การเปรียบเทียบคุณสมบัติพื้นฐานของเอมีน เอมีน-แนวคิด คุณสมบัติ การประยุกต์ การพึ่งพาพื้นฐานของเอมีนในโครงสร้าง

ปฏิกิริยาเอมีน

1. เอมีน

ในระบบการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบ เอมีนจะถูกตั้งชื่อโดยการเติมเอมีนนำหน้าเข้ากับชื่อของไฮโดรคาร์บอน

จากการตั้งชื่ออย่างมีเหตุผลจะถือว่าเป็นอัลคิลหรืออะริลามีน

มีเทนเอมีน เอทานามีน เอ็น-เมทิลเอทานเอมีน เอ็น-เอทิลทานามีน

(เมทิลเอมีน) (เอทิลเอมีน) (เมทิลเอทิลเอมีน) (ไดเอทิลเอมีน)

N,N-ไดเอทิลเอทานามีน 2-อะมิโนเอทานอล 3-อะมิโนโพรเพน

กรดไตรเอทิลเอมีน) (เอทานอลเอมีน)

ไซโคลเฮกซานามีน เบนโซลามีน เอ็น-เมทิลเบนเซนเอมีน 2-เมทิลเบนเซนามีน

(ไซโคลเฮกซิลามีน) (อะนิลีน) (เอ็น-เมทิลอะนิลีน) (โอ-โทลูอิดีน)

เฮเทอโรไซคลิกเอมีนตั้งชื่อตามไฮโดรคาร์บอนที่เกี่ยวข้องโดยการใส่คำนำหน้า aza-, diaza- หรือ triaza- เพื่อแสดงจำนวนอะตอมไนโตรเจน

1-อะซาไซโคลเปตา- 1,2-ไดอาซาไซโคลเปตา- 1,3-ไดอาซาไซโคลเปตา-

2,4-ไดอีน 2,4-ไดอีน 2,4-ไดอีน

2. ปฏิกิริยาเอมีน

2.1. อัลคิเลชันกับอัลคิลเฮไลด์ (ปฏิกิริยา Menshutkin)

เอมีนทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับอัลคิลเฮไลด์ ก่อให้เกิดส่วนผสมของเอมีนและเกลือของเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียม:

เกลือของเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียมจะถูกแปลงเป็นเบสในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง หลังสามารถแยกได้โดยการบำบัดเกลือเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียมด้วยซิลเวอร์ออกไซด์เปียก:

การสลายตัวด้วยความร้อนของเบสควอเทอร์นารีแอมโมเนียม (ตามข้อมูลของฮอฟฟ์มันน์) นำไปสู่การก่อตัวของอัลคีนด้วยการจัดเรียงพันธะคู่ที่รุนแรง:

(37)

วินาที-บิวทิลไตรเมทิลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ 1-บิวทีน

2.2. ออกซิเดชันของเอมีนตติยภูมิ

เอมีนระดับตติยภูมิสามารถออกซิไดซ์ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือเพราซิดเพื่อสร้าง N-ออกไซด์:

ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในเมทานอลที่อุณหภูมิปกติ เมื่อถูกความร้อน N-ออกไซด์จะแตกตัวเป็นอัลคีนและไฮดรอกซิลามีนที่ถูกแทนที่:

ในกรณีนี้ หมู่เมทิลในอะตอมไนโตรเจนจะไม่ได้รับผลกระทบ ใช้เพื่อให้ได้อัลคีนของโครงสร้างบางอย่าง (ปฏิกิริยารับมือ):

(37-40)

แบบฝึกหัดที่ 19 เขียนปฏิกิริยาออกซิเดชันของไตรเอทิลเอมีนกับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในเมทานอลที่ 25oC

แบบฝึกหัดที่ 20 ทำปฏิกิริยาให้เสร็จสิ้น

(ข)

2.3. อะซิเลชันและการออกฤทธิ์ของซัลโฟนิลคลอไรด์

เช่นเดียวกับแอมโมเนีย เอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิทำปฏิกิริยากับสารประกอบอะซิล ดังนั้นเมื่ออะซิติกแอนไฮไดรด์ทำปฏิกิริยากับอะนิลีน อะซิตานิไลด์จึงเกิดขึ้น:

(41) อะนิลีน อะซีตานิไลด์

อะริลซัลโฟนคลอไรด์ทำปฏิกิริยากับเอมีนเพื่อสร้างซัลโฟนาไมด์:

arenesulfonyl คลอไรด์ ซัลโฟนาไมด์

เอไมด์ของกรดอะริลซัลโฟนิก มักเรียกว่าซัลโฟนาไมด์ (ซัลโฟนาไมด์) มีคุณสมบัติเป็นกรด:

(42)

เบนซีนซัลโฟนาไมด์

เมื่อซัลโฟนาไมด์ได้รับการบำบัดด้วยโซเดียมไฮโปคลอไรต์ อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งหรือทั้งสองอะตอมของกลุ่มเอไมด์จะถูกแทนที่ด้วยคลอรีน ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าคลอรามีน ซึ่งมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นยาฆ่าเชื้อ ที่สำคัญที่สุดคือ

คลอรามีน บี คลอรามีน ที

ไดคลอรามีน ที

เมื่อซัลโฟนาไมด์ถูกให้ความร้อนในสารละลายกรดในน้ำ ซัลโฟนาไมด์จะถูกไฮโดรไลซ์เป็นเอมีน:

แบบฝึกหัดที่ 21 ทำปฏิกิริยาให้เสร็จสิ้น

(ข) (ช)

2.4. ไอโซไซยาเนต

เมื่อฟอสจีนทำปฏิกิริยากับเอมีนปฐมภูมิ (ฟอสเจเนชัน) ไอโซไซยาเนตจะถูกสร้างขึ้น

(43)

เมื่อเร็ว ๆ นี้ไอโซไซยาเนตเริ่มเตรียมโดยทำปฏิกิริยากับสารประกอบไนโตรของคาร์บอนมอนอกไซด์เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา:

(44)

เอ็ม-ไดไนโตรเบนซีน เอ็ม-ไดไอโซไซยาโนเบนซีน

เมื่อไอโซไซยาเนตทำปฏิกิริยากับแอลกอฮอล์ จะเกิดคาร์บาเมตหรือยูรีเทน:

(45)

แบบฝึกหัดที่ 22 ในปี 1984 ในเมืองโภปาลของอินเดีย เกิดอุบัติเหตุที่โรงงานเคมีแห่งหนึ่งที่ผลิตยาฆ่าแมลง "เซวิน" ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาระหว่างเมทิลไอโซไซยาเนตกับ 1-แนพทอล เขียนปฏิกิริยานี้ จากอุบัติเหตุทำให้เมทิลไอโซไซยาเนตซึ่งเป็นสารพิษร้ายแรงรั่วไหลออกมา มีผู้เสียชีวิต 1,800 คน

แบบฝึกหัดที่ 23 โพลียูรีเทนทั่วไปทำจากโทลูอีน-2,4-ไดไอโซไซยาเนตและโพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยากรดอะดิปิกกับเอทิลีนไกลคอลส่วนเกิน

เขียนสูตรของโพลียูรีเทนที่ได้

(46)

ยูรีเทน

แบบฝึกหัดที่ 24 โฟมโพลียูรีเทนทำโดยการเติมน้ำเล็กน้อยลงในส่วนผสมของปฏิกิริยาเมื่อทำโพลียูรีเทน น้ำทำปฏิกิริยากับหมู่ไอโซไซยาเนตบางกลุ่มจนเกิดก๊าซ เขียนปฏิกิริยาของไอโซไซยาเนตกับน้ำ

เส้นใยไลคร่าอีลาสโตเมอร์ (สแปนเด็กซ์) ได้มาจากการประมวลผลโพลียูรีเทนสังเคราะห์จากเฮกซาเมทิลีนไดไอโซไซยาเนตและ 1,4-บิวเทนไดออล:

(47)

แบบฝึกหัดที่ 25 ทำปฏิกิริยาให้เสร็จสิ้น

(ข)

2.5. การทดแทนอะโรมาติกเอมีนเข้าไปในวงแหวน

หมู่อะมิโนและอัลคิลอะมิโน -NH2, -NHR และ -NR 2 นั้นมีทิศทางที่แข็งแกร่งประเภทที่หนึ่ง การกระตุ้นวงแหวนเบนซีนโดยหมู่อะมิโนนั้นยอดเยี่ยมมากจนในระหว่างการฮาโลเจนของอะโรมาติกเอมีน อะตอมของฮาโลเจนมีแนวโน้มที่จะครอบครองตำแหน่งออร์โธและพาราทั้งหมด:

(48)

2,4,6-ไตรโบรโมอะนิลีน

หมู่อะซีตามิโด -NHCOCH3 ยังเป็นสารกำหนดทิศทางประเภทที่ 1 อีกด้วย แม้ว่าจะอ่อนแอกว่าหมู่อะมิโนก็ตาม อะตอมฮาโลเจนหนึ่งอะตอมสามารถเกิดขึ้นได้หากหมู่อะมิโนถูกทำให้เป็นอะซิเลตครั้งแรก จากนั้นกลุ่มอะซิลจะถูกกำจัดออกโดยการไฮโดรไลซิส:

(49)

อะซีตานิไลด์ พี-โบรโมอะซีตานิไลด์ พี-โบรมานิลีน

ไนเตรตของเอมีนจะมาพร้อมกับการเกิดออกซิเดชัน ดังนั้นก่อนไนเตรต หมู่อะมิโนจะถูกปกป้องโดยการแปลงเป็นกลุ่มเอไมด์ จากนั้นไนโตรเอไมด์ที่ได้จะถูกไฮโดรไลซ์เป็นไนโตรเอมีน:

(50)

อะซีตานิไลด์ p-ไนโตรอะซีตานิไลด์ p-ไนโตรอะนิลีน

แบบฝึกหัดที่ 26 หมู่ไดเมทิลอะมิโนเป็นสารกำหนดทิศทางประเภทที่หนึ่ง เหตุใดไนเตรตของ N,N-dimethylaniline ในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจึงสร้าง m-nitrodimethylaniline เป็นหลัก

เมื่ออะนิลีนถูกซัลโฟเนตด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะเกิดอะนิลิเนียมซัลเฟตขึ้นครั้งแรกเมื่อถูกความร้อนถึง 180-200 ° C จะเกิด p-isomer ของกรดอะนิลีนซัลโฟนิก (ผลิตภัณฑ์หลัก) ที่เรียกว่ากรดซัลโฟนิลิก:

(51)

อะนิลีน อะนิลิเนียม ซัลเฟต กรดซัลบานิลิก

ในโมเลกุลอะนิลีน เนื่องจาก EO ที่มากขึ้นของอะตอมไนโตรเจน ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนตามระบบของพันธะ σ จึงถูกเลื่อนไปทางเฮเทอโรอะตอม กล่าวคือ มี –ฉัน –เอฟเฟกต์ อย่างไรก็ตาม EO ของไนโตรเจน (3.0) ไม่สูงกว่า EO ของอะตอมคาร์บอนในการผสมพันธุ์ sp 2 (2.8) มากนัก ดังนั้น –I –ผลกระทบของอะตอมไนโตรเจนจึงมีน้อย

คู่อิเล็กตรอนอิสระของอะตอมไนโตรเจนในโมเลกุลอะนิลีนอยู่ในการผันกับอิเล็กตรอน π ของวงแหวนเบนซีน กล่าวคือ มีเอฟเฟกต์ +M (การผันคำกริยา p-π) ในกรณีนี้เอฟเฟกต์ +M มีขนาดค่อนข้างใหญ่ซึ่งเกิดจากค่าปิดของรัศมีอะตอมของอะตอมไนโตรเจนและคาร์บอนและการทับซ้อนกันอย่างมีประสิทธิผลของเมฆอิเล็กตรอนของอะตอมเหล่านี้

ดังนั้น เอฟเฟกต์ mesomeric เชิงบวกจะมีอิทธิพลเหนือเอฟเฟกต์อุปนัยเชิงลบเป็นส่วนใหญ่: +M > -I

โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของสวรรค์สามารถแสดงได้ในรูปแบบของโครงสร้างขอบเขต (หรือการสั่นพ้อง) ต่อไปนี้:

สูตรโครงสร้างเหล่านี้แสดงให้เห็นว่า:

1) คู่อิเล็กตรอนของไนโตรเจนถูกดึงเข้าไปในวงแหวนเบนซีน ในขณะที่ประจุบวกบางส่วน (δ +) ปรากฏบนอะตอมไนโตรเจน และคุณสมบัติพื้นฐานของหมู่อะมิโนลดลง

2) ในวงแหวนเบนซีน ในทางกลับกัน ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนจะเพิ่มขึ้น มากที่สุดในตำแหน่งออร์โธและพาราที่สัมพันธ์กับหมู่อะมิโน ดังนั้นการโจมตีของรีเอเจนต์อิเล็กโทรฟิลิกจึงเกิดขึ้นในตำแหน่งออร์โธและพารา หมู่อะมิโนเป็นตัวกำหนดทิศทางประเภทที่ 1

คุณสมบัติทางเคมีของอะโรมาติกเอมีน

อะโรมาติกเอมีนผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีทั้งจากการมีส่วนร่วมของกลุ่มอะมิโนและวงแหวนอะโรมาติก

1. คุณสมบัติกรดเบสของเอมีน

1) คุณสมบัติพื้นฐานของเอมีน

อะโรมาติกเอมีนซึ่งมีคุณสมบัติพื้นฐานทำปฏิกิริยากับกรดแก่ทำให้เกิดเกลือเอมีน:

เกลือเอมีนถูกเรียกโดยการแทนที่คำ -เอมีน บน -แอมโมเนียม และหน้าชื่อระบุชื่อของไอออน (คลอไรด์, ซัลเฟต, ไนเตรต)

ภายใต้อิทธิพลของเบสที่แข็งแกร่ง อะโรมาติกเอมีนจะถูกแทนที่จากเกลือ:

อะโรมาติกเอมีนมีพื้นฐานน้อยกว่าเอมีนอะลิฟาติก การลดลงของความเป็นพื้นฐานของสวรรค์เมื่อเปรียบเทียบกับอะลิฟาติกเอมีนนั้นอธิบายได้จากการทำงานร่วมกันของอิเล็กตรอนไนโตรเจนคู่เดียวกับอิเล็กตรอนของนิวเคลียสอะโรมาติก - การผันคำกริยา การผันจะลดความสามารถของคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวในการรับโปรตอน

การจัดเรียงเอมีนเมื่อความเป็นเบสลดลง เราจะได้ชุดข้อมูลต่อไปนี้:

Alk-NH 2 > NH 3 > C 6 H 5 N(อัลค์) 2 > C 6 H 5 NHAlk > C 6 H 5 NH 2 > (C 6 H 5) 2 NH > (C 6 H 5) 3 N

ดังนั้นอัลคิเลชั่นของกลุ่มอะมิโนในอะโรมาติกเอมีนจึงเพิ่มความพื้นฐานและการนำวงแหวนอะโรมาติกที่สองหรือสามเข้าไปในโมเลกุลทำให้คุณสมบัติพื้นฐานลดลง (ไตรฟีนิลามีนแทบไม่มีคุณสมบัติพื้นฐานเลย)

การนำสารทดแทนต่างๆ เข้าสู่วงแหวนอะโรมาติกมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อคุณสมบัติพื้นฐานของอะโรมาติกเอมีน

สารทดแทนที่ถอนอิเล็กตรอน (- เลขที่ 2 , – ซีเอ็น , – ซีโอโอ ) เสริมการผันอะตอมของไนโตรเจนด้วยวงแหวนเบนซีนและ ลดคุณสมบัติพื้นฐานของเอมีน

สารทดแทนการบริจาคอิเล็กตรอน ( อัลค์ , - โอช 3 ) ส่งผลให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอมไนโตรเจนเพิ่มขึ้น ดังนั้น เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติพื้นฐาน 2) คุณสมบัติของกรด คุณสมบัติที่เป็นกรดของอะโรมาติกเอมีนมีความเด่นชัดมากกว่าคุณสมบัติอะลิฟาติกเอมีน นี่เป็นเพราะความหนาแน่นของอิเล็กตรอนบนอะตอมไนโตรเจนลดลงเนื่องจากการผัน p,π ส่งผลให้โพลาไรเซชันของพันธะ N-H เพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตามคุณสมบัติที่เป็นกรดของอะโรมาติกเอมีนนั้นอ่อนแอมากและไฮโดรเจนสามารถถูกแทนที่ด้วยการกระทำของโลหะอัลคาไลและเอไมด์เท่านั้น:

เอมีนแสดงคุณสมบัติของเบสเช่นเดียวกับแอมโมเนีย สารละลายที่เป็นน้ำของเอมีนส่วนล่างจะเปลี่ยนเป็นลิตมัสสีแดงเป็นสีน้ำเงินและมีสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

เหตุผลสำหรับคุณสมบัติพื้นฐานคือคู่อิเล็กตรอนอิสระของอะตอมไนโตรเจนเนื่องจากมีการเติมไฮโดรเจนโปรตอน คุณสมบัติหลักของเอมีนนั้นพิจารณาจากความสามารถในการยึดติดไฮโดรเจนโปรตอน (H +) และยิ่งเติมง่ายกว่าคุณสมบัติพื้นฐานก็ยิ่งเด่นชัดมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเอมีนจึงเป็นเบสอินทรีย์เมื่อโครงกระดูกคาร์บอนโตขึ้น ความสามารถในการละลายในน้ำจะลดลง เอมีนที่สูงขึ้นจึงไม่เกิดปฏิกิริยาอัลคาไลน์ แต่จะคงคุณสมบัติของเบสและสร้างเกลือด้วยกรด ธรรมชาติของคุณสมบัติพื้นฐานได้รับอิทธิพลจากธรรมชาติของอนุมูลอิสระที่เกี่ยวข้องกับหมู่อะมิโน กลุ่มที่บริจาคอิเล็กตรอนจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติพื้นฐาน ส่วนกลุ่มที่ถอนอิเล็กตรอนจะลดคุณสมบัติเหล่านี้ลง

อะโรมาติกเอมีนแสดงคุณสมบัติพื้นฐานที่อ่อนแอกว่าเอมีนในชุดจำกัด สิ่งนี้อธิบายได้จากอิทธิพลของวงแหวนเบนซีนที่มีต่อหมู่อะมิโน คู่อิเล็กตรอนอิสระของอะตอมไนโตรเจนจะเข้าสู่การผันกับ p-อิเล็กตรอนของวงแหวนเบนซีน ซึ่งทำให้ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนบนอะตอมไนโตรเจนลดลง ส่งผลให้ความสามารถในการเติม H + ลดลง

เอมีนสามารถจัดเรียงได้ตามลำดับต่อไปนี้ตามคุณสมบัติหลัก:

(CH 3) 3 น> (ช่อง 3) 2 NH > ช 3 NH 2> เอ็นเอช 3> C6H5NH2> (ค 6 ชม. 5) 2 NH > (C6H5)3N

การก่อตัวของเกลือเช่นเดียวกับแอมโมเนีย เอมีนทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อสร้างเกลือ:

เกลือเอมีนแตกต่างจากเอมีนตรงที่สามารถละลายน้ำได้สูง แต่ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ เมื่อเกลือเอมีนสัมผัสกับด่าง เอมีนจะถูกปล่อยออกมา:

เอมีนอิ่มตัวสามารถตกตะกอนไฮดรอกไซด์ของโลหะที่ไม่ละลายน้ำได้จากสารละลายเกลือ ตัวอย่างเช่น

อัลคิเลชันของเอมีน ปฏิกิริยากับอนุพันธ์ของฮาโลเจน . เอมีนปฐมภูมิก่อตัวเป็นเอมีนทุติยภูมิ และเอมีนทุติยภูมิก่อตัวเป็นเอมีนระดับอุดมศึกษา:

อะไซเลชั่น– การแนะนำหมู่อะซิลทำให้เกิดกรดเอไมด์:

การเผาไหม้เอมีนเผาไหม้ในออกซิเจนเพื่อสร้างไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ 2และ เอช 2 โอ, ตัวอย่างเช่น.

เนื่องจากเอมีนซึ่งเป็นอนุพันธ์ของแอมโมเนียมีโครงสร้างคล้ายกัน (นั่นคือมีอิเล็กตรอนคู่เดียวในอะตอมไนโตรเจน) พวกมันจึงแสดงคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน เหล่านั้น. เอมีน เช่น แอมโมเนีย เป็นเบสเนื่องจากอะตอมไนโตรเจนสามารถให้คู่อิเล็กตรอนเพื่อสร้างพันธะกับสายพันธุ์ที่ขาดอิเล็กตรอนผ่านกลไกของผู้บริจาคและผู้รับ (เป็นไปตามคำจำกัดความพื้นฐานของลูอิส)

I. คุณสมบัติของเอมีนเป็นเบส (ตัวรับโปรตอน)

1. สารละลายที่เป็นน้ำของอะลิฟาติกเอมีนมีปฏิกิริยาเป็นด่างเพราะว่า เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำจะเกิดอัลคิลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์คล้ายกับแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์:

CH 3 NH 2 + H 2 O CH 3 NH 3 + + OH −

สวรรค์แทบไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

สารละลายที่เป็นน้ำมีความเป็นด่าง:

พันธะของโปรตอนกับเอมีนเช่นเดียวกับแอมโมเนียนั้นเกิดขึ้นจากกลไกของผู้บริจาคและตัวรับเนื่องจากอะตอมไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนคู่เดียว

อะลิฟาติกเอมีนมีเบสที่แข็งแกร่งกว่าแอมโมเนียเพราะว่า อนุมูลอัลคิลเพิ่มความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอมไนโตรเจนเนื่องจาก + ฉัน-ผล. ด้วยเหตุนี้ คู่อิเล็กตรอนของอะตอมไนโตรเจนจึงถูกยึดแน่นน้อยลงและมีปฏิกิริยากับโปรตอนได้ง่ายขึ้น

2. การทำปฏิกิริยากับกรดเอมีนจะเกิดเป็นเกลือ:

ค 6 H 5 NH 2 + HCl → (C 6 H 5 NH 3) Cl

ฟีนิลแอมโมเนียมคลอไรด์

2CH 3 NH 2 + H 2 SO 4 → (CH 3 NH 3) 2 SO 4

เมทิลแอมโมเนียมซัลเฟต

เกลือเอมีนเป็นของแข็งที่ละลายน้ำได้สูงและละลายได้ไม่ดีในของเหลวที่ไม่มีขั้ว เมื่อทำปฏิกิริยากับอัลคาลิส เอมีนอิสระจะถูกปล่อยออกมา:

อะโรมาติกเอมีนเป็นเบสที่อ่อนกว่าแอมโมเนียเนื่องจากคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของอะตอมไนโตรเจนถูกเลื่อนไปทางวงแหวนเบนซีน โดยผันกับอิเล็กตรอน π ของวงแหวนอะโรมาติก ซึ่งจะลดความหนาแน่นของอิเล็กตรอนบนอะตอมไนโตรเจน (เอฟเฟกต์ -M) ในทางตรงกันข้าม หมู่อัลคิลเป็นผู้บริจาคความหนาแน่นของอิเล็กตรอน (+I-effect) ที่ดี

หรือ

ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่ลดลงในอะตอมไนโตรเจนทำให้ความสามารถในการโปรตอนนามธรรมจากกรดอ่อนลดลง ดังนั้นสวรรค์จึงทำปฏิกิริยากับกรดแก่เท่านั้น (HCl, H 2 SO 4) และสารละลายที่เป็นน้ำจะไม่เปลี่ยนเป็นสารสีน้ำเงินสีน้ำเงิน

อะตอมไนโตรเจนในโมเลกุลเอมีนมีอิเล็กตรอนคู่เดียวซึ่งสามารถมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะตามกลไกของผู้บริจาคและผู้รับ

สวรรค์แอมโมเนีย เอมีนหลัก เอมีนรอง เอมีนตติยภูมิ

ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนในอะตอมไนโตรเจนเพิ่มขึ้น

เนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนคู่เดียวในโมเลกุล เอมีน เช่น แอมโมเนีย จึงแสดงคุณสมบัติพื้นฐาน

สวรรค์แอมโมเนีย เอมีนหลัก เอมีนรอง

คุณสมบัติพื้นฐานได้รับการปรับปรุงเนื่องจากอิทธิพลของชนิดและจำนวนของอนุมูล

C6H5NH2< NH 3 < RNH 2 < R 2 NH < R 3 N (в газовой фазе)

ครั้งที่สอง เอมีนออกซิเดชัน

เอมีน โดยเฉพาะอะโรมาติก จะถูกออกซิไดซ์ในอากาศได้ง่าย ต่างจากแอมโมเนียตรงที่สามารถจุดไฟจากเปลวไฟได้ อะโรมาติกเอมีนออกซิไดซ์ในอากาศตามธรรมชาติ ดังนั้นสวรรค์จะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลอย่างรวดเร็วในอากาศเนื่องจากการเกิดออกซิเดชัน

4СH 3 NH 2 + 9O 2 → 4CO 2 + 10H 2 O + 2N 2

4C 6 H 5 NH 2 + 31O 2 → 24CO 2 + 14H 2 O + 2N 2

ที่สาม ปฏิกิริยากับกรดไนตรัส

กรดไนตรัส HNO 2 เป็นสารประกอบที่ไม่เสถียร ดังนั้นจึงใช้เฉพาะในเวลาที่เลือกเท่านั้น HNO 2 ถูกสร้างขึ้นเช่นเดียวกับกรดอ่อนอื่นๆ โดยการกระทำของเกลือ (ไนไตรท์) กับกรดแก่:

KNO 2 + HCl → HNO 2 + KCl

หรือ NO 2 - + H + → HNO 2

โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสขึ้นอยู่กับลักษณะของเอมีน ดังนั้นปฏิกิริยานี้จึงใช้เพื่อแยกแยะระหว่างเอมีนปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ

· อะลิฟาติกเอมีนปฐมภูมิก่อให้เกิดแอลกอฮอล์ที่มี HNO 2:

R-NH 2 + HNO 2 → R-OH + N 2 + H 2 O

• สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือปฏิกิริยาของไดอะโซไทเซชันของอะโรมาติกเอมีนปฐมภูมิภายใต้การกระทำของกรดไนตรัสซึ่งได้จากปฏิกิริยาของโซเดียมไนไตรท์กับกรดไฮโดรคลอริก และต่อมาเกิดฟีนอลขึ้น:

· เอมีนทุติยภูมิ (อะลิฟาติกและอะโรมาติก) ภายใต้อิทธิพลของ HNO 2 จะถูกแปลงเป็นอนุพันธ์ของ N-nitroso (สารที่มีกลิ่นเฉพาะตัว):

R 2 NH + H-O-N=O → R 2 N-N=O + H 2 O

อัลคิลไนโตรซามีน

· ปฏิกิริยากับเอมีนระดับอุดมศึกษาทำให้เกิดเกลือที่ไม่เสถียรและไม่มีความสำคัญในทางปฏิบัติ

IV. คุณสมบัติพิเศษ:

1. การก่อตัวของสารประกอบเชิงซ้อนกับโลหะทรานซิชัน:

2. การเติมอัลคิลเฮไลด์ เอมีนจะเพิ่มฮาโลอัลเคนเพื่อสร้างเกลือ:

โดยการบำบัดเกลือที่ได้ด้วยอัลคาไลคุณจะได้เอมีนฟรี:

V. การทดแทนอะโรมาติกอิเล็กโทรฟิลิกในอะโรมาติกเอมีน (ปฏิกิริยาของอะนิลีนกับน้ำโบรมีนหรือกรดไนตริก):

ในอะโรมาติกเอมีน หมู่อะมิโนอำนวยความสะดวกในการทดแทนที่ตำแหน่งออร์โธและพาราของวงแหวนเบนซีน ดังนั้นฮาโลเจนสวรรค์จึงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและในกรณีที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา และอะตอมไฮโดรเจนสามอะตอมของวงแหวนเบนซีนจะถูกแทนที่ด้วยทันที และตะกอนสีขาวของ 2,4,6-ไทรโบรโมอะนิลีนก็ตกตะกอน:

ปฏิกิริยากับน้ำโบรมีนนี้ใช้เป็นปฏิกิริยาเชิงคุณภาพสำหรับอะนิลีน

ปฏิกิริยาเหล่านี้ (โบรมีนและไนเตรชัน) มักก่อให้เกิด ออร์โธ- และ คู่- อนุพันธ์

4. วิธีการผลิตเอมีน

1. ปฏิกิริยาของฮอฟฟ์แมนน์- หนึ่งในวิธีแรกๆ ในการผลิตเอมีนปฐมภูมิคือการทำให้อัลคิเลชันของแอมโมเนียกับอัลคิลเฮไลด์:

นี่ไม่ใช่วิธีที่ดีที่สุดเนื่องจากผลลัพธ์ที่ได้คือส่วนผสมของเอมีนของการทดแทนทุกระดับ:

ฯลฯ ไม่เพียงแต่อัลคิลเฮไลด์เท่านั้น แต่แอลกอฮอล์ยังสามารถทำหน้าที่เป็นสารอัลคิลเลตได้อีกด้วย ในการทำเช่นนี้ ส่วนผสมของแอมโมเนียและแอลกอฮอล์จะถูกส่งผ่านไปยังอะลูมิเนียมออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง

2. ปฏิกิริยาของซินิน- วิธีที่สะดวกในการรับอะโรมาติกเอมีนโดยการลดสารประกอบอะโรมาติกไนโตร ข้อมูลต่อไปนี้ใช้เป็นตัวรีดิวซ์: H 2 (บนตัวเร่งปฏิกิริยา) บางครั้งไฮโดรเจนถูกสร้างขึ้นโดยตรงในเวลาที่เกิดปฏิกิริยา ซึ่งโลหะ (สังกะสี, เหล็ก) จะถูกบำบัดด้วยกรดเจือจาง

2HCl + Fe (ชิป) → FeCl 2 + 2H

C 6 H 5 NO 2 + 6[H] C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O

ในอุตสาหกรรม ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นเมื่อไนโตรเบนซีนถูกให้ความร้อนด้วยไอน้ำโดยมีเหล็กอยู่ด้วย ในห้องปฏิบัติการ ไฮโดรเจน "ในขณะที่ปล่อยออกมา" เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของสังกะสีกับอัลคาไลหรือเหล็กกับกรดไฮโดรคลอริก ในกรณีหลังจะเกิดอะนิลิเนียมคลอไรด์

3. การลดไนไตรล์ ใช้ LiAlH 4:

4. เอนไซม์ดีคาร์บอกซิเลชันของกรดอะมิโน:

5. การใช้เอมีน

เอมีนใช้ในอุตสาหกรรมยาและการสังเคราะห์สารอินทรีย์ (CH 3 NH 2, (CH 3) 2 NH, (C 2 H 5) 2 NH ฯลฯ ); ในการผลิตไนลอน (NH 2 - (CH 2) 6 -NH 2 - hexamethylenediamine); เป็นวัตถุดิบในการผลิตสีย้อมและพลาสติก (อะนิลีน) ตลอดจนยาฆ่าแมลง

รายการแหล่งที่มาที่ใช้:

1. สอ. กาเบรียลยัน และคณะ เคมี. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ระดับโปรไฟล์: หนังสือเรียนสำหรับสถาบันการศึกษาทั่วไป อีแร้ง, มอสโก, 2548;
2. “ ครูสอนเคมี” แก้ไขโดย A. S. Egorov; "ฟีนิกซ์", Rostov-on-Don, 2549;
3. G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. เคมีชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ม. การศึกษา 2544;
4. https://www.calc.ru/Aminy-Svoystva-Aminov.html
5. http://www.yaklass.ru/materali?mode=lsntheme&themeid=144
6. http://www.chemel.ru/2008-05-24-19-21-00/2008-06-01-16-50-05/193-2008-06-30-20-47-29.html
7. http://cnit.ssau.ru/organics/chem5/n232.htm

เอมีนมีโครงสร้างคล้ายกับแอมโมเนียและมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน ทั้งในแอมโมเนียและเอมีน อะตอมไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนคู่เดียว เอมีนมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติพื้นฐานที่เด่นชัด สารละลายที่เป็นน้ำของอะลิฟาติกเอมีนมีปฏิกิริยาเป็นด่าง อะลิฟาติกเอมีนเป็นเบสที่แข็งแกร่งกว่าแอมโมเนีย อะโรมาติกเอมีนเป็นเบสที่อ่อนกว่าแอมโมเนียเนื่องจากคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวของอะตอมไนโตรเจนเคลื่อนที่เข้าหาวงแหวนเบนซีน โดยจับคู่กับอิเล็กตรอน π ของมัน

ปัจจัยพื้นฐานของเอมีนได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ: ผลกระทบทางอิเล็กทรอนิกส์ของอนุมูลไฮโดรคาร์บอน การป้องกันเชิงพื้นที่ของอะตอมไนโตรเจนด้วยอนุมูล รวมถึงความสามารถของไอออนที่เกิดขึ้นในการรักษาเสถียรภาพเนื่องจากการละลายในสภาพแวดล้อมของตัวทำละลาย อันเป็นผลมาจากผลของผู้บริจาคของกลุ่มอัลคิล พื้นฐานของอะลิฟาติกเอมีนในเฟสก๊าซ (ไม่มีตัวทำละลาย) จะเพิ่มขึ้นในซีรีส์: ปฐมภูมิ< вторичные < третичные. Основность ароматических аминов зависит также от характера заместителей в бензольном кольце. Электроноакцепторные заместители (-F, -Cl, -NO2 и т. п.) уменьшают основные свойства ариламина по сравнению с анилином, а электронодонорные (алкил R-, -OCH3, -N(CH3)2 и др.), напротив, увеличивают.

1. CH3-NH 2 + H2O → OH (ปฏิกิริยากับน้ำ)

2. (CH 3)2NH + HCl → [(CH3)2NH2]Cl ไดเมทิลแอมโมเนียมคลอไรด์ (ปฏิกิริยากับกรด)

[(CH 3)2NH 2]Cl + NaOH → (CH 3)2NH + NaCl + H2O (ปฏิกิริยาของเกลือเอมีนกับด่าง)

(อะซีเทเลชัน ใช้ไม่ได้กับเอมีนระดับอุดมศึกษา)

4. R-NH2 + CH3I → IÂ → NH3→ CH3NHR + NH4I (อัลคิเลชัน)

5. ปฏิกิริยากับกรดไนตรัส: โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสขึ้นอยู่กับลักษณะของเอมีน ดังนั้นปฏิกิริยานี้จึงใช้เพื่อแยกแยะระหว่างเอมีนปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ

ก) R-NH2 + HNO2 → R-OH + N2 + H2O (เอมีนหลัก)

b) С6Н5-NH2 + NaNO2 + HCl → [С6Н5-N≡N]+Clyl – เกลือไดโซเนียม (เอมีนอะโรมาติกหลัก)

c) R2NH + Н-О-N=O → R2N-N=O (N-ไนโตรซามีน) + Н2O (เอมีนไขมันรองและอะโรมาติก)

d) R3N + H-O-N=O → ไม่มีปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำ (เอมีนไขมันตติยภูมิ)

(เอมีนอะโรมาติกระดับตติยภูมิ)

คุณสมบัติของสวรรค์สวรรค์มีลักษณะเฉพาะคือปฏิกิริยาทั้งที่หมู่อะมิโนและที่วงแหวนเบนซีน วงแหวนเบนซีนทำให้คุณสมบัติพื้นฐานของหมู่อะมิโนอ่อนลงเมื่อเปรียบเทียบกับอะลิฟาติกเอมีนและแอมโมเนีย แต่ภายใต้อิทธิพลของกลุ่มอะมิโน วงแหวนเบนซีนจะออกฤทธิ์ในปฏิกิริยาทดแทนมากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับเบนซีน

C6H5-NH2 + HCl → Cl = C6H5NH2 HCl

C6H5NH2 HCl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O

C6H5NH2 + CH3I → ที→ +ฉัน!

กรดอะมิโน

กรดอะมิโนเรียกว่าสารประกอบเฮเทอโรฟังก์ชันซึ่งมีโมเลกุลมีทั้งหมู่อะมิโนและหมู่คาร์บอกซิล ขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของกลุ่มอะมิโนและคาร์บอกซิล กรดอะมิโนจะถูกแบ่งออกเป็น α-, β-, γ– ฯลฯ ตาม IUPAC เมื่อตั้งชื่อกรดอะมิโน กลุ่ม NH2- จะถูกเรียกว่าคำนำหน้า อะมิโน-,ระบุด้วยตัวเลขถึงจำนวนอะตอมของคาร์บอนที่พันธะนั้นตามด้วยชื่อของกรดที่เกี่ยวข้อง

กรด 2-อะมิโนโพรพาโนอิก (α-อะมิโนโพรพาโนอิก, α-อะลานีน)