-aminotoluen meta-aminotoluen para-aminotuen
(2-aminotoluen) (3-aminotoluen) (4-aminotoluen)
Un inel aromatic poate conține două sau mai multe grupe amino.
Denumirile compușilor cu două grupe amino (diamine) sunt derivate din numele reziduului de carbon divalent și al terminației –Diamină sau prefixe diamino și numele hidrocarburii corespunzătoare:
o-fenilendiamină m-fenilendiamină p-fenilendiamină
o-diaminobenzen m-diaminobenzen p-diaminobenzen
(1,2-diaminobenzen) (1,3-diaminobenzen) (1,4-diaminobenzen)
Aminele aromatice secundare și terțiare se disting, de asemenea, în funcție de numărul de radicali asociați cu atomul de azot.
Aminele secundare și terțiare sunt denumite cel mai adesea în conformitate cu principiile nomenclatură rațională, enumerarea radicalilor prezenți în compus și adăugarea finalului -amină:
difenilamină (amină secundară)
trifenilamină (amină terțiară)
Dacă într-o moleculă de amină cu un atom de azot, radicalii aromatici și alifatici sunt legați simultan, atunci astfel de amine sunt numite aromat gras.
În cazul aminelor aromatice grase, numele se bazează pe cuvânt "anilină" și pentru a arăta că radicalul este situat la atomul de azot și nu în inelul benzenic, litera este plasată înaintea numelui radicalului N:
N-metilanilină N, N-dimetilanilină
Rațional: metilfenilamină dimetilfenilamină
Substituent: N-metilaminobenzen N, N-dimetilaminobenzen
Amine cu o grupare amino în lanțul lateral:
benzilamina
α-aminotoluen
Aminele aromatice cu o grupare amino în lanțul lateral au proprietățile aminelor alifatice.
Orice amină de pe un atom de azot are o pereche solitară de electroni. Când o amină intră în apă, protonii din apă pot forma o nouă legătură polară covalentă cu atomul de azot prin mecanismul donor-acceptor, dând astfel un ion alchil sau aril-amoniu. Apa care a pierdut un proton se transformă într-un ion hidroxid. Mediul devine alcalin. Astfel, aminele sunt baze. Puterea acestor baze depinde de natura și cantitatea radicalilor asociați azotului. Radicalii alifatici, cum ar fi metilul, etilul, etc., care prezintă proprietățile lor de donare a electronilor, cresc basicitatea aminelor. Radicalii aromatici, dimpotrivă, reduc foarte mult basicitatea datorită delocalizării unei perechi de electroni de-a lungul inelului benzenic. În cadrul teoriei rezonanței Linus Pauling, se arată astfel:
După cum puteți vedea, perechea solitară de electroni este prezentă pe atomul de azot doar într-una dintre structurile de rezonanță (formele mezomerice). În celelalte trei structuri bipolare, pe atomul de azot, dimpotrivă, există un „+” - o sarcină care previne în mod natural protonația. Acesta este motivul scăderii accentuate a elementelor de bază. Disponibilitate în despre- și p- pozițiile sarcinilor negative ne permit să facem o presupunere cu privire la ușurința de a proceda tocmai în aceste poziții ale reacțiilor de substituție electrofilă, unde particula atacantă este un cation (de exemplu,
) Mai jos se vor da exemple de reacții de acest tip cu amine aromatice.
Cantitativ, rezistența bazelor se caracterizează prin valorile lui Kb sau logaritmii lor negativi pK b. Indicele „b” înseamnă că vorbim despre constanta de echilibru dintre bază - bază, care este amina și acidul conjugat al acesteia, adică ionul de amoniu:
Prin definiție, o astfel de reacție reversibilă este descrisă prin expresia analitică:
Deoarece concentrația de apă în soluții apoase diluate, valoarea este practic constantă și este egală cu 55,5 mol / L, apoi este introdus în „noua” constantă de echilibru:
Înmulțind numărătorul și numitorul din partea dreaptă a ecuației cu [H +] și luând în considerare faptul că [H +] [OH -] \u003d K w \u003d 10 -14 obținem:
Luând logaritmul acestei expresii analitice folosind logaritmi zecimali,
ajungem la ecuație:
Schimbând semnele în sens opus și introducând denumirea general acceptată: - lg \u003d p, obținem:
Deoarece logaritmul de la una la orice bază este zero, iar 14 este pH \u003d pOH, este evident că pK b corespunde valorii concentrației de ioni hidroxil la care va trece jumătate din cationii de amoniu cu eliminarea unui proton în o amină gratuită. Valoarea pK b pentru baze are aceeași valoare ca valoarea pK a pentru acizi. Mai jos este un tabel, ale cărui date arată influența naturii radicalilor și cantitatea acestora asupra valorilor constantelor de bază ale diferitelor amine.
| Numele fundației | Formula de bază | Tipul de bază | К b la 25 о С | PK b valoare la 25 о С |
| Amoniac | 1,75 10 -5 | 4,75 | ||
| Metilamina | Primar alifat. | 4,60 10 - 4 | 3,34 | |
| Etilamina |  | Primar alifat. | 6,50 10 - 4 | 3,19 |
| Butilamina | Primar alifat. | 4,00 10 - 4 | 3,40 | |
| Izobutamină |  | Primar alifat. | 2,70 10 - 4 | 3,57 |
| Deut-butilamină |  | Primar alifat. | 3,60 10 - 4 | 3,44 |
| Freca-butilamină | Primar alifat. | 2,80 10 - 4 | 3,55 | |
| Benzilamina |  | Primar alifat. | 2,10 10 -5 | 4,67 |
| Dimetilamină | Secundar alifat. | 5,40 10 -4 | 3,27 | |
| Dietilamina | Secundar alifat. | 1,20 10 - 3 | 2,91 | |
| Trimetilamină | Terţiar. alifat. | 6,50 10 -5 | 4,19 | |
| Trietilamină |  | Terţiar. alifat. | 1,00 10 - 3 | 3,00 |
| Anilină | Primar aromă. | 4,30 10 - 10 | 9,37 | |
| p-toluidină |  | Primar aromă. | 1,32 10 -9 | 8,88 |
| p-nitroanilina |  | Primar aromă. | 1,00 10 - 13 | 13,0 |
| N, N-dimetilanilină | Terţiar. gras-aromat | 1,40 10 -9 | 8,85 | |
| Difenilamină | Secundar aromă. | 6,20 10 -14 | 13,21 | |
| Piridină | Heteroaromatic | 1,50 10 - 9 | 8,82 | |
| Chinolina | Heteroaromatic | 8,70 10 -10 | 9,06 | |
| Piperidină | Secundar alifat. și heterociclice | 1,33 10 -3 | 3,88 | |
| Hidrazină | 9,30 10 -7 | 6,03 | ||
| Hidroxilamina | 8,90 10 - 9 | 8,05 | ||
| Etanolamină | Prod. primul alif. | 1,80 10 - 5 | 4,75 |
Aceste tabele ne permit să tragem următoarele concluzii:
1) Aminele alifatice sunt baze mult mai puternice decât aromatice (de aproximativ 100.000 - 1.000.000 de ori)
2) Aminele heteroaromatice sunt similare ca basicitate cu aminele aromatice.
3) Basicitatea aminelor aromatice este puternic influențată de substituenții din cuplu- poziția față de grupul amino. Substituenții donatori de electroni cresc basicitatea aminei, în timp ce substituenții care retrag electronii o scad brusc. Raportul de basicitate al aminelor aromatice care conțin grupări metil și nitro în poziția indicată este de aproximativ 10000: 1.
4) Aminele alifatice secundare sunt puțin mai elementare decât cele primare, iar aminele terțiare au basicitatea la același nivel.
5) Natura radicalului în aminele primare nu afectează în mod semnificativ basicitatea aminei.
6) Aminele heterociclice saturate au basicitate la nivelul aminelor alifatice secundare.
7) Aminele aromatice grase au basicitate la nivelul aminelor aromatice.
8) Aminele aromatice secundare au o basicitate de aproximativ 10.000 de ori mai mică decât cele primare.
9) Atomii electronegativi legați în moleculă cu atomul de azot al grupei amino scad basicitatea acestuia cu un factor de 10 (azot) și de 1000 de ori (oxigen).
10) Atomul de oxigen, separat de grupul amino de două grupuri de metilen, își scade basicitatea doar de 67 de ori.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că basicitatea amidelor acide este foarte redusă datorită efectului de retragere a electronilor al grupării carbonil - chiar mai mic decât cel al aminelor aromatice secundare: pentru acetamida pK b \u003d 13,52; pentru acetanilidă pK b \u003d 13,60 și pentru uree pK b \u003d 13,82
acetamidă acetanilidă uree
Ca motiv amine primare, secundare și terțiare reacţiona cu acizi:
bromură de propilamină propilamoniu
sulfat de dimetilamină dimetilamoniu
perclorat de trimetilamină trimetilamoniu
Cu acizi polibazici poate forma nu numai media, ci și săruri acide:
dimetilamină hidrogen sulfat dimetilamoniu
metil izobutilamină dihidrogen ortofosfat metil izobutilamoniu
Primar aromatic, și amine aromatice grase secundare și terțiare cu soluții apoase diluate de acizi puternici dau și sare:
De asemenea, capabil să se formeze sare Sub influenta acizi puternici concentratidar la diluare cu apă aceste săruri hidrolizatoferind o bază slabă, adică începând cu amină:
Ca niște fundații foarte slabe nu dați săruri nici cu acid clorhidric concentrat, nici cu acizi sulfurici. Adevărat, trifenilamina dă în continuare perclorat cu acid percloric:
.
Amine alifatice primare reacționează în două etape: la prima, extrem instabil în apă chiar și când este răcit sare de diazoniu, care în a doua etapă reacționează cu apa pentru a se forma alcool:
clorură de propilamină propildiazoniu
propanol-1
În reacția unei amine primare cu nitrit de sodiu și acid clorhidric, evoluția gazelor (bulele sunt clar vizibile) și miros de peștemodificări ale aminei pentru alcool Este o reacție calitativă la o amină alifatică primară.
Dacă rezumăm cele două reacții de mai sus, obținem:
Amine secundare reacționează complet diferit: sub acțiunea nitritului de sodiu și a acidului clorhidric, N-nitrozamină - un compus foarte rezistent chiar și atunci când este încălzit:
metiletilamină N-nitrozometiletiamină
În reacția unei amine alifatice secundare cu nitrit de sodiu și acid clorhidric, formarea unui ulei galben, slab solubil în apă și cu un miros extrem de neplăcutEste o reacție calitativă la o amină alifatică secundară.
Nitrozamine - cancerigeni: cauzează cancer la ficat, indiferent de locul și calea de ingestie a animalului testat. Sunt utilizate pe scară largă în oncologia experimentală. Aceștia acționează resorptiv, adică prin piele.
Amine alifatice terțiare reacționează dintr-un amestec de nitrit de sodiu și acid clorhidric numai cu acid:
Nu există efecte vizibile în această reacție. Mirosul se diminuează.
Amine aromatice primare reacționează pentru a se forma relativ stabil la temperaturi de la 0 la 5 o C săruri de diazoniu... Această reacție a fost publicată pentru prima dată în 1858 în revista chimică germană de Peter Griss și îi poartă numele:
Numeroși omologi ai anilinei intră în reacția Griss, conținând substituenți alchil în o-, m- și p-poziția la grupa amino:
De asemenea, include derivați de anilină care conțin substituenți acceptori de electroni, substituenți donatori de electroni și substituenți ai unei grupe speciale, de exemplu:
Cu acidul bromhidric, reacția se desfășoară mai repede, dar este rar utilizată și numai în laborator din cauza costului ridicat și a deficitului acestui acid.
În producția sărurilor de diazoniu, acestea sunt utilizate imediat pentru următoarele etape de sinteză, dar în laborator sunt adesea izolate printr-o reacție de schimb cu o soluție saturată de tetrafluoroborat de sodiu:
Sărurile de diazoniu sunt utilizate cel mai adesea pentru a obține numeroși coloranți azoici prin cuplare azoică cu fenoli (naftoli) și amine terțiare aromatice, de exemplu:
Colorantul azoic rezultat este un indicator de pH: într-un mediu acid, datorită formării unei legături de hidrogen, are o structură plană în care efectul donator de electroni al grupării hidroxil este slăbit - această formă este colorată în galben. În grupul hidroxil alcalin, un proton este rupt, apare un "ion fenolat", care este cel mai puternic substituent ED și culoarea se schimbă în roșu-portocaliu:
Rolul sifonului în reacția de cuplare azoică este legarea acidului clorhidric (sau al altui puternic) rezultat într-o sare acidă - bicarbonat de sodiu:
Un amestec de carbonat de sodiu și bicarbonat de sodiu este o soluție tampon care creează un mediu slab alcalin.
Cu aminele aromatice terțiare, cuplarea azoică ar trebui să aibă loc într-un mediu slab acid, care este asigurat prin adăugarea de săruri care sunt hidrolizate de anion, de exemplu, acetat de sodiu. Într-un mediu puternic acid, amina dă o sare de amoniu, al cărei cation nu reacționează în mod natural cu cationul diazoniu.
Acetat de sodiu reacționează instantaneu cu acidul clorhidric rezultat. Rezultatul este o soluție tampon constând din acid acetic slab și exces de acetat de sodiu. Oferă un mediu ușor acid:
Amine aromatice secundare reacţiona cu nitrit de sodiu și acid clorhidric cu educație N-nitrozamine.De exemplu, N-metilanilina dă N-nitrozo-N-metilanilină, un ulei galben cu miros extrem de neplăcut, care se solidifică la 13 ° C:
N-nitrosoaminele aromatice, la fel ca cele alifatice, sunt cancerigene. De asemenea, cauzează cancer la ficat și sunt folosite și în oncologie experimentală.
N-nitrozoaminele aromatice sub acțiunea bromurilor de clor sau hidrogen uscate sau sub acțiunea acidului sulfuric concentrat suferă o rearanjare publicată pentru prima dată în 1886 în revista chimică germană de O. Fischer și E. Hepp. În aceste condiții, grupul nitroso este transferat selectiv în p-poziţie:
4-nitrozo-N-metilanilina obținută ca urmare a rearanjării are proprietăți fizice și activitate biologică complet diferite. Este o substanță solidă verde cu un punct de topire de 113 ° C. Fluorizează în soluții în solvenți organici. Nu este cancerigen, dar provoacă dermatită.
Amine aromatice terțiare reacţiona cu nitrit de sodiu și acid clorhidric,dând Compuși C-nitrozo... Grupul nitrozos este îndreptat selectiv către p-poziţie:
Compușii C-nitrozo se reduc cu ușurință cu hidrogen pe nichel Raney. În acest caz, se obțin dialkyldiamine asimetrice, de exemplu:
Sărurile de amine alifatice și aromatice pot fi ușor convertite în amine prin acțiunea alcalinilor, de exemplu:
propilamină perclorat de propilamină
metilpropilamoniu hidrogen sulfat metilpropilamină
Baze cuaternare de amoniu,dimpotrivă, ele pot fi traduse în săruri cuaternare de amoniuacțiune acizi:
Hidroxid de dimetiletilizopropilamoniu clorură de dimetiletilizopropilamoniu
După cum puteți vedea, aceasta este o reacție obișnuită de neutralizare a alcalinilor cu acid - se obțin sare și apă.
La pagina 19 a acestui manual, s-a făcut o presupunere cu privire la ușurința apariției reacțiilor de substituție electrofilă la aminele aromatice din orto- și cuplu- poziția nucleului benzenic. Într-adevăr, anilina este ușor bromurată în toate aceste poziții simultan:
N, N-dialchilanilinele sunt sulfonate, nitrate și diazotizate la orto- și cuplu- poziții:
Cu acetat de sodiu, un acid complex puternic este transformat într-unul slab - acetic:
Utilizarea aminelor
Cea mai simplă amină primară este metilamină utilizat în sinteza insecticidelor, fungicidelor, acceleratorilor de vulcanizare, surfactanți, medicamente, coloranți, combustibili pentru rachete, solvenți. De exemplu, N-metil-2-pirolidona, un solvent popular pentru lacuri și unii coloranți, se prepară prin reacția metilaminei cu γ-butirolactonă (un ester ciclic al acidului 4-hidroxibutanoic):
γ-butirolatonă N-metil-2-pirolidonă
Cea mai simplă amină secundară este dimetilamină Este utilizat în sinteza insecticidelor, erbicidelor, acceleratorilor de vulcanizare, agenți tensioactivi, numeroase medicamente, coloranți și solvenți importanți precum dimetilforiamida (DMF), dimetilacetamida (DMAA) și hexametilfosfotriamida (HMPTA) sau hexametapolul. DMF se obține în industrie, de exemplu, prin reacția dimetilaminei cu acidul metil formic:
formiat de metil dimetilamină DMF metanol
DMAA în industrie se obține prin interacțiunea dimetilaminei cu anhidridă acetică:
anhidridă acetică DMAA
Sinteza industrială a hexametapolului constă în interacțiunea dimetilaminei cu oxiclorura de fosfor:
triclorură de oxid de fosfor HMPTA
Cea mai simplă amină terțiară - trimetilamină utilizat în sinteza bazelor de amoniu cuaternare, agenți de flotație, agenți de întârziere, aditivi furajeri. De exemplu, ultima etapă a sintezei carbacholinei, un medicament utilizat în tratamentul glaucomului și atoniei postoperatorii a intestinului sau a vezicii urinare, constă în interacțiunea trimetilaminei cu un derivat carbamoil al etilenului clorhidrin:
carbacolină
Surfactanții cationici se obțin în același mod:
clorură de trimetilalchilamoniu
Etilamina utilizat în producția de coloranți, agenți tensioactivi, erbicide. De exemplu, simazina, un erbicid pentru protecția împotriva buruienilor de porumb și legume, se obține prin interacțiunea etilaminei cu cantitatea calculată de clor de cianurină într-un mediu alcalin:
simazină clorocianurică
Dietilamina utilizat în producția de coloranți, pesticide, acceleratori de vulcanizare a cauciucului, inhibitori de coroziune, medicamente, repelenți. De exemplu, DEET, un repelent bine cunoscut pentru țânțari, este obținut prin reacție:
clorură acidă m-acid toluic N, N-dietil- m-toluamidă
Izopropilamină, butilamină, izobutilamină, sec-butamină și tert-butilamine utilizate în industrii similare.
1,6-hexanediaminaeste utilizat pe scară largă pentru sinteza nailonului prin reacția de policondensare cu acid 1,4-butanedicarboxilic (adipic):
Printre medicamente, multe conțin grupe amino de diferite tipuri. Deci, de exemplu, din 1308 medicamente enumerate în M.D. Mashkovsky, cel puțin 70 sunt amine primare, cel puțin 52 sunt secundare și cel puțin 108 sunt terțiare. În plus, printre medicamente există 41 de săruri cuaternare de amoniu și mai mult de 70 de amide ale acizilor carboxilici, 26 amide ale acizilor arilsulfonici și 12 amide ale derivaților acidului fosforic. Există, de asemenea, amide ciclice - lactame. Există 5 articole. Derivați naturali de aminoacizi - 14 itemi. Următoarele sunt exemple de medicamente care conțin grupele funcționale enumerate:
Anestezin - eter etilic p-acidul aminoobenzoic. Este o amină aromatică primară și un ester în același timp.
Are efect anestezic local. Se utilizează pentru anestezia suprafețelor plăgii și ulcerative, cu vărsături ale femeilor însărcinate, boli de mare și aer.
Baclofen - 4-amino-3- ( p-clor) acid fenilbutanoic. Este o amină alifatică primară, un ester și un derivat halogen al seriei benzenice în același timp.
Reduce tensiunea musculară, are un efect analgezic. Se utilizează pentru scleroza multiplă.
Salbutamol – 2-se freacă-butilamino-1- (4 "-oxi-3" -oximetil) feniletanol. Este o amină alifatică secundară, alcooli secundari și primari și fenol în același timp.
Are efect bronhodilatator și previne contracțiile premature la femeile gravide. Este utilizat pentru astmul bronșic și în practica obstetrică.
Ortofen- sare de sodiu a acidului 2- (2 ", 6" -diclor) fenilaminofenilacetic. Este o amină aromatică secundară, o sare a unui acid carboxilic și un derivat halogenat al seriei benzenice în același timp.
Are efecte antiinflamatorii, analgezice și antipiretice. Se utilizează pentru reumatismul acut, artrita reumatoidă, spondilita anchilozantă, artroza, spondiloartroza.
Isoverin - diclorhidrat de N-izoamil-1,5-pentanediamină. Este o sare de diamoniu a aminelor primare și secundare în același timp.
Scade tensiunea arterială, crește tonusul și îmbunătățește contracțiile mușchilor uterului. Este utilizat ca accelerator al nașterii și pentru a stimula contracțiile uterine în perioada postpartum.
Albastru de metil - clorură de N, N, N ', N'-tetrametiltionină. Este atât o amină aromatică terțiară, cât și o sare de amoniu a aceleiași amine. În plus, conține un inel heteroaromatic cu un atom de azot „piridină”.
Aplicat extern ca antiseptic pentru arsuri, piodermă și foliculită. Cu cistita și uretrita, cavitățile sunt spălate cu o soluție albastră de 0,02%.
Pentamin- dibromură de 3-metil-1,5-bis- (N, N-dimetil-N-etil) amoniu-3-azapentan. Este atât o amină alifatică terțiară, cât și o sare de amoniu dublu-cuaternară a acelorași amine.
Are activitate de blocare a ganglionilor. Se utilizează pentru crizele hipertensive, spasmele vasculare periferice, spasmele tractului intestinal și biliar, colicile renale, pentru ameliorarea atacurilor acute de astm bronșic, cu edem pulmonar și cerebral.
Nicotinamida - Amida acidului 3-piridincarboxilic. Este o amidă a acidului carboxilic și un derivat al unui inel heteroaromatic care conține azot - piridină.
Are proprietăți antipellagric, îmbunătățește metabolismul glucidic și are un efect pozitiv asupra formelor ușoare de diabet, afecțiuni hepatice și cardiace, precum și ulcer gastric și ulcer duodenal. Aplicat pentru gastrită cu aciditate scăzută, hepatită acută și cronică, ciroză, cu vasospasm al extremităților, rinichilor și creierului.
Sulfadimezin – 2-(p-aminobenzensulfamido) -4,6-dimetilpirimidină. Reprezentant al unui grup mare de medicamente sulfa. Este atât o sulfanilamidă, o amină aromatică primară, cât și un derivat al unui inel heteroaromatic care conține azot - pirimidina.
La fel ca toate medicamentele din acest grup, sulfadimezina este un agent antimicrobian activ. Se utilizează pentru infecții pneumococice, streptococice, meningococice, pentru sepsis, gonoree, precum și pentru infecții cauzate de E. coli și alți microbi.
Fopurin -6-dietileneamidofosfamido-2-dimetilamino-7-metilpurină. Este simultan o fosfamidă triplă, o amină aromatică terțiară și un derivat al unei biciclete heteroaromatice cu conținut de azot - purina
Hemodez- soluție 6% apă-sare de polivinilpirolidonă cu greutate moleculară mică. Unitatea polimerică conține un inel de lactamă.
Legează toxinele care circulă în sânge și le îndepărtează rapid prin bariera renală. Se folosește pentru dizenterie, dispepsie, salmoneloză, pentru boala de arsură în faza de intoxicație.
Histidină - L-β-imidazolilalanină sau acid L-α-amino-β- (4-imidazolil) propionic. Este un α-aminoacid și un derivat al unui ciclu heteroaromatic care conține azot - imidazol
Histidina este un aminoacid esențial; găsit în diferite organe, face parte din carnozină - o substanță extractivă azotată a mușchilor. În organism, suferă decarboxilare odată cu formarea histaminei - unul dintre factorii chimici (mediatori) implicați în reglarea funcțiilor vitale.
Angiotensinamidă - L-asparaginil-L-arginil-L-valil-L-tirozinil-L-valil-L-histidinil-L-prolil-L-fenilalanină acetat. Este o sare de acid acetic a unei octapeptide constând din α-aminoacizi naturali.
În caz de șoc, este utilizat pentru vasoconstricția rapidă și puternică a organelor interne, a pielii, a rinichilor. Angiotensinamida are, de asemenea, capacitatea de a contracta mușchii netezi ai uterului, intestinelor, vezicii urinare și vezicii biliare. Stimulează eliberarea de adrenalină din glandele suprarenale și producerea de aldosteron.
| Amine. Definiție | |
| Clasificarea aminelor după numărul de atomi de hidrogen din amoniac substituiți cu radicali | |
| Clasificarea aminelor după natura radicalilor asociați cu atomul de azot | |
| Izomeria și nomenclatura aminelor alifatice | |
| Metode de preparare a aminelor | |
| Obținerea de amine din alți compuși care conțin azot | |
| Din compuși nitro | |
| Din compuși nitrozoizi | |
| Din oxime | |
| Din hidrazone | |
| Din amide ale acidului carboxilic | |
| Din nitrilii acidului carboxilic: 7 | |
| Obținerea de amine din compuși din alte clase | |
| Din aldehide și cetone prin reacția Leuckart-Wallach | |
| Obținerea aminelor alifatice primare prin alchilarea amoniacului | |
| Obținerea aminelor alifatice secundare prin alchilarea primarilor | |
| Obținerea aminelor alifatice terțiare prin alchilarea secundarelor | |
| Obținerea sărurilor cuaternare de amoniu din amine terțiare | |
| Obținerea bazelor de amoniu cuaternar din săruri de amoniu cuaternar | |
| Termoliza bazelor de amoniu cuaternare | |
| Alchilarea aminelor aromatice primare la simetric | |
| amine terțiare | |
| Sinteza în patru etape a aminelor aromatice grase secundare | |
| Obținerea de amine primare pure conform lui Gabriel | |
| Obținerea de amine din alcooli | |
| Obținerea de amine aromatice | |
| Reducerea compușilor nitro aromatici conform N.N. Zinin | |
| Reducerea Béchamp a compușilor nitro aromatici | |
| Reducerea catalitică a compușilor nitro aromatici cu hidrogen | |
| Proprietățile fizice ale aminelor alifatice | |
| Starea fizică a aminelor alifatice | |
| Dependența punctelor de fierbere ale aminelor alifatice de structură | |
| Solubilitatea aminelor alifatice în apă și solvenți organici | |
| Proprietățile fizice ale aminelor aromatice | |
| Starea fizică și solubilitatea aminelor aromatice | |
| Proprietățile chimice ale aminelor | |
| Relația dintre structura electronică a aminelor și basicitate | |
| Constantele de basicitate și valorile pKb pentru amine alifatice, aromatice și heterociclice și pentru unii compuși înrudiți | |
| Reacțiile aminelor cu acizii | |
| Reacția aminelor cu nitrit de sodiu și acid clorhidric | |
| Conversia aminelor alifatice primare în alcooli prin intermediul compușilor diazo | |
| Conversia aminelor alifatice secundare în compuși N-nitrozo | |
| Carcinogenitatea N-nitrozaminelor alifatice | |
| Reacția aminelor alifatice terțiare cu nitritul de sodiu | |
| și acid clorhidric | |
| Conversia aminelor aromatice primare în săruri de diazoniu | |
| Izolarea sărurilor de diazoniu din soluții sub formă de tetrafluoroborați | |
| Reacția cuplării azo cu fenoli (naftoli) | |
| Coloranții azoici ca indicatori de pH | |
| Reacție de cuplare azo cu amine aromatice terțiare | |
| Conversia aminelor aromatice grase secundare în N-nitrozamine | |
| Cancerogenitatea N-nitrozaminelor aromatice grase | |
| Reamenajare Fischer-Hepp | |
| Conversia aminelor aromatice terțiare în compuși C-nitrozo | |
| Reducerea catalitică a compușilor aromatici C-nitroso cu hidrogen | |
| Interacțiunea sărurilor aminelor alifatice și aromatice cu alcalii | |
| Reacția bazelor de amoniu cuaternare cu acizi | |
| Reacții de substituție electrofilă la aminele aromatice | |
| Utilizarea aminelor | |
| Utilizarea metilului și dimetilaminelor | |
| Obținerea de solvenți organici populari: DMF, DMAA și HMPTA | |
| Utilizarea trimetilului și etilaminelor | |
| Utilizarea dietilaminei | |
| Utilizarea diaminelor pentru producerea polimerilor poliamidici | |
| Medicamente - amine și derivați de amină | |
| Anestezin | |
| Baclofen | |
| Salbutamol | |
| Ortofen | |
| Isoverin | |
| Albastru de metil | |
| Pentamin | |
| Nicotinamida | |
| Sulfadimezin | |
| Fopurin | |
| Hemodez | |
| Histidină | |
| Angiotensinamidă | |
| Conţinut |
Amine
Aminele sunt derivați organici ai amoniacului, în care unul, doi sau toți cei trei atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu radicali de hidrocarburi (saturați, nesaturați, aromatici).
Numele aminelor este derivat din numele radicalului hidrocarbonat cu adăugarea terminației -amine sau din numele hidrocarburii corespunzătoare cu prefixul amino.
CH 3 - NH 2 CH 3 - NH - C 2 H 5
metilamină metiletilamină mitildifenilamină
fenilamină (anilină)
În funcție de numărul de atomi de hidrogen înlocuiți în amoniac de radicalii hidrocarbonati, se disting aminele primare, secundare și terțiare:
R- NH 2 R - NH - R "R - N - R"
amină primară, amină secundară, amină terțiară
Unde R, R ", R" "sunt radicali de hidrocarburi.
Aminele primare, secundare și terțiare pot fi obținute prin alchilare (introducerea unui radical alchil) a amoniacului. În acest caz, are loc o înlocuire treptată a atomilor de hidrogen de amoniac cu radicali și se formează un amestec de amine:
NH 3 + CH 3 I - CH 3 NH 2 + HI
CH 3 NH 2 + CH 3 I - (CH 3) 2 NH + HI
(CH 3) 2 NH + CH 3 I - (CH 3) 2 N + HI
De obicei, într-un amestec de amine, predomină una dintre ele, în funcție de raportul dintre materiile prime.
Pentru a obține amine secundare și terțiare, puteți utiliza reacția aminelor cu haloalchili:
(CH 3) 2 NH + C 2 H 5 Br - (CH 3) 2 NC 2 H 5 + HBr
Aminele pot fi obținute prin reducerea compușilor nitro. De obicei compușii nitro sunt supuși hidrogenării catalitice cu hidrogen:
C 2 H 5 NO 2 + 3 H 2 - C 2 H 5 NH 2 + 2 H 2 O
Această metodă este utilizată industrial pentru a produce amine aromatice.
Limitați aminele. În condiții normale, metil amina CH 3 NH 2, dimetilamina (CH 3) 2 NH, trimetilamina (CH 3) 3 N și etilamina C 2 H 5 NH 2 sunt gaze cu un miros care amintește de amoniac. Aceste amine sunt foarte solubile în apă. Aminele mai complexe sunt lichide, aminele superioare sunt solide.
Aminele se caracterizează prin reacții de adiție care duc la formarea sărurilor de alchilamină. De exemplu, aminele adaugă halogenuri de hidrogen:
(CH3) 2 NH2 + HCI - [(CH3) 2 NH3] Cl
clorură de etilamoniu
(CH3) 2 NH + HBr - [(CH3) 2 NH2] Br
bromură de dimetilamoniu
(CH3) 3 N + HI - [(CH3) 3 NH] I
iodură de trimetilamoniu
Aminele terțiare adaugă hidrocarburi halogenate pentru a forma săruri de tetraalchilamoniu, de exemplu:
(C 2 H 5) 3 N + C 2 H 5 I - [(C 2 H 5) 4 N] I
Sărurile de alchilamino sunt solubile în apă și în unii solvenți organici. În acest caz, ei se disociază în ioni:
[(C 2 H 5) 4 N] I \u003d [(C 2 H 5) 4 N] + + I -
Ca rezultat, soluțiile apoase și neapoase ale acestor săruri conduc curentul electric. Legătura chimică din compușii alchilamoniului este covalentă, formată din mecanismul donor-acceptor:
Ion metilamoniu
La fel ca amoniacul, aminele prezintă proprietăți de bază în soluții apoase. Ionii hidroxid apar în soluțiile lor datorită formării bazelor de alchilamoniu:
C 2 H 5 NH 2 + H 2 O \u003d + + OH -
Reacția alcalină a soluțiilor de amină poate fi detectată folosind indicatori.
Aminele ard în aer cu eliberarea de CO 2, azot și apă, de exemplu:
4 (C 2 H 5) 2 NH + 27O 2 - 16CO 2 + 2N 2 + 22H 2 O
Aminele primare, secundare și terțiare pot fi distinse folosind acidul azotic HNO2. când acest acid interacționează cu aminele primare, se formează alcool și se eliberează azot:
CH3 - NH2 + HNO2 - CH3 - OH + N2 + H20
Aminele secundare dau compuși nitroso cu acid azotat, care au un miros caracteristic:
CH3 - NH2 - CH3 + HNO2 - (CH3) 2 - N \u003d NO + H20
Aminele terțiare nu reacționează cu acidul azotat.
Anilina C 6 H 5 NH 2 este o amină aromatică esențială. Este un lichid uleios incolor care fierbe la o temperatură de 184,4 0 С.
Anilina a fost obținută pentru prima dată în secolul al XIX-lea. Chimistul organic rus N. N. Zinin, care a folosit reacția de reducere a nitrobenzenului cu sulfură de amoniu (NH 4) 2 S. În industrie, anilina se obține prin hidrogenarea catalitică a nitrobenzenului folosind un catalizator de cupru:
C 6 H 5 - NO 2 + 3H 2 - cu - C 6 H 5 - NH 2 + 2H 2 O
Vechea metodă de reducere a nitrobenzenului, care și-a pierdut importanța industrială, este utilizarea fierului în prezența acidului ca agent reducător.
În ceea ce privește proprietățile chimice, anilina este similară în multe privințe cu aminele saturate, cu toate acestea, în comparație cu acestea, este o bază mai slabă, care se datorează influenței inelului benzenic. Porul liber de electroni al atomului de azot, cu prezența căruia sunt asociate principalele proprietăți, este parțial atras în sistemul electronic P - al inelului benzenic:
O scădere a densității electronilor pe atomul de azot reduce proprietățile de bază ale anilinei. Anilina formează săruri numai cu acizi puternici. De exemplu, cu acid clorhidric, formează clorură de fenilamoniu:
C6H5NH2 + HCI - Cl
Acidul azotic formează compuși diazo cu anilina:
C6H5 - NH2 + NaNO2 + 2HCI - Cl - + NaCl + 2H20
Compușii diazoizi, în special cei aromatici, au o mare importanță în sinteza coloranților organici.
Unele dintre proprietățile speciale ale anilinei se datorează prezenței unui nucleu aromatic în molecula sa. Deci, anilina interacționează cu ușurință în soluții cu clor și brom, în timp ce are loc înlocuirea atomilor de hidrogen din nucleul benzenic, care se află în pozițiile orto și para la grupa amino:
Anilina este sulfonată când este încălzită cu acid sulfuric, în timp ce se formează acid sulfanilic:
Acidul sulfanilic este cel mai important intermediar în sinteza coloranților și a medicamentelor.
Ciclohexilamina poate fi obținută prin hidrogenarea anilinei în prezența catalizatorilor:
C6H5 - NH2 + 3H2 -C6H11 - NH2
Anilina este utilizată în industria chimică pentru sinteza multor compuși organici, inclusiv coloranți și medicamente.
Metilamina
Denumiri tradiționale comune
Monometilaminaminometan MMA
Formula chimică CH 5 N
Masa molară 31,1 g / mol
Proprietăți fizice
Stare (st. Conv.) Gaz incolor
0,23 Pa s (la 20 ° C)
Proprietati termice
Punct de topire - 94 ° C
Temperatura de evaporare - 6 ° C
Punct de aprindere 8 ° C
Proprietăți chimice
Solubilitate în apă 108 g / 100 ml
Unele dintre cele mai renumite amine
Metilamina
Metilamina (CH 3 -NH 2) este un gaz incolor cu miros de amoniac, t bp? 6,32 ° C. Este folosit pentru sinteza pesticidelor, medicamentelor, coloranților. Cele mai importante dintre alimente sunt N-metil-2-pirolidona (NMP), metilformamida, cofeina, efedrina și N, N "-dimetilurea. Este, de asemenea, o excreție azotată minoră la peștii osoși.
Metilamina este o amină primară tipică. Metilamina formează săruri cu acizi. Reacțiile cu aldehide și acetali duc la bazele Schiff. Când reacționează cu esteri sau cloruri de acil, dă amide.
De regulă, este utilizat sub formă de soluții: 40% din greutate în apă, în metanol, etanol sau THF.
Primind
Producția industrială de metilamină se bazează pe interacțiunea metanolului cu amoniacul la temperaturi ridicate (370 până la 430 ° C) și presiuni de la 20 la 30 bari. Reacția are loc în faza gazoasă pe un catalizator eterogen pe bază de zeolit. Apa, dimetilamina (CH 3) 2 NH și trimetilamina (CH 3) 3 N se formează, de asemenea, ca subproduse ale reacției:
CH3OH + NH3\u003e CH3NH2 + H20
CH 3 NH 2 + CH 3 OH\u003e (CH 3) 2 NH + H 2 O
(CH 3) 2 NH + CH 3 OH\u003e (CH 3) 3 N + H 2 O
Metilamina pură se obține prin distilare repetată.
Un preparat alternativ de metilamină se bazează pe interacțiunea formalinei cu clorura de amoniu atunci când este încălzită.
Arderea metilaminei are loc conform ecuației:
4 CH 3 NH 2 + 9 O 2 \u003d 4 CO 2 + 10 H 2 O + 2 N 2
Dimetilamină
Dimetilamina este o amină secundară, un derivat al amoniacului, în molecula căreia doi atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu radicali metilici. Un gaz incolor cu un miros neplăcut înțepător, care se lichefiază ușor la răcire într-un lichid incolor. Combustibil.
CH 3 --NH --CH 3
Cerere
Se folosește pentru obținerea substanțelor utilizate la producerea cauciucului. Servește ca materie primă pentru producerea de combustibil pentru rachete heptilice. Folosit la producerea de arme chimice (turmă).
|
Trietilamină |
|
 |
|
|
Numele sistematic |
trietilamină |
|
Formula chimica |
|
|
Formulă empirică |
|
|
Masă molară |
101,19 g / mol |
|
Proprietăți fizice |
|
|
Stare (st. Conv.) |
lichid |
|
Densitate |
|
|
Proprietati termice |
|
|
Temperatura de topire |
|
|
Temperatura de fierbere |
|
|
Punct de aprindere |
|
|
Entalpia de formare (st. Conv.) |
99,58 kJ / mol |
|
Căldură specifică de vaporizare |
|
|
Presiunea aburului |
70 hPa (20 ° C) |
|
Proprietăți chimice |
|
|
Solubilitatea apei |
13,3 g / 100 ml |
|
Proprietati optice |
|
|
Indicele de refracție |
|
|
Structura |
|
|
Momentul dipol |
0,66 (20 ° C) L |
|
Toxicologie |
|
|
Toxicitate |
Trietilamină
Trietilamina este o amină terțiară. Formula chimică este (C 2 H 5) 3 N, se folosește adesea notația Et 3 N. Este utilizată pe scară largă ca cea mai simplă amină terțiară simetrică în stare lichidă.
Primind
În industrie, acestea sunt obținute împreună cu etilamină, dietilamină în aminarea în fază de vapori a etanolului cu amoniac peste Al2O3 sau SiO2 sau amestecul lor la 350-450 ° C și o presiune de 20-200 atm sau peste Ni, Co, Cu, Re și H2 la 150 -230 ° C și presiune 17-35 atm. Compoziția amestecului rezultat depinde de raporturile inițiale.
CH 3 CH 2 OH + NH 3 \u003d CH 3 CH 2 NH 2 + H 2 O
CH 3 CH 2 OH + CH 3 CH 2 NH 2 \u003d (CH 3 CH 2) 2 NH + H 2 O
CH 3 CH 2 OH + (CH 3 CH 2) 2 NH \u003d (CH 3 CH 2) 3 N + H 2 O
Amestecul rezultat este separat prin rectificare
Proprietăți fizice
La temperatura camerei, este un lichid incolor mobil, cu un miros puternic de pește, care amintește de amoniac. Punct de topire - 114,8 ° C, punct de fierbere 89,5 ° C. Suntem solubili în apă într-o măsură limitată (punctul critic inferior la T \u003d 19,1 ° C și 31,6% în greutate de trietilamină), bine solubili în acetonă, benzen, cloroform, miscibil cu etanol, dietil eter. Cu apa formează un azeotrop cu fierbere atât de mare. 75 ° C și conțin 90% în greutate trietilamină.
Proprietăți chimice
Ca bază organică puternică (pKa \u003d 10,87), formează săruri cristaline de trietilamoniu cu acizi organici și minerali.
HCI + Et 3 N\u003e Et 3 NH + Cl?
Ca bază, trietilamina este utilizată pe scară largă în sinteza organică, în special în sinteza esterilor și amidelor din cloruri de acil pentru a lega clorura de hidrogen rezultată.
R2 NH + R "C (O) Cl + Et 3 N\u003e R" C (O) NR 2 + Et 3 NH + Cl?
De asemenea, utilizat în reacția de dehidrohalogenare
Trietilamina este ușor alchilată pentru a forma săruri cuaternare de amoniu
RI + Et 3 N\u003e Et 3 NR + I?
prin urmare, diizopropiletilamina este utilizată pentru a crea un mediu bazic în prezența alchilatorilor.
Cerere
Catalizează formarea de spume poliuretanice și rășini epoxidice. Găsește o anumită utilizare ca propulsor. Se utilizează la producerea de erbicide, medicamente, vopsele.
Pentru a elimina aminele primare și secundare, este distilată pe anhidridă acetică. Uscat peste KOH și distilat.
Securitate
Limita de concentrație inflamabilă \u003d 1,2-8% în volum.
Iritant pentru sistemul respirator, ochi și piele, poate provoca arsuri severe prin contact direct. MPC \u003d 10 mg / m 3
derivat aminic al hidrocarburii amoniacale
Etilendiamina
Proprietăți
Lichid incolor cu miros de amoniac. t kip 116,5 ° C, punct de topire 8,5 ° C, densitate 0,899 g / cm3 (20 ° C); Etilendiamina este solubilă în apă, alcool, mai rău - în eter, insolubilă în benzen. Este o bază puternică.
Cerere
Etilendiamina este utilizată pentru obținerea acidului etilendiaminetetraacetic prin interacțiunea cu acidul cloracetic. Sărurile sale de acizi grași sunt folosiți ca agenți emolienți în textile. Etilendiamina este utilizată și în producția de coloranți, emulgatori, stabilizatori de latex, plastifianți și fungicide.
Primind
Toxicitate
 |
|
|
Denumiri tradiționale |
Fenilamină Aminobenzen |
|
Formula chimica |
|
|
Formulă empirică |
|
|
Masă molară |
93,13 g / mol |
|
Proprietăți fizice |
|
|
Densitate |
1,0217 g / cm3 |
|
Vâscozitate dinamică (st. Conv.) |
3,71 Pa s (la 20 ° C) |
|
Proprietati termice |
|
|
Temperatura de topire |
|
|
Temperatura de fierbere |
|
|
Proprietăți chimice |
|
|
Solubilitatea apei |
Anilimn (fenilamina) este un compus organic cu formula C 6 H 5 NH 2, cea mai simplă amină aromatică. Este un lichid uleios incolor cu miros caracteristic, ușor mai greu decât apa și slab solubil în el, bine solubil în solvenți organici. Se oxidează rapid în aer și capătă o culoare maro-roșiatică. Otrăvitor! Denumirea de "anilină" provine de la numele uneia dintre plantele care conțin indigo - Indigofera anil (denumirea internațională modernă a plantei - Indigofera suffruticosa).
Pentru prima dată anilina a fost obținută în 1826 în timpul distilării indigo cu var de către chimistul german Otto Unverdorben, care i-a dat numele de "cristalină".
În 1834 F. Pynge a descoperit anilina din gudronul de cărbune și a numit-o „kianol”.
În 1841, Yu.F. Frischze a obținut anilină prin încălzirea indigo cu o soluție de KOH și a denumit-o „anilină”.
În 1842 anilina a fost obținută de N.N. Reducerea de zinină a nitrobenzenului prin acțiunea (NH 4) 2 S 3 și denumită „benzydam”.
În 1843 A.V. Hoffmann a stabilit identitatea tuturor compușilor enumerați.
Producția comercială de vopsea de mauveină violetă pe bază de anilină a început în 1856.
Proprietăți chimice
Anilina se caracterizează prin reacții atât la gruparea amino, cât și la inelul aromatic. Caracteristicile acestor reacții se datorează influenței reciproce a atomilor. Pe de o parte, inelul benzenic slăbește proprietățile de bază ale grupării amino în comparație cu aminele alifatice și chiar amoniacul. Pe de altă parte, sub influența grupării amino, inelul benzenic devine mai activ în reacțiile de substituție decât benzenul. De exemplu, anilina reacționează energic cu apa de brom pentru a forma 2,4,6-tribromoanilină (precipitat alb).
Primind
Recuperarea fierului:
4C 6 H 5 NO 2 + 9Fe + 4H 2 O\u003e 4C 6 H 5 NH 2 + 3Fe 3 O 4
Reducerea cu hidrogen în prezența unui catalizator și la temperaturi ridicate:
C 6 H 5 NO 2 + 3 H 2\u003e C 6 H 5 NH 2 + 2 H 2 O
Reducerea compușilor nitro - reacția Zinin:
C 6 H 5 NO 2 + 3 (NH 4) 2 S\u003e C 6 H 5 NH 2 + 6 NH 3 + 3S + 2H 2 O
Producție și aplicație
Inițial, anilina a fost obținută prin reducerea nitrobenzenului cu hidrogen molecular; randamentul practic al anilinei nu a depășit 15%. Când acidul clorhidric concentrat interacționează cu fierul, a fost eliberat hidrogen atomic, care este mai activ chimic decât cel molecular. Reacția Zininei este o metodă mai eficientă pentru producerea anilinei. Nitrobenzenul a fost turnat în amestecul de reacție, care este redus la anilină.
Începând din 2002, cea mai mare parte a anilinei produse în lume este utilizată pentru producerea de metildiizocianați, care sunt apoi folosiți pentru producerea poliuretanilor. Anilina este, de asemenea, utilizată la fabricarea de cauciucuri artificiale, erbicide și coloranți (colorantul purpuriu al mauveinei).
În Rusia, este utilizat în principal ca intermediar în producția de coloranți, explozivi și droguri (sulfa), dar datorită creșterii preconizate a producției de poliuretan, este posibilă o schimbare semnificativă a imaginii pe termen mediu.
Proprietăți toxice
Anilina are un efect negativ asupra sistemului nervos central. Provoacă foametea de oxigen a corpului datorită formării methemoglobinei în sânge, hemolizei și modificărilor degenerative ale eritrocitelor.
Anilina pătrunde în organism în timpul respirației, sub formă de vapori și, de asemenea, prin piele și mucoase. Absorbția prin piele este îmbunătățită prin încălzirea aerului sau consumul de alcool.
În cazul otrăvirii ușoare cu anilină, se observă slăbiciune, amețeli, cefalee, albastru al buzelor, urechilor și unghiilor. În caz de otrăvire moderată, se observă, de asemenea, greață, vărsături, mersul uneori uluitor și ritmul cardiac crescut. Cazurile severe de otrăvire sunt extrem de rare. În otrăvirea cronică cu anilină (anilism), apare hepatita toxică, precum și tulburările neuropsihiatrice, tulburările de somn, pierderea memoriei etc.
În caz de otrăvire cu anilină, este necesar, în primul rând, să scoateți victima din focul otrăvirii, să spălați cu apă caldă (dar nu fierbinte!). De asemenea, inhalarea oxigenului cu carbogen. De asemenea, se folosesc sângerări, introducerea de antidoturi (albastru de metilen), agenți cardiovasculari. Victimei trebuie să i se asigure pace.
Concentrația maximă admisibilă de anilină în aerul zonei de lucru este de 3 mg / m3. În corpurile de apă (cu poluarea lor industrială) 0,1 mg / l (100 mg / m3).
Etilendiamina
Etilendiamina (1,2-diaminoetan) H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 este un compus organic din clasa aminei.
Proprietăți
Lichid incolor cu miros de amoniac. t kip 116,5 ° C, punct de topire 8,5 ° C, densitate 0,899 g / cm3 (20 ° C); Etilendiamina este solubilă în apă, alcool, mai rău - în eter, insolubilă în benzen. Este o bază solidă.
Aplicare: Etilendiamina este utilizată pentru obținerea acidului etilendiaminetetraacetic prin interacțiunea cu acidul cloracetic. Sărurile sale de acizi grași sunt folosiți ca agenți emolienți în textile. Etilendiamina este utilizată și în producția de coloranți, emulgatori, stabilizatori de latex, plastifianți și fungicide.
Primind
Principala metodă de sinteză a etilendiaminei în industrie este interacțiunea amoniacului cu dicloroetanul.
Toxicitate
Etilendiamina este toxică; concentrația maximă admisibilă a vaporilor săi în aer este de 0,001 mg / l.
Piridina este un heterociclu aromatic cu șase membri cu un singur atom de azot, un lichid incolor cu un miros neplăcut înțepător; miscibil cu apa si solventi organici. Piridina este o bază slabă, dă săruri cu acizi minerali puternici, formează cu ușurință săruri duble și compuși complecși.
Istoria descoperirilor
Piridina a fost descoperită în 1846 de Anderson în studiul uleiului osos obținut prin distilarea uscată a oaselor negrase. În 1869, Kerner, într-o scrisoare privată către Canizzaro, a exprimat ideea că P. poate fi considerat ca benzen, în care un grup CH este înlocuit cu azot. Potrivit lui Kerner, o astfel de formulă nu numai că explică sinteza piridinei, dar indică în principal de ce cel mai simplu membru al seriei de baze piridinice are cinci atomi de carbon. Un an mai târziu, Dewar, independent de Kerner, a ajuns la aceeași formulă, care a găsit apoi confirmarea în lucrările ulterioare ale altor chimisti. Mai târziu, Thomsen, Bamberger și Pechmann, Chamichan și Dennstedt au studiat structura piridinei. În 1879, A. Vyshnegradskiy și-a exprimat opinia că, probabil, toate bazele vegetale sunt derivați ai piridinei sau chinolinei, iar în 1880 Koenigs chiar a sugerat că denumirea alcaloizilor ar trebui numită doar acele baze vegetale care pot fi considerate ca derivați de piridină. Cu toate acestea, în prezent, limitele conceptului de „alcaloizi” s-au extins semnificativ.
Primind
Sursa principală pentru producția de piridină este gudronul de cărbune.
Proprietăți chimice
Piridina prezintă proprietăți caracteristice aminelor terțiare: formează N-oxizi, săruri de N-alchilpiridiniu și poate acționa ca un ligand donator de sigma.
În același timp, piridina are proprietăți aromatice distincte. Cu toate acestea, prezența unui atom de azot în inelul de conjugare duce la o redistribuire gravă a densității electronilor, ceea ce duce la o scădere puternică a activității piridinei în reacțiile de substituție aromatică electrofilă. În astfel de reacții, meta-pozițiile inelului reacționează predominant.
Pentru piridină, reacțiile de substituție nucleofilă aromatică sunt caracteristice, procedând în principal la pozițiile orto-para ale inelului. Această reactivitate indică natura deficitară în electroni a inelului piridinic, care poate fi rezumată în următoarea regulă: reactivitatea piridinei ca compus aromatic corespunde aproximativ cu reactivitatea nitrobenzenului.
Cerere
Acestea sunt utilizate în sinteza coloranților, substanțelor medicinale, insecticidelor, în chimia analitică, ca solvent pentru multe substanțe organice și unele anorganice, pentru denaturarea alcoolului.
Securitate
Piridina este toxică, afectează sistemul nervos și pielea.
Piperidină
|
Piperidină |
|
|
Denumiri tradiționale |
pentametilenimină |
|
Formula chimica |
|
|
Masă molară |
85,15 g / mol |
|
Proprietăți fizice |
|
|
Stare (st. Conv.) |
lichid |
|
Densitate |
|
|
Vâscozitate dinamică (st. Conv.) |
1,573 Pa s (la 20 ° C) |
|
Proprietati termice |
|
|
Temperatura de topire |
|
|
Temperatura de fierbere |
|
|
Proprietăți chimice |
|
|
Solubilitatea apei |
miscibil g / 100 ml |
|
Proprietati optice |
|
|
Indicele de refracție |
Piperidina (pentametilenimina) este o hexahidropiridină, un ciclu saturat cu șase membri cu un singur atom de azot. Lichidul incolor cu miros de amoniac, amestecabil cu apa, precum și cu majoritatea solvenților organici, formează un amestec azeotrop cu apă (35% apă în masă, bp 92,8 ° C) Este inclus ca fragment structural în produse farmaceutice și alcaloizi. Și-a luat numele de la numele latin al ardeiului negru Piper nigrum, de la care a fost izolat pentru prima dată.
Piperidina a fost izolată pentru prima dată de piperul negru de Oersted în 1819. În 1894, a fost complet sintetizată de Albert Ladenburg și Scholz
Metode de obținere
În industrie, în principal prin hidrogenarea piridinei peste disulfură de molibden sau nichel la 200 ° C ca catalizator
Reducerea electrochimică
Din piridină prin reducere cu sodiu în etanol absolut.
Clorhidrat de pentametilendiamină de încălzire.
NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 * 2HCI\u003e C 5 H 10 NH * HCl
Reacţionar abilitate
Prin proprietățile sale chimice, piperidina este o amină alifatică secundară tipică. Formează săruri cu acizi minerali, este ușor alchilat și acilat la atomul de azot, formează compuși complecși cu metale de tranziție (Cu, Ni etc.). Se nitrozează cu acid azotat pentru a forma N-nitrosopiperidină; sub acțiunea hipocloritelor într-un mediu alcalin, formează N-cloramina corespunzătoare C 5 H 10 NCl,
Când piperidina este fiartă cu acid hidroiodic concentrat, apare o deschidere inelară reductivă cu formarea pentanului:
(CH 2) 5 NH + HJ\u003e CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
După scindarea prin metilare exhaustivă și scindarea Hoffmann, formează penta-1,3-dienă.
Când este încălzit în acid sulfuric în prezența sărurilor de cupru sau de argint, piperidina se deshidratează în piridină.
Fiind în natură și rol biologic
Piperidina în sine a fost izolată de ardei. Inelul piperidinic este un fragment structural al unui număr de alcaloizi. Așadar, ciclul piperidinei face parte din alcaloidul konyin, conținut în cucuta pătată, în compoziția piperinei, care conferă un gust de arsură piperului negru. Tot în Solenopsin se află toxina Ant Fire.
Cerere
Piperidina este utilizată pe scară largă în sinteza organică ca principal catalizator pentru condensarea aldolului, reacția Knoevenagel, ca componentă amină în reacțiile Mannich și Michael.
Piperidina ca amină secundară cu fierbere ridicată este utilizată pentru a converti cetone în enamine, care pot fi alchilate sau acilate în poziția b (reacția barză).
Securitate
Toxic în contact cu pielea și inhalarea vaporilor. Foarte inflamabil, punct de aprindere 16 ° C. Lucrul cu acesta se efectuează într-o hotă de fum.
Chinolina este un compus organic din seria heterociclică. Folosit ca solvent pentru sulf, fosfor etc., pentru sinteza coloranților organici. Derivații chinolinei sunt utilizați în medicină (plasmacid, chinină).
Recepție industrială
Chinolina se găsește în gudronul de cărbune, din care se extrage.
Metode de sinteză
Derivații de chinolină cu substituenți la pozițiile 2 și 4 pot fi obținuți prin condensarea anilinei (1) și a β-dicetonelor (2) într-un mediu acid. Această metodă a fost numită „sinteza chinolinelor conform lui Komba”
Din anilină și b, aldehide c-nesaturate (metoda Döbner-Miller). Mecanismul acestei reacții este foarte apropiat de mecanismul reacției Scraup
Din 2-aminobenzaldehidă și compuși carbonilici care conțin grupa b-metilen (sinteza Friedlander). Metoda nu este practic utilizată din cauza disponibilității reduse a derivaților o-carbonilici ai anilinei
Condensarea anilinei și glicerinei în prezența acidului sulfuric (metoda Scraup)
Mecanismul acestei reacții nu a fost stabilit cu precizie, dar se presupune că procesul continuă ca adăugarea 1,4 a anilinei la acroleină. Acroleina se formează ca urmare a deshidratării glicerinei în prezența acidului sulfuric (se confirmă formarea acroleinei: chinolina se formează și din acroleină și anilină finite.
Reacția este extrem de exotermă, prin urmare procesul se desfășoară de obicei în prezența sulfatului de fier (II). Oxidul de arsenic (V) este, de asemenea, utilizat ca agent oxidant, în acest caz procesul nu se desfășoară la fel de violent ca în cazul nitrobenzenului, iar randamentul chinolinei este mai mare.
Conform reacției lui Povarov de la benzaldehidă, anilină și alchenă.
Din orto-acilacetofenonă și hidroxid (en: sinteza quinolelor Camps).
Din β-cetoanilidă (en: sinteza chinolinului Knorr).
Din anilină și β-cetoesteri (en: sinteza Conrad-Limpach).
ro: Reacția lui Gould-Jacobs
Toxicologie și siguranță
LD 50 pentru mamifere este de câteva sute de mg / kg.
Morfolină
|
Morfolină |
|
|
Numele sistematic |
tetrahidrooxazină-1,4 |
|
Denumiri tradiționale |
morfolină |
|
Formula chimica |
|
|
Masă molară |
87,1 g / mol |
|
Proprietăți fizice |
|
|
Stare (st. Conv.) |
lichid |
|
Densitate |
|
|
Proprietati termice |
|
|
Temperatura de topire |
|
|
Temperatura de fierbere |
|
|
Proprietăți chimice |
|
|
Solubilitatea apei |
miscibil g / 100 ml |
|
Toxicologie |
|
Morfolina este un compus heterociclic (tetrahidrooxazină-1,4). Formula chimică este HN (CH 2 CH 2) 2 O. Este utilizată în sinteza organică ca catalizator ca bază (acceptor de protoni), în special pentru producerea de ditioli geminali. Molecula are o conformație de scaun.
Primind
Morfolina se obține prin deshidratarea dietanolaminei sau a eterului bis (2-cloretil).
Pentru purificare, este uscat pe drierită, după care este distilat fracționat cu precauție. De asemenea, se recomandă distilarea sau uscarea pe sodiu.
Cerere
Industrie
Morfolina este un inhibitor de coroziune. Morfolina este un aditiv ppm obișnuit pentru reglarea pH-ului atât în \u200b\u200bsistemele de combustibili fosili, cât și în sistemele de reactoare nucleare. Morfolina este utilizată datorită volatilității sale apropiate de cea pentru apă, adică, atunci când este adăugată la apă, concentrația sa în apă și vapori este aceeași. Proprietatea sa de reglare a pH-ului este apoi propagată prin generatorul de abur, oferind protecție împotriva coroziunii. Morfolina se descompune lent în absența oxigenului la temperaturi și presiuni ridicate în sistemele generatoare de vapori.
Sinteza organică
Morfolina suferă majoritatea reacțiilor caracteristice chimiei aminei secundare, datorită prezenței unui atom de oxigen care îndepărtează densitatea electronilor de atomul de azot, este mai puțin nucleofilă și mai puțin bazică decât o amină secundară similară din punct de vedere structural, cum ar fi piperidina. Din acest motiv, formează o cloramină persistentă. De asemenea, este utilizat pe scară largă pentru a produce enamine. Morfolina este utilizată pe scară largă în sinteza organică. De exemplu, el este un element de bază în prepararea antibioticului linezolid și a agentului anticancer Gefitinib.
În cercetare și industrie, ieftinimea și polaritatea morfolinei au condus la utilizarea pe scară largă a acestuia ca solvent pentru reacțiile chimice.
Securitate
Morfolina este un lichid foarte inflamabil. t. pop. 35 ° С, temperatura de autoaprindere 230 ° С. Vaporii irită membranele mucoase ale căilor respiratorii, iar la contactul cu pielea provoacă senzație de arsură. LD50 1,65 g / kg (șoareci și cobai, oral); MPC 0,5 mg / m3.
Amins a intrat în viața noastră destul de neașteptat. Până de curând, acestea erau substanțe otrăvitoare, o coliziune cu care ar putea duce la moarte. Și acum, după un secol și jumătate, folosim activ fibre sintetice, țesături, materiale de construcție, coloranți pe bază de amine. Nu, nu au devenit mai siguri, doar oamenii au fost capabili să-i „îmblânzească” și să-i supună, obținând anumite beneficii pentru ei înșiși. Despre care și vom vorbi mai departe.
Definiție
Pentru determinarea calitativă și cantitativă a anilinei în soluții sau compuși, o reacție cu la sfârșitul căreia un precipitat alb sub formă de 2,4,6-tribromoanilină cade pe fundul eprubetei.
Amine în natură
Aminele se găsesc în natură peste tot sub formă de vitamine, hormoni, produse metabolice intermediare, se găsesc în corpul animalelor și al plantelor. În plus, în timpul descompunerii organismelor vii, se obțin și amine medii, care în stare lichidă răspândesc mirosul neplăcut al saramurii de hering. „Otrava cadaverică” descrisă pe larg în literatură a apărut tocmai datorită aminei amine specifice.
Mult timp, substanțele pe care le luăm în considerare au fost confundate cu amoniac din cauza unui miros similar. Dar la mijlocul secolului al XIX-lea, chimistul francez Würz a reușit să sintetizeze metilamina și etilamina și să demonstreze că atunci când ard, eliberează o hidrocarbură. Aceasta a fost diferența fundamentală între compușii menționați și amoniac.
Obținerea de amine în condiții industriale
Deoarece atomul de azot din amine se află în cea mai scăzută stare de oxidare, reducerea compușilor care conțin azot este cel mai simplu și mai accesibil mod de a le obține. Acesta este cel care este răspândit în practica industrială datorită costurilor reduse.
Prima metodă este restaurarea compușilor nitro. Reacția în timpul căreia se formează anilina se numește om de știință Zinin și a fost efectuată pentru prima dată la mijlocul secolului al XIX-lea. A doua metodă constă în reducerea amidelor folosind hidrură de litiu aluminiu. Aminele primare pot fi, de asemenea, reduse din nitrili. A treia opțiune este reacțiile de alchilare, adică introducerea grupărilor alchil în moleculele de amoniac.
Utilizarea aminelor
De la sine, sub formă de substanțe pure, aminele sunt folosite puțin. Unul dintre exemplele rare este polietilen poliamina (PEPA), care facilitează întărirea epoxidului în casă. Practic, o amină primară, terțiară sau secundară este un intermediar în producerea diferitelor substanțe organice. Cea mai populară este anilina. El este baza unei palete mari de coloranți anilină. Culoarea pe care o obțineți la sfârșit depinde direct de materia primă selectată. Anilina pură produce o culoare albastră, în timp ce un amestec de anilină, orto și para-toluidină va fi roșu.
Aminele alifatice sunt necesare pentru producerea poliamidelor, cum ar fi nailonul și altele. Sunt utilizate în ingineria mecanică, precum și în producția de frânghii, țesături și filme. În plus, diizocinații alifatici sunt utilizați la fabricarea poliuretanilor. Datorită proprietăților lor excepționale (ușurință, rezistență, elasticitate și capacitatea de a se atașa la orice suprafață), acestea sunt solicitate în construcții (spumă, lipici) și în industria pantofilor (talpă antiderapantă).
Medicina este un alt domeniu în care sunt utilizate aminele. Chimia ajută la sintetizarea antibioticelor grupului sulfonamidic din acestea, care sunt utilizate cu succes ca medicamente de linia a doua, adică de rezervă. În cazul în care bacteriile dezvoltă rezistență la medicamentele esențiale.
Efect nociv asupra corpului uman
Se știe că aminele sunt substanțe foarte toxice. Orice interacțiune cu aceștia poate dăuna sănătății: inhalarea vaporilor, contactul cu pielea deschisă sau ingestia de compuși în interiorul corpului. Moartea are loc din cauza lipsei de oxigen, deoarece aminele (în special anilina) se leagă de hemoglobina din sânge și o împiedică să capteze moleculele de oxigen. Simptomele alarmante sunt respirația scurtă, triunghiul nazolabial albastru și vârful degetelor, tahipneea (respirație rapidă), tahicardia, pierderea cunoștinței.
În cazul contactului acestor substanțe pe părțile goale ale corpului, este necesar să le îndepărtați rapid cu vată umezită anterior cu alcool. Acest lucru trebuie făcut cât mai atent posibil pentru a nu crește zona de contaminare. Dacă apar simptome de otrăvire, ar trebui să consultați cu siguranță un medic.
Aminele alifatice sunt otrăvitoare pentru sistemul nervos și cardiovascular. Ele pot provoca depresia funcției hepatice, distrofia acesteia și chiar boli oncologice ale vezicii urinare.