Химические свойства аминов

Физические свойства аминов

Способы получения аминов

Амины могут быть получены различными способами.

А) Действием на аммиак галогеналкилами

2NH₃ + CH₃I ––® CH₃– NH₂ + NH₄I

Б) Каталитическое гидрирование нитробензола молекулярным водородом:

3Н₂

С₆Н₅NО₂ ––® С₆Н₅NН₂ + Н₂О

нитробензол кат анилин

В) Получение низших аминов (С₁–С₄) путем алкилирования спиртами:

350⁰C, Al₂O₃

R–OH + NH₃ –––––––––––® R–NH₂ +H₂O

350⁰C, Al₂O₃

2R–OH + NH₃ –––––––––––® R₂ –NH +2H₂O

350⁰C, Al₂O₃

3R–OH + NH₃ –––––––––––® R₃–N + 3H₂O

Метиламин, диметиламин и триметиламин — газы, сред­ние члены ряда аминов — жидкости, высшие — твердые тела. С увеличением молекулярной массы аминов увеличивается их плотность, повышается температура кипения и уменьшается растворимость в воде. Высшие амины в воде нерастворимы. Низшие амины имеют неприятный запах, несколько напоми­нающий запах испорченной рыбы. Высшие амины или не имеют запаха, или обладают очень слабым запахом. Ароматические амины представляют собой бесцветные жидкости или твердые вещества, обладающие неприятным запахом и ядовиты.

Химическое поведение аминов определяется наличием в молекуле аминогруппы. На внешней электронной оболочке атома азота имеется 5 электронов. В молекуле амина также, как и в молекуле аммиака, атом азота затрачивает на образование трех ковалентных связей три электрона, а два остаются свободными.

Наличие свободной электронной пары у атома азота дает ему возможность присоединять протон, поэтому амины подобны аммиаку, проявляют основные свойства, образуют гидроксиды, соли.

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

Аналогично строению молекулы хлорида аммония можно представить и строение солей аминов:

Амины дают соли даже со слабой угольной кислотой:

Присоединение алкилгалогенидов к третичным аминам идет по той же схеме:

Как и аммиак, амины обладают основными свойствами что объясняется связыванием протонов в слабо диссоциирующий катион замещенного аммония:

При растворении амина в воде часть протонов воды расходуется на образование катиона; таким образом, в раство­ре появляется избыток гидроксид-ионов, и он имеет щелочные свойства, достаточные для окрашивания растворов лакмуса в синий цвет и фенолфталеина в малиновый. Основность аминов предельного ряда колеблется в очень небольших пределах и близка к основности аммиака.

Эффект метильных групп несколько повышает основ­ность метил- и диметиламина. В случае триметиламина метильные группы уже затрудняют сольватацию образующегося катиона и уменьшают его стабилизацию, а следовательно, и основность.

Соли аминов следует рассматривать как комплексные со­единения. Центральным атомом в них является атом азота, координационное число которого равно четырем. Атомы водорода или алкилы связаны с атомом азота и расположены во внутренней сфере; кислотный остаток расположен во внешней сфере.

Ацилирование аминов. При действии на первичные и вторичные амины некоторых производных органических кис­лот (галогенангидридов, ангидридов и др.) образуются амиды:

Третичные амины в эту реакцию не вступают.

Действие на амины азотистой кислоты. Эта реакция имеет важное аналитическое значение, так как позволяет раз­личать первичные, вторичные и третичные амины неаромати­ческого характера.

При действии азотистой кислоты на первичные амины (кроме ароматических аминов) выделяется свободный азот и образуется чаще всего спирт:

Вторичные амины с азотистой кислотой дают нитрозоамины — желтоватые жидкости, мало растворимые в воде:

При обработке крепкой соляной кислотой нитрозоамины снова дают исходные амины:

Третичные амины устойчивы к действию разбавленной азотистой кислоты на холоду (образуют соли азотистой кисло­ты), в более жестких условиях один из радикалов отщепляется ^и образуется нитрозоамин.