Лабораторно-практическое занятие №10

Тема: Амины. Диазо- и азосоединения

Цель занятия: 1.рассмотреть строение, номенклатуру и изомерию

ароматических и алифатических аминов;

2.ознакомиться с основными методами получения аминов;

3.научиться связывать реакционную способность аминов с

особенностями их химического строения;

4.ознакомиться с химическими свойствами алифатических и

ароматических аминов;

5.рассмотреть строение, номенклатуру и химическое

поведение диазо- и азосоединений.

 

Контрольные вопросы:

1. Амины. Классификация. Номенклатура.

2. Методы получения аминов.

3. Физические свойства.

4. Химические свойства. Кислотно-основные свойства; образование солей. Нуклеофильные свойства. Алкилирование и ацилирование аминов.

5. Реакции первичных, вторичных, третичных и ароматических аминов с азотистой кислотой.

6. Химические свойства ароматических аминов. Влияние аминогруппы на реакционную способность ароматического кольца: галогенирование сульфирование, нитрование.

7. Биороль аминов.

8. Диазосоединения. Классификация. Номенклатура. Строение солей диазония.

9. Реакция диазотирования; условия протекания.

10. Реакции солей диазония с выделением азота.

11. Реакции солей диазония без выделения азота.

12. Азосочетание. Получение азосоединений. Азокрасители.

 

 

§1. Амины. Классификация. Номенклатура.

 

Амины – это производные аммиака NH₃, у которых атомы водорода замещены на углеводородные радикалы.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ

I. По количеству радикалов:

 

1. Первичные

2. Вторичные

3. Третичные

II. По числу аминогрупп:

1. Моноамины

2. Ди- и полиамины

 

III. В зависимости от природы радикала R

1. Алифатические

2. Ароматические

 

3. Циклические (гетероциклические):

 

 

4. Смешанные

 

 

Методы получения

1. Аммонолиз спиртов: катализатор – Аl₂O₃, SiO₂,

температура – 300 – 500^оС

давление – 1 – 20 МПа

 

 

2. Каталитическое гидрирование нитрилов:

катализатор – Ni, Co

температура – 150 – 250^оС

давление – 0,1 – 10 МПа

 

 

3. Восстановление нитросоединений (получение ароматических аминов):

 

 

4. Реакция Гофмана:

 

 

5. Алкилирование аммиака галогеналкилами

 

Физические свойства

 

Метил-, диметил- и триметиламины – газы, хорошо растворимы в воде, обладают запахом аммиака; остальные низшие амины – жидкости с запахом аммиака; более сложные амины – жидкости с неприятным запахом рыбы. Растворимость в воде уменьшается.

Высшие амины – твердые вещества без запаха, в воде не растворимы.

Анилин – бесцветная жидкость со слабым запахом, похожим на запах бензола, при стоянии на воздухе окисляется, приобретает желто-коричневый цвет и неприятный запах. В воде практически не растворим.

Ароматические амины – токсичны.

Амины образуют слабые межмолекулярные водородные связи

(связь N-H менее полярна, чем О-Н), поэтому температуры кипения и плавления у них меньше, чем у соответствующих спиртов:

 

 

Химические свойства

1. Основные свойства.

 

Алкиламины – сильные основания; основность проявляется уже в водных растворах:

 

 

Диалкиламины более сильные основания, чем алкиламины;

третичные амины в неводных растворах – самые сильные основания, но в водных

растворах они слабее, чем вторичные, из-за специфической сольватации третичного

амина молекулами воды.

 

Ариламины – более слабые основания, это связано с электроноакцепторным влиянием бензольного кольца: р,π – сопряженная система, +М > - I

 

Алкилирование аминогруппы увеличивает основность:

К_в (С₆Н₅NНСН₃) = 7,1 · 10^-10

К_в (С₆Н₅N(СН₃)₂) = 1,1 · 10^-9

 

2. Алкилирование аминов спиртами, алкилгалогенидами:

 

 

3. Ацилирование – нагревание аминов с карбоновыми кислотами или их производными (хлорангидридами, ангидридами, сложными эфирами):

4. Реакции с азотистой кислотой НNО₂

а) алифатические первичные амины образуют спирты

 

 

б) алифатические вторичные амины образуют нитрозосоединения

 

 

в) алифатические третичные амины при обычной температуре с НNО₂ не

реагируют; при нагревании в слабокислой среде расщепляются с образованием вторичного амина и альдегида

 

Реакции применяются для идентификации алифатических аминов.

г) ароматические амины

● первичные

● вторичные

 

● третичные

 

5. Слабые кислотные свойства первичных и вторичных аминов

 

 

6. Реакции окисления

 

 

 

Первичные амины окисляются в жестких условиях: