Способи добування

Ізомерія та номенклатура

А М І Н И

Нітрогеновмісні сполуки

Нітрогеновмісні органічні сполуки - це є такі, що містять атоми Нітрогену, безпосередньо пов’язані з атомом Карбону. Ми розглянемо аміни, амінокислоти та білки – сполуки, які мають важливе значення в технології харчування.

Аміни – це похідні амоніаку, у якому один або кілька атомів Гідрогену заміщені на вуглеводневий радикал. Залежно від числа радикалів біля атому Нітрогену аміни діляться на:

1) первинні R ─ NH₂ ─ один атом Гідрогену в молекулі амоніаку заміщений одним радикалом;

2) вторинні NH ─ R ─ два атоми Гідрогену заміщені радикалами;

3) третинні R – N ─ R ─ три атоми Гідрогену заміщені радикалами;

׀

R

4) четвертинні амонієві основи – це гідроксид амонію, в якому атоми Гідрогену заміщені вуглеводневими радикалами.

Група NH₂ називається аміногрупою, а група NH - іміногрупою. До складу амінів можуть входити як однакові, так і різні радикали.

Відомі діаміни ─ сполуки, у молекулі яких міститьсяться дві аміногрупи: H₂N ─ R ─ NH₂

Ізомерія амінів визначається ізомерією карбонового ланцюга (радикала) і положенням аміногрупи. Найпростіші аміни ─ метиламін, етиламін ─ ізомерів не мають, а наступні аміни мають ізомери. Так, склад C₃H₉N відповідає двом первинним амінам, одному вторинному й одному третинному:

CH₃ ─ CH₂ ─ CH₂ ─ NH₂ – первинний амін, пропіламін

CH₃ ─ CH ─ NH₂ – первинний амін, 2-метилетиламін

│

CH₃

CH₃ ─ NH ─ CH₂ ─ CH₃ – вторинний амін, метилетиламін

СН₃ ─ N ─ CH₃ – третинний амін, триметиламін

│

СН₃

Аміни найчастіше називають по радикалах, пов'язаних з Нітрогеном, наприклад, СН₃ ─ NH₂ - метиламін, СН₂ ─ NH₅ - етиламін. Це, так звана, раціональна номенклатура, але часто використовують і номенклатуру ІUРАС: СН₃ ─ NH₂ – аміном етан, СН₃ ─ NH – СН₃ – N-метиламінометан,

СН₃ ─ N ─ CH₃ – N, N-диметиламінометан

│

СН₃ Діаміни називають по числу метиленових груп (CH₂), що входять до їх складу з додаванням слова (діамін): NH₂ ─ СН₂ ─ NH₂ - етилендіамін, за систематичною номенклатурою – 1,2-діаміноетан. Деякі діаміни мають тривіальні назви:

CH₂-CH₂-CH₂-CH₂ CH₂-CH₂-CH₂-CH₂- CH₂

│ │ │ │

NH₂ NH₂ NH₂ NH₂

Путресцин (1,4-діамінобутан) кадаверин (1,5-діамінопентан)

Найпростіші аміни (метиламін, етиламін) зустрічаються в складі деяких рослин, у рибі, оселедцевому розсолі, утворяться в надлишку при гнитті білкових речовин, а особливо риби й рибних продуктів. Гнильні процеси в кишечнику людини й тварин відбуваються з утворенням амінів. Діаміни накопичуються в продуктах розкладання білків, наприклад, путресцин (від лат. рutreso - Гнити) ─ у гної, кадаверин (від лат. сadaver ─ труп) ─ у трупах. Отже, аміни – це продукти гниття білкових речовин і тому їх утворення в білкових продуктах харчування є ознакою псування продуктів і тому їх присутність не є бажаною в продуктах харчування. Хоча невелика кількість амінів в деяких продуктах (в’яленій рибі, м’ясі, в певних сортах сирів) бере участь у формуванні специфічного смаку таких продуктів і не є токсичною.

Найпоширеніші синтетичні способи одержання амінів наступні.

1. Взаємодія аміаку з галогенопохідними вуглеводнів (реакція Гофмана). Цим способом звичайно одержують суміш амінів (первинні, вторинні, третинні й четвертинні амонієві основи). При чому утворюються вони не відразу, а поступово: спочатку - солі відповідних амінів, а потім надлишком аміаку ці солі розкладаються з виділенням амінів:

a)NH₃ ^{+R I} → ⁺ I ^{- NH} ₃ → R─ NH₂─ NH₄I

сіль первинного первинний

аміну амін

б) R─ NH₂ ^{+R I} → NH₂ ⁺ I ^{- + NH} ₃ → NН + NH₄ I

сіль вторинного вторинний

аміну амін

в) NH ^{+R I} _→ NH ─ R ⁺ I^{- + NH} _{3 →} N ─ R + NH₄I

сіль третинного третинний

аміну амін

г) N ─ R + RI → N ⁺ I^-

сіль четвертинної

амонієвої основи

Отриману суміш амінів обробляють лугом і розділяють фракційною перегонкою.

1. Взаємодія спиртів з амоніаком у присутності водовіднімаючого каталізатора, наприклад алюміній оксиду:

t, кат

R─ OH + HNH₂ → R – NH₂ + H₂O

^{спирт первинний амін}

t, кат

CH₃ OH + HNH₂ → CH₃ ─ NH₂ + H₂O

^{метилами}

Практично в цих реакціях, як і в реакціях Гофмана, утворюється суміш первинних, вторинних і третинних амінів і солі четвертинної амонієвої основи.

Дата добавления: 2014-11-29