Амины

Амины классифицируют по двум структурным признакам.

• 1. По количеству радикалов, связанных с атомом азота, различают первичные, вторичные и третичные амины.

  2. По характеру углеводородного радикала амины подразделяются на алифатические (жирные), ароматические и смешанные (или жирноароматические).

Кроме того, к аминам относятся азотсодержащие циклы, в которых атом азота связан с углеродными атомами.

1. Номенклатура аминов

Названия большинства аминов образуются из названий углеводородного радикала (радикалов в порядке увеличения) и суффикса –амин.

CH₃-CH₂-CH₂-NH₂ Пропиламин CH₃-CH₂-NH-CH₃ Метилэтиламин

Первичные амины часто называют как производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на аминогруппы NH₂. Аминогруппа при этом рассматривается как заместитель, а ее местоположение указывается цифрой в начале названия. Например:

H₂N-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂ -NH₂ 1,4-диаминобутан.

Анилин (фениламин) C₆H₅NH₂ в соответствии с этим способом называется аминобензолом.

2. Изомерия аминов

I. Структурная изомерия

1. Углеродного скелета, начиная с С₄H₉NH₂:

2. Положения аминогруппы, начиная с С₃H₇NH₂:

3. Изомерия аминогруппы, связанная с изменением степени замещенности атомов водорода при азоте:

II. Пространственная изомерия

Возможна оптическая изомерия, начиная с С₄H₉NH₂:

Свойства аминов

Изучая новый класс соединений - амины, попробуем предсказать их основные физические и химические свойства. Для этого следует рассмотреть следующие факторы:

- характер химических связей;

- преимущественный тип разрыва связей;- реакционные центры молекулы;

- характер взаимного влияния атомов на реакционную способность отдельных реакционных центров;

- возможность межмолекулярных взаимодействий (диполь-дипольных, Н-связей и т.п.).

Связи азота с углеродом или водородом - полярные ковалентные. Разрыв полярных связей, как известно, происходит преимущественно гетеролитически. Следовательно, для реакций с участием этих связей характерен ионный механизм.Исходя из распределения электронной плотности в молекуле и наличия неподеленной пары электронов на азоте, можно считать, что амины обладают основными и нуклеофильными свойствами:

Нуклеофильность - способность частицы предоставить электронную пару на образование связи с углеродом. Кроме того, атомы азота в аминах имеют низкие степени окисления (<0). Поэтому амины легко окисляются с участием связей C–N и N–H.

Физические свойства аминов

Связь N–H является полярной, поэтому первичные и вторичные амины образуют межмолекулярные водородные связи (несколько более слабые, чем Н-связи с участием группы О–Н).

Это объясняет относительно высокую температуру кипения аминов по сравнению с неполярными соединениями со сходной молекулярной массой.

Например:

При обычной температуре только низшие жирные амины CH₃NH₂, (CH₃)₂NH, (CH₃)₃N – газы (с запахом аммиака), средние амины – жидкости с резким запахом гниющей рыбы, высшие – твердые вещества без запаха.

Амины способны к образованию водородных связей с водой:

Поэтому низшие амины хорошо растворимы в воде. С увеличением числа и размеров углеводородных радикалов растворимость аминов в воде уменьшается, т.к. увеличиваются пространственные препятствия образованию водородных связей. Ароматические амины – бесцветные жидкости и твердые вещества с неприятным запахом, в воде практически не растворяются.

Анилин

Анилин (фениламин, аминобензол) С₆H₅NH₂ – важнейший из ароматических аминов:

Он находит широкое применение в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств (сульфаниламидные препараты).

Анилин представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом, т.кип. 184° С, т.пл. -6° С. Ядовит.