Амины: (Этиламин, Метиламин, Диметиламин, Анилин, Триметиламин, Бензиламин, Дифениламин, о-Толуидин, N-Метиланилин, Циклогексиламин, N,N-Диметиланилин)
Амины представляют собой соединения, которые являются производными аммиака, в молекулах которого произошло замещение атомов водорода на углеводородный радикал. В зависимости от количества радикалов в молекуле различают первичные RNH2, вторичные RR'NH, третичные RR'R''N амины. В зависимости от природы радикалов соединения аминов разделяют на алициклические, алифатические, смешанные и ароматические. По количеству в молекуле аминогрупп выделяют ди-, моно-, три- , а также полиамины.
Вторичные и третичные амины рассматривают как соединения, производные первичных аминов с заместителями при атоме азота. Для образования названий за исходный первичный амин выбирают связаный с атомом азота сложный по структуре углеводородный радикал; остальные остатки углеводородов перечисляют согласно алфавитного порядка. Относительно названий простых аминов чаще всего используют радикал-функциональную номенклатуру. Первичные ароматические и смешанные амины рассматривают как производные анилина; в случае смешанных соединений данной группы положения заместителей при атоме азота указывают локантом N-:
CH3NH2 - метанамин, метиламин;
2-пропанамин, изопропиламин; СН3-NH-C2H5 - этилметиламин, N-метилэтанамин; C6H5N (CH3) 2 - N, N-диметиланилин и др. Для некоторых аминов широко распространены тривиальные наименования, в частности. NH2-CH2-CH2-CH2-CH2-NH2 - путресцин, C6H5-NH2 - анилин, аминотолуолами CH3C6H4NH2 называют толуидины тому подобное.
При обычных условиях (таблица) диметиламин, метиламин и триметиламин представляют собой газы, которые имеют запах аммиака, средние алкиламины с 4-15 атомами углерода - жидкости с запахом сельди, высшие амины являются твердыми субстанциями без запаха. Ароматические амины - бесцветные жидкости с высокой t кипения или твердые вещества в виде кристаллов, которые имеют неприятный слабый запах.
Таблица - Свойства некоторых аминов
| Название | Формула | Ткип, °С | К | Тпл, °С | рК |
| Метиламин | CH3–NH2 | -6,5 | 4,4•10–4 | -92 | 3,36 |
| Этиламин | CH3–CH2–NH2 | 17 | – | -81,2 | – |
| Диметиламин | (CH3)2NH | 7,5 | 5,1•10–4 | -96 | 3,29 |
| Триметиламин | (CH3)3N | 3 | 5,5•10–4 | -117 | 4,26 |
| Бензиламин | C6H5–CH2–NH2 | 185 | – | -115 | – |
| Анилин | C6H5NH2 | 184 | 3,8•10–10 | -6 | 9,42 |
| Дифениламин | C6H5)2NH | 302 | 7,6•10–14 | 53 | 13,12 |
| о-Толуидин | 200,2 | – | -24,5 | – | |
| Циклогексиламин | C6H11NH2 | 134 | – | -18 | – |
| N-Метиланилин | C6H5–NH–CH3 | 196 | – | -57 | – |
| N,N-Диметиланилин | C6H5–N(CH3)2 | 194 | 1,2•10–4 | 3 | 8,92 |
Как производные аммиака соединения аминов проявляют основные свойства, что подтверждается щелочной средой их водных растворов:
и солеобразования при воздействии кислот:
Основность ароматических аминов ниже, чем алифатических, что связано с сопряжением неподеленной пары электронов с ароматическим ядром. С галогеналканами соединения амидов образуют смесь амидов с разной степенью алкилирования. Третичные амины способны присоединять молекулу алкилгалогенида с образованием четвертичных аммониевых солей R4N + X-, в которых атом азота связан с четырьмя радикалами ковалентными связями, а ионным - с галогеном. При обработке карбоновыми кислотами амиды образуют аммониевые соли, которые при нагревании в сухом виде превращаются в N-замещены амиды.
Ацильные производные образуются также в реакциях амины с ангидридами, галогенангидридами и эфирами (реакция ацилирования). С азотистой (азотной) кислотой первичные алифатические амины превращаются в спирты, вторичные - в N-нитрозоамины общей формулы RR'N-N = O, а третичные в реакцию не вступают. Первичные ароматические аминов с HNO2 в кислой среде диазотирующиеся с образованием солей арендиазония.
Вторичные ариламины и N-алкилариламины в этих условиях превращаются в N-нитрозоамины, а третичные ариламины и N, N-диалкилариламины нитрозируются с образованием п-нитрозопроизводных. В присутствии щелочей с хлороформом в спиртовой среде первичные алкил- и ариламины превращаются в изоцианиды, которые имеют очень неприятный запах.
Эту реакцию используют для выявления первичных аминов. С альдегидами первичные амины образуют азометины (основания Шиффа):
Алифатические вторичные и первичные амины с галогенами (Cl2, Br2) или гипогалогенидами (NaOCl, NaOBr) образуют N-галоген или N, N-дигалогенамины. Для ариламинов характерны реакции замещения электрофильного типа по ароматическому ядру. Так, при воздействии на анилин бромной воды возникает осадок 2,4,6-триброманилина.
Эту реакцию в фармацевтическом анализе используют как качественную для выявления анилина. При нагревании до 180 ° С совместно с концентрированной серной (сульфатной) кислотой образуется сульфаниловая кислота, которая является структурным элементом лекарственным препаратом антибактериального действия:
Для некоторых диаминов характерны реакции с образованием гетероциклических структур. Так, хлороводородные соли тетраметилендиамина и пентаметилендиамина при нагревании образуют пирролидин и пиперидин соответственно; при конденсации орто-фенилендиамина с глиоксалем образуется хиноксалин, а с карбоновыми кислотами - производные бензимидазола. Получают амины различными методами. Для синтеза вторичных и третичных алифатических и смешанных аминов в основном используют алкилирования аммиака (так называемая реакция Гофмана). В промышленности для проведения этой реакции вместо галогенпроизводных используют более дешевые спирты. Первичные алифатические амины с высокими выходами образуются по реакции Габриэля и при каталитическом гидрировании нитрилов, а также расщеплении незамещенным амидов карбоновых кислот (перегруппировка Гофмана). Восстановление нитросоединений в основном применяют для получения первичных ароматических соединений амидов (реакция Зинина).
Некоторые амиды синтезируются в организме животных и человека из α-аминокислот под действием ферментов (например, путресцин, кадаверин). Их называют биогенными аминами и относят к группе птомаины (трупные яды). Путресцин в организме человека используется для синтеза полиаминов - спермидина и спермина, регулирующих биосинтез нуклеиновых кислот и белков.
Анилин как исходное вещество применяют в синтезе стрептоцида, который является родоначальником сульфаниламидных препаратов антимикробного действия. В синтезе дибазола и других лекарственных средств используют орто-фенилендиамин. Бензогексоний применяют как ганглиоблокирующее и гипотензивное средство, а сернокислую соль фенамина - как стимулятор центральной нервной системы. Соединения аминов широко применяют в синтезе красителей, фунгицидов, антиоксидантов. Бензиламин применяют в качестве реагента для качественного определения молибдатов и волофраматив. Алифатические амины вызывают патологию проницаемости стенок кровеносных сосудов и клеток мембран, нарушения функции печени и дистрофию. Часть из них поражает ЦНС. Ароматические амины ядовитые и вызывают образование метгемоглобина, который подавляет ЦНС. Некоторые из аминов являются канцерогенами (например, β-нафтиламин, бензидин, 4-аминодифениламин, п-толуидин) и вызывают хронический цистит и рак мочевого пузыря.
Соединения амидов
Основные соединения амидов:
- Этиламин
- Метиламин
- Диметиламин
- Бензиламин
- Триметиламин
- Анилин
- о-Толуидин
- Дифениламин
- N-Метиланилин
- Циклогексиламин
- N,N-Диметиланилин