Mitä kutsutaan amiineiksi. Amiinien yleinen kaava

Minkä tahansa amiinin typpiatomissa on yksittäinen elektronipari. Kun amiini pääsee veteen, vedestä peräisin olevat protonit voivat donori-akseptorimekanismin kautta muodostaa uuden kovalenttisen polaarisen sidoksen typpiatomin kanssa, jolloin muodostuu alkyyli- tai aryyliammonium-ioni. Protonin menettäneestä vedestä tulee hydroksidi-ioni. Ympäristö muuttuu emäksiseksi. Siten amiinit ovat emäksiä. Näiden emästen vahvuus riippuu typpeen liittyvien radikaalien luonteesta ja lukumäärästä. Alifaattiset radikaalit, kuten metyyli, etyyli jne., joilla on elektroneja luovuttavia ominaisuuksia, lisäävät amiinien emäksisyyttä. Aromaattiset radikaalit päinvastoin vähentävät emäksisyyttä suuresti, koska bentseenirenkaassa oleva elektronipari on siirretty. Linus Paulingin resonanssiteorian kannalta se näyttää tältä:

Kuten näet, yksinäinen elektronipari on läsnä typpiatomissa vain yhdessä resonanssirakenteissa (mesomeeriset muodot). Kolmessa muussa bipolaarisessa rakenteessa typpiatomissa on päinvastoin "+" - varaus, joka luonnollisesti estää protonoitumisen. Tämä on syynä emäksisyyden jyrkälle laskulle. Saatavuus sisään O- Ja P- negatiivisten varausten paikat mahdollistavat oletuksen elektrofiilisten substituutioreaktioiden helppoudesta tapahtua juuri näissä asemissa, joissa hyökkäävä hiukkanen on kationi (esim.

) Alla on esimerkkejä tämän tyyppisistä reaktioista aromaattisten amiinien kanssa.

Kvantitatiivisesti emästen vahvuutta kuvaavat Kb-arvot tai niiden negatiiviset logaritmit pK b . Indeksi "b" tarkoittaa, että puhumme tasapainovakiosta emäksen, joka on amiini, ja sen konjugaattihapon, eli ammoniumionin, välillä:

Määritelmän mukaan tällainen palautuva reaktio kuvataan analyyttisellä lausekkeella:

Koska veden pitoisuus laimeissa vesiliuoksissa on käytännössä vakio ja yhtä suuri kuin 55,5 mol/l, niin se sisältyy "uuteen" tasapainovakioon:

Kun yhtälön oikean puolen osoittaja ja nimittäjä kerrotaan [H + ]:lla ja otetaan huomioon, että [H + ] [OH - ] = K w = 10 -14, saadaan:

Logaritmioimalla tämä analyyttinen lauseke desimaalilogaritmeilla,

tulemme yhtälöön:

Muuttamalla merkit päinvastaisiksi ja ottamalla käyttöön yleisesti hyväksytty merkintä: - lg = p, saamme:

Koska yksikön logaritmi missä tahansa emäksessä on nolla ja 14 on pH = pOH, on selvää, että pK b vastaa hydroksyyli-ionien konsentraation arvoa, jossa puolet ammoniumkationeista menee poistettaessa protoni vapaaksi amiiniksi. Emästen pK b-arvolla on sama merkitys kuin happojen pKa-arvolla. Alla on taulukko, jonka tiedot osoittavat radikaalien luonteen ja niiden määrän vaikutuksen eri amiinien emäksisyysvakioiden arvoihin.

Perusnimi	Peruskaava	Pohjatyyppi	K b 25 o C:ssa	pK b -arvo 25 o C:ssa
Ammoniakki			1,75 10 -5	4,75
Metyyliamiini		Ensisijainen alifaatti	4,60 10 - 4	3,34
Etyyliamiini		Ensisijainen alifaatti	6,50 10 - 4	3,19
Butyyliamiini		Ensisijainen alifaatti	4,00 10 - 4	3,40
Isobutamiini		Ensisijainen alifaatti	2,70 10 - 4	3,57
Deut.-butyyliamiini		Ensisijainen alifaatti	3,60 10 - 4	3,44
Tret-butyyliamiini		Ensisijainen alifaatti	2,80 10 - 4	3,55
Bentsyyliamiini		Ensisijainen alifaatti	2,10 10 -5	4,67
Dimetyyliamiini		Toissijainen alifaatti	5,40 10 -4	3,27
Dietyyliamiini		Toissijainen alifaatti	1,20 10 - 3	2,91
Trimetyyliamiini		Tertiäärinen alifaatti	6,50 10 -5	4,19
Trietyyliamiini		Tertiäärinen alifaatti	1,00 10 - 3	3,00
Aniliini		Ensisijainen aromi.	4,30 10 - 10	9,37
P-toluidiini		Ensisijainen aromi.	1,32 10 -9	8,88
P-nitroaniliini		Ensisijainen aromi.	1,00 10 - 13	13,0
N,N-dimetyylianiliini		Tertiäärinen rasvainen aromaattinen	1,40 10 -9	8,85
Difenyyliamiini		Toissijainen aromi.	6,20 10 -14	13,21
Pyridiini		Heteroaromaattinen	1,50 10 - 9	8,82
kinoliini		Heteroaromaattinen	8,70 10 -10	9,06
Piperidiini		Toissijainen alifaatti ja heterosyklinen	1,33 10 -3	3,88
Hydratsiini			9,30 10 -7	6,03
Hydroksyyliamiini			8,90 10 - 9	8,05
Etanoliamiini		Tuot. ensimmäinen alif.	1,80 10 - 5	4,75

Näiden taulukoiden avulla voimme tehdä seuraavat johtopäätökset:

1) Alifaattiset amiinit ovat paljon vahvempia emäksiä kuin aromaattiset amiinit (noin 100 000 - 1 000 000 kertaa)

2) Heteroaromaattiset amiinit ovat emäksisyydeltään lähellä aromaattisia.

3) Aromaattisten amiinien emäksisyyteen vaikuttavat voimakkaasti sisällä sijaitsevat substituentit pari- asema aminoryhmässä. Elektroneja luovuttavat substituentit lisäävät amiinin emäksisyyttä, kun taas elektroneja vetävät substituentit vähentävät sitä jyrkästi. Esitetyssä asemassa metyyli- ja nitroryhmiä sisältävien aromaattisten amiinien emäksisyyssuhde on noin 10 000:1.

4) Sekundaariset alifaattiset amiinit ovat hieman emäksisempiä kuin primaariset amiinit, kun taas tertiääristen alifaattisten amiinien emäksisyys on samalla tasolla.

5) Primaaristen amiinien radikaalin luonne ei vaikuta merkittävästi amiinin emäksisyyteen.

6) Tyydyttyneiden heterosyklisten amiinien emäksisyys on sekundaaristen alifaattisten amiinien tasolla.

7) Aromaattisten rasva-amiinien emäksisyys on aromaattisten amiinien tasolla.

8) Sekundaaristen aromaattisten amiinien emäksisyys on noin 10 000 kertaa pienempi kuin primaaristen.

9) Molekyylissä aminoryhmän typpiatomiin sitoutuneet elektronegatiiviset atomit vähentävät sen emäksisyyttä 10 (typpi) ja 1000 kertaa (happi).

10) Happiatomi, joka on erotettu aminoryhmästä kahdella metyleeniryhmällä, vähentää sen emäksisyyttä vain 67 kertaa.

On myös huomattava, että happoamidien emäksisyys johtuen karbonyyliryhmän elektroneja vetävästä vaikutuksesta on erittäin alhainen - jopa pienempi kuin sekundaaristen aromaattisten amiinien: asetamidilla pK b = 13,52; asetanilidin pK b = 13,60 ja urean pK b = 13,82

asetamidi asetanilidi urea

Kuten perusteet primaariset, sekundaariset ja tertiääriset amiinit reagoida happojen kanssa:

propyyliamiini propyyliammoniumbromidi

dimetyyliamiini dimetyyliammoniumsulfaatti

trimetyyliamiini trimetyyliammoniumperkloraatti

Moniemäksisten happojen kanssa ei vain keskiarvoja voidaan muodostaa, vaan ja happamat suolat:

dimetyyliamiini dimetyyliammoniumvetysulfaatti

metyyli-isobutyyliamiini metyyli-isobutyyliammoniumdivetyortofosfaatti

Primaariset aromaatit, ja sekundaariset ja tertiääriset rasva-aromaattiset amiinit myös vahvojen happojen laimeilla vesiliuoksilla suola:

Ne pystyvät myös muodostumaan suola Vaikutuksen alaisena väkeviä vahvoja happoja, mutta klo vedellä laimennettuna nämä suolat hydrolysoida, joka antaa heikon perustan, eli vanhempi amiini:

Kuten hyvin heikko perusta, älä anna suoloja ei väkevällä kloorivetyhapolla eikä rikkihapolla. Totta, trifenyyliamiini tuottaa edelleen perkloraattia perkloorihapon kanssa:

.

Primaariset alifaattiset amiinit reagoida kahdessa vaiheessa: ensimmäisessä erittäin epävakaa vedessä myös jäähtyneenä diatsoniumsuolaa, joka toisessa vaiheessa reagoi veden kanssa muodostaen alkoholia:

propyyliamiini propyylidiatsoniumkloridi

propanoli-1

Primaarisen amiinin reaktiossa natriumnitriitin ja kloorivetyhapon kanssa kaasun kehittyminen(kuplat näkyvät selvästi) ja kalan tuoksu amiinimuutoksia alkoholiin on kvalitatiivinen reaktio primaariseen alifaattiseen amiiniin.

Jos laskemme yhteen yllä olevat kaksi reaktiota, saamme:

Sekundaariset amiinit reagoivat täysin eri tavalla: natriumnitriitin ja kloorivetyhapon vaikutuksen alaisena, N-nitrosamiini- erittäin vakaa liitäntä jopa lämmitetyssä:

metyylietyyliamiini N-nitrosometyylietiamiini

Sekundaarisen alifaattisen amiinin reaktiossa natriumnitriitin ja kloorivetyhapon kanssa, keltaisen öljyn muodostuminen, huonosti veteen liukeneva ja erittäin epämiellyttävä haju on kvalitatiivinen reaktio sekundaariseen alifaattiseen amiiniin.

Nitrosamiinit - syöpää aiheuttavat aineet: riippumatta paikasta ja tavasta joutua koe-eläimen kehoon, ne aiheuttavat maksasyöpää. Käytetään laajasti kokeellisessa onkologiassa. Ne toimivat resorptiivisesti eli ihon läpi.

Tertiaariset alifaattiset amiinit reagoida natriumnitriitin ja kloorivetyhapon seoksesta vain hapolla:

Tässä reaktiossa ei ole näkyviä vaikutuksia. Haju heikkenee.

Primaariset aromaattiset amiinit reagoivat muodostaen suhteellisen stabiileja lämpötiloissa 0 - 5 o C diatsoniumsuolat. Tämän reaktion julkaisi ensimmäisen kerran vuonna 1858 saksalaisessa kemian lehdessä Peter Griess, ja se kantaa hänen nimeään:

Griessin reaktiossa on mukana lukuisia aniliinihomologeja, jotka sisältävät alkyylisubstituentteja o-,m- Ja P-sijainti aminoryhmään:

Se sisältää myös aniliinijohdannaiset, jotka sisältävät elektroneja vetäviä, elektroneja luovuttavia substituentteja ja erityisryhmän substituentteja, esimerkiksi:

Bromivetyhapolla reaktio on nopeampi, mutta sitä käytetään harvoin ja vain laboratoriossa tämän hapon korkeiden kustannusten ja niukkuuden vuoksi.

Diatsoniumsuolojen valmistuksessa niitä käytetään välittömästi seuraaviin synteesin vaiheisiin, mutta laboratoriossa ne eristetään usein vaihtoreaktiolla natriumtetrafluoriboraattien kylläisellä liuoksella:

Diatsoniumsuoloja käytetään useimmiten lukuisten atsovärien saamiseksi atsokytkemällä fenolien (naftolien) ja aromaattisten tertiääristen amiinien kanssa, esimerkiksi:

Tuloksena oleva atsoväriaine on pH-indikaattori: happamassa ympäristössä vetysidoksen muodostumisen vuoksi sillä on litteä rakenne, jossa hydroksyyliryhmän elektroneja luovuttava vaikutus on heikentynyt - tämä muoto on värillinen keltaiseksi. Alkalisessa ryhmässä protoni poistetaan hydroksyyliryhmästä, ilmestyy "fenolaatti-ioni", joka on vahvin ED-substituentti, ja väri muuttuu punaoranssiksi:

Sodan rooli atsokytkentäreaktiossa on syntyvän suolahapon (tai muun vahvan) hapon sitoutuminen happosuolaksi - natriumbikarbonaatiksi:

Natriumkarbonaatin ja natriumbikarbonaatin seos on puskuriliuos, joka luo hieman emäksisen ympäristön.

Tertiääristen aromaattisten amiinien kanssa atsokytkennän tulee tapahtua lievästi happamassa ympäristössä, mikä varmistetaan lisäämällä anionissa hydrolysoituvia suoloja, esimerkiksi natriumasetaattia. Voimakkaasti happamassa ympäristössä amiini tuottaa ammoniumsuolaa, jonka kationi ei luonnollisesti reagoi diatsoniumkationin kanssa.

Natriumasetaatti reagoi välittömästi muodostuvan suolahapon kanssa. Tuloksena on puskuriliuos, joka koostuu heikosta etikkahaposta ja ylimäärästä natriumasetaattia. Se tarjoaa hieman happaman ympäristön:

Sekundaariset aromaattiset amiinit reagoida natriumnitriitin ja kloorivetyhapon kanssa koulutuksen kanssa N-nitrosamiinit. Esimerkiksi N-metyylianiliini tuottaa N-nitroso-N-metyylianiliinia, keltaista öljyä, jolla on erittäin epämiellyttävä haju ja joka kovettuu 13 °C:ssa:

Aromaattiset N-nitrosoamiinit, kuten alifaattiset, ovat syöpää aiheuttavia. Ne aiheuttavat myös maksasyöpää ja niitä käytetään myös kokeellisessa onkologiassa.

Aromaattiset N-nitrosoamiinit kuivan kloorivedyn tai bromidin tai väkevän rikkihapon vaikutuksen alaisena käyvät läpi uudelleenjärjestelyjä, jotka julkaistiin ensimmäisen kerran vuonna 1886 saksalaisessa kemianlehdessä O. Fischer ja E. Hepp. Näissä olosuhteissa nitrosoryhmä siirtyy selektiivisesti P-sijainti:

Uudelleenjärjestelyn tuloksena saadulla 4-nitroso-N-metyylianiliinilla on täysin erilaiset fysikaaliset ominaisuudet ja biologinen aktiivisuus. Se on vihreä kiinteä aine, jonka sulamispiste on 113 °C. Se fluoresoi liuoksissa orgaanisissa liuottimissa. Se ei ole syöpää aiheuttava, vaikka se aiheuttaa ihotulehdusta.

Tertiääriset aromaattiset amiinit reagoida natriumnitriitin ja kloorivetyhapon kanssa, Antaminen C-nitrosoyhdisteet. Nitrosoryhmä on suunnattu valikoivasti P-sijainti:

C-nitrosoyhdisteet pelkistyvät helposti vedyllä Raney-nikkelillä. Tämä tuottaa epäsymmetrisiä dialkyylidiamiineja, esimerkiksi:

Alifaattisten ja aromaattisten amiinien suolat voidaan helposti muuttaa takaisin amiineiksi alkalien vaikutuksesta, esimerkiksi:

propyyliammoniumperkloraatti propyyliamiini

metymetyylipropyyliamiini

Kvaternaariset ammoniumemäkset, päinvastoin, voidaan kääntää kvaternaariset ammoniumsuolat toiminta hapot:

Dimetyylietyyli-isopropyyliammoniumhydroksidi dimetyylietyyli-isopropyyliammoniumkloridi

Kuten näet, tämä on yleinen reaktio alkalin neutraloimiseksi hapolla - saadaan suolaa ja vettä.

Tämän oppaan sivulla 19 ehdotettiin, että elektrofiilisiä substituutioreaktioita tapahtuu helposti aromaattisissa amiineissa orto- Ja pari-bentseenirenkaan sijainti. Itse asiassa aniliini bromautuu helposti kaikissa näissä asemissa kerralla:

N,N-dialkyylianiliinit sulfonoidaan, nitrataan ja diatsotoidaan orto- Ja pari- asemat:

Natriumasetaatti muuttaa vahvan kompleksisen hapon heikoksi hapoksi: etikkahappo:

Amiinien käyttö

Yksinkertaisin primaarinen amiini on metyyliamiini käytetään hyönteismyrkkyjen, sienitautien torjunta-aineiden, vulkanointikiihdyttimien, pinta-aktiivisten aineiden, lääkkeiden, väriaineiden, rakettipolttoaineiden ja liuottimien synteesissä. Esimerkiksi N-metyyli-2-pyrrolidoni, suosittu lakkojen ja joidenkin väriaineiden liuotin, saadaan saattamalla metyyliamiini reagoimaan y-butyrolaktonin (4-hydroksibutaanihapon syklinen esteri) kanssa:

y-butyrolaatti-N-metyyli-2-pyrrolidoni

Yksinkertaisin sekundaarinen amiini on dimetyyliamiini käytetään hyönteismyrkkyjen, rikkakasvien torjunta-aineiden, vulkanointikiihdyttimien, pinta-aktiivisten aineiden, monien lääkkeiden, väriaineiden ja sellaisten tärkeiden liuottimien, kuten dimetyyliforiamidin (DMF), dimetyyliasetamidin (DMAA) ja heksametyylifosforotriamidin (HMPTA) tai heksametapolin synteesissä. DMF valmistetaan teollisesti esimerkiksi saattamalla dimetyyliamiini reagoimaan muurahaishappometyyliesterin kanssa:

DMF-metanoli

DMAA:ta valmistetaan teollisesti saattamalla dimetyyliamiini reagoimaan etikkahappoanhydridin kanssa:

etikkahappoanhydridi DMAA

Heksametapolin teollinen synteesi sisältää dimetyyliamiinin vuorovaikutuksen fosforioksikloridin kanssa:

fosforitrikloridi HMPTA

Yksinkertaisin tertiäärinen amiini on trimetyyliamiini käytetään kvaternääristen ammoniumemästen, vaahdotusaineiden, hidastusaineiden, rehun lisäaineiden synteesissä. Esimerkiksi karbakoliinin, glaukooman ja leikkauksen jälkeisen suoliston tai virtsarakon atonian hoidossa käytettävän lääkkeen, synteesin viimeinen vaihe sisältää trimetyyliamiinin vuorovaikutuksen eteenikloorihydriinin karbamoyylijohdannaisen kanssa:

karbakoliini

Kationisia pinta-aktiivisia aineita saadaan samalla tavalla:

trimetyylialkyyliammoniumkloridi

Etyyliamiini käytetään väriaineiden, pinta-aktiivisten aineiden ja rikkakasvien torjunta-aineiden valmistuksessa. Esimerkiksi simatsiini, maissia ja vihanneksia rikkakasveilta suojaava rikkakasvien torjunta-aine, saadaan saattamalla etyyliamiini reagoimaan lasketun määrän syanuurikloridia kanssa emäksisessä ympäristössä:

kloorisyanuuri simatsiini

Dietyyliamiini käytetään väriaineiden, torjunta-aineiden, kumin vulkanoinnin kiihdyttimien, korroosionestoaineiden, lääkkeiden ja karkotteiden tuotannossa. Esimerkiksi tunnettu hyttyskarkote DEET saadaan reaktiolla:

happokloridi m-toluiinihappo-N,N-dietyyli- m-toluamidi

Isopropyyliamiini, butyyliamiini, isobutyyliamiini, tiistai-butamiini ja tert- butyyliamiinit käytetään vastaavilla teollisuudenaloilla.

1,6-heksaanidiamiini Käytetään laajasti nailonin synteesiin polykondensaatioreaktiolla 1,4-butaanidikarboksyylihapon (adipiinihapon) kanssa:

Lääkkeistä monet sisältävät erityyppisiä aminoryhmiä. Joten esimerkiksi 1308 lääkkeestä, jotka on lueteltu M.D.:n hakuteoksessa. Mashkovsky, vähintään 70 ovat primäärisiä amiineja, vähintään 52 ovat sekundaarisia ja vähintään 108 ovat tertiäärisiä. Lisäksi lääkkeiden joukossa on 41 kvaternaarista ammoniumsuolaa ja yli 70 karboksyylihappoamidia, 26 aryylisulfonihappoamidia ja 12 ortofosforihappojohdannaisten amidia. On myös syklisiä amideja - laktaameja. On 5 nimeä. Luonnollisten aminohappojen johdannaiset – 14 nimeä. Alla on esimerkkejä lääkkeistä, jotka sisältävät lueteltuja funktionaalisia ryhmiä:

Anestesiini– etyylieetteri P-aminobentsoehappo. Se on primaarinen aromaattinen amiini ja esteri samanaikaisesti.

Sillä on paikallispuudutusvaikutus. Sitä käytetään haavojen ja haavaumien kivun lievitykseen, raskaudenaikaiseen oksenteluun sekä meri- ja ilmaperäisiin sairauksiin.

Baklofeeni– 4-amino-3-( P-kloori)fenyylivoihappo. Se on primaarinen alifaattinen amiini, esteri ja halogeenijohdannainen bentseenisarjasta samanaikaisesti.

Vähentää lihasjännitystä ja sillä on kipua lievittävä vaikutus. Käytetään multippeliskleroosiin.

salbutamoli – 2-hankausta-butyyliamino-1-(4"-hydroksi-3"-hydroksimetyyli)fenyylietanoli. Se on sekundäärinen alifaattinen amiini, sekundäärinen ja primaarinen alkoholi ja fenoli samanaikaisesti.

Sillä on keuhkoputkia laajentava vaikutus ja se estää ennenaikaisia ​​supistuksia raskaana olevilla naisilla. Sitä käytetään keuhkoastman hoitoon ja synnytystyöhön.

Ortofen– 2-(2,6"-dikloori)fenyyliaminofenyylietikkahapon natriumsuola. Se on sekundäärinen aromaattinen amiini, karboksyylihapon suola ja bentseenisarjan halogeenijohdannainen samanaikaisesti.

Sillä on anti-inflammatorisia, analgeettisia ja antipyreettisiä vaikutuksia. Sitä käytetään akuutin reuman, nivelreuman, selkärankareuman, niveltulehduksen ja spondyloartroosin hoitoon.

Isoverine– N-isoamyyli-1,5-pentaanidiamiinidihydrokloridi. Se on samanaikaisesti primaaristen ja sekundaaristen amiinien diammoniumsuola.

Alentaa verenpainetta, lisää sävyä ja tehostaa kohdun lihasten supistuksia. Sitä käytetään synnytyksen kiihdyttimenä ja kohdun supistusten stimuloimiseen synnytyksen jälkeisellä kaudella.

Metyleenisininen– N,N,N’,N’-tetrametyylitioniinikloridi. Se on sekä tertiäärinen rasva-aromaattinen amiini että saman amiinin ammoniumsuola. Lisäksi se sisältää heteroaromaattisen renkaan, jossa on "pyridiini" typpiatomi.

Käytetään ulkoisesti palovammojen, pyoderman ja follikuliitin antiseptisenä aineena. Kystiittiä ja virtsaputkentulehdusta varten ontelot pestään 0,02-prosenttisella sinisellä liuoksella.

Pentamiini– 3-metyyli-1,5-bis-(N,N-dimetyyli-N-etyyli)ammonium-3-atsapentaanidibromidi. Se on sekä tertiäärinen alifaattinen amiini että samojen amiinien kaksinkertaisesti kvaternäärinen ammoniumsuola.

Sillä on ganglionia estävää toimintaa. Käytetään hypertensiivisissä kriiseissä, perifeeristen verisuonten kouristuksissa, suoliston ja sappiteiden kouristuksessa, munuaiskoliikkissa, keuhkoastman akuuttien kohtausten lievittämiseen sekä keuhko- ja aivoturvotukseen.

Nikotiiniamidi– 3-pyridiinikarboksyylihappoamidi. Se on karboksyylihappoamidi ja typpeä sisältävän heteroaromaattisen renkaan – pyridiinin – johdannainen.

Sillä on pellagerisia ominaisuuksia, se parantaa hiilihydraattiaineenvaihduntaa ja sillä on positiivinen vaikutus lieviin diabeteksen muotoihin, maksa- ja sydänsairauksiin sekä maha- ja pohjukaissuolihaavaan. Käytetään alhaisen happamuuden omaavaan gastriittiin, akuuttiin ja krooniseen hepatiittiin, kirroosiin, raajojen, munuaisten ja aivojen verisuonten kouristuksiin.

Sulfadimetsiini – 2-(P- aminobentseenisulfamido)-4,6-dimetyylipyrimidiini. Edustaa suurta ryhmää sulfonamidilääkkeitä. Se on sekä sulfanilamidi, primaarinen aromaattinen amiini että typpeä sisältävän heteroaromaattisen renkaan johdannainen – pyrimidiini.

Kuten kaikki tämän ryhmän lääkkeet, sulfadimetsiini on aktiivinen antimikrobinen aine. Sitä käytetään pneumokokki-, streptokokki-, meningokokki-infektioihin, sepsikseen, tippuriin sekä E. colin ja muiden mikrobien aiheuttamiin infektioihin.

Fopuriini - 6-dietyleeniamidofosfamido-2-dimetyyliamino-7-metyylipuriini. Se on samanaikaisesti kolmoisfosfamidi, tertiäärinen aromaattinen amiini ja typpeä sisältävän heteroaromaattisen polkupyörän johdannainen - puriini

Hemodez– 6 % vesi-suolaliuos matalamolekyylipainoista polyvinyylipyrrolidonia. Polymeerin perusyksikkö sisältää laktaamirenkaan.

Sitoo veressä kiertäviä myrkkyjä ja poistaa ne nopeasti munuaisesteen kautta. Käytetään punataudin, dyspepsian, salmonelloosin ja palovammojen hoitoon myrkytysvaiheessa.

Histidiini– L-β-imidatsolyylialaniini tai L-α-amino-β-(4-imidatsolyyli)propionihappo. Se on α-aminohappo ja typpeä sisältävän heteroaromaattisen renkaan johdannainen - imidatsoli

Histidiini on välttämätön aminohappo; Sitä löytyy eri elimistä, ja se on osa karnosiinia, typpipitoista uuttoainetta lihaksissa. Kehossa se dekarboksyloituu, jolloin muodostuu histamiinia, joka on yksi elintoimintojen säätelyyn osallistuvista kemiallisista tekijöistä (välittäjistä).

Angiotensiiniamidi– L-asparaginyyli-L-arginyyli-L-valyyli-L-tyrosinyyli-L-valyyli-L-histidinyyliasetaatti – L-prolyyli-L-fenyylialaniini. Se on luonnollisista α-aminohapoista koostuvan oktapeptidin etikkahapposuola.

Sokkiolosuhteissa sitä käytetään sisäelinten, ihon ja munuaisten verisuonten nopeaan ja voimakkaaseen supistumiseen. Angiotensiiniamidilla on myös kyky supistaa kohdun, suoliston, virtsarakon ja sappirakon sileitä lihaksia. Se stimuloi adrenaliinin vapautumista lisämunuaisista ja aldosteronin tuotantoa.

Amiinit

Amiinit ovat ammoniakin orgaanisia johdannaisia, joissa yksi, kaksi tai kaikki kolme vetyatomia on korvattu hiilivetyradikaaleilla (tyydyttyneillä, tyydyttymättömillä, aromaattisilla).

Amiinien nimi on johdettu hiilivetyradikaalin nimestä, johon on lisätty pääte -amiini tai vastaavan hiilivedyn nimestä etuliitteellä amino-.

CH3-NH2CH3-NH-C2H5

metyyliamiiniyliamiini

fenyyliamiini (aniliini)

Riippuen ammoniakissa hiilivetyradikaaleilla korvattujen vetyatomien lukumäärästä, erotetaan primaariset, sekundaariset ja tertiaariset amiinit:

R - NH 2 R - NH - R"R - N - R"

primaarinen amiinisekundaarinen amiini tertiäärinen amiini

Missä R, R", R"" ovat hiilivetyradikaaleja.

Primäärisiä, sekundaarisia ja tertiäärisiä amiineja voidaan saada ammoniakin alkyloimalla (alkyloimalla alkyyliradikaali). Tässä tapauksessa ammoniakin vetyatomit korvataan vähitellen radikaaleilla ja muodostuu amiinien seos:

NH3 + CH3I - CH3NH2 + HI

CH3NH2 + CH3I- (CH3)2NH + HI

(CH3)2NH + CH3I- (CH3)2N + HI

Tyypillisesti amiinien seoksessa yksi niistä on vallitseva, riippuen lähtöaineiden suhteesta.

Sekundaaristen ja tertiääristen amiinien saamiseksi voit käyttää amiinien reaktiota halogeenialkyylin kanssa:

(CH 3) 2 NH + C 2 H 5 Br - (CH 3) 2 NC 2 H 5 + HBr

Amiineja voidaan saada pelkistämällä nitroyhdisteitä. Tyypillisesti nitroyhdisteet hydrataan katalyyttisesti vedyn kanssa:

C 2 H 5 NO 2 + 3 H 2 - C 2 H 5 NH 2 + 2 H 2 O

Tätä menetelmää käytetään teollisesti aromaattisten amiinien valmistukseen.

Rajoita amiineja. Normaaliolosuhteissa metyyliamiini CH 3 NH 2, dimetyyliamiini (CH 3) 2 NH, trimetyyliamiini (CH 3) 3 N ja etyyliamiini C 2 H 5 NH 2 ovat kaasuja, joiden haju muistuttaa ammoniakkia. Nämä amiinit liukenevat hyvin veteen. Monimutkaisemmat amiinit ovat nesteitä, korkeammat amiinit ovat kiinteitä aineita.

Amiineille on tunnusomaista additioreaktiot, jotka johtavat alkyyliamiinisuolojen muodostumiseen. Esimerkiksi amiinit lisäävät vetyhalogenideja:

(CH3)2NH2 +HCl - [(CH3)2NH3]Cl

Etyyliammoniumkloridi

(CH3)2NH + HBr - [(CH3)2NH2]Br

dimetyyliammoniumbromidi

(CH3)3N + HI - [(CH3)3NH]I

Trimetyyliammoniumjodidi

Tertiääriset amiinit lisäävät hiilivetyjen halogeenijohdannaisia ​​muodostaen tetraalkyyliammoniumsuoloja, esimerkiksi:

(C2H5)3N + C2H5I - [(C2H5)4N]I

Alkyyliamoniumsuolat liukenevat veteen ja joihinkin orgaanisiin liuottimiin. Samalla ne hajoavat ioneiksi:

[(C2H5)4N]I = [(C2H5)4N] + + I -

Tämän seurauksena näiden suolojen vesipitoiset ja vedettömät liuokset johtavat sähkövirtaa. Alkyyliammoniumyhdisteiden kemiallinen sidos on kovalenttinen, muodostuu luovuttaja-akseptorimekanismin mukaisesti:

Metyyliammoniumioni

Kuten ammoniakki, amiinit osoittavat emästen ominaisuuksia vesiliuoksissa. Hydroksidi-ioneja esiintyy liuoksissaan alkyyliamoniaemästen muodostumisen vuoksi:

C 2 H 5 NH 2 + H 2 O = + + OH -

Amiiniliuosten alkalinen reaktio voidaan havaita indikaattoreilla.

Amiinit palavat ilmassa vapauttaen hiilidioksidia, typpeä ja vettä, esimerkiksi:

4(C2H5)2NH + 27O2 - 16CO2 + 2N2 + 22H2O

Primaariset, sekundaariset ja tertiaariset amiinit voidaan erottaa käyttämällä typpihappoa HNO 2 . kun tämä happo reagoi primääristen amiinien kanssa, muodostuu alkoholia ja vapautuu typpeä:

CH 3 - NH 2 + HNO 2 - CH 3 - OH + N 2 + H 2 O

Sekundaariset amiinit antavat typpihapponitrosoyhdisteitä, joilla on tyypillinen haju:

CH 3 - NH 2 - CH3 + HNO 2 - (CH 3) 2 - N=NO+H2O

Tertiääriset amiinit eivät reagoi typpihapon kanssa.

Aniliini C6H5NH2 on tärkein aromaattinen amiini. Se on väritön öljyinen neste, joka kiehuu 184,4 0 C:n lämpötilassa.

Aniliinia saatiin ensimmäisen kerran 1800-luvulla. Venäläinen orgaaninen kemisti N. N. Zinin, joka käytti nitrobentseenin pelkistysreaktiota ammoniumsulfidin (NH 4) 2 S:n kanssa. Teollisuudessa aniliinia saadaan hydraamalla nitrobentseeniä katalyyttisesti kuparikatalyyttiä käyttäen:

C 6 H 5 - NO 2 + 3 H 2 - cu -- C 6 H 5 - NH 2 + 2 H 2 O

Vanha menetelmä nitrobentseenin pelkistämiseksi, joka on menettänyt teollisen merkityksensä, on käyttää rautaa pelkistimenä hapon läsnä ollessa.

Kemiallisilta ominaisuuksiltaan aniliini on monella tapaa samanlainen kuin tyydyttyneet amiinit, mutta niihin verrattuna se on heikompi emäs, mikä johtuu bentseenirenkaan vaikutuksesta. Typpiatomin vapaa elektronihuokos, jonka läsnäolo liittyy pääominaisuuksiin, vedetään osittain bentseenirenkaan P - elektroniseen järjestelmään:

Elektronitiheyden pieneneminen typpiatomissa heikentää aniliinin perusominaisuuksia. Aniliini muodostaa suoloja vain vahvojen happojen kanssa. Esimerkiksi suolahapon kanssa se muodostaa fenyyliammoniumkloridia:

C6H5NH2 + HCl - Cl

Typpihappo muodostaa diatsoyhdisteitä aniliinin kanssa:

C 6 H 5 - NH 2 + NaNO 2 + 2HCl - Cl - + NaCl + 2H 2 O

Diatsoyhdisteet, erityisesti aromaattiset, ovat erittäin tärkeitä orgaanisten väriaineiden synteesissä.

Jotkut aniliinin erityisominaisuudet johtuvat aromaattisen renkaan läsnäolosta sen molekyylissä. Siten aniliini on helposti vuorovaikutuksessa liuoksissa kloorin ja bromin kanssa, ja vetyatomien korvaaminen bentseenirenkaassa, joka sijaitsee orto- ja para-asemissa aminoryhmään nähden, tapahtuu:

Aniliini sulfonoituu, kun sitä kuumennetaan rikkihapolla, jolloin muodostuu sulfaniilihappoa:

Sulfaniilihappo on tärkein välituote väriaineiden ja lääkkeiden synteesissä.

Hydraamalla aniliinia katalyyttien läsnä ollessa, voidaan saada sykloheksyyliamiinia:

C6H5-NH2 + 3H2-C6H11-NH2

Aniliinia käytetään kemianteollisuudessa monien orgaanisten yhdisteiden, mukaan lukien väriaineiden ja lääkkeiden, synteesiin.

Metyyliamiini

Yleisiä perinteisiä nimiä

Monometyyliamiini aminometaani MMA

Kemiallinen kaava CH5N

Moolimassa 31,1 g/mol

Fyysiset ominaisuudet

Tila (vakiotila) väritön kaasu

0,23 Pa s (20 °C:ssa)

Lämpöominaisuudet

Sulamispiste - 94°C

Kiehumispiste - 6°C

Leimahduspiste 8°C

Kemialliset ominaisuudet

Liukoisuus veteen 108 g/100 ml

Jotkut tunnetuimmista amiineista

Metyyliamiini

Metyyliamiini (CH 3 --NH 2) on väritön kaasu, jolla on ammoniakin haju, kiehumispiste? 6,32 °C. Käytetään torjunta-aineiden, lääkkeiden, väriaineiden synteesiin. Tärkeimmät tuotteista ovat N-Metyyli-2-pyrrolidoni (NMP), metyyliformamidi, kofeiini, efedriini ja N,N"-dimetyyliurea. Se on myös vähäinen typen erittyminen luisissa kaloissa.

Metyyliamiini on tyypillinen primaarinen amiini. Metyyliamiini muodostaa suoloja happojen kanssa. Reaktiot aldehydien ja asetaalien kanssa johtavat Schiff-emäksiin. Kun se reagoi esterien tai asyylikloridien kanssa, se tuottaa amideja.

Tyypillisesti käytetty liuosten muodossa: 40 paino-% vedessä, metanolissa, etanolissa tai THF:ssä.

Kuitti

Metyyliamiinin teollinen tuotanto perustuu metanolin reaktioon ammoniakin kanssa korkeissa lämpötiloissa (370 - 430 °C) ja 20 - 30 baarin paineessa. Reaktio tapahtuu kaasufaasissa heterogeenisellä zeoliittipohjaisella katalyytillä. Reaktion sivutuotteina muodostuu myös vettä, dimetyyliamiinia (CH 3) 2 NH ja trimetyyliamiinia (CH 3) 3 N:

CH 3 OH + NH 3 > CH 3 NH 2 + H 2 O

CH 3 NH 2 + CH 3 OH > (CH 3) 2 NH + H 2 O

(CH 3) 2 NH + CH 3 OH > (CH 3) 3 N + H 2 O

Puhdasta metyyliamiinia saadaan toistuvalla tislauksella.

Vaihtoehtoinen metyyliamiinin valmistus perustuu formaldehydin vuorovaikutukseen ammoniumkloridin kanssa kuumennettaessa.

Metyyliamiinin palaminen etenee yhtälön mukaisesti:

4 CH 3 NH 2 + 9 O 2 = 4 CO 2 + 10 H 2 O + 2 N 2

Dimetyyliamiini

Dimetyyliamimni on sekundäärinen amiini, ammoniakin johdannainen, jonka molekyylissä kaksi vetyatomia on korvattu metyyliradikaaleilla. Väritön kaasu, jolla on pistävä, epämiellyttävä haju, joka nesteytyy helposti jäähdytettynä värittömäksi nesteeksi. Syttyvää

CH3-NH-CH3

Sovellus

Käytetään kumin valmistuksessa käytettävien aineiden saamiseksi. Toimii raaka-aineena heptyyli-rakettipolttoaineen tuotannossa. Käytetään kemiallisten aseiden valmistuksessa (tabun).

Trietyyliamiini
Systemaattinen nimi	trietyyliamiini
Kemiallinen kaava
Empiirinen kaava
Moolimassa	101,19 g/mol
Fyysiset ominaisuudet
Kunto (vakiokunto)	nestettä
Tiheys
Lämpöominaisuudet
Sulamislämpötila
Kiehumislämpötila
Leimahduspiste
Muodostumisen entalpia (st. konv.)	99,58 kJ/mol
Ominaishaihdutuslämpö
Höyryn paine	70 hPa (20 °C)
Kemialliset ominaisuudet
Vesiliukoisuus	13,3 g/100 ml
Optiset ominaisuudet
Taitekerroin
Rakenne
Dipoli momentti	0,66 (20 °C) D
Toksikologia
Myrkyllisyys

Trietyyliamiini

Trietyyliamiini on tertiäärinen amiini. Kemiallinen kaava (C 2 H 5) 3 N, käytetään usein nimitystä Et 3 N. Sitä käytetään laajalti yksinkertaisimpana symmetrisenä tertiäärisenä amiinina nestemäisessä tilassa.

Kuitti

Teollisuudessa sitä valmistetaan yhdessä etyyliamiinin, dietyyliamiinin kanssa etanolin höyryfaasiaminoinnissa ammoniakilla Al 2 O 3:n tai SiO 2:n tai niiden seoksen päällä lämpötilassa 350-450°C ja paineessa 20-200 atm tai yli Ni, Co, Cu, Re ja H2 150 - 230 °C:ssa ja paineessa 17 - 35 atm. Saadun seoksen koostumus riippuu alkuperäisistä suhteista.

CH 3 CH 2 OH + NH 3 = CH 3 CH 2 NH 2 + H 2 O

CH 3 CH 2 OH + CH 3 CH 2 NH 2 = (CH 3 CH 2) 2 NH + H 2 O

CH 3 CH 2 OH + (CH 3 CH 2) 2 NH = (CH 3 CH 2) 3 N + H 2 O

Saatu seos erotetaan rektifioimalla

Fyysiset ominaisuudet

Huoneenlämmössä se on liikkuva, väritön neste, jolla on voimakas kalan haju, joka muistuttaa ammoniakkia. Sulamispiste 5 114,8 °C, kiehumispiste 89,5 °C. Liukenee niukasti veteen (alempi kriittinen piste, T = 19,1 °C ja 31,6 paino-% trietyyliamiinia), liukenee hyvin asetoniin, bentseeniin, kloroformiin, sekoittuu etanolin, dietyylieetterin kanssa. Veden kanssa se muodostaa atseotroopin, jonka kp. 75 °C ja sisältää 90 paino-% trietyyliamiinia.

Kemialliset ominaisuudet

Vahvana orgaanisena emäksenä (pKa=10,87) se muodostaa kiteisiä trietyyliammoniumsuoloja orgaanisten ja mineraalihappojen kanssa.

HCl + Et3N > Et3NH + Cl?

Trietyyliamiinia käytetään emäksenä laajasti orgaanisessa synteesissä, erityisesti esterien ja amidien synteesissä asyyliklorideista syntyvän kloorivedyn sitomiseksi.

R2NH + R"C(O)Cl + Et3N > R"C(O)NR2 + Et3NH + Cl?

Käytetään myös dehydrohalogenointireaktiossa

Trietyyliamiini alkyloituu helposti muodostaen kvaternaarisia ammoniumsuoloja

RI + Et3N > Et3NR + I?

Siksi di-isopropyylietyyliamiinia käytetään emäksisen ympäristön luomiseen alkylaattoreiden läsnä ollessa.

Sovellus

Katalysoi polyuretaanivaahtojen ja epoksihartsien muodostumista. Löytyy käyttöä rakettipolttoaineena. Käytetään rikkakasvien torjunta-aineiden, lääkkeiden, maalien valmistuksessa.

Primääristen ja sekundääristen amiinien poistamiseksi se tislataan etikkahappoanhydridillä. Kuivaa KOH:lla ja tislaa.

Turvallisuus

Syttymisraja = 1,2-8 tilavuusprosenttia.

Ärsyttää hengitysteitä, silmiä ja ihoa, voi aiheuttaa vakavia palovammoja suorassa kosketuksessa. MPC = 10 mg/m3

amiinijohdannainen ammoniakkihiilivety

Etyleenidiamiini

Ominaisuudet

Väritön neste, jolla on ammoniakin haju. kiehumispiste 116,5 °C, sulamispiste 8,5 °C, tiheys 0,899 g/cm (20 °C); Etyleenidiamiini liukenee veteen, alkoholiin tai huonommin eetteriin ja liukenematon bentseeniin. On vahva pohja.

Sovellus

Etyleenidiamiinia käytetään valmistukseen saattamalla se reagoimaan kloorietikkahapon kanssa. Sen rasvahapposuoloja käytetään pehmennysaineina tekstiilituotannossa. Etyleenidiamiinia käytetään myös väriaineiden, emulgointiaineiden, lateksin stabilointiaineiden, pehmittimien ja fungisidien valmistuksessa.

Kuitti

Myrkyllisyys

Perinteiset nimet	Fenyyliamiini Aminobentseeni
Kemiallinen kaava
Empiirinen kaava
Moolimassa	93,13 g/mol
Fyysiset ominaisuudet
Tiheys	1,0217 g/cm
Dynaaminen viskositeetti (st. konv.)	3,71 Pa s (20 °C:ssa)
Lämpöominaisuudet
Sulamislämpötila
Kiehumislämpötila
Kemialliset ominaisuudet
Vesiliukoisuus

Anilimn (fenyyliamiini) on orgaaninen yhdiste, jonka kaava on C 6 H 5 NH 2, yksinkertaisin aromaattinen amiini. Se on väritön öljymäinen neste, jolla on ominainen haju, hieman raskaampi kuin vesi ja huonosti siihen liukeneva, liukenee orgaanisiin liuottimiin. Ilmassa se hapettuu nopeasti ja saa punaruskean värin. Varo myrkyllistä! Nimi "aniliini" tulee yhden indigoa sisältävän kasvin nimestä - Indigofera anil (kasvin nykyaikainen kansainvälinen nimi on Indigofera suffruticosa).

Saksalainen kemisti Otto Unverdorben sai aniliinin ensimmäisen kerran vuonna 1826 tislaamalla indigoa kalkilla ja antoi sille nimen "kiteinen".

Vuonna 1834 F. Runge löysi aniliinin kivihiilitervasta ja antoi sille nimen "kyanol".

Vuonna 1841 Yu.F. Frischze sai aniliinia kuumentamalla indigoa KOH-liuoksella ja kutsui sitä "aniliiniksi".

Vuonna 1842 aniliinin hankki N.N. Tsiniini pelkistää nitrobentseeniä (NH 4) 2 S 3:n vaikutuksesta, ja sitä kutsutaan "bentsidaamiksi".

Vuonna 1843 A.V. Hoffmann vahvisti kaikkien lueteltujen yhdisteiden identiteetin.

Aniliinipohjaisen purppuranvärisen mauvais-väriaineen teollinen tuotanto aloitettiin vuonna 1856.

Kemialliset ominaisuudet

Aniliinille on tunnusomaista reaktiot sekä aminoryhmässä että aromaattisessa renkaassa. Näiden reaktioiden ominaisuudet johtuvat atomien keskinäisestä vaikutuksesta. Toisaalta bentseenirengas heikentää aminoryhmän perusominaisuuksia alifaattisiin amiineihin ja jopa ammoniakkiin verrattuna. Toisaalta aminoryhmän vaikutuksesta bentseenirengas muuttuu aktiivisemmaksi substituutioreaktioissa kuin bentseeni. Esimerkiksi aniliini reagoi voimakkaasti bromiveden kanssa muodostaen 2,4,6-tribromianiliinia (valkoinen sakka).

Kuitti

Raudan restaurointi:

4C 6 H 5 NO 2 + 9Fe + 4H 2 O > 4C 6 H 5 NH 2 + 3Fe 3 O 4

Pelkistys vedyllä katalyytin läsnä ollessa ja korkeassa lämpötilassa:

C 6 H 5 NO 2 + 3 H 2 > C 6 H 5 NH 2 + 2 H 2 O

Nitroyhdisteiden pelkistys -- Siniinireaktio:

C6H5NO2 + 3(NH4)2S > C6H5NH2 + 6NH3 + 3S + 2H2O

Tuotanto ja sovellus

Aluksi aniliini saatiin pelkistämällä nitrobentseeniä molekyylivedyllä; aniliinin käytännön saanto ei ylittänyt 15 %. Kun väkevä kloorivetyhappo on vuorovaikutuksessa raudan kanssa, vapautuu atomivetyä, joka on kemiallisesti aktiivisempaa kuin molekyylivety. Ziniinireaktio on tehokkaampi menetelmä aniliinin valmistamiseksi. Nitrobentseeniä kaadettiin reaktiomassaan, joka pelkistettiin aniliiniksi.

Vuodesta 2002 lähtien suurin osa aniliinituotannosta maailmanlaajuisesti käytetään metyylidi-isosyanaattien valmistukseen, jota käytetään sitten polyuretaanien valmistukseen. Aniliinia käytetään myös keinotekoisten kumien, rikkakasvien torjunta-aineiden ja väriaineiden (mauvais purple dye) valmistuksessa.

Venäjällä sitä käytetään pääasiassa välituotteena väriaineiden, räjähteiden ja lääkkeiden (sulfonamidilääkkeet) valmistuksessa, mutta polyuretaanituotannon odotettavissa olevan kasvun vuoksi on keskipitkällä aikavälillä mahdollista saada merkittävä muutos kuvassa.

Myrkylliset ominaisuudet

Aniliinilla on negatiivinen vaikutus keskushermostoon. Aiheuttaa kehon hapen nälänhätää johtuen methemoglobiinin muodostumisesta veressä, hemolyysistä ja punasolujen rappeutuvista muutoksista.

Aniliini tunkeutuu kehoon hengityksen kautta, höyryn muodossa sekä myös ihon ja limakalvojen kautta. Imeytymistä ihon läpi tehostaa lämmittämällä ilmaa tai juomalla alkoholia.

Lievässä aniliinimyrkytyksessä havaitaan heikkoutta, huimausta, päänsärkyä, huulten, korvien ja kynsien syanoosia. Kohtalaisen myrkytystapauksissa havaitaan myös pahoinvointia, oksentelua ja joskus huikeaa kävelyä ja kohonnutta sykettä. Vakavat myrkytystapaukset ovat erittäin harvinaisia. Krooninen aniliinimyrkytys (anilismi) johtaa toksiseen hepatiittiin sekä neuropsyykkisiin häiriöihin, unihäiriöihin, muistin menetyksiin jne.

Aniliinimyrkytyksen sattuessa on ensinnäkin tarpeen poistaa uhri myrkytyksen lähteestä ja pestä lämpimällä (mutta ei kuumalla!) vedellä. Myös hapen hengittäminen hiilen kanssa. Käytetään myös verenlaskua, vastalääkkeiden (metyleenisininen) antamista ja sydän- ja verisuonilääkkeitä. Uhrille on tarjottava rauhaa.

Suurin sallittu aniliinipitoisuus työalueen ilmassa on 3 mg/m3. Vesistöissä (jos ne ovat teollisesti saastuneita) 0,1 mg/l (100 mg/m3).

Etyleenidiamiini

Etyleenidiamiini (1,2-diaminoetaani) H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 on amiiniluokan orgaaninen yhdiste.

Ominaisuudet

Väritön neste, jolla on ammoniakin haju. kiehumispiste 116,5 °C, sulamispiste 8,5 °C, tiheys 0,899 g/cm (20 °C); Etyleenidiamiini liukenee veteen, alkoholiin tai huonommin eetteriin ja liukenematon bentseeniin. On vahva pohja.

Käyttö: Etyleenidiamiinia käytetään valmistukseen saattamalla se reagoimaan kloorietikkahapon kanssa. Sen rasvahapposuoloja käytetään pehmennysaineina tekstiilituotannossa. Etyleenidiamiinia käytetään myös väriaineiden, emulgointiaineiden, lateksin stabilointiaineiden, pehmittimien ja fungisidien valmistuksessa.

Kuitti

Pääasiallinen menetelmä etyleenidiamiinin synteesiin teollisuudessa on ammoniakin vuorovaikutus dikloorietaanin kanssa.

Myrkyllisyys

Etyleenidiamiini on myrkyllistä; sen höyryjen suurin sallittu pitoisuus ilmassa on 0,001 mg/l.

Pyridiini on kuusijäseninen aromaattinen heterosykli, jossa on yksi typpiatomi, väritön neste, jolla on voimakas epämiellyttävä haju; sekoittuu veden ja orgaanisten liuottimien kanssa. Pyridiini on heikko emäs, antaa suoloja vahvojen mineraalihappojen kanssa, muodostaa helposti kaksoissuoloja ja kompleksisia yhdisteitä.

Löytöjen historia

Anderson löysi pyridiinin vuonna 1846 tutkiessaan laihoista luista kuivatislaamalla saatua luuöljyä. Vuonna 1869 Kerner ilmaisi Canizzarolle lähettämässään yksityisessä kirjeessä ajatuksen, että P.:tä voidaan pitää bentseeninä, jossa yksi CH-ryhmä on korvattu typellä. Kernerin mukaan tällainen kaava ei ainoastaan ​​selitä pyridiinin synteesiä, vaan osoittaa pääasiassa, miksi pyridiiniemästen sarjan yksinkertaisimmassa jäsenessä on viisi hiiliatomia. Vuotta myöhemmin Dewar, Kerneristä riippumatta, päätyi samaan kaavaan, joka sitten sai vahvistuksen muiden kemistien myöhemmissä töissä. Myöhemmin Thomsen, Bamberger ja Pechmann, Chamichan ja Dennstedt tutkivat pyridiinin rakennetta. Vuonna 1879 A. Vyshnegradsky ilmaisi mielipiteen, että ehkä kaikki kasviemäkset ovat pyridiinin tai kinoliinin johdannaisia, ja vuonna 1880 Koenigs jopa ehdotti, että vain ne kasviemäkset, joita voidaan pitää pyridiinijohdannaisina, kutsuttaisiin alkaloideiksi. Nykyään "alkaloidien" käsitteen rajat ovat kuitenkin laajentuneet huomattavasti.

Kuitti

Pyridiinin päälähde on kivihiiliterva.

Kemialliset ominaisuudet

Pyridiinillä on tertiaarisille amiineille ominaisia ​​ominaisuuksia: se muodostaa N-oksideja, N-alkyylipyridiniumsuoloja ja voi toimia sigma-luovuttajaligandina.

Samaan aikaan pyridiinillä on ilmeisiä aromaattisia ominaisuuksia. Kuitenkin typpiatomin läsnäolo konjugaatiorenkaassa johtaa vakavaan elektronitiheyden uudelleenjakaumaan, mikä johtaa pyridiinin aktiivisuuden voimakkaaseen laskuun elektrofiilisissä aromaattisissa substituutioreaktioissa. Tällaisissa reaktioissa renkaan meta-asemat reagoivat pääasiassa.

Pyridiinille on tunnusomaista aromaattiset nukleofiiliset substituutioreaktiot, jotka tapahtuvat pääasiassa renkaan orto-para-asemissa. Tämä reaktiivisuus osoittaa pyridiinirenkaan elektronivajaisuuden, joka voidaan tiivistää seuraavaan nyrkkisääntöön: pyridiinin reaktiivisuus aromaattisena yhdisteenä vastaa suunnilleen nitrobentseenin reaktiivisuutta.

Sovellus

Sitä käytetään väriaineiden, lääkeaineiden, hyönteismyrkkyjen synteesissä, analyyttisessä kemiassa, useiden orgaanisten ja joidenkin epäorgaanisten aineiden liuottimena sekä alkoholin denaturoinnissa.

Turvallisuus

Pyridiini on myrkyllistä ja vaikuttaa hermostoon ja ihoon.

Piperidiini

Piperidiini (pentametyleeni-imiini) on heksahydropyridiini, kuusijäseninen tyydyttynyt rengas, jossa on yksi typpiatomi. Väritön, ammoniakin hajuinen neste, joka sekoittuu veteen sekä useimpiin orgaanisiin liuottimiin, muodostaa atseotrooppisen seoksen veden kanssa (35 paino-% vettä, kiehumispiste 92,8°C). Se sisältyy rakenteellisena fragmenttina lääkkeisiin ja alkaloidit. Se sai nimensä mustapippurin latinankielisestä nimestä Piper nigrum, josta se ensin eristettiin.

Oersted eristi ensimmäisen kerran piperidiinin mustapippurista vuonna 1819. Vuonna 1894 sen täydellisen synteesin suorittivat Albert Ladenburg ja Scholz.

Vastaanottomenetelmät

Teollisuudessa pääasiassa hydraamalla pyridiiniä molybdeenidisulfidin tai nikkelin päällä 200 °C:ssa katalyyttinä

Sähkökemiallinen pelkistys

Pyridiinistä pelkistämällä natriumilla absoluuttisessa etanolissa.

Kuumentamallaridia.

NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 * 2HCl > C 5 H 10 NH * HCl

Reaktionaarinen kyky

Kemiallisilta ominaisuuksiltaan piperidiini on tyypillinen sekundaarinen alifaattinen amiini. Se muodostaa suoloja mineraalihappojen kanssa, alkyloituu ja asyloituu helposti typpiatomista ja muodostaa monimutkaisia ​​yhdisteitä siirtymämetallien (Cu, Ni jne.) kanssa. Se nitrosoidaan typpihapolla, jolloin muodostuu N-nitrosopiperidiiniä; kun se altistuu hypokloriiteille emäksisessä ympäristössä, se muodostaa vastaavan N-klooriamiinin C 5 H 10 NCl,

Kun piperidiiniä keitetään väkevän jodihapon kanssa, tapahtuu pelkistävä renkaan aukko, jolloin muodostuu pentaania:

(CH 2) 5 NH + HJ > CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3

Pilkkomisen yhteydessä tyhjentävä metylaatio ja Hoffmannin pilkkominen tuottaa penta-1,3-dieeniä.

Kuumennettaessa rikkihapossa kupari- tai hopeasuolojen läsnä ollessa piperidiini dehydrogenoituu pyridiiniksi.

Esiintyminen luonnossa ja biologinen rooli

Itse piperidiini eristettiin pippurista. Piperidiinirengas on useiden alkaloidien rakenteellinen fragmentti. Siten piperidiinirengas on osa hemlockin sisältämää alkaloidikoniinia ja piperiinikoostumusta, joka antaa mustapippurilla kuuman maun. Myös Fire Ant toksiinissa, Solenopsinissa.

Sovellus

Piperidiiniä käytetään laajasti orgaanisessa synteesissä, sitä käytetään pääkatalyytinä aldolikondensaatiossa, Knoevenagel-reaktiossa, amiinikomponenttina Mannich-reaktiossa ja Michael-reaktiossa.

Piperidiiniä käytetään korkealla kiehuvana sekundaarisena amiinina muuttamaan ketoneja enamiineiksi, jotka voidaan alkyloida tai asyloida b-asemasta (Storkin reaktio).

Turvallisuus

Myrkyllistä sekä joutuessaan iholle että hengitettynä höyryjä. Helposti syttyvä, leimahduspiste 16 °C. Työskentely sen kanssa suoritetaan vetokaapissa.

Kinoliini on heterosyklisen sarjan orgaaninen yhdiste. Käytetään liuottimena rikille, fosforille jne. orgaanisten väriaineiden synteesissä. Kinoliinijohdannaisia ​​käytetään lääketieteessä (plasmosidi, kiniini).

Teollisuustuotanto

Kinoliinia löytyy kivihiilitervasta, josta se uutetaan.

Synteesimenetelmät

Kinoliinijohdannaisia, joissa on substituentit asemissa 2 ja 4, voidaan valmistaa kondensoimalla aniliini (1) ja p-diketoneja (2) happamassa väliaineessa. Tätä menetelmää kutsutaan kinoliinien taistelusynteesiksi.

Aniliinista ja b,c-tyydyttymättömistä aldehydeistä (Döbner-Millerin menetelmä). Tämän reaktion mekanismi on hyvin lähellä Scroup-reaktion mekanismia

2-aminobentsaldehydi- ja karbonyyliyhdisteistä, jotka sisältävät b-metyleeniryhmän (Friedlander-synteesi). Menetelmää ei käytännössä käytetä aniliinin o-karbonyylijohdannaisten alhaisen saatavuuden vuoksi

Aniliinin ja glyserolin kondensaatio rikkihapon läsnä ollessa (Skraup-menetelmä)

Tämän reaktion mekanismia ei ole tarkasti selvitetty, mutta oletetaan, että prosessi tapahtuu aniliinin 1,4-lisäyksenä akroleiiniin. Akroleiini muodostuu glyserolin dehydraation seurauksena rikkihapon läsnä ollessa (akroleenin muodostuminen on vahvistettu: kinoliinia muodostuu myös valmiista akroleiinista ja aniliinista.

Reaktio on erittäin eksoterminen, joten prosessi suoritetaan yleensä rauta(II)sulfaatin läsnä ollessa. Hapettavana aineena käytetään myös arseeni(V)oksidia, jolloin prosessi ei etene yhtä nopeasti kuin nitrobentseenillä ja kinoliinin saanto on suurempi.

Povarovin reaktion mukaan bentsaldehydistä, aniliinista ja alkeenista.

Orto-asyyliasetofenonista ja hydroksidista (en:Camps-kinoliinisynteesi).

β-ketoanilidista (en: Knorr-kinoliinisynteesi).

Aniliinista ja β-ketoestereistä (en: Conrad-Limpach synteesi).

fi:Gould-Jacobsin reaktio

Toksikologia ja turvallisuus

Nisäkkäiden LD50 on useita satoja mg/kg.

Morfoliini

Morfoliini on heterosyklinen yhdiste (tetrahydroksatsiini-1,4). Kemiallinen kaava HN(CH 2 CH 2) 2 O. Käytetään orgaanisessa synteesissä katalyyttinä emäksenä (protonin vastaanottajana), erityisesti geminaalisten ditiolien valmistukseen. Molekyylillä on "tuoli"-rakenne.

Kuitti

Morfoliini valmistetaan dehydratoimalla dietanoliamiinista tai bis(2-kloorietyyli)eetteristä.

Sen puhdistamiseksi se kuivataan dryeriitin päällä, minkä jälkeen se tislataan huolellisesti jakeittain. Tislaus tai kuivaus natriumin päällä on myös suositeltavaa.

Sovellus

Ala

Morfoliini on korroosionestoaine. Morfoliini on yleinen lisäaine, ppm, pH:n säätelyyn sekä fossiilisten polttoaineiden että ydinreaktorijärjestelmissä. Morfoliinia käytetään, koska sen haihtuvuus on lähellä veden haihtuvuutta, eli veteen lisättynä sen pitoisuus vedessä ja höyryssä on sama. Sen pH:ta säätelevä ominaisuus jakautuu sitten höyrygeneraattorin läpi, mikä suojaa korroosiolta. Morfoliini hajoaa hitaasti ilman happea korkeissa lämpötiloissa ja paineissa höyryä muodostavissa järjestelmissä.

Orgaaninen synteesi

Morfoliini käy läpi suurimman osan sekundääriselle amiinikemialle ominaisista reaktioista, koska siinä on happiatomi, joka vetää elektronitiheyden typpiatomista, se on vähemmän nukleofiilinen ja vähemmän emäksinen kuin rakenteellisesti samanlainen sekundaarinen amiini, kuten piperidiini. Tästä syystä se muodostaa pysyvän kloramiinin. Sitä käytetään myös laajalti enamiinien valmistukseen. Morfoliinia käytetään laajalti orgaanisessa synteesissä. Hän esimerkiksi rakentaa estettä linetsolidin ja syöpälääkkeen gefitinibin hankinnassa.

Tutkimuksessa ja teollisuudessa morfoliinin alhaiset kustannukset ja napaisuus ovat johtaneet sen laajaan käyttöön kemiallisten reaktioiden liuottimena.

Turvallisuus

Morfoliini on erittäin helposti syttyvä neste. t. vsp. 35°C, itsesyttymislämpötila 230°C. Höyryt ärsyttävät hengitysteiden limakalvoja ja aiheuttavat polttavan tunteen joutuessaan kosketuksiin ihon kanssa. LD50 1,65 g/kg (hiiret ja marsut, suun kautta); MPC 0,5 mg/m3.

Amiinit ovat ammoniakin orgaanisia johdannaisia.

Hiilivetytähteillä korvattujen vetyatomien lukumäärän perusteella ne erotetaan:

• - ensisijainen R-NH2
• - toissijainen R–NH–R
• - tertiäärinen NR 3

Primääriset amiinit sisältävät NH2-ryhmän, sekundaariset amiinit sisältävät NH-aminoryhmän ja tertiaariset amiinit sisältävät vain tertiäärisen typpiatomin. Ja hieman samanlainen kuin JWH-250.

Nimikkeistö

Amiinien nimi muodostuu typpiatomiin liittyneiden hiilivetyradikaalien nimestä ja jälkiliitteestä -amiini
Aryyliamiinit sekä aineet, joissa on kaksi tai useampia aminoryhmiä, katsotaan hiilivetyjen aminojohdannaisiksi:

1. etyleenidiamiini
2. aniliini
3. N,N-dimetyylianiliini

Kvaternäärisiä ammoniumyhdisteitä ja suoloja pidetään ammoniumionien johdannaisina:

Fyysiset ominaisuudet

Alemmat alifaattiset amiinit ovat värittömiä, syttyviä kaasuja, jotka liukenevat veteen. Korkeammat homologit ovat nesteitä tai kiinteitä aineita. Mitä suurempi molekyylipaino on, sitä pienempi on vesiliukoisuus.
Aryyliamiinit ovat värittömiä nesteitä tai kiinteitä aineita, jotka tummuvat vähitellen joutuessaan alttiiksi ilmalle hapettumisen vuoksi. Niissä on epämiellyttävä haju.
Fyysiset ominaisuudet

Amiinien käyttö

Amiineja itsessään käytetään harvoin, esimerkiksi polyeteenipolyamiinia tai JWH-307:ää käytetään epoksihartsien kovettimena. Amiineja käytetään välituotteina erilaisten orgaanisten aineiden valmistuksessa. Tärkeä paikka on aniliinilla, jonka pohjalta tuotetaan suuri määrä aniliinivärejä. Lisäksi väri määritetään jo itse aniliinin saamisvaiheessa. Aniliinia ilman epäpuhtauksia käytetään sinisen väriaineen saamiseksi. Aniliinia, joka sisältää orto- ja paratoluidiinin seosta, käytetään punaisen väriaineen valmistukseen.

Alifaattiset diamiinit ovat lähtöaineita polyamidien synteesiin, esimerkiksi nailon, jota käytetään laajalti polymeerikalvojen, -kuitujen sekä koneenrakennuksen osien ja kokoonpanojen valmistukseen.

Alifaattisia di-isosyanaatteja käytetään polyuretaanien ja JWH-203:n valmistukseen. Niillä on korkea lujuus ja elastisuus ja erittäin korkea kulutuskestävyys (polyuretaanikengänpohjat) sekä hyvä diffuusio moniin eri materiaaleihin (polyuretaaniliimat). Niitä käytetään laajalti myös vaahdotetussa muodossa (polyuretaanivaahdot).

Tulehduskipulääkkeet sulfonamidit syntetisoidaan sulfaniilihaposta.

LUENTON AIHE: AMIINIT JA AMINOALKOHOLIT

Kysymyksiä:

Yleiset ominaisuudet: rakenne, luokitus, nimikkeistö.

Vastaanottomenetelmät

Fyysiset ominaisuudet

Kemialliset ominaisuudet

Yksittäiset edustajat. Tunnistamismenetelmät.

Yleiset ominaisuudet: rakenne, luokitus, nimikkeistö

Amiinit ovat ammoniakin johdannaisia, joiden molekyylissä on vetyatomit korvattu hiilivetyradikaaleilla.

Luokittelu

1 – Amiinit erotetaan ammoniakin substituoitujen vetyatomien lukumäärän mukaan:

– ensisijainen sisältää aminoryhmän aminoryhmän (–NH 2), yleinen kaava: R–NH 2,

– toissijainen sisältää iminoryhmän (-NH),

yleinen kaava: R1-NH-R2

– tertiäärinen sisältävät typpiatomin, yleinen kaava: R3 –N

Tunnetaan myös yhdisteitä, joissa on kvaternäärinen typpiatomi: kvaternäärinen ammoniumhydroksidi ja sen suolat.

2 – Amiineja erotetaan radikaalin rakenteesta riippuen:

- alifaattinen (tyydyttymätön ja tyydyttymätön)

-alisyklinen

– aromaattinen (sisältää ytimessä aminoryhmän tai sivuketjun)

- heterosyklinen.

Nimistö, amiinien isomeria

1. Amiinien nimet rationaalisen nimikkeistön mukaan johdetaan yleensä niiden hiilivetyradikaalien nimistä, joihin on lisätty pääte -amiini : metyyliamiini CH 3 –NH 2, dimetyyliamiini CH 3 –NH–CH 3, trimetyyliamiini (CH 3) 3 N, propyyliamiini CH 3 CH 2 CH 2 –NH 2, fenyyliamiini C 6 H 5 – NH 2 jne.

2. IUPAC-nimikkeistön mukaan aminoryhmää pidetään toiminnallisena ryhmänä ja sen nimenä amino sijoitetaan ennen pääketjun nimeä:

Amiinien isomerismi riippuu radikaalien isomeriasta.

Menetelmät amiinien valmistamiseksi

Amiineja voidaan valmistaa monin eri tavoin.

A) Halogeenialkyylien vaikutus ammoniakkiin

2NH 3 + CH 3 I ––® CH 3 – NH 2 + NH 4 I

B) Nitrobentseenin katalyyttinen hydraus molekyylivedyllä:

C 6 H 5 NO 2 ––® C 6 H 5 NH 2 + H 2 O

nitrobentseeni kissan aniliini

B) Alempien amiinien (C1-C4) valmistus alkyloimalla alkoholeilla:

350 0 C, Al 2O 3

R–OH + NH 3 –––––––––––® R–NH 2 +H 2 O

350 0 C, Al 2O 3

2R–OH + NH 3 –––––––––––® R 2 –NH +2H 2 O

350 0 C, Al 2O 3

3R–OH + NH 3 –––––––––––® R 3 –N + 3H 2 O

Amiinien fysikaaliset ominaisuudet

Metyyliamiini, dimetyyliamiini ja trimetyyliamiini ovat kaasuja, amiinisarjan keskimmäiset jäsenet ovat nesteitä ja korkeammat jäsenet kiinteitä aineita. Kun amiinien molekyylipaino kasvaa, niiden tiheys kasvaa, niiden kiehumispiste kasvaa ja niiden liukoisuus veteen laskee. Korkeammat amiinit ovat veteen liukenemattomia. Alemmilla amiineilla on epämiellyttävä haju, joka muistuttaa jonkin verran pilaantuneen kalan hajua. Korkeammat amiinit ovat joko hajuttomia tai niillä on hyvin heikko haju. Aromaattiset amiinit ovat värittömiä nesteitä tai kiinteitä aineita, joilla on epämiellyttävä haju ja jotka ovat myrkyllisiä.

Amiinien kemialliset ominaisuudet

Amiinien kemiallinen käyttäytyminen määräytyy aminoryhmän läsnäolon perusteella molekyylissä. Typpiatomin ulkoelektronikuoressa on 5 elektronia. Amiinimolekyylissä, aivan kuten ammoniakkimolekyylissä, typpiatomi käyttää kolme elektronia kolmen kovalenttisen sidoksen muodostumiseen, kun taas kaksi jää vapaaksi.

Vapaan elektroniparin läsnäolo typpiatomissa antaa sille mahdollisuuden kiinnittää protoni, joten amiinit ovat samanlaisia ​​kuin ammoniakki, niillä on emäksisiä ominaisuuksia, ne muodostavat hydroksideja ja suoloja.

Suolan muodostuminen. Amiinit happojen kanssa antavat suoloja, jotka vahvan emäksen vaikutuksesta antavat jälleen vapaita amiineja:

Amiinit antavat suoloja jopa heikon hiilihapon kanssa:

Kuten ammoniakki, amiineilla on perusominaisuuksia, jotka johtuvat protonien sitoutumisesta heikosti dissosioituvaan substituoituun ammoniumkationiin:

Kun amiini liuotetaan veteen, osa veden protoneista kuluu kationin muodostamiseen; Siten liuokseen ilmestyy ylimäärä hydroksidi-ioneja, ja sillä on riittävät alkaliset ominaisuudet värjäämään lakmussinisen ja fenolftaleiinin karmiininpunaiset liuokset. Rajoitussarjan amiinien emäksisyys vaihtelee hyvin pienissä rajoissa ja on lähellä ammoniakin emäksisyyttä.

Metyyliryhmien vaikutus lisää hieman metyylin ja dimetyyliamiinin emäksisyyttä. Trimetyyliamiinin tapauksessa metyyliryhmät estävät jo muodostuvan kationin solvataatiota ja vähentävät sen stabiloitumista ja siten sen emäksisyyttä.

Amiinisuoloja on pidettävä monimutkaisina yhdisteinä. Niiden keskusatomi on typpiatomi, jonka koordinaatioluku on neljä. Vety- tai alkyyliatomit ovat sitoutuneet typpiatomiin ja sijaitsevat sisäpallolla; happojäännös sijaitsee ulkopallolla.

Amiinien asylointi. Kun jotkut orgaanisten happojen johdannaiset (happohalogenidit, anhydridit jne.) vaikuttavat primäärisiin ja sekundäärisiin amiineihin, muodostuu amideja:

Sekundaariset amiinit typpihapon kanssa antavat nitrosamiinit- kellertäviä nesteitä, heikosti veteen liukenevia:

Tertiaariset amiinit kestävät kylmässä laimean typpihapon vaikutuksen (ne muodostavat typpihapon suoloja), ankarammissa olosuhteissa yksi radikaaleista halkeilee ja muodostuu nitrosoamiinia.

Diamiineja

Diamiineilla on tärkeä rooli biologisissa prosesseissa. Yleensä ne liukenevat helposti veteen, niillä on tyypillinen haju, niillä on erittäin alkalinen reaktio ja ne ovat vuorovaikutuksessa ilmassa olevan CO 2:n kanssa. Diamiinit muodostavat pysyviä suoloja kahden ekvivalentin happoa kanssa.

Etyleenidiamiini (1,2-etaanidiamiini) H2NCH2CH2NH2. Se on yksinkertaisin diamiini; voidaan saada ammoniakin vaikutuksesta eteenibromidin kanssa:

Tetrametyleenidiamiini (1,4-butaanidiamiini) tai putreskiini, NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 ja pentametyleenidiamiini (1,5-pentaanidiamiini) NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 tai kadaveriini. Ne löydettiin proteiiniaineiden hajoamistuotteista; muodostuvat diaminohappojen dekarboksylaatiosta ja niitä kutsutaan ptomaines(kreikaksi - ruumis), niitä pidettiin aiemmin "kadaverisena myrkkynä". Nyt on havaittu, että mätänevien proteiinien myrkyllisyys ei johdu ptomaineista, vaan muiden aineiden läsnäolosta.

Putreskiini ja cadaveriini muodostuvat monien mikro-organismien (esimerkiksi tetanuksen ja koleran aiheuttajien) ja sienten elintärkeän toiminnan seurauksena; niitä löytyy juustosta, torajyvästä, kärpäsheristä ja panimohiivasta.

Joitakin diamiineja käytetään raaka-aineina polyamidikuitujen ja muovien valmistuksessa. Siten heksametyleenidiamiinista NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 saatiin erittäin arvokas synteettinen kuitu - nylon(USA) tai anid(Venäjä).

Aminoalkoholit

Aminoalkoholit- yhdisteet, joilla on sekafunktioita, joiden molekyyli sisältää amino- ja hydroksiryhmiä.

Aminoetanoli(etanoliamiini) HO-CH2CH2-NH2 tai kolamiini.

Etanoliamiini on paksu öljymäinen neste, joka sekoittuu veteen kaikilta osin ja jolla on vahvoja alkalisia ominaisuuksia. Monoetanoliamiinin lisäksi saadaan myös dietanoliamiinia ja trietanoliamiinia:

Koliini sisältyy lesitiinit- rasvan kaltaiset aineet, jotka ovat hyvin yleisiä eläin- ja kasviorganismeissa ja voidaan eristää niistä. Koliini on kiteinen, erittäin hygroskooppinen massa, joka liukenee helposti ilmaan. Sillä on vahvoja alkalisia ominaisuuksia ja se muodostaa helposti suoloja happojen kanssa.

Kun koliini asyloidaan etikkahappoanhydridillä, se muodostuu koliiniasetaatti, kutsutaan myös asetyylikoliini:

Asetyylikoliinilla on erittäin tärkeä biokemiallinen rooli, koska se on välittäjä (välittäjä), joka välittää virityksen hermoreseptoreista lihaksiin.

Amiinit - nämä ovat ammoniakin (NH 3) johdannaisia, joiden molekyylissä yksi, kaksi tai kolme vetyatomia on korvattu hiilivetyradikaaleilla.

NH3-molekyylissä vetyatomeja korvaavien hiilivetyradikaalien lukumäärän mukaan kaikki amiinit voidaan jakaa kolmeen tyyppiin:

Ryhmää - NH2 kutsutaan aminoryhmäksi. On myös amiineja, jotka sisältävät kaksi, kolme tai useampia aminoryhmiä

Nimikkeistö

Typpeen liittyvien orgaanisten tähteiden nimeen lisätään sana "amiini", ja ryhmät mainitaan aakkosjärjestyksessä: CH3NC3H - metyylipropyyliamiini, CH3N(C6H5)2 - metyylidifenyyliamiini. Korkeammille amiineille nimi kootaan käyttämällä hiilivetyä perustana lisäämällä etuliite "amino", "diamino", "triamino", joka osoittaa hiiliatomin numeerisen indeksin. Joillekin amiineille käytetään triviaaleja nimiä: C6H5NH2 - aniliini (systeeminen nimi - fenyyliamiini).

Amiineille ketju-isomeria, funktionaalisten ryhmien asema-isomeria ja amiinityyppien välinen isomeria ovat mahdollisia

Fyysiset ominaisuudet

Alhaisen rajan primaariset amiinit ovat kaasumaisia ​​aineita, niillä on ammoniakin haju ja ne liukenevat hyvin veteen. Amiinit, joilla on suurempi suhteellinen molekyylipaino, ovat nesteitä tai kiinteitä aineita; niiden liukoisuus veteen laskee molekyylipainon kasvaessa.

Kemialliset ominaisuudet

Amiineilla on samanlaiset kemialliset ominaisuudet kuin ammoniakilla.

1. Vuorovaikutus veden kanssa - substituoitujen ammoniumhydroksidien muodostuminen. Ammoniakin vesiliuoksella on heikkoja alkalisia (emäksisiä) ominaisuuksia. Syynä ammoniakin perusominaisuuksiin on typpiatomissa olevan yksinäisen elektroniparin läsnäolo, joka osallistuu luovuttaja-akseptorisidoksen muodostumiseen vetyionin kanssa. Samasta syystä amiinit ovat myös heikkoja emäksiä. Amiinit ovat orgaanisia emäksiä.

2. Vuorovaikutus happojen kanssa - suolojen muodostuminen (neutralointireaktiot). Emäksenä ammoniakki muodostaa ammoniumsuoloja happojen kanssa. Samoin kun amiinit reagoivat happojen kanssa, muodostuu substituoituja ammoniumsuoloja. Alkalit vahvempina emäksinä syrjäyttävät ammoniakin ja amiinit suoloistaan.

3. Amiinien poltto. Amiinit ovat syttyviä aineita. Amiinien, kuten muidenkin typpeä sisältävien orgaanisten yhdisteiden, palamistuotteita ovat hiilidioksidi, vesi ja vapaa typpi.

Alkylointi on alkyylisubstituentin lisäämistä orgaanisen yhdisteen molekyyliin. Tyypillisiä alkyloivia aineita ovat alkyylihalogenidit, alkeenit, epoksiyhdisteet, alkoholit ja harvemmin aldehydit, ketonit, eetterit, sulfidit ja diatsoalkaanit. Alkylointikatalyyttejä ovat mineraalihapot, Lewis-hapot ja zeoliitit.

Asylointi. Kuumennettaessa karboksyylihappojen kanssa, niiden anhydridit, happokloridit tai esterit, primaariset ja sekundääriset amiinit asyloidaan muodostaen N-substituoituja amideja, yhdisteitä, joissa on -C(O)N-osa.<:

Reaktio anhydridien kanssa tapahtuu miedoissa olosuhteissa. Happokloridit reagoivat vielä helpommin; reaktio suoritetaan emäksen läsnä ollessa syntyvän HCl:n sitomiseksi.

Primääriset ja sekundääriset amiinit reagoivat typpihapon kanssa eri tavoin. Typpihappoa käytetään primääristen, sekundaaristen ja tertiääristen amiinien erottamiseen toisistaan. Primaariset alkoholit muodostuvat primaarisista amiineista:

C2H5NH2 + HNO2 → C2H5OH + N2 + H2O

Tämä vapauttaa kaasua (typpeä). Tämä on merkki siitä, että pullossa on primääristä amiinia.

Sekundaariset amiinit muodostavat keltaisia, huonosti liukenevia nitrosamiineja typpihapon kanssa - yhdisteet, jotka sisältävät fragmentin >N-N=O:

(C2H5)2NH + HNO2 → (C2H5)2N-N=O + H2O

Sekundaarisia amiineja on vaikea jättää huomiotta, nitrosodimetyyliamiinille ominainen haju leviää kaikkialle laboratorioon.

Tertiaariset amiinit yksinkertaisesti liukenevat typpihappoon tavallisissa lämpötiloissa. Kuumennettaessa reaktio alkyyliradikaalien eliminoinnilla on mahdollinen.

Hankintamenetelmät

1. Alkoholien vuorovaikutus ammoniakin kanssa kuumennettaessa Al 2 0 3:n läsnä ollessa katalyyttinä.

2. Alkyylihalogenidien (halogeenialkaanien) vuorovaikutus ammoniakin kanssa. Saatu primaarinen amiini voi reagoida ylimäärän alkyylihalogenidin ja ammoniakin kanssa muodostaen sekundaarisen amiinin. Tertiäärisiä amiineja voidaan valmistaa samalla tavalla

Aminohappoja. Luokittelu, isomeria, nimikkeistö, tuotanto. Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Amfoteeriset ominaisuudet, bipolaarinen rakenne, isoelektrinen piste. Polypeptidit. Yksittäiset edustajat: glysiini, alaniini, kysteiini, kystiini, a-aminokapronihappo, lysiini, glutamiinihappo.

Aminohappoja- nämä ovat hiilivetyjen johdannaisia, jotka sisältävät aminoryhmiä (-NH 2) ja karboksyyliryhmiä -COOH.

Yleinen kaava: (NH 2) f R(COOH) n missä m ja n useimmiten yhtä kuin 1 tai 2. Siten aminohapot ovat yhdisteitä, joilla on sekafunktioita.

Luokittelu

Isomerismi

Aminohappojen, kuten hydroksihappojen, isomeria riippuu hiiliketjun isomeriasta ja aminoryhmän asemasta suhteessa karboksyyliin. (a-, β - ja γ - aminohapot jne.). Lisäksi kaikki luonnolliset aminohapot, paitsi aminoetikkahappo, sisältävät asymmetrisiä hiiliatomeja, joten niissä on optisia isomeerejä (antipodeja). Aminohappoja on D- ja L-sarjat. On huomattava, että kaikki aminohapot, jotka muodostavat proteiineja, kuuluvat L-sarjaan.

Nimikkeistö

Aminohapoilla on yleensä triviaaleja nimiä (esimerkiksi aminoetikkahappoa kutsutaan eri tavalla glykoli tai iciini, ja aminopropionihappo - alaniini jne.). Aminohapon nimi systemaattisen nimikkeistön mukaan koostuu vastaavan karboksyylihapon nimestä, jonka johdannainen se on, lisättynä etuliitteenä sana amino-. Aminoryhmän asema ketjussa on osoitettu numeroilla.

Hankintamenetelmät

1. α-halokarboksyylihappojen vuorovaikutus ylimääräisen ammoniakin kanssa. Näiden reaktioiden aikana halogenoiduissa karboksyylihapoissa oleva halogeeniatomi (katso niiden valmistus, katso § 10.4) korvataan aminoryhmällä. Tuloksena oleva kloorivety sitoo ylimääräisen ammoniakin muodostaen ammoniumkloridia.

2. Proteiinin hydrolyysi. Proteiinien hydrolyysi tuottaa tavallisesti monimutkaisia ​​aminohapposeoksia, mutta erityismenetelmillä näistä seoksista voidaan eristää yksittäisiä puhtaita aminohappoja.

Fyysiset ominaisuudet

Aminohapot ovat värittömiä kiteisiä aineita, liukenevat helposti veteen, sulamispiste 230-300°C. Monilla α-aminohapoilla on makea maku.

Kemialliset ominaisuudet

1. Vuorovaikutus emästen ja happojen kanssa:

a) happona (karboksyyliryhmä on mukana).

b) emäksenä (aminoryhmä on mukana).

2. Vuorovaikutus molekyylin sisällä - sisäisten suolojen muodostuminen:

a) monoaminomonokarboksyylihapot (neutraalit hapot). Monoaminomonokarboksyylihappojen vesiliuokset ovat neutraaleja (pH = 7);

b) monoaminodikarboksyylihapot (happamat aminohapot). Monoaminodikarboksyylihappojen vesiliuoksilla on pH< 7 (кислая среда), так как в результате образования внутренних солей этих кислот в растворе появляется избыток ионов водорода Н + ;

c) diaminomonokarboksyylihapot (emäksiset aminohapot). Diaminomonokarboksyylihappojen vesiliuosten pH on > 7 (emäksinen ympäristö), koska näiden happojen sisäisten suolojen muodostumisen seurauksena liuokseen ilmaantuu ylimäärä OH-hydroksidi-ioneja.

3. Aminohappojen vuorovaikutus keskenään - peptidien muodostuminen.

4. Reagoi alkoholien kanssa muodostaen estereitä.

Aminohappojen, jotka eivät sisällä ylimääräisiä NH2- tai COOH-ryhmiä, isoelektrinen piste on kahden pK-arvon aritmeettinen keskiarvo: vastaavasti alaniinille .

Useiden muiden aminohappojen, jotka sisältävät ylimääräisiä happamia tai emäksisiä ryhmiä (asparagiini- ja glutamiinihappo, lysiini, arginiini, tyrosiini jne.), isoelektrinen piste riippuu myös näiden aminohappojen radikaalien happamuudesta tai emäksisyydestä. Esimerkiksi lysiinille pI tulisi laskea puolesta α- ja ε-NH2-ryhmien pK-arvojen summasta, joten pH-alueella 4,0-9,0 lähes kaikki aminohapot esiintyvät pääasiassa kahtaisionien muodossa protonoidun aminoryhmän ja dissosioituneen karboksyyliryhmän kanssa.

Polypeptidit sisältävät yli kymmenen aminohappotähdettä.

Glysiini (aminoetikkahappo, aminoetaanihappo) on yksinkertaisin alifaattinen aminohappo, ainoa aminohappo, jolla ei ole optisia isomeerejä. Empiirinen kaava C2H5NO2

Alaniini (aminopropaanihappo) on alifaattinen aminohappo. α-alaniini on osa monia proteiineja, β-alaniini on osa useita biologisesti aktiivisia yhdisteitä. Kemiallinen kaava NH2-CH-CH3-COOH. Alaniini muuttuu helposti glukoosiksi maksassa ja päinvastoin. Tätä prosessia kutsutaan glukoosi-alaniinisykliksi ja se on yksi maksan glukoneogeneesin pääreiteistä.

Kysteiini (α-amino-β-tiopropionihappo; 2-amino-3-sulfanyylipropaanihappo) on alifaattinen rikkiä sisältävä aminohappo. Optisesti aktiivinen, esiintyy L- ja D-isomeerien muodossa. L-kysteiini on osa proteiineja ja peptidejä ja sillä on tärkeä rooli ihokudoksen muodostumisessa. Tärkeää detoksifikaatioprosesseille. Empiirinen kaava C3H7NO2S.

Kystiini (kemiallinen) (3,3"-ditio-bis-2-aminopropionihappo, disysteiini) on alifaattinen rikkiä sisältävä aminohappo, värittömiä kiteitä, liukenee veteen.

Kystiini on koodaamaton aminohappo, joka on kysteiinin oksidatiivisen dimerisoitumisen tuote, jonka aikana kaksi kysteiinin tioliryhmää muodostavat kystiinidisulfidisidoksen. Kystiini sisältää kaksi aminoryhmää ja kaksi karboksyyliryhmää ja on kaksiemäksinen diaminohappo. Empiirinen kaava C6H12N2O4S2

Kehossa niitä löytyy pääasiassa proteiineista.

Aminokapronihappo (6-aminoheksaanihappo tai ε-aminokapronihappo) on hemostaattinen lääke, joka estää profibrinolysiinin muuttumisen fibrinolysiiniksi. Ällöttävä-

kaava C6H13NO2.

Lysiini (2,6-diaminoheksaanihappo) on alifaattinen aminohappo, jolla on selvät emäsominaisuudet; välttämätön aminohappo. Kemiallinen kaava: C6H14N2O2

Lysiini on osa proteiineja. Lysiini on välttämätön aminohappo, osa melkein mitä tahansa proteiinia, välttämätön kasvulle, kudosten korjaamiselle, vasta-aineiden, hormonien, entsyymien, albumiinien tuotannolle.

Glutamiinihappo (2-aminopentaanidihappo) on alifaattinen aminohappo. Elävissä organismeissa glutamiinihappoa on glutamaattianionin muodossa proteiineissa, useissa pienimolekyylisissä aineissa ja vapaassa muodossa. Glutamiinihapolla on tärkeä rooli typen aineenvaihdunnassa. Kemiallinen kaava C5H9N1O4

Glutamiinihappo on myös välittäjäaineaminohappo, yksi tärkeimmistä "kiihottavien aminohappojen" luokan edustajista. Glutamaatin sitoutuminen spesifisiin hermosolureseptoreihin johtaa jälkimmäisten virittymiseen.

Yksinkertaiset ja monimutkaiset proteiinit. Peptidisidos. Proteiinimolekyylin primaarisen, sekundaarisen, tertiäärisen ja kvaternaarisen rakenteen käsite. Sidostyypit, jotka määräävät proteiinimolekyylin avaruudellisen rakenteen (vety, disulfidi, ioni, hydrofobinen vuorovaikutus). Proteiinien fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet (saostumisreaktiot, denaturaatioreaktiot, värireaktiot). Isoelektrinen piste. Proteiinien merkitys.

Proteiinit - Nämä ovat luonnollisia suurimolekyylisiä yhdisteitä (biopolymeerejä), joiden rakenteellisen perustan muodostavat α-aminohappotähteistä rakennetut polypeptidiketjut.

Yksinkertaiset proteiinit (proteiinit) ovat suurimolekyylisiä orgaanisia aineita, jotka koostuvat alfa-aminohapoista, jotka on yhdistetty ketjuun peptidisidoksella.

Monimutkaiset proteiinit (proteiinit) ovat kaksikomponenttisia proteiineja, jotka sisältävät peptidiketjujen (yksinkertainen proteiini) lisäksi ei-aminohappokomponentin - proteettisen ryhmän.

Peptidisidos - eräänlainen amidisidos, joka syntyy proteiinien ja peptidien muodostumisen aikana yhden aminohapon a-aminoryhmän (-NH2) ja toisen aminohapon a-karboksyyliryhmän (-COOH) vuorovaikutuksen seurauksena.

Primäärirakenne on aminohapposekvenssi polypeptidiketjussa. Primaarirakenteen tärkeitä piirteitä ovat konservoituneet motiivit - aminohappojen yhdistelmät, joilla on keskeinen rooli proteiinien toiminnassa. Konservoituneet motiivit säilyvät koko lajin evoluution ajan, ja niitä voidaan usein käyttää tuntemattoman proteiinin toiminnan ennustamiseen.

Toissijainen rakenne on polypeptidiketjun fragmentin paikallinen järjestys, joka on stabiloitu vetysidoksilla.

Tertiäärinen rakenne on polypeptidiketjun (proteiinin muodostavien atomien spatiaalisten koordinaattien joukko) avaruudellinen rakenne. Rakenteellisesti se koostuu erityyppisten vuorovaikutusten stabiloimista toissijaisista rakenneelementeistä, joissa hydrofobisilla vuorovaikutuksilla on kriittinen rooli. Seuraavat osallistuvat tertiäärisen rakenteen vakauttamiseksi:

kovalenttiset sidokset (kahden kysteiinitähteen välillä - disulfidisillat);

ionisidokset aminohappotähteiden vastakkaisesti varautuneiden sivuryhmien välillä;

vetysidokset;

hydrofiilis-hydrofobiset vuorovaikutukset. Kun proteiinimolekyyli on vuorovaikutuksessa ympäröivien vesimolekyylien kanssa, sillä on taipumus laskostua niin, että aminohappojen ei-polaariset sivuryhmät eristetään vesiliuoksesta; pooliset hydrofiiliset sivuryhmät ilmestyvät molekyylin pinnalle.

Kvaternäärinen rakenne (tai alayksikkö, domeeni) - useiden polypeptidiketjujen suhteellinen järjestys osana yhtä proteiinikompleksia. Proteiinimolekyylit, jotka muodostavat kvaternäärisen rakenteen omaavan proteiinin, muodostuvat erikseen ribosomeihin ja vasta synteesin päätyttyä muodostavat yhteisen supramolekyylirakenteen. Kvaternäärisen rakenteen omaava proteiini voi sisältää sekä identtisiä että erilaisia ​​polypeptidiketjuja. Kvaternaarisen rakenteen stabiloitumiseen osallistuvat samantyyppiset vuorovaikutukset kuin tertiäärisen rakenteen stabiloinnissa. Supramolekulaariset proteiinikompleksit voivat koostua kymmenistä molekyyleistä.

Fyysiset ominaisuudet

Proteiinien ominaisuudet ovat yhtä erilaisia ​​kuin niiden suorittamat toiminnot. Jotkut proteiinit liukenevat veteen muodostaen tavallisesti kolloidisia liuoksia (esimerkiksi munanvalkuaista); muut liukenevat laimeisiin suolaliuoksiin; toiset ovat liukenemattomia (esimerkiksi sisäkudosten proteiinit).

Kemialliset ominaisuudet

Aminohappotähteiden radikaaleissa proteiinit sisältävät erilaisia ​​funktionaalisia ryhmiä, jotka voivat osallistua moniin reaktioihin. Proteiinit käyvät läpi hapetus-pelkistysreaktioiden, esteröitymisen, alkyloinnin, nitraation ja voivat muodostaa suoloja sekä happojen että emästen kanssa (proteiinit ovat amfoteerisia).

Esimerkiksi albumiini - munanvalkuainen - saostuu 60-70°:n lämpötilassa liuoksesta (koaguloituu) menettäen kykynsä liueta veteen.