Aminami bir, iki veya üç hidrojen atomunun hidrokarbon radikalleri ile değiştirildiği amonyak türevleri olarak adlandırılır.
Hidrokarbon radikallerinin sayısına bağlı olarak öncelik , ikincil Ve üçüncül aminler Ayrıca orada kuaterner amonyum tuzları Ve zemin Bunlar, dört hidrojen atomunun tamamının organik radikallerle değiştirildiği amonyum iyonunun türevleridir. Radikalin doğasına göre aminler ikiye ayrılır: alifatik Ve aromatik.
Aminler için isimler radikal-fonksiyonel ve ikame isimlendirmeye göre değil.
Genel isim aminler "Aminler" terimi sırasıyla birincil, ikincil ve üçüncül aminler olan RNH2, RR"NH ve RR"R"N bileşiklerini belirtir. Daha geniş anlamda aminler ayrıca halkada bir -NH- grubu içeren bileşikleri de içerir.
Başlıklar birincil aminler sonek eklenerek oluşturulur -amin radikal R adına (yöntem A) veya ana yapının adına (yöntem B). Böylece CH3CH2CH2NH2 bileşiğine propilamin adı verilecektir. (A) veya propanamin-1 (B). Yol A genellikle basit bileşiklerin türevleri için kullanılır ve yöntem B - karmaşık döngüsel bağlantılar için. Bir bakıma A Resmi olarak ana yapı olan amonyak molekülündeki hidrojen atomunun değiştirilmesi prensibi uygulanır. Özünde, radikal fonksiyonel isimlendirme ilkesine benzer, ancak IUPAC kurallarında ikameye atıfta bulunur.
-NH 2 grubunun kıdemli olmadığı durumlarda ön ek ile gösterilir. amino -:
Bazı aminler kalır önemsiz başlıklar:
Tüm amino gruplarının bir alifatik zincire veya siklik çekirdeğe bağlı olduğu birincil diaminler ve poliaminler, son eklerin eklenmesiyle adlandırılır - diamin , -triamin vb. ana yapının veya çok değerlikli radikalin adına. Önemsiz "benzidin" adı kaldı.
Simetrik ikincil Ve üçüncül aminler çarpma önekleri eklenerek çağrılır di- veya üç- son eki olan alkil radikallerinin isimlerine -amin. Simetrik olmayan bileşikler, birincil aminlerin F-sübstitüe edilmiş türevleri olarak adlandırılır ve daha karmaşık bir radikale sahip bir bileşik, orijinal birincil amin olarak alınır:
Amin radikalleri RNH-, R2N-, RR"N- ikame edilmiş amino grupları olarak adlandırılır veya aminlerin önemsiz adlarına bir harf eklenir Ö:
Düşük alifatik aminler, amonyağa benzer kokuya sahip gazlar veya sıvılardır. Alifatik aminlerin ve aromatik aminlerin daha yüksek homologları sıvı veya katılardır. Aminler zayıf hidrojen bağları ve zayıf bağlar oluştururlar, bu nedenle kaynama noktaları aynı sayıda karbon atomuna sahip alkoller ve karboksilik asitlerden daha düşük, ancak aldehitler veya eterlerden daha yüksektir. Düşük alifatik aminler suda oldukça çözünür; hidrokarbon radikallerinin sayısı ve uzunluğu arttıkça çözünürlük azalır. Aromatik aminler suda çok az çözünürler.
Temsilciler.
Anilin - C 6 H 5 NH 2, benzen kokusuna benzer hafif bir kokuya sahip, renksiz bir sıvıdır, havada durduğunda oldukça çabuk oksitlenir ve sarı-kahverengi bir renk ve hoş olmayan bir koku alır. Zehirli.
Üretilen anilinin yarısından fazlası stabilizatörlerin ve kauçuk vulkanizasyon hızlandırıcılarının üretimine harcanmaktadır. İkinci en önemli uygulama alanı ise poliüretan üretiminde kullanılan izosiyanatların üretimidir. Ayrıca çeşitli sınıflardaki boyaların, ilaçların, fotoğraf malzemelerinin ve bitki koruma ürünlerinin üretiminde de kullanılırlar. Ülkemizde kaprolaktam üretiminde anilin kullanılmaktadır.
N-metilanilin(monometilanilin) - C6H5 NHCH3 - benzin, alkol ve eterlerde çözünebilen, yoğunluğu 0,98 g/cm3 olan sarı yağlı bir sıvıdır. Monometilanilin'in asıl görevi, üretimi sırasında benzinin gerekli patlama özelliklerini elde etmektir. Ayrıca yakıta ilave edildiğinde ürünün oktan sayısı ve çevre dostu olması da düzenlenir.
Dimetilanilin - C6H5N(CH3)2 - üçüncül yağlı aromatik amin, renksiz sıvı. Polyester reçinelerin üretiminde ve organik sentezlerde kullanılır. Dimetilanilin, boyaların (malakit yeşili, metilen mavisi vb.), patlayıcıların vb. sentezinde kullanılır.
Toluidinler - CH3C6H4NH2 - kendine özgü kokulara sahip renksiz kristalli bileşikler; havada hızla oksitlenir ve koyulaşır. Nitrotoluenlerin indirgenmesiyle elde edilir. Çeşitli sınıflardaki boyaların (trifenilmetan, azo, tiyazin, kükürt boyaları) üretiminde ve ayrıca kresol üretiminde kullanılırlar. Toluidinler diğer bazı aromatik aminler gibi toksik ve kanserojendir.
Fenetidinler (etoksianilinler, aminofenoller) - NH2 –C6H4 –OC2H3 (orto-, para- ve meta-) - sıvılardır. Azot bileşiklerinin üretiminde kullanılır; n-fenetidin ayrıca ilaçların (fenasetin, rivanol) sentezinde de kullanılır. Fenetidinler ciltle teması ve buharlarının solunması halinde karaciğeri ve böbrekleri etkileyerek zehirlenmeye neden olur.
Difenilamin ((N-fenil)-anilin) - (C6H5)2 NH - ışıkta koyulaşan renksiz kristaller. Difenilamin, polimerler için antioksidanların üretiminde bir başlangıç ürünüdür; piroksilin tozları da dahil olmak üzere selüloz nitratların termal ve hava koşullarına karşı direncinin stabilizatörü ve pasifleştiricisi; triarilmetan ve azo boyaların, böcek ilaçlarının sentezinde ara ürün; Yumuşak çelikler için korozyon önleyici. Analitik kimyada redoks göstergesi olarak iyonları tespit etmek için kullanılır.
Spektral özellikler.
IR spektroskopisi . Amino gruplarının absorpsiyon bantlarının spektrumdaki konumu, spektrumların kaydedilme koşulları (katı formda, sıvı halde, çözeltilerde veya gaz fazında) tarafından belirlenir ve amino grubunun serbest (ilişkisiz) olup olmadığına veya olup olmadığına bağlıdır. Moleküller arası ve molekül içi hidrojen bağlarının oluşumuna katılır.
N-H bağlarının gerilme titreşimlerinden kaynaklanan soğurma bantları IR spektrumlarında 3500-3200 cm -1 aralığında görülür. Birincil aminlerin iki absorpsiyon bandı vardır. Yüksek frekans asimetrik N-H gerilme titreşimlerinden, düşük frekans ise simetrik olanlardan kaynaklanmaktadır. İnert çözücülerdeki seyreltik çözeltilerdeki aminlerin spektrumlarında bu iki dar bant 3500 ve 3400 cm -1'de gözlenmektedir. İkincil aminler, N-H gerilme titreşimlerine karşılık gelen bir soğurma bandına sahiptir. İnert solventlerdeki alifatik aminler için 3350-3310 cm-1 bölgesinde gözlenir; karışık aminler Ar-NH-Alk spektrumunda N-H absorpsiyon bandı 3450 cm-1 gibi daha yüksek frekanslarda bulunur.
Amino grubu moleküller arası veya molekül içi hidrojen bağlanmasına katılırsa (katı veya sıvı halde, konsantre çözeltilerde), o zaman N-H gerilme titreşimlerinin absorpsiyon bantları düşük frekans tarafına kayar. Ancak bu değişim o kadar da önemli değil. İlgili birincil aminler, 3420-3330 cm-1 (v asNH2) ve 3330-3250 cm-1 (v sNH2) bölgelerinde, ikincil olanlar ise 3300-3150 cm-1 bölgesinde absorpsiyon bantları verir. Eksik birleşme ile serbest ve ilişkili amino gruplarının bantları aynı anda gözlemlenebilir, bu nedenle 3500-3200 cm -1 bölgesinde birincil aminlerin ikiden fazla bant özelliği ve ikincil aminlerin birden fazla bant özelliği olabilir.
Amino grubunun deformasyon titreşimleri 1650-1500 ve 950-650 cm -1 aralığında gözlenmektedir. Birincil aminler ortalama 1650-1580 cm -1 yoğunlukta düzlem deformasyon titreşimlerine sahip absorpsiyon bantlarına sahiptir, ikincil aminler ise 1600-1500 cm -1 aralığında zayıf şiddette absorpsiyon bantlarına sahiptir. Hidrojen bağları oluştuğunda bükülme titreşimlerinin frekansları artar.
Aminler ayrıca C-N gerilme titreşimleri için soğurma bantlarına sahiptir. Alifatik aminlerde bu titreşimler, 1250-1020 cm -1 orta yoğunluktaki absorpsiyona, aromatik aminlerde ise 1340-1260 cm -1 frekans aralığında yoğun absorpsiyona karşılık gelir.
Aminlerin asitlerle etkileşimi spektrumda güçlü değişikliklere neden olur. Birincil aminlerin tuzlarında N-H titreşimleri 3100-2600 cm -1 aralığında geniş ve kuvvetli bir banda karşılık gelir. İkincil ve üçüncül aminlerin tuzları 2700-2250 cm -1 aralığında yoğun bir absorpsiyona sahiptir. Amin tuzları ayrıca titreşimlerin bükülmesiyle de tanımlanabilir. Birincil aminlerin tuzları 1600-1575 ve 1550-1500 cm-1 aralığında, ikincil aminlerin tuzları ise 1620-1560 cm-1 aralığında emilir.
PMR spektroskopisi . Alifatik ve siklik aminlerin NH grubunun protonlarının sinyalleri 0,5-3,0 ppm aralığında, aromatik aminlerin ise 3,0-5,0 ppm aralığında gözlenir. Aminler hidrojen bağları oluşturabildiğinden, sinyallerin konumu şunlara bağlıdır: amin konsantrasyonu, çözücünün doğası ve sıcaklık. NH grubundaki protonlar döteryumla değiştirilebilir ve numuneye ağır su D2O eklendiğinde bu sinyaller kaybolur.
Benzen halkasına konjuge olan amino grubu elektron yoğunluğunu arttırır. orto Ve çift Halkanın konumları, karşılık gelen protonların taranmasına ve sinyallerinin benzene kıyasla daha güçlü bir alanda karıştırılmasına yol açar. Aminlerin NMR spektrumlarında aromatik protonların sinyalleri karmaşık çoklukları temsil eder.
Elektron spektroskopisi . Alifatik aminler UV görünürlüğü absorbe etmez . Amino gruplarının benzen halkasıyla konjugasyonu, benzenin absorpsiyon bantlarında yoğunluklarının artmasıyla birlikte önemli bir batokromik kaymaya yol açar. Benzen halkasının lokal π→π* geçişi ile birlikte, donör gruptan halkaya (anilin) yük aktarımı ile geçişin bu emilime katkıda bulunduğuna inanılmaktadır. UV'ye yakın bölgedeki anilin iki absorpsiyon bandına sahiptir. - 230 nm ve 280 nm.
Aminler: asit-baz özellikleri; nükleofilik özellikler – aminlerin ve amonyağın alkilasyon reaksiyonları, kuaterner amonyum tuzları, açıklama Amino alkollerin oluşumu ile aminlerin oksit döngüsü.
Kimyasal özellikler.
Alifatik aminlerin moleküllerinde nitrojen atomu şu haldedir: sp 3 -hibridizasyon, dolayısıyla amonyak gibi piramidal bir konfigürasyona sahiptirler. Örneğin trimetilamindeki C-N-C bağ açıları 108°'dir ve amonyak molekülündeki H-N-H açılarına çok yakındır.
Teorik olarak, farklı hidrokarbon radikallerine sahip ikincil ve üçüncül aminler, enantiyomerler formunda mevcut olabilir, ancak sıradan alifatik ve aromatik aminler, bireysel enantiyomerler olarak henüz izole edilmemiştir. Bu, amonyak ve amin moleküllerinin sürekli olarak piramidal inversiyona uğraması gerçeğiyle açıklanmaktadır; bu, konfigürasyonun hızlı bir şekilde tersine çevrilmesi olarak düşünülmelidir. Tersine çevirme, trigonal bir geçiş durumu aracılığıyla gerçekleştirilir (diyagramın ortasında):
Aromatik amin moleküllerinde nitrojen atomunun yalnız elektron çifti, π - aromatik halkanın elektronları, bunun sonucunda piramidal inversiyonun meydana geldiği genlik önemli ölçüde azalır.
Dört farklı radikale sahip olan kuaterner amonyum tuzları ayrı ayrı enantiyomerik formlara ayrılabilir, yani bu formlar konfigürasyon açısından stabildir. Böylece alilbenzilmetilfenilamonyum iyodür, her biri optik aktiviteye sahip olan ayrı enantiyomerler formunda izole edilir:
Temel özellikler.
Aminler, amonyak gibi, moleküllerinde yalnız bir elektron çiftine sahip bir nitrojen atomunun varlığından kaynaklanan temel özellikler sergiler. Asitlerle etkileşime girdiğinde aminler dönüştürülür amonyum tuzları :
Amin tuzları, diğer onyum tuzlarından farklı olarak hidrolitik olarak stabildir, suda oldukça çözünür, sulu çözeltilerden kolayca kristalleşir ve kural olarak serbest bazlardan daha stabildir. Amin sınıfına ait birçok tıbbi madde, mineralli tuzlar ve daha az yaygın olarak organik asitler formunda kullanılır.
Alifatik aminler - güçlü nedenler . Aminlerin sulu çözeltileri turnusola alkalidir:
+I etkisine sahip üç alkil ikame edicisine sahip üçüncül aminlerin, ikincil ve birincil aminlerden daha güçlü bazlar olması beklenebilir. Ancak ana merkezin proton saldırısına uygunluğunu belirleyen sterik faktörler tam tersi etkiye sahiptir. Bir nitrojen atomu ne kadar çok radikale sahipse ve ne kadar dallanmışsa, nitrojen atomunun yalnız elektron çifti o kadar güçlü bir şekilde korunur ve protonla etkileşimi o kadar zor olur. Bu nedenle en güçlü bazlar, nispeten kısa ve dallanmamış radikallere sahip birincil ve ikincil aminler olmalıdır. Solvasyon (çözünen bir molekülün solvent molekülleri ile etkileşimi), baziklik üzerinde sterik faktörlerin etkisine benzer bir etkiye sahiptir, çünkü hidrokarbon radikallerinin sayısında ve dallanmasında bir artışla, ikame edilmiş amonyum katyonunun (konjuge asit) yeteneği Çözücü moleküllerin bağlanması azalır.
Birçok deneysel veri yukarıda özetlenen nispeten basit şemalara uymamaktadır. Dolayısıyla tamamen spekülatif akıl yürütme, alifatik aminlerin karşılaştırmalı bazlığını tahmin etmek için güvenilir bir temel olarak hizmet edemez. Pratikte çoğu alifatik aminlerin BH+'nın pK değerlerinin nispeten dar bir aralıkta olduğu gerçeğine bakılabilir: 10,6'dan 11,2'ye. Bazlıktaki bu küçük fark, rekabetçi protonasyon reaksiyonunda her iki amin için de önemli bir avantaj sağlamaz.
Aromatik aminlerin bazlığı alifatik aminlerden önemli ölçüde düşüktür. Bu, nitrojen atomunun yalnız elektron çiftinin benzen halkasının elektronlarıyla p,π-konjugasyonuna girmesiyle açıklanır:
Halkadaki ikame ediciler bazlığı önemli ölçüde etkiler: elektron veren ikame ediciler bunu arttırır, elektron çeken ikame ediciler ise azaltır.
Yalnız bir elektron çifti sterik engel nedeniyle konjugasyondan çıkarılırsa aminin bazlığı önemli ölçüde artar. Bu nedenle, N,N-diizopropilanilin'in hacimli alkil radikalleri, orto pozisyonlarındaki hidrojen atomları ile karşılıklı itme nedeniyle benzen halkası ile aynı düzlemde bulunamaz, bu nedenle bazlığı (pK BH + 7,4), anilininkinden önemli ölçüde daha yüksektir. . Benzer sterik engeller, eşzamanlı olarak 2 ve 6 konumlarında ikame edicilere sahip olan N,N-dialkilanilinlerde de ortaya çıkar. 1,8-bis(dimetilamino)naftalin molekülünde, her iki dimetilamino grubu da aromatik sistemle aynı düzlemde bulunamaz, ve bu bileşik şaşırtıcı derecede yüksek bazikliğe (рKвн + 12.4) sahiptir, protonlanmış formu, protonun iki nitrojen atomunun yalnız elektron çiftleri tarafından sıkı bir şekilde tutulması nedeniyle stabildir.
Asidik özellikler.
Aminlerin NH-asidik özellikleri bazik olanlara göre çok daha az ifade edilir. Alifatik ve aromatik birincil ve ikincil aminler için pK A 30-35 değerleri var. Dolayısıyla aminlerden daha zayıf olan tek asit alkanlardır. Aminler yalnızca çok güçlü bazların varlığında asidik özellikler sergiler örneğin organometalik bileşikler gibi ve dönüştürülür metal amidler (karboksilik ve sülfonik asitlerin amidleriyle karıştırılmamalıdır!):
Alkali metal amidler çok güçlü bazlardır ve organik sentezlerde kullanılırlar.
Nükleofilik özellikler.
Aminlerin nükleofilik özellikleri, bazik olanlar gibi, nitrojen atomunda yalnız bir elektron çiftinin varlığından kaynaklanmaktadır. Aminlerin nükleofilik reaktifler olarak katıldığı bazı reaksiyonlar daha ileri düzeyde olacaktır ve daha önce de olmuştur. Bunlar aminlerin alkilasyonu [(1)], karbonil bileşikleri ile etkileşimi [(2)] ve karboksilik asit türevleri ile asilasyonudur [(3)]:
Alkilasyon. Amonyak gibi aminler de halojenli alkanlarla alkilasyona uğrar. Amonyağın alkilasyonu birincil amin oluşumuna yol açar; birincil aminlerden ikincil aminler; ikincil aminlerden üçüncül tuzlar ve üçüncül aminlerden dördüncül amonyum tuzları oluşturulur; Reaksiyon sırasında oluşan ikame edilmiş amonyum tuzu, bir protonu amonyak veya bir aminle değiştirir, böylece alkilasyon reaksiyonu, farklı sayıda alkil radikaline sahip bir amin karışımı üretir:
Birincil, ikincil ve üçüncül aminlerin nükleofilliği ve bazlığındaki farklılıkların, farklı ikame derecelerine sahip aminlerin alkilasyon reaksiyonlarının oranlarındaki farkı etkileyecek kadar önemli olmaması nedeniyle alkilasyon reaksiyonu herhangi bir belirli aşamada nadiren durdurulabilir. .
Endüstride amonyak ve düşük aminler, alüminyum, silikon, toryum, krom vb. oksitler üzerinde gaz fazında 300-500 °C sıcaklıkta düşük alkollerle alkile edilir. Bu, birincil, ikincil ve üçüncül aminlerin karışımlarını üretir. Bu yöntem esas olarak metil ve etilaminleri üretmek için kullanılır:
Aminlerin epoksitlerle reaksiyonları. Birincil ve ikincil aminler epoksitlerle (oksiranlar) etkileşime girdiğinde, gergin üç üyeli a-oksit halkasının nükleofilik açılması meydana gelir ve β-amino alkoller oluşur. Sübstitüe edilmiş epoksitlerde nükleofilik saldırı, kural olarak, oksit halkasının en az sübstitüe edilmiş karbon atomunda meydana gelir ( Krasuski'nin kuralı ):
Aminler, hidrojen atomlarının (bir, iki veya üç) hidrokarbon radikalleri ile değiştirildiği, amonyak türevleri olarak kabul edilen organik bileşiklerdir. Aminler, kaç hidrojen atomunun radikalle değiştirildiğine bağlı olarak birincil, ikincil ve üçüncül olarak ayrılır:
| öncelik | ikincil | üçüncül |
| aminler | aminler | aminler |
Amonyum tuzlarının organik analogları da vardır - bunlar kuaterner tuzlar beğenmek [ R4N] + Cl-.
Radikallerin doğasına bağlı olarak aminler alifatik(limitli ve limitsiz), alisiklik, aromatik veya karışık.
Doymuş alifatik aminler
Doymuş alifatik aminlerin genel formülü C nN2n+3N.
Yapı. /> Amin moleküllerindeki nitrojen atomu bir durumdasp 3 -hibridizasyon. Dört hibrit yörüngeden üçü σ bağlarının oluşumunda rol oynar N - C ve N - H Dördüncü yörünge, aminlerin temel özelliklerini belirleyen yalnız bir elektron çifti içerir.Aminlerin isimleri genellikle hidrokarbon radikallerinin listelenmesiyle (alfabetik sırayla) ve -amin sonunun eklenmesiyle üretilir, örneğin:
Elektron veren ikame ediciler (doymuş hidrokarbon radikalleri), nitrojen atomundaki elektron yoğunluğunu arttırır ve aminlerin temel özelliklerini geliştirir; bu nedenle, iki radikal, nitrojen atomunda birden fazla elektron yoğunluğu oluşturduğundan, ikincil aminler birincil olanlardan daha güçlü bazlardır. Üçüncül aminlerde uzaysal faktör önemli bir rol oynar: üç radikal nitrojen atomunun elektron çiftini bloke eder ve diğer moleküllerle etkileşimini engeller, bu nedenle üçüncül aminlerin bazlığı birincil veya ikincil olanlardan daha azdır.
Amonyak ve düşük aminlerin baziklik sabitleri: X + H 2 O 
XH + + OH -
İzomerizm aminler karbon iskeletinin yapısı ve amino grubunun konumu ile ilgilidir:
Ayrıca aynı sayıda karbon atomu içeren birincil, ikincil ve üçüncül aminler birbirleriyle izomeriktir, örneğin:
CH3 -CH2 -NH2CH3 -NH-CH3
etilamin dimetilamin
İsimlendirme.
C2H5 - NH2CH3 - NH - C2H5 (CH3)3N
etilamin metiletilamin trimetilamin
Başka bir sisteme göre, birincil aminlerin adları, ana hidrokarbonun ismine ve amino grubuyla ilişkili karbon atomunun sayısını gösteren -amin sonunun eklenmesine dayanır.
Fiziki ozellikleri. />Metilamin, dimetilamin ve trimetilamin gazlardır, alifatik serinin orta üyeleri sıvıdır ve üst üyeleri katıdır. Sıvı fazdaki amin molekülleri arasında zayıf hidrojen bağları oluşur, bu nedenle aminlerin kaynama noktaları karşılık gelen hidrokarbonlardan daha yüksektir.
Aminler ayrıca suyla zayıf hidrojen bağları oluşturur, bu nedenle düşük aminler suda yüksek oranda çözünür; karbon iskeleti büyüdükçe sudaki çözünürlük azalır. Düşük aminler karakteristik bir “balık” kokusuna sahipken, yüksek aminler kokusuzdur.
Aminler- molekülündeki bir, iki veya üç hidrojen atomunun bir karbon kalıntısıyla değiştirildiği organik amonyak türevleri.
Genellikle üç tip amin vardır:
Amino grubunun doğrudan aromatik bir halkaya bağlandığı aminlere aromatik aminler denir.
Bu bileşiklerin en basit temsilcisi aminobenzen veya anilindir:
Aminlerin elektronik yapısının ana ayırt edici özelliği, fonksiyonel grupta yer alan nitrojen atomunda yalnız bir elektron çiftinin bulunmasıdır. Bu durum aminlerin baz özelliği göstermesine neden olur.
Amonyum iyonundaki tüm hidrojen atomlarının bir hidrokarbon radikaliyle resmi olarak değiştirilmesinin ürünü olan iyonlar vardır:
Bu iyonlar amonyum tuzlarına benzer tuzlarda bulunur. Bunlara kuaterner amonyum tuzları denir.
Aminlerin izomerizmi ve isimlendirilmesi
1. Aminler yapısal izomerizm ile karakterize edilir:
A) karbon iskelet izomerizmi:
B) fonksiyonel grubun pozisyonunun izomerizmi:
2. Birincil, ikincil ve üçüncül aminler birbirlerine izomeriktir (sınıflar arası izomerizm):
Verilen örneklerden de görülebileceği gibi bir amini isimlendirmek için nitrojen atomuyla ilişkili substitüentler (öncelik sırasına göre) listelenir ve son ek eklenir - amin.
Aminlerin fiziksel özellikleri
En basit aminler (metilamin, dimetilamin, trimetilamin) gaz halindeki maddelerdir. Geriye kalan düşük aminler suda iyi çözünen sıvılardır. Amonyağı anımsatan karakteristik bir kokuya sahiptirler.
Birincil ve ikincil aminler hidrojen bağları oluşturabilirler. Bu, aynı moleküler ağırlığa sahip ancak hidrojen bağları oluşturamayan bileşiklerle karşılaştırıldığında kaynama noktalarında gözle görülür bir artışa yol açar.
Anilin, suda az çözünen, 184 °C sıcaklıkta kaynayan yağlı bir sıvıdır.
Aminlerin kimyasal özellikleri
Aminlerin kimyasal özellikleri esas olarak nitrojen atomunda yalnız bir elektron çiftinin varlığıyla belirlenir.
Baz olarak aminler. Amino grubunun nitrojen atomu, amonyak molekülündeki nitrojen atomu gibi, yalnız bir elektron çifti nedeniyle, donör-alıcı mekanizmasına göre bir donör görevi görerek kovalent bir bağ oluşturabilir. Bu bağlamda, amonyak gibi aminler bir hidrojen katyonu bağlayabilir, yani bir baz görevi görebilir:
1. Amyonların su ile reaksiyonu hidroksit iyonlarının oluşumuna yol açar:
2. Asitlerle reaksiyon. Amonyak asitlerle reaksiyona girerek amonyum tuzları oluşturur. Aminler ayrıca asitlerle reaksiyona girebilir:
Alifatik aminlerin temel özellikleri amonyaktan daha belirgindir. Bunun nedeni, pozitif indüktif etkisi nitrojen atomu üzerindeki elektron yoğunluğunu artıran bir veya daha fazla donör alkil ikame edicisinin varlığıdır. Elektron yoğunluğundaki artış, nitrojeni daha güçlü bir elektron çifti donörüne dönüştürür ve bu da onun temel özelliklerini geliştirir:
Amion yanması. Aminler havada yanarak karbondioksit, su ve nitrojen oluşturur:
Aminlerin uygulanması
Aminler ilaç ve polimer malzemelerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Anilin, anilin boyalarının, ilaçların (sülfonamid ilaçları) ve polimerik malzemelerin (anilin formaldehit reçineleri) üretiminde kullanılan bu sınıfın en önemli bileşiğidir.
Aminlerin sınıflandırılması çeşitlidir ve hangi yapısal özelliğin esas alındığına göre belirlenir.
Azot atomuyla ilişkili organik grupların sayısına bağlı olarak:
birincil aminler nitrojen RNH 2 üzerinde bir organik grup
ikincil aminler nitrojen üzerinde iki organik grup R2 NH, organik gruplar farklı olabilir R "R" NH
üçüncül aminler nitrojen üzerinde üç organik grup R3N veya R"R"R""N
Azotla ilişkili organik grubun türüne göre alifatik CH3N6H5N ayırt edilir
Moleküldeki amino gruplarının sayısına bağlı olarak aminler, monoaminler CH3NH2, diaminler H2N(CH2)2NH2, triaminler vb.'ye bölünür.
Aminlerin isimlendirilmesi.
Azotla ilişkili organik grupların adına "amin" kelimesi eklenir ve gruplar alfabetik sırayla belirtilir; örneğin CH3NHC3H7 metilpropilamin, CH3N(C6H5)2 metildifenilamin. Kurallar aynı zamanda adın, amino grubunun bir ikame edici olarak kabul edildiği bir hidrokarbona dayalı olarak oluşturulmasına da izin verir. Bu durumda konumu sayısal bir indeks kullanılarak gösterilir: C5H3C4H2C3H(NH2) C2H2C1H33-aminopentan (üstteki mavi sayısal indeksler numaralandırma sırasını gösterir) C atomları). Bazı aminler için önemsiz (basitleştirilmiş) isimler korunmuştur: C6H5NH2 anilin (isimlendirme kurallarına göre isim fenilamindir).
Bazı durumlarda, doğru isimlerin çarpıtıldığı yerleşik isimler kullanılır: H2NCH2CH2OH monoetanolamin (doğru olarak 2-aminoetanol); (OHCH2CH2)2NH dietanolamin, doğru adı bis(2-hidroksietil)amindir. Önemsiz, çarpık ve sistematik (isimlendirme kurallarına göre derlenmiş) isimler kimyada sıklıkla bir arada bulunur.
Aminlerin fiziksel özellikleri.
Bir dizi amin metilamin CH3NH2, dimetilamin (CH3)2NH, trimetilamin (CH3)3N ve etilamin C2H5NH2'nin ilk temsilcileri oda sıcaklığında gaz halindedir, daha sonra sayılarında bir artış vardır. R'deki atomların sayısı arttıkça aminler sıvı hale gelir ve R zincir uzunluğunun artmasıyla 10 C atomlu kristalli maddelere dönüşür. R zincir uzunluğu arttıkça ve nitrojenle ilişkili organik grupların sayısı arttıkça (ikincil ve üçüncül aminlere geçiş) aminlerin sudaki çözünürlüğü azalır. Aminlerin kokusu amonyak kokusuna benzer; daha yüksek (büyük R'li) aminler pratikte kokusuzdur.
Aminlerin kimyasal özellikleri.
Aminlerin nötr molekülleri (örneğin, inorganik kimyadaki amonyum tuzlarına benzer şekilde organoamonyum tuzlarının oluşumuyla hidrojen halojenürleri HHal) bağlama konusundaki ayırt edici yeteneği. Yeni bir bağ oluşturmak için nitrojen, donör görevi gören yalnız bir elektron çifti sağlar. Bağın oluşumunda yer alan H + protonu (hidrojen halojenürden) bir alıcı (alıcı) rolünü oynar, böyle bir bağa verici-alıcı denir (Şekil 1). Aminlerde bulunan NH bağları.
Üçüncül aminler ayrıca HCl ekler, ancak elde edilen tuz bir asit çözeltisi içinde ısıtıldığında ayrışır ve R, N atomundan ayrılır:
(C 2 H 5) 3 N+ HCl ® [(C 2 H 5) 3 N H]Cl
[(C 2 H 5) 3 N H]Cl ® (C 2 H 5) 2 N H + C 2 H 5 Cl
Bu iki reaksiyonu karşılaştırırken, C2H5 grubunun ve H'nin yer değiştirdiği, bunun sonucunda üçüncül bir aminden ikincil bir amin oluştuğu açıktır.
Suda çözünen aminler aynı şekilde bir proton yakalar, bunun sonucunda çözeltide geleneksel göstergeler kullanılarak tespit edilebilecek alkali bir ortamın oluşumuna karşılık gelen OH iyonları ortaya çıkar.
C2H5 N H 2 + H 2 O ® + + OH
Bir donör-alıcı bağının oluşmasıyla aminler sadece HCl'yi değil aynı zamanda haloalkil RCl'yi de ekleyebilir, böylece mevcut olanlara eşdeğer yeni bir NR bağı oluşturabilir. Başlangıç malzemesi olarak üçüncül bir amini alırsak, bir tetraalkilamonyum tuzu (bir N atomunda dört R grubu) elde ederiz:
(C 2 H 5) 3 N+ C 2 H 5 I ® [(C 2 H 5) 4 N]BEN
Suda ve bazı organik çözücülerde çözünen bu tuzlar ayrışır (parçalanır), iyonlar oluşturur:
[(C 2 H 5) 4 N]I ® [(C 2 H 5) 4 N] + + ben
Bu tür çözeltiler, iyon içeren tüm çözeltiler gibi elektrik akımını iletir. Tetraalkilamonyum tuzlarında halojen, bir H2O grubu ile değiştirilebilir:
[(CH3)4 N]Cl + AgOH® [(CH3)4 N]OH + AgCl
Ortaya çıkan tetrametilamonyum hidroksit, alkalilere benzer özelliklere sahip güçlü bir bazdır.
Birincil ve ikincil aminler nitröz asit HON=O ile reaksiyona girerler ancak farklı şekillerde reaksiyona girerler. Birincil alkoller birincil aminlerden oluşur:
C2H5 N H2+H N O 2 ® C 2 H 5 OH + N 2 +H20
Birincil aminlerden farklı olarak ikincil aminler, nitröz asit ile sarı renkli, az çözünür nitrozaminler oluşturur; >NN = O parçasını içeren bileşikler:
(C 2 H 5) 2 N H+H N O 2 ® (C 2 H 5) 2 N N=O + H2O
Üçüncül aminler, normal sıcaklıklarda nitro asitle reaksiyona girmez, bu nedenle nitro asit, birincil, ikincil ve üçüncül aminler arasında ayrım yapılmasına izin veren bir reaktiftir.
Aminler karboksilik asitlerle yoğunlaştığında asit amidler oluşur; C(O)N fragmanına sahip bileşikler
Aminlerin aldehitler ve ketonlarla yoğunlaşması, Schiff bazları olarak adlandırılan N=C2 fragmanını içeren bileşiklerin oluşumuna yol açar.
Birincil aminler fosgen Cl2C=O ile etkileşime girdiğinde izosiyanatlar adı verilen N=C=O grubuna sahip bileşikler oluşur (Şekil 2D, iki izosiyanat grubuna sahip bir bileşiğin hazırlanması).
Aromatik aminler arasında en ünlüsü anilin (fenilamin) C6H5NH2'dir. Özellikleri alifatik aminlere benzer, ancak bazlığı daha az belirgindir; sulu çözeltilerde alkali bir ortam oluşturmaz. Alifatik aminler gibi güçlü mineral asitlerle amonyum tuzları [C 6 H 5 NH 3 ] + Cl oluşturabilir. Anilin nitröz asitle (HCl varlığında) reaksiyona girdiğinde, RN=N fragmanını içeren bir diazo bileşiği oluşur; bu, diazonyum tuzu adı verilen iyonik bir tuz formunda elde edilir (Şekil 3A). Dolayısıyla nitröz asitle etkileşim alifatik aminlerde olduğu gibi ilerlemez. Anilindeki benzen halkası, aromatik bileşiklerin reaktivite özelliğine sahiptir ( santimetre. AROMATİKLİK), halojenasyon sırasında hidrojen atomları orto- Ve çift Amino grubunun -pozisyonları değiştirilir, bu da değişen derecelerde ikameye sahip kloroanilinlerle sonuçlanır (Şekil 3B). Sülfürik asitin etkisi sülfonasyona yol açar çift Amino grubuna pozisyon verildiğinde sülfanilik asit adı verilen asit oluşur (Şekil 3B).
Aminlerin hazırlanması.
Amonyak, RCl gibi haloalkillerle reaksiyona girdiğinde birincil, ikincil ve üçüncül aminlerin bir karışımı oluşur. Ortaya çıkan HC1 yan ürünü aminlerle birleşerek bir amonyum tuzu oluşturur, ancak aşırı amonyak varsa tuz ayrışır ve sürecin dördüncül amonyum tuzlarının oluşumuna ilerlemesine izin verir (Şekil 4A). Alifatik alkil halojenürlerin aksine, aril halojenürler, örneğin C6H5Cl, amonyakla büyük zorlukla reaksiyona girer; sentez yalnızca bakır içeren katalizörlerle mümkündür. Endüstride alifatik aminler, alkollerin 300-500 ° C'de ve 1-20 MPa basınçta NH3 ile katalitik etkileşimi ile elde edilir, bu da birincil, ikincil ve üçüncül aminlerin bir karışımıyla sonuçlanır (Şekil 4B).
Aldehitler ve ketonlar, formik asit HCOONH4'ün amonyum tuzu ile etkileşime girdiğinde, birincil aminler oluşur (Şekil 4C) ve aldehitlerin ve ketonların birincil aminlerle (formik asit HCOOH varlığında) reaksiyonu ikincil aminlere yol açar (Şekil 4C). .4D).
İndirgeme sonrasında nitro bileşikleri (NO2 grubunu içeren) birincil aminleri oluşturur. N.N. Zinin tarafından önerilen bu yöntem, alifatik bileşikler için çok az kullanılır, ancak aromatik aminlerin üretimi için önemlidir ve anilinin endüstriyel üretiminin temelini oluşturur (Şekil 4D).
Aminler nadiren bireysel bileşikler olarak kullanılır; örneğin, günlük yaşamda polietilenpoliamin [-C2H4NH-] kullanılır. N(ticari adı PEPA) epoksi reçineler için sertleştirici olarak. Aminlerin ana kullanımı, çeşitli organik maddelerin hazırlanmasında ara ürün olarak kullanılmasıdır. Ana rol, geniş bir yelpazede anilin boyalarının üretildiği anilin'e aittir ve anilinin kendisinin elde edilmesi aşamasında renk "uzmanlığı" oluşturulmuştur. Homologları olmayan ultra saf anilin, endüstride "mavi için anilin" (gelecekteki boyanın rengi anlamına gelir) olarak adlandırılır. “Kırmızı için anilin” anilin dışında bir karışım içermelidir orto- Ve çift-toluidin (CH3C6H4NH2).
Alifatik diaminler, fiberlerin, polimer filmlerin ve ayrıca makine mühendisliğindeki bileşenlerin ve parçaların (poliamid dişliler) üretiminde yaygın olarak kullanılan naylon (Şekil 2) gibi poliamidlerin üretimi için başlangıç bileşikleridir.
Alifatik diizosiyanatlardan (Şekil 2), teknik açıdan önemli özelliklere sahip bir komplekse sahip poliüretanlar elde edilir: esneklik ve çok yüksek aşınma direnci (poliüretan ayakkabı tabanları) ile birlikte yüksek mukavemet ve ayrıca çok çeşitli malzemelere (poliüretan) iyi yapışma yapıştırıcılar). Ayrıca köpüklü formda (poliüretan köpükler) de yaygın olarak kullanılırlar.
Anti-inflamatuar ilaçlar sülfonamidler, sülfanilik asit bazında sentezlenir (Şekil 3).
Diazonyum tuzları (Şekil 2), fotokopi için ışığa duyarlı malzemelerde kullanılır ve bu, geleneksel gümüş halojenür fotoğrafçılığı atlayarak bir görüntü elde etmeyi mümkün kılar ( santimetre. SİYAH KOPYALAMA).
Mihail Levitsky
Aminler- molekülündeki bir, iki veya üç hidrojen atomunun bir karbon kalıntısıyla değiştirildiği organik amonyak türevleri.
Genellikle izole edilmiş üç tür amin:
Amino grubunun doğrudan aromatik halkaya bağlı olduğu aminlere denir. aromatik aminler.
Bu bileşiklerin en basit temsilcisi aminobenzen veya anilindir:
Aminlerin elektronik yapısının ana ayırt edici özelliği, fonksiyonel grubun bir parçası olan bir nitrojen atomunun varlığıdır. yalnız çift. Bu durum aminlerin baz özelliği göstermesine neden olur.
Amonyum iyonundaki tüm hidrojen atomlarının bir hidrokarbon radikaliyle resmi olarak değiştirilmesinin ürünü olan iyonlar vardır:
Bu iyonlar amonyum tuzlarına benzer tuzlarda bulunur. Bunlara kuaterner amonyum tuzları denir.
İzomerizm ve isimlendirme
1. Aminler şu şekilde karakterize edilir: yapısal izomerizm:
A) karbon iskelet izomerizmi:
B) fonksiyonel grup pozisyon izomerizmi:
2. Birincil, ikincil ve üçüncül aminler birbirlerine izomerdir ( sınıflar arası izomerizm):
Verilen örneklerden de görülebileceği gibi bir amini isimlendirmek için nitrojen atomuyla ilişkili substitüentler (öncelik sırasına göre) listelenir ve son ek eklenir. -amin.
Aminlerin fiziksel özellikleri
En basit aminler(metilamin, dimetilamin, trimetilamin) - gaz halindeki maddeler. Geri kalan düşük aminler- suda iyi çözünen sıvılar. Amonyağı anımsatan karakteristik bir kokuya sahiptirler.
Birincil ve ikincil aminler oluşabilir hidrojen bağları. Bu, aynı moleküler ağırlığa sahip ancak hidrojen bağları oluşturamayan bileşiklerle karşılaştırıldığında kaynama noktalarında gözle görülür bir artışa yol açar.
Anilin, suda az çözünen, 184 °C sıcaklıkta kaynayan yağlı bir sıvıdır.
Anilin
Aminlerin kimyasal özellikleri şu şekilde belirlenir: esas olarak nitrojen atomunda yalnız bir elektron çiftinin varlığı nedeniyle.
Baz olarak aminler. Amino grubunun nitrojen atomu, amonyak molekülündeki nitrojen atomu gibi, yalnız elektron çifti oluşabilir Donör-alıcı mekanizması aracılığıyla donör görevi gören kovalent bağ. Bu bağlamda, amonyak gibi aminler bir hidrojen katyonu bağlayabilir, yani bir baz görevi görebilir:
1. Amyonların su ile reaksiyonu hidroksit iyonlarının oluşumuna yol açar:
Sudaki bir amin çözeltisi alkali reaksiyona sahiptir.
2. Asitlerle reaksiyon. Amonyak asitlerle reaksiyona girerek amonyum tuzları oluşturur. Aminler ayrıca asitlerle reaksiyona girebilir:
Alifatik aminlerin temel özellikleri amonyaktan daha belirgindir. Bunun nedeni, pozitif indüktif etkisi nitrojen atomu üzerindeki elektron yoğunluğunu artıran bir veya daha fazla donör alkil ikame edicisinin varlığıdır. Elektron yoğunluğundaki artış, nitrojeni daha güçlü bir elektron çifti donörüne dönüştürür ve bu da onun temel özelliklerini geliştirir:
Amionların yanması. Aminler havada yanarak karbondioksit, su ve nitrojen oluşturur:
Aminlerin kimyasal özellikleri - özet
Aminlerin uygulanması
Aminler elde etmek için yaygın olarak kullanılır. ilaçlar, polimer malzemeler. Anilin, anilin boyalarının, ilaçların (sülfonamid ilaçları) ve polimerik malzemelerin (anilin formaldehit reçineleri) üretiminde kullanılan bu sınıfın en önemli bileşiğidir.
Sınava girmek için referans materyali:
Mendeleev tablosu
Çözünürlük tablosu