Aminy

Aminy to pochodne amoniaku, w których jeden lub więcej atomów wodoru zastąpiono grupą węglowodorową.

Rzędowość amin:

Właściwości fizyczne:

Aminy występują w warunkach normalnych we wszystkich stanach skupienia /metyloamina jest gazem pozostałe aminy to ciecze i ciała stałe/. Aminy krótkołańcuchowe nieograniczenie lub bardzo dobrze rozpuszczają się w wodzie jednak z reguły wraz ze wzrostem rzędowości ich rozpuszczalność maleje. Aminy wszystkich trzech rodzajów mają zdolność tworzenia wiązań wodorowych z wodą jak i międzycząsteczkowych wiązań wodorowych pomiędzy sobą za wyjątkiem amin trzeciorzędowych. Aminy mają nieco wyższe temperatury topnienia i wrzenia niż odpowiednie węglowodory, ale niższe od analogicznych alkoholi lub kwasów. Rozpuszczają się również w alkoholach, benzenie i eterach. Posiadają bardzo nieprzyjemne zapachy często przypominające zapach zepsutych ryb.

Nomenklatura (nazewnictwo) amin:

CH3 - NH2 CH3 - CH2 - NH2 CH3 - CH2 - CH2 - NH2 CH3 - CH(NH2) - CH3 CH2(NH2) - CH2(NH2)

metyloamina, metanoamina (metanoazan) etyloamina, etanoamina (etanoazan) propyl-1-amina , (propyl-1-yloazan) propyl-2-amina , (propyl-2-yloazan) etano-1,2-diamina, (etano-1,2-diylobis(azan))

C_nH_2n+1NH₂ wzór ogólny szeregu homologicznego alifatycznych pierwszorzędowych monoamin.

Inne przykłady nazewnictwa amin:

Właściwości chemiczne amin

• Wodne roztwory amin wykazują charakter zasadowy /pH > 7/. Podwyższona wartość pH jest wynikiem obecności wolnej pary elektronowej na atomie azotu grupy aminowej.

CH₃-NH₂ + H₂O → CH₃-NH₃⁺ + OH^-

• Charakter zasadowy amin alifatycznych rośnie wraz z ich rzędowością.

• Aminy aromatyczne w przeciwieństwie do amin alifatycznych wykazują bardzo słaby charakter zasadowy, co spowodowane jest oddziaływaniem wolnej pary elektronowej w grupie aminowej z sekstetem elektronowym pierścienia aromatycznego prowadzące do osłabienia cząstkowego ładunku ujemnego na atomie azotu.

• Zasadowy charakter amin alifatycznych jak i aromatycznych przejawia się w ich reakcjach z kwasami:

• Substytucja elektrofilowa

Grupa aminowa zwiększa gęstość elektronową w pierścieniu aromatycznym w pozycjach 2, 4, 6 w stosunku do siebie /jest podstawnikiem pierwszego rodzaju/, co sprzyja reakcjom substytucji elektrofilowej.

Anilina oraz inne aminy aromatyczne wykazują bardzo wysoką podatność na reakcje substytucji, elekrofilowej dlatego też izomery „orto” oraz „para” są najczęściej jedynie produktami przejściowymi a związkiem końcowym jest trichloropochodna.

• Tworzenie imin

• Rozróżnianie rzędowości amin

Nietrwały kwas azotowy(III) pozwala na rozróżnienie rzędowości amin gdyż w każdym przypadku daje różne wyniki. Mała trwałość kwasu wymaga, aby otrzymywać go tuż przed reakcją, dlatego też w praktyce wykorzystuje się jego sole azotany(III), do których przed rozpoczęciem procesu dodaje się HNO₃

NaNO₂ + HNO₃ →NaNO₃ + HNO₂

Alifatyczne aminy pierwszorzędowe w temperaturze pokojowej reagują z HNO₂ dając alkohole oraz gazowy azot, co objawia się charakterystycznym wydzielaniem pęcherzyków bezbarwnego gazu.

W takich samych warunkach aminy drugorzędowe tworzą trudno rozpuszczalne w wodzie mające żółte zabarwienie nitrozoaminy

Łańcuchowe aminy trzeciorzędowe „na zimno” nie reagują z kwasem azotowym(III). W środowisku kwaśnym mogą jedynie tworzyć bezbarwne, rozpuszczalne w wodzie sole alkiloamoniowe, co skutkuje brakiem widocznych zmian w naczyniu z aminą trzeciorzędową, do której dodano HNO₂.

• Polikondensacja amin

W wyniku polikondensacji amin z formaldehydem powstają związki wielkocząsteczkowe zaliczane do tak zwanych aminoplastów

• Otrzymywanie amin

Reakcja fluorowcoalkanów z amoniakiem

Powyższa reakcja jest przykładem nuklofilowego podstawienia fluorowca przez cząsteczkę amoniaku. W praktyce reakcja biegnie dalej i efekcie otrzymujemy mieszaninę amin I, II, III-rzędowych oraz czwartorzędowe sole amoniowe.

Redukcja nitrozwiązków

redukcja nitrozwiązków aromatycznych zachodzi znacznie wolniej tak, że możliwe jest wydzielenie poszczególnych produktów pośrednich

Bardzo często wodór do redukcji amin aromatycznych otrzymuje się w trakcie trwania procesu w wyniku reakcji kwasu solnego z metalicznym cynkiem. Sumarycznie reakcja da się wtedy zapisać równaniem:

Metody specyficzne:

metyloaminę, dimetyloaminę i trimetyloaminę na skalę przemysłową otrzymuje się z metanolu i amoniaku

• Aminy bądź ich pochodne mające znaczenie fizjologiczne

Cholina w postaci zestryfikowanej kwasem H₃PO₄ wchodzi w skład lecytyn zaś acetylocholina to produkt wydzielania zakończeń nerwów parasympatycznych mający między innymi wpływ na wartość ciśnienia tętniczego krwi.

Amfetamina i metamfetamina to związki narkotyczne a adrenalina to hormon kory nadnerczy kontrolujący przemianę cukrową

Neuryna powstaje w wyniku całkowitej hydrolizy lecytyn i odszczepienia cząsteczki wody. Należy do tak zwanych jadów trupich, odznacza się odrażającym zapachem i ma silne właściwości trujące.

© Copyright by Dymitr Malec

amina I - rzędowa

amina II - rzędowa

amina III - rzędowa

wolna para elektronowa

---