Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Математика, химия, физика arrow Амины: общее описание

Номенклатура, изомерия, классификация

Аминами называются производные аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены органическими радикалами. Радикалы могут быть алифатическими (насыщенными или ненасыщенными), карбоциклическими, ароматическими или гетероциклическими. В зависимости от числа органических радикалов у атома азота амины делятся на первичные - RNH2, вторичные - R2NH и третичные - R3N. При этом не имеет значения, какие органические радикалы (первичные, вторичные или третичные) выступают в роли заместителя - в первичных, вторичных и третичных аминах могут присутствовать как первичные, так и вторичные и третичные алкильные радикалы. Существуют также четвертичные соли аммония R4N+X- - производные иона аммония, у которого все валентности атома азота заняты органическими заместителями.

Для обозначения аминов используют три вида номенклатуры - тривиальную (например, анилин, толуидин и др.), заместительную (метиламин, триметиламин и т.д.) и номенклатуру ИЮПАК (1-аминогексан). Для обозначения простейших аминов наиболее часто применяют заместительную номенклатуру, согласно которой названия аминов строятся путем перечисления углеводородных радикалов в алфавитном порядке с добавлением окончания амин. В более сложных случаях используют номенклатуру ИЮПАК, в которой амины рассматривают как производные углеводородов с префиксом амино -.

В классе аминов существуют следующие виды изомерии: изомерия углеводородного скелета (например, 1-аминобутан и 1-амино-2-метилпропан), положения аминогруппы (например, 1- и 2-аминобутаны), для полизамещенных ароматических аминов - изомерия взаимного расположения заместителей (например, орто-, мета- и пара-толуидины) и изомерия первичных, вторичных и третичных аминов (например, н-пропиламин, метилэтиламин и триметиламин).

Получение

Восстановление нитросоединений

Метод применим для синтеза первичных аминов как алифатических, так и ароматических. Однако наиболее важное значение он имеет для получения ароматических аминов, поскольку исходные нитроарены - легкодоступные вещества, которые синтезируют прямым нитрованием аренов. В качестве восстановителей нитросоединений используют различные реагенты: H2/Pt, Pd, Ni; Sn/HCl; SnCl2/HCl; Fe/HCl; Fe/H2O и др. Применение в качестве восстановителя полисульфида натрия Na2Sx позволяет селективно восстановить одну нитрогруппу в полинитроаренах.

Восстановление нитрилов, амидов, азидов, оксимов, иминов. Все вышеназванные азотистые функции достаточно легко восстанавливаются до первичных аминов. Чаше всего восстановление проводят каталитическим гидрированием или с помощью комплексных гидридов металлов (борогидрид натрия или алюмогидрид лития).

Многие альдегиды и кетоны превращаются в амины при обработке аммиаком и водородом в присутствии никеля Ренея. Образующийся на первом этапе реакции имин далее превращается в амин. Весь процесс проводят в одну стадию и называют «восстановительным аминированием».

Превращения производных кислот

Первичные амиды кислот при обработке бромом или хлором в присутствии щелочи превращаются в первичные амины, содержащие на один углеродный атом меньше, чем в исходной кислоте. Это превращение носит название расщепление амидов кислот по Гофману.

Гипогалогениты натрия, образующиеся из галогена и щелочи галогенируют амиды по NH2 группе. Получающийся N-галогенамид при действии избытка щелочи дает ацилнитрен, который перегруппировывается в изоцианат. Из него после присоединения воды образуется карбаминовая кислота, декарбоксилирование которой приводит к первичному амину.

Ацилазиды при нагревании отщепляют азот и углекислый газ и дают первичные амины (Курциус). Хотя исходные вещества для перегруппировок Гофмана и Курциуса различны, механизмы этих превращений весьма похожи. Образующийся в обоих случаях неустойчивый ацилнитрен перегруппировывается в изоцианат, который далее гидролизуется и декарбоксилируется, давая амин.

Нуклеофильное замещение

Реакция нуклеофильного замещения под действием аммиака или первичных и вторичных аминов на алифатические субстраты протекает неоднозначно - образуется смесь первичных, вторичных и третичных аминов и солей тетраалкиламмония. Остановить процесс на стадии образования одного продукта невозможно. Несмотря на это реакция имеет промышленное применение.

RBr + NH3 ® RNH3+Br<SUP<-< sup>

RNH3+Br- + NH3 ® RNH2 + NH4+Br-

RBr + RNH2 ® R2NH2+Br-

R2NH2+Br+ NH3 ® R2NH + NH4+Br-

RBr + R2NH ® R3NH+Br-

R3NH+Br- + NH3 ® R3N + NH4+Br-

RBr + R3N ® R4N+Br-

Известны способы получения ароматических аминов из арилгалогенидов и аммиака или аминов.

В последние десятилетия все более широкое применение для синтеза труднодоступных ароматических аминов находит нуклеофильное замещение в арилгалогенидах, катализируемое солями переходных металлов. Например,

Синтез Габриэля

Синтез Габриэля - способ получения первичных алифатических аминов исходя из фталимида калия, который алкилируется алкилгалогенидом, а образующийся N-алкилфталимид расщепляется гидразингидратом.

амин радикал органический аммиак

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее