Општа формула амина. Својства и структура амина

Органске базе - ово име се често користи у хемији за једињења која потичу од амонијака. Атоми водоника у његовом молекулу су замењени угљоводоничним радикалима. Говоримо о аминима - једињењима која понављају хемијска својства амонијака. У нашем чланку ћемо се упознати са општом формулом амина и њиховим својствима.

Молекуларна структура

У зависности од тога колико је водоникових атома замењено радикалима угљоводоника, разликују се примарни, секундарни и терцијарни амини. На пример, метиламин је примарни амин у коме је водонична честица замењена групом -ЦХ3. Структурна формула амина је Р-НХ2, може се користити за одређивање састава органске материје. Пример секундарног амина може бити диметиламин, који има следећи облик: НХ2-НХ-НХ2. У молекулима терцијарних једињења сва три атома водоника амонијака су замењена угљоводоничним радикалима, на пример, триметиламин има формулу (НХ ₂ ) ₃ Н. Структура амина утиче на њихове физичке и хемијске особине.

Физичке карактеристике

Агрегатно стање амина зависи од тога шта моларна маса радикали. Што је мања, мања је специфична тежина супстанце. Амини ниже класе су представљени гасовима (на пример, метиламином). Имају изражен мирис амонијака. Средњи амини су благо мирисне течности, а једињења са великом масом угљоводоничних радикала су без мириса. Растворљивост амина такође зависи од масе радикала: што је већа, то се супстанца раствара у води. Тако структура амина одређује њихово физичко стање и карактеристике.

Хемијска својства

Карактеристика супстанци углавном зависи од трансформације амино групе, у којој је водећа улога приписана његовом усамљеном електронском пару. Тако као органска материја амини су деривати амонијака, способни су за реакције карактеристичне за НХ3. На пример, једињења се растварају у води. Производи ове реакције биће супстанце које показују својства хидроксида. На пример, метиламин, чији атомски састав испуњава општу формулу засићених амина Р-НХ2, са водом формира једињење, метил амонијум хидроксид:

ЦХ3-НХ2 + Х20 = [ЦХ3-НХ3] ОХ

Органске базе у интеракцији са неорганским киселинама, а сол се детектује у производима. Тако, метиламин са хлороводоничном киселином даје метил амонијум хлорид:

ЦХ3-НХ2 + ХЦл -> [ЦХ3НХ3] Цл

Реакције амина, чија је општа формула Р-НХ2, са органске киселине су замењени заменом атома водоника амино групе са комплексним анионом киселинског остатка. Називају се реакције алкилације. Као у реакцији са нитритном киселином, ацил деривати могу формирати само примарне и секундарне амине. Триметиламин и други терцијарни амини нису способни за такве интеракције. Такође додајемо да се алкилација у аналитичкој хемији користи за одвајање смеша амина, она такође служи квалитативни одговор на примарним и секундарним аминима. Међу цикличним аминима, важан је анилин. Екстрахује се из нитробензена редукцијом потоњег са водоником у присуству катализатора. Анилин је сировина за производњу пластике, бојила, експлозива и лекова.

Карактеристике терцијарних амина

Терцијарни деривати амонијака се по својим хемијским својствима разликују од једно- или дво-супституисаних једињења. На пример, они могу да ступају у интеракцију са халогеним дериватима засићених угљоводоника. Као резултат, формирају се тетраалкиламонијумове соли. Сребрни оксид реагује са терцијарним аминима, док се амини претварају у тетраалкиламонијум хидроксиде, који су јаке базе. Могу се формирати апротичне киселине, као што је бор трифлуорид, са триметиламином комплексна једињења.

Квалитативни тест за примарне амине

Душична киселина може да служи као реагенс са којим се могу детектовати један или два супституисана амина. Пошто не постоји у слободном стању, да би се добила у раствору, прво се проводи реакција између разблажене хлоридне киселине и натријум нитрита. Затим додајте растворени примарни амин. Састав његових молекула може се изразити коришћењем опште формуле амина: Р-НХ _2. Овај процес је праћен појавом молекула незасићених угљоводоника, који се могу одредити реакцијом са бромовом водом или раствором калијум перманганата. Реакција изонитрила се може сматрати квалитативном. У њему примарни амини у интеракцији са хлороформом у медијуму са прекомерном концентрацијом хидроксил аниона. Резултат је формирање изонитрила са непријатним специфичним мирисом.

Карактеристике реакције секундарних амина са нитритном киселином

Технологија за производњу ХНО ₂ реагенса је описана горе. Затим се у раствор који садржи реагенс додаје органски дериват амонијака који садржи два угљоводонична радикала, на пример, диетиламин, чији молекул одговара општој формули секундарних амина НХ2-Р-НХ2. У реакционим производима налазимо нитро једињење: Н-нитрозодиетиламин. Ако се на њу реагује са хлоридном киселином, једињење се разлаже на хлоридну сол полазног амина и нитрозил хлорида. Такође додајемо да терцијарни амини нису способни за реакције са азотном киселином. Ово се објашњава следећом чињеницом: нитритна киселина припада слабим киселинама, а њене соли, у интеракцији са аминима који садрже три угљоводоничне радикале, потпуно се хидролизују у воденим растворима.

Начини да дођете

Амини, чија је општа формула Р-НХ2, могу се добити редукцијом једињења која садрже азот. На пример, то може бити редукција нитроалкана у присуству катализатора - металног никла - када се загрева на +50 ° Ц и при притисцима до 100 атм. Нитроетан, нитропропан или нитрометан се претварају у амине као резултат овог процеса. Супстанце ове класе могу се такође добити редукцијом водоника једињења нитрил групе. Ова реакција се одвија у органским растварачима, уз присуство никловог катализатора. Ако се као редукционо средство користи метални натриј, у овом случају се поступак проводи у алкохолном раствору. Наведимо још два начина: аминацију халогеноалкана и алкохола.

У првом случају, формира се смеша амина. Аминација алкохола врши се на следећи начин: мешавина пара метанола или етанола са амонијаком се преноси преко калцијум оксида, који делује као катализатор. Резултујући примарни, секундарни и терцијарни амини обично се могу раздвојити дестилацијом.

У чланку смо проучавали структуру и својства органских једињења која садрже азот - амине.