Методи добування

План

Лекція №27

Тема: Аміни. Азо- та діазосполуки.

1. Будова. Номенклатура. Ізомерія.

2. Методи добування.

3. Фізичні властивості.

4. Хімічні властивості.

5. Діазосполуки та азосполуки (азобарвники).

1. Будова. Номенклатура. Ізомерія.

Аміни – органічні сполуки, які можна розглядати як похідні вуглеводнів, утворені в наслідок заміщення атомів водню залишками аміаку.

Аміни розглядають і як похідні аміаку, в якому атоми водню заміщені вуглеводними радикалами:

R-H NH₃ R-NH₂

вуглеводень аміак амін

Так як у аміаку радикалами можуть бути послідовно заміщені всі водневі атоми, існують 3 групи амінів: первинні, вторинні й третинні.

R''

R-NH₂ R-NH₂-R' R-N-R'

первинний амін вторинний амін третинний амін

четвертинний амін

В залежності від природи радикалу розрізняють аліфатичні й ароматичні аміни

По раціональній номенклатурі назви радикалів, що входять до їх складу з приєднанням закінчення – амін

CH₃-NH₂ CH₃-CH₂-NH₂ CH₃-NH-CH₃

метиламін етиламін диметиламін

CH₃ CH₃

CH₃-СH₂-NH-CH₃ CH₃-N-СH₃ CH₃-СH₂-N-СH₃

метилетиламін триметиламін диметилетиламін

NH₂ СH₃

CH₃-СH₂-CH₂-СH₂-NH₂ CH₃-СH-СH₂-CH₃ CH₃-С-NH₂

первинний бутиламін втор -бутиламін

СH₃

трет -бутиламін

По Міжнародній номенклатурі (ІЮПАК) збережені раціональні назви амінів. У випадку більш складних радикалів назви амінів утворюють ще й так: до назви вуглецю приєднують закінчення амін. положення аміногрупи позначають цифрою:

CH₃ NH₂

CH₃-СH-СH-CH₃

3-метил-2-бутанамін

В сполуках зі змішаними функціями, коли поряд з аміногрупою існує інша функцій на група – спиртова, альдегідна, кетонна або карбоксильна, аміногрупа позначається префіксом – аміно, наприклад:

NH₂ CH₃

CH₃-СH-СH₂ОH CH₃-С-CH₂-CH₂-СООH

2-аміно-1-пропанол

NH₂

4-аміно-4-метилпентанова кислота

Сполуки, які мають дві аміногрупи називають діамінами. По номенклатурі ІЮПАК до назви вуглеводню додають закінчення – діамін.

CH₂-CH₂ CH₂-CH₂-CH₂

NH₂ NH₂ NH₂ NH₂

1,2-етандіамін 2,3-пропандіамін (триметилендіамін)

CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂

NH₂ NH₂

1,6-гександіамін (гексаметилендіамін)

Наприклад, ізомери, які відрізняються положенням аміногрупи:

CH₃-CH-СООH CH₂-CH₂-СООH

NH₂ NH₂

α-амінопропіонова кислота β-амінопропіонова кислота

2-амінопропіонова кислота 3-амінопропіонова кислота

аланін

В молекулі гліцину немає асиметричного атому вуглецю, а в молекулі аланіну α-вуглецевий атом виявляється асиметричним. Тому аланін являє собою звичайну оптично активну амінокислоту, існуючу у вигляді двох дзеркальних ізомерів:

СООH СООH

Н-С-NH₂ NH₂-С-Н

CH₃ CH₃

Д(-)-аланін α(+)-аланін

Оптична ізомерія аланіна подібна ізомерії молочної кислоти.

Д-аланін обертає площину поляризації світла ліворуч (-), а 4-аланін – праворуч.

Амінокислоти широко розповсюджені в природі. Багато серед них мають виключне значення і являють собою структурні елементи, з яких складаються молекули білків. Природні амінокислоти можуть бути здобуті при гідролізі білкових речовин тваринного і рослинного походження. Багато із амінокислот білків мають окрім карбоксильних і аміногруп ще й інші угрупування: гідроксильні, сірковмісні радикали ароматичних і гетероциклічних сполук.

Усі амінокислоти природних білків становлять α-амінокислоти і мають асиметричні атоми вуглецю (крім гліцину). Всі α-амінокислоти білків становлять α-ізомерами, незалежно від того.

Із ароматичних амінів слід відмітити:

анілін (феніламін) п -толуїдин α-нафтіламін β-нафтіламін

N-метилаланін N, N-диметилаланін дифеніламін

Існують і ароматичні діаміни:

0-фенілдіамін бензидин (4,4' діамінодифеніл)

Ізомерія амінів залежить від положення аміногрупи у вуглеводневому ланцюгу, від кількості і будови радикалів, сполучених з атомом азоту. Наприклад, ізомерами є діетиламін Н₃С-СН₂-NН-СН₂-СН₃ і метилпропіламін Н₃С-NН-(СН)₂-СН₃, триметиламін (Н₃С)₃N, метилетиламін Н₃С-NН-СН₂-СН₃ і пропіламін Н₃С-СН₂-СН₂-NН₂.

1) Пропусканням парів спиртів і аміаку при 300⁰С над каталізатором (Al₂O₃, ThO₂)здобувають суміш первинних, вторинних і третинних амінів, більшу частину якої складають первинні аміни:

2) Дією аміаку на галогенпохідні (реакція Гофмана). В наслідок реакції здобувають суміш первинних, вторинних і третинних амінів:

CH₃I+NH₃→[CH₃NH₃]⁺I^-

йодид метиламонію

CH₃NH₃I+NH₃→CH₃-NH₂+NH₄I

метиламін

CH₃-NH₂+CH₃I→[(CH₃)₂NH₂]⁺I^-

йодид диметиламонію

[(CH₃)₂NH₂]⁺I^-+NH₃→(CH₃)₂-NH+NH₄I

диметиламін

(CH₃)₂NH+CH₃I→[(CH₃)₃NH]⁺I

йодид триметиламонію

[(CH₃)₃NH]⁺I^-+NH₃→(CH₃)₃N+NH₄

триметиламін

Аналогічно можна здобути анілін:

3) Відновленням нітросполук, нітрилів, оксимів, гідразонів:

нітроетан

нітробензол (реакція Зініна)

амін

оксим ацетону

фенілгідразон метилетилкетону

4) Розщеплення амідів кислот під дією гіпобромиду або гіпохлориду (розщеплення за Бецманом):

Ця перегрупировка зменшує кількість атомів карбону.

5) Гідролізом заміщених амідів:

Дата добавления: 2014-01-07