7 Амины

Aминами называют, продукты замещения атомов водорода в аммиаке на углеводородные радикалы.

7.1 Алифатические амины

В противоположность, например, спиртам, галогеналканам, первичными аминами называют продукты замещения одного атома водорода в аммиаке R–NH₂. Причём первичность, вторичность или третичность углеводородного радикала в данном случае роли не играет. Замещение двух водородов аммиака на одинаковые или разные углеводородные радикалы дает вторичный, а трех – третичный амин. Изомерия аминов определяется положением аминогруппы в углеродной цепи и количеством и строением радикалов, связанных с азотом.

По радикально-функциональной номенклатуре амины обычно называют как производные аммиака, добавляя к названию радикалов слово «амин». При составлении названия по номенклатуре ИЮПАК исходят из названия углеводорода с самой длинной цепью и вводят названия замещающей группы в этой цепи в виде приставки: амино- (-NH₂), метиламино- (-NHCH₃), диметиламино- [-N(CH₃)₂] и т.д. Цифрой указывают положение заместителя.

Вот названия некоторых изомерных аминов С₄Н₉NH₂:

	бутиламин, 1-аминобутан
	втор-бутиламин, 2-аминобутан
	изобутиламин, 1-амино-2-метилпропан
	метилпропиламин, 1-метиламинопропан
	диэтиламин, этиламиноэтан
	метилизопропиламин, 2-метиламинопропан
	диметилэтиламин, диметиламиноэтан

Способы получения

– Главный путь получения аминов – алкилирование аммиака или аминов галоидными алкилами – реакция Гофмана.

Таким образом, в зависимости от соотношения реагентов и условий реакции Гофмана получается смесь первичного, вторичного, третичного аминов и четвертичной соли аммония.

– Амиды кислот при расщеплении гипобромидом или гипохлоридом дают первичные амины

– Восстановление нитросоединений, нитрилов и изонитрилов.

Реакции протекают при действии водорода в присутствии катализаторов Pt, Pd, Ni.

Физические свойства

Простейшие амины – газы, хорошо растворимые в воде и обладающие сходным с аммиаком запахом, но с более сильным «рыбным» оттенком. По сравнению со спиртами амины менее диссоциированы. Поэтому температуры кипения их соответственно ниже. Среди изомеров ниже кипят третичные амины, выше – первичные.

Химические свойства

В химическом отношении амины сходны с аммиаком.

– Также как и аммиак они обнаруживают щелочную реакцию с обычными индикаторами. Свойства аминов как оснований обусловлены способностью атома азота за счёт неподелённой пары электронов присоединять протон с образованием алкилзамещённого иона аммония

С водой амины образуют алкилзамещённые гидроксиды аммония

С минеральными кислотами они дают алкилзамещённые аммонийные соли

Реакции с кислотами свидетельствуют о том, что амины являются органическими основаниями. В большинстве случаев алифатические амины более сильные основания, чем аммиак. Являясь донорами электронов, алкильные радикалы повышают электронную плотность на азоте, усиливая при этом его способность захватывать и удерживать протон, что и демонстрирует свойства аминов как оснований. Так, константы основности K (NH₃)_. = 1,79·10^-5, K (CH₃→NH₂ ) = 4,38·10^-4 и K (CH₃→NH← CH₃) = 5,2·10^-4.

– Амины можно алкилировать (см. реакцию Гофмана).

– Амины подвергаются ацилированию, в том числе и ацетилированию уксусным ангидридом или хлористым ацетилом:

– Реакции с азотистой кислотой. Первичные, вторичные и третичные амины дают разные продукты.

При обработке первичных аминов азотистой кислотой выделяется свободный азот, и образуются спирты

Вторичные амины дают нитрозоамины

Третичные амины устойчивы к действию азотистой кислоты и образуют с ней соли.

– Соли четырёхзамещённого аммония. При нагревании третичных аминов с галоидными алкилами образуются соли четырёхзамещённого аммония

При действии на четвертичные соли аммония гидроксида серебра образуются четвертичные аммонийные основания – такие же сильные основания как едкий натр или едкое кали.

Амины нашли применение как органические основания и растворители, в синтезах некоторых поверхностно активных веществ, добавок при флотационном разделении солей, при получении целого ряда других ценных продуктов.

Диамины

Две первичные аминогруппы лишь в редких случаях удерживаются у одного атома углерода. Простейший первичный диамин, этилендиамин или 1,2-диаминоэтан, получают аммонолизом 1,2-дихлорэтана

Примеры названий:

	этилендиамин, 1,2-диаминоэтан;
	триметилендиами, 1,3-диаминопропан
	пропилендиамин, 1,2-диаминопропан
	гексаметилендиамин, 1,6-диаминогексан;

Химические свойства диаминов повторяют свойства моноаминов; реагировать могут уже две аминогруппы.

В химической промышленности большое значение имеет гексаметилендиамин. Его получают из адипиновой кислоты.

Поликонденсацией адипиновой кислоты и гексаметилендиамина получают высокомолекулярный полиамид с довольно высокой температурой плавления. Из расплава этого полимера формуют синтетическое волокно найлон, весьма близкое по своим свойствам к натуральному шёлку.