Азотсодержащие соединения Амины

Аминами называют продукты замещения атомов водорода в аммиаке на углеводородный радикал. В зависимости от радикала различают амины жирного ряда (алкиламины), ароматические амины (ариламины) и смешанные амины.

Алкиламины, подобно аммиаку, обладают ярко выраженными основными свойствами и поэтому называются органическими основаниями. У ароматических аминов основные свойства значительно ослаблены.

В зависимости от числа атомов водорода, замещенных радикалами в молекуле аммиака, амины делятся на первичные, вторичные и третичные.

Название аминов является производным от названия входящих в них радикалов: NH₂–СН₃– метиламин; С₂Н₅–NH–СН₃– метил-этиламин.

Амины могут быть получены различными синтетическими спо­собами, а в природе в заметных количествах образуются при гниении белковых веществ.

Свойства алифатических аминов. Метиламин, диметиламин и триметиламин – газы, средние члены ряда аминов – жидкости, высшие – твердые тела. Амины обычно хорошо растворимы в органических растворителях.

Взаимодействие аминов с водой приводит к образованию гидроксидов алкиламмония:

СН₃–NH₂+ НОН → [СН₃–NH3]⁺OH^–.

Соли образуются при взаимодействии аминов с кислотами:

(CH₃)₂NH + HCl → [(CH₃)₂NH₂]⁺Cl^–.

хлористый диметиламмоний

Соли аминов (обычно это твердые вещества) хорошо раствори­мы в воде и нерастворимы в органических растворителях.

При действии на соли аминов щелочей происходит разложение солей с выделением свободных аминов:

[СН₃–NH₃]Cl + NaOH → CH₃NH₂ + NaCl + H₂O.

Качественной реакцией, позволяющей различить первичные и другие амины, является действие азотистой кислоты на амины.

Первичные амины в этом случае образуют соответствующие спирты:

СН₃–NH₂+HONO→ СН₃–ОН +N₂+H₂O.

Вторичные амины образуют нитрозоамины:

СН₃–NH–СН₃+ НО–NO→ (СН₃)₂N–NO+Н₂О.

нитрозодиметиламин

Нитрозоамины –нейтральные вещества, слаборастворимые в воде, обладают характерным запахом.

Третичные амины с HNO₂образуют соли, нестойкие к гидролизу.

Диамины содержат в молекуле две аминогруппы и встречаются в ряде природных соединений. Так, для получения синтетических волокон (найлон) используется гексаметилен­диаминNH₂–(CH₂)₆–NH₂. Диамины образуются и при гниении белковых веществ.

Ароматические амины в зависимости от числа углеводород­ных радикалов, связанных с азотом аминогруппы, подразделяются на первичные, вторичные и третичные.

анилин диметиланилин трифениламин

Ароматические амины – бесцветные твердые и жидкие вещест­ва. Простейшие амины слаборастворимы в воде, высшие амины в воде нерастворимы. Ароматические амины являются слабыми основаниями и взаимодействуют только с сильными кислотами.

Замещение атомов водорода аминогруппы алкильными остат­ками приводит к образованию вторичных и третичных аминов.

метиланилин

диметиланилин

Действие азотистой кислоты:

а) Первичные ароматические амины образуют с HNO₃диазосоединения, а реакция называется диазотированием.

[С₆Н₅–⁺NН₃]Сl^–+ НО–NO→ [С₆Н₅–⁺N≡N]Cl^–+ 2Н₂О

хлористый

фенилдиазоний

б) Вторичные амины при взаимодействии с азотистой кислотой образуют нитрозоамины.

нитрозодифениламин

в) Третичные амины взаимодействуют с азотистой кислотой.

п-нитрозодиэтиланилин

Замещение атомов водорода в ароматическом кольце:

а) на атомы галогенов:

б) на сульфо-и нитрогруппы:

сульфаниловая кислота

Аналогично идет замещение водорода на нитрогруппу. Окисление анилина приводит к образованию хинона.

(бензохинон)

Способы получения аминов:

а) первичных – восстановлением нитросоединений

б) вторичных – по реакции

[С₆Н₅–⁺NH₃]Cl^–+H₂N–C₆H₅C₆H₅–NH–С₆Н₅+NH₄Cl;

хлорная соль

анилина

в) третичных – следующим образом:

иодбензол

дифениламин трифениламин

Ароматические диазосоединения – вещества общей формулыArN₂X, где Аr– остаток ароматического углеводорода;X– гидроксил, или замещенный гидроксил, или анион кислоты. Диазосоеди­нения делятся на собственно диазосоединенияAr–N=N–Xи соли диазония [Аr–N⁺≡N]X^–.

Реакции солей диазония, протекающие с выделением азота, приводят к образованию фенола, галогенпроизводных, нитрилов кислот.

Образование фенолов:

[Аr–N⁺≡N]Cl^–+H–ОНС₆Н₅ОН +N₂+HCl.

Реакции солей диазония, протекающие без выделения азота (реакции образования азокрасителей – реакции азосочетания):

диметиланилин

диметиламиноазобензол

Все известные азокрасители являются производными азобензола.

Реакция азотосочетания солей диазония с фенолами приводит к образованию желтого гидроксиазобензола.

гидроксиазобензол

Различные соли диазония, участвуя в реакциях азосочетания с производными ароматических аминов и фенолов, образуют соответствующие азокрасители.