Хімічні властивості насичені аміни

За хімічними властивостями аміни подібні до амоніаку. У водному розчині амоніак утворює слабку основу - амоній гідроксид – слабку основу. Реакції відбуваються по неподільній парі електронів на атомі Нітрогену аміно-групи, подібно амоніаку у водному розчині аміни, даючи лужне середовище.

Отже, аміни – це органічні основи.

1. реакція з водою (по неподільній парі електронів атома Нітрогену)

NH₃ + H₂O ↔ [Н:NH₃]⁺ OH^- ↔ NH₄⁺ OH^-

↕ амоній гідроксид

Н⁺ + OH^-

:NH₃ + H₂O ↔ NH₄ OH; NH₄⁺ - йон-амонію

NH₄⁺ OH^- ↔ NH₄⁺ + OH^-(лужне середовище)

NH₄⁺ OH^- - слабкий електроліт

СН₃ -NH₂ + H₂O ↔ [СН₃- NH₃]⁺ OH^- ↔ [СН₃- NH₃]⁺ + OH^-

↕ метиламоній гідроксид лужне середовище

Н⁺ + OH^-

2. реакція з кислотами (по неподільній парі електронів)

СН₃ -NH₂ + HCl ↔ [СН₃- NH₃]⁺ Cl^-

↕ метиламоній хлорид

Н⁺ + Cl^-

В реакціях з водою і кислотами аміни проявляють себе як органічні основи.

Насичені аміни проявляють сильніші основні властивості від амоніаку тому, що вуглеводневий радикал(наприклад, СН₃ – метил) має властивість відштовхувати від себе спільну пару електронів до атома Нітрогену аміно-групи, таким чином збільшує негативний заряд на атомі Нітрогену і приєднання Н⁺ відбувається легше, ніж в амоніаку, бо в молекулі NH₃ три атоми Гідрогену одинаково впливають на атом Нітрогену)

СН₃ -NH₂ + H₂SO₄ ↔ [СН₃- NH₃]⁺ HSO₄^-

метиламоній гідрогенсульфат

2СН₃ -NH₂ + H₂SO₄ ↔ [СН₃- NH₃]₂⁺ SO₄^2-

метиламонійсульфат

3. реакція горіння (подібно як реакція горіння амоніаку)

4NH₃ + 3О₂ = 6H₂О + 2N₂

4СН₃ -NH₂ + 9О₂ = 4СО₂ + 10H₂О + 2N₂

 

 

Ароматичні аміни

 

С₆Н₅- NH₂ - бензенамін, феніламін, анілін.

За фізичними властивостями анілін – це рідина, нерозчинна у воді, дуже отруйна.

Ароматичні аміни є слабшими органічними основами (за амоніак) і за

насичені аміни тому, що фенільний радикал (С₆Н₅) має властивість відтягувати на себе спільну пару електронів від атома Нітрогену групи NH₂, таким чином зменшує негативний заряд на атомі Нітрогені, а насичені аміни – навпаки, (група СН₃ –метил) відштовхує від себе пару електронів, збільшуючи негативний заряд на атомі Нітрогену аміно-групи.

С₆Н₅- NH₂ NH₃ СН₃- NH₂

→ → → → → → → → → →

Зростає основність

В молекулі аніліну (подібно як толуені, фенолі) відбувається взаємний вплив груп одна на одну (С₆Н₅ і NН₂)

С₆Н₅ так впливає на групу NН₂ (С₆Н₅ має властивість відтягувати спільну пару електронів від атома Нітрогену групи NН₂, таким чином, таким чином зменшує негативний заряд на атомі Нітрогену і приєднання катіону Н⁺ із води і кислот утруднюється), що послаблюються основні властивості аніліну як аміну.

Група NН₂ таквпливає на бензенове ядро (С₆Н₅)( група NН₂ має властивість відштовхувати спільну пару електронів до атома С бензенового ядра, таким чином порушує спряження в ньому і неоднаково поляризується С-Н зв′язок в різних положеннях бензенового ядра), що атоми в положеннях 2,4,6- стають більш рухливішими і можуть заміщуватися на атоми або групи атомів.

 

І. реакції по групі NH₂

 

1. реакція з водою.

Анілін не вступає в реакцію з водою.

 

2. реакція з кислотами (тільки з сильними кислотами).

 

С₆Н₅ -NH₂ + HCl → [С₆Н₅- NH₃]⁺ Cl^-

феніламоній хлорид

 

ІІ. реакції по бензеновому ядрі (як аренів)

1. реакція галогенування (з «хлорною» чи «бромною водою») При цьому утворюється білий осад.

С₆Н₅-NН₂ + 3Br₂ → С₆Н₂(Br₃) –NН₂ ↓ + 3HBr

2,4,6-трибромоанілін

(анілін знебарвлює«бромну воду»)

2. реакція нітрування

k. H₂SO₄

С₆Н₅-NН₂ + 3HO-NO₂ → C₆H₂(NO₂)₃NН₂ + 3H₂O

2,4,6-тринітроанілін

ІІІ. реакція окиснення

Реакція горіння

4С₆Н₅-NН₂ + 31O₂ → 24CO₂ + 14H₂O + 2N₂

 

Добування амінів

Реакція амінування моногалогеналканів.

Це взаємодія моногелогеналканів з амоніаком.

СН₃ Cl + NH₃ → СН₃- NH₂ + HCl

СН₃ NH₂ + CH₃ Cl →(СН₃)₂ - NH + HCl

(СН₃)₂ - NH + CH₃Cl → (СН₃)₃ - N + HCl

Реакція нітровуглеводнів з воднем.

СН₃ NО₂ + 3H₂ → СН₃ - NH₂ + 2H₂О

3. реакція нітробензену з воднем

внаслідок якої утворюється анілін називається реакція Зініна

С₆Н₅ NО₂ + 3H₂ → С₆Н₅ - NH₂ + 2H₂О

 

 

Застосування амінів(аніліну)

1. для виробництва барвників;

2. для синтезу лікарських речовин (сульфамідні препарати);

3. для одержання аніліно-формальдегідних смол і вибухових речовин.

 

 

Тема 30. Амінокислоти і білки.

Амінокислоти – це орг. сполуки, що містять дві функціональні групи: аміно (NH₂) і карбоксильну (СООН), які зв’язані між собою хоча б через один атом Карбону.

 

NH₂ – CH₂ –COOH

Назви амінокислот походять від назв карбонових кислот. Тільки α-амінокислоти мають і біологічні назви.

_{2 1}

NH₂ – CH₂ – COOH

^α

2-аміноетанова кислота

α-амінооцтова кислота

Гліцин, Глікокол

_{2 1}

NH₂ – CH – COOH

^α│

_β³СН₃

2-амінопропанова кислота

α-амінопропіонова кислота

Аланін

 

 

СН₃

_{δ γ β α}|

СН₃─СН─СН─С ─СООН

^{5 4} | ^{3 2} | ¹

NH₂ СН₃

 

γ-аміно-α,α-диметилвалеріанова кислота

4-аміно-2,2-диметилпентанова кислота

 

Амінокислоти містять одночасно NH₂-групу (орг.основа) і СООН (орг.кислота), тому амінокислоти є амфотерні орг.сполуки

 

За фізичними властивостями амінокислоти – безбарвні кристалічні речовини, добре розчинні у воді, деякі з них солодкі на смак.