Comment appeler les amines. Formule générale des amines

Toute amine possède un doublet libre d’électrons sur son atome d’azote. Lorsqu'une amine pénètre dans l'eau, les protons de l'eau peuvent, grâce à un mécanisme donneur-accepteur, former une nouvelle liaison polaire covalente avec un atome d'azote, produisant ainsi un ion alkyle ou arylammonium. L'eau qui a perdu un proton devient un ion hydroxyde. L'environnement devient alcalin. Les amines sont donc des bases. La force de ces bases dépend de la nature et du nombre de radicaux associés à l'azote. Les radicaux aliphatiques, tels que méthyle, éthyle, etc., présentant leurs propriétés donneuses d'électrons, augmentent la basicité des amines. Les radicaux aromatiques, au contraire, du fait de la délocalisation d'une paire d'électrons sur le cycle benzénique, réduisent fortement la basicité. En termes de théorie de la résonance de Linus Pauling, cela ressemble à ceci :

Comme vous pouvez le constater, un doublet non liant d’électrons n’est présent sur l’atome d’azote que dans l’une des structures de résonance (formes mésomères). Dans les trois autres structures bipolaires, au contraire, il y a un « + » sur l'atome d'azote – une charge qui empêche naturellement la protonation. C'est la raison de la forte diminution de la basicité. Disponibilité en O- Et P- positions de charges négatives nous permettent de faire une hypothèse sur la facilité des réactions de substitution électrophile se produisant précisément dans ces positions, où la particule attaquante est un cation (par exemple,

) Vous trouverez ci-dessous des exemples de réactions de ce type avec des amines aromatiques.

Quantitativement, la force des bases est caractérisée par les valeurs K b ou leurs logarithmes négatifs pK b . L'indice « b » signifie qu'il s'agit de la constante d'équilibre entre la base, qui est une amine, et son acide conjugué, c'est-à-dire l'ion ammonium :

Par définition, une telle réaction réversible est décrite par l'expression analytique :

Puisque la concentration en eau dans les solutions aqueuses diluées est pratiquement constante et égale à 55,5 mole/l, alors il est inclus dans la « nouvelle » constante d’équilibre :

En multipliant le numérateur et le dénominateur du côté droit de l'équation par [H + ] et en tenant compte du fait que [H + ] [OH - ] = K w = 10 -14, nous obtenons :

Logarithmiser cette expression analytique à l'aide de logarithmes décimaux,

on arrive à l'équation :

En changeant les signes à l'opposé et en introduisant la notation généralement admise : - lg = p, on obtient :

Puisque le logarithme de l'unité dans n'importe quelle base est égal à zéro et que 14 est pH = pOH, il est évident que pK b correspond à la valeur de la concentration en ions hydroxyle à laquelle la moitié des cations ammonium iront avec l'élimination d'un proton en une amine libre. La valeur pK b pour les bases a la même signification que la valeur pK a pour les acides. Vous trouverez ci-dessous un tableau dont les données montrent l'influence de la nature des radicaux et de leur quantité sur les valeurs des constantes de basicité de diverses amines.

Nom de base	Formule de base	Type de socle	K b à 25 o C	Valeur pK b à 25 o C
Ammoniac			1,75 10 -5	4,75
Méthylamine		Primaire alifat	4,60 10 - 4	3,34
Éthylamine		Primaire alifat	6,50 10 - 4	3,19
Butylamine		Primaire alifat	4,00 10 - 4	3,40
Isobutamine		Primaire alifat	2,70 10 - 4	3,57
Deut.-butylamine		Primaire alifat	3,60 10 - 4	3,44
Tret-butylamine		Primaire alifat	2,80 10 - 4	3,55
Benzylamine		Primaire alifat	2,10 10 -5	4,67
Diméthylamine		Secondaire alifat	5,40 10 -4	3,27
Diéthylamine		Secondaire alifat	1,20 10 - 3	2,91
Triméthylamine		Tertiaire alifat	6,50 10 -5	4,19
Triéthylamine		Tertiaire alifat	1,00 10 - 3	3,00
Aniline		Primaire arôme.	4,30 10 - 10	9,37
P.-toluidine		Primaire arôme.	1,32 10 -9	8,88
P.-nitroaniline		Primaire arôme.	1,00 10 - 13	13,0
N,N-diméthylaniline		Tertiaire gras aromatique	1,40 10 -9	8,85
Diphénylamine		Secondaire arôme.	6,20 10 -14	13,21
Pyridine		Hétéroaromatique	1,50 10 - 9	8,82
Quinoléine		Hétéroaromatique	8,70 10 -10	9,06
Pipéridine		Secondaire alifat et hétérocyclique	1,33 10 -3	3,88
Hydrazine			9,30 10 -7	6,03
Hydroxylamine			8,90 10 - 9	8,05
Éthanolamine		Prod. d'abord alif.	1,80 10 - 5	4,75

Ces tableaux nous permettent de tirer les conclusions suivantes :

1) Les amines aliphatiques sont des bases beaucoup plus fortes que les amines aromatiques (environ 100 000 à 1 000 000 de fois)

2) Les amines hétéroaromatiques sont proches en basicité des amines aromatiques.

3) La basicité des amines aromatiques est fortement influencée par les substituants situés dans paire- position par rapport au groupe amino. Les substituants donneurs d'électrons augmentent la basicité de l'amine, tandis que les substituants attracteurs d'électrons la réduisent fortement. Le rapport de basicité des amines aromatiques contenant des groupes méthyle et nitro dans la position indiquée est d'environ 10 000 : 1.

4) Les amines aliphatiques secondaires sont légèrement plus basiques que les amines primaires, tandis que les amines aliphatiques tertiaires ont une basicité au même niveau.

5) La nature du radical dans les amines primaires n'affecte pas de manière significative la basicité de l'amine.

6) Les amines hétérocycliques saturées ont une basicité au niveau des amines aliphatiques secondaires.

7) Les amines aromatiques grasses ont une basicité au niveau des amines aromatiques.

8) Les amines aromatiques secondaires ont une basicité environ 10 000 fois inférieure à celle des amines primaires.

9) Les atomes électronégatifs liés dans une molécule à l'atome d'azote du groupe amino réduisent sa basicité de 10 (azote) et 1000 fois (oxygène).

10) Un atome d'oxygène séparé du groupe amino par deux groupes méthylène réduit sa basicité de seulement 67 fois.

Il convient également de noter que la basicité des amides d'acide due à l'effet attracteur d'électrons du groupe carbonyle est très faible - voire inférieure à celle des amines aromatiques secondaires : pour l'acétamide pK b = 13,52 ; pour l'acétanilide pK b = 13,60 et pour l'urée pK b = 13,82

acétamide acétanilide urée

Comme des motifs amines primaires, secondaires et tertiaires réagir avec des acides:

bromure de propylamine et de propylammonium

sulfate de diméthylamine et de diméthylammonium

perchlorate de triméthylamine et de triméthylammonium

Avec des acides polybasiques non seulement des moyennes peuvent être établies, mais et sels d'acide:

hydrogénosulfate de diméthylamine et de diméthylammonium

dihydrogène orthophosphate de méthylisobutylamine et de méthylisobutylammonium

Aromates primaires, et amines aromatiques grasses secondaires et tertiaires avec des solutions aqueuses diluées d'acides forts donnent également sel:

Ils sont également capables de former sel Sous l'influence acides forts concentrés, mais à dilué avec de l'eau ces sels hydrolyser, donnant une base faible, c'est-à-dire amine mère:

Comme des fondations très fragiles, ne donne pas de sel ni avec des acides chlorhydrique ni sulfurique concentrés. Certes, la triphénylamine produit toujours du perchlorate avec l'acide perchlorique :

.

Amines aliphatiques primaires réagir en deux temps : dans le premier, extrêmement instable dans l'eau même refroidie sel de diazonium, qui dans la deuxième étape réagit avec l'eau pour former alcool:

chlorure de propylamine et de propyldiazonium

propanol-1

Dans la réaction d'une amine primaire avec du nitrite de sodium et de l'acide chlorhydrique, dégagement de gaz(les bulles sont bien visibles) et odeur de poisson changements d'amine à l'alcool est une réaction qualitative à une amine aliphatique primaire.

Si l’on résume les deux réactions ci-dessus, on obtient :

Amines secondaires réagissent complètement différemment : sous l'influence du nitrite de sodium et de l'acide chlorhydrique, N-nitrosamine- connexion très stable même chauffée :

méthyléthylamine N-nitrosométhyléthiamine

Dans la réaction d'une amine aliphatique secondaire avec du nitrite de sodium et de l'acide chlorhydrique, formation d'une huile jaune, peu soluble dans l'eau et d'odeur extrêmement désagréable est une réaction qualitative à une amine aliphatique secondaire.

Nitrosamines - cancérigènes : quels que soient le lieu et le mode d'entrée dans l'organisme d'un animal de laboratoire, ils provoquent le cancer du foie. Largement utilisé en oncologie expérimentale. Ils agissent par résorption, c'est-à-dire à travers la peau.

Amines aliphatiques tertiaires réagir à partir d'un mélange de nitrite de sodium et d'acide chlorhydrique seulement avec de l'acide:

Il n'y a aucun effet visible dans cette réaction. L'odeur s'affaiblit.

Amines aromatiques primaires réagir pour former relativement stable à des températures de 0 à 5 o C sels de diazonium. Cette réaction a été publiée pour la première fois en 1858 dans une revue chimique allemande par Peter Griess et porte son nom :

La réaction de Griess implique de nombreux homologues de l'aniline contenant des substituants alkyle dans o-,m- Et P.-position par rapport au groupe amino :

Il comprend également les dérivés de l'aniline contenant des substituants électroattracteurs et donneurs d'électrons et des substituants d'un groupe spécial, par exemple :

Avec l'acide bromhydrique, la réaction est plus rapide, mais elle est rarement utilisée et uniquement en laboratoire en raison du coût élevé et de la rareté de cet acide.

Dans la production de sels de diazonium, ils sont immédiatement utilisés pour les étapes de synthèse suivantes, mais en laboratoire ils sont souvent isolés par réaction d'échange avec une solution saturée de tétrafluoroborate de sodium :

Les sels de diazonium sont le plus souvent utilisés pour obtenir de nombreux colorants azoïques par couplage azoïque avec des phénols (naphtols) et des amines tertiaires aromatiques, par exemple :

Le colorant azoïque obtenu est un indicateur de pH : dans un environnement acide, en raison de la formation d'une liaison hydrogène, il présente une structure plate dans laquelle l'effet donneur d'électrons du groupe hydroxyle est affaibli - cette forme est colorée en jaune. Dans le groupe alcalin, un proton est retiré du groupe hydroxyle, un « ion phénolate » apparaît, qui est le substituant ED le plus fort, et la couleur passe au rouge-orange :

Le rôle de la soude dans la réaction de couplage azoïque est la liaison de l'acide chlorhydrique (ou autre acide fort) résultant en un sel d'acide - le bicarbonate de sodium :

Un mélange de carbonate de sodium et de bicarbonate de sodium est une solution tampon qui crée un environnement légèrement alcalin.

Avec les amines aromatiques tertiaires, le couplage azoïque doit s'effectuer dans un environnement légèrement acide, ce qui est assuré par l'ajout de sels hydrolysants au niveau de l'anion, par exemple l'acétate de sodium. Dans un environnement fortement acide, l'amine produit un sel d'ammonium dont le cation ne réagit pas naturellement avec le cation diazonium.

L'acétate de sodium réagit instantanément avec l'acide chlorhydrique résultant. Le résultat est une solution tampon composée d’acide acétique faible et d’un excès d’acétate de sodium. Il fournit un environnement légèrement acide :

Amines aromatiques secondaires réagir avec du nitrite de sodium et de l'acide chlorhydrique avec l'éducation N-nitrosamines. Par exemple, la N-méthylaniline donne la N-nitroso-N-méthylaniline, une huile jaune à l'odeur extrêmement désagréable, qui durcit à 13 °C :

Les N-nitrosoamines aromatiques, comme les aliphatiques, sont cancérigènes. Ils provoquent également le cancer du foie et sont également utilisés en oncologie expérimentale.

Les N-nitrosoamines aromatiques sous l'influence du chloro- ou du bromure d'hydrogène sec ou sous l'influence de l'acide sulfurique concentré subissent un réarrangement, publié pour la première fois en 1886 dans une revue chimique allemande par O. Fischer et E. Hepp. Dans ces conditions, le groupe nitroso est transféré sélectivement vers P.-position:

La 4-nitroso-N-méthylaniline obtenue à la suite d'un réarrangement a des propriétés physiques et une activité biologique complètement différentes. C'est un solide vert avec un point de fusion de 113 ° C. Il est fluorescent dans les solutions de solvants organiques. Ce n'est pas cancérigène, bien qu'il provoque des dermatites.

Amines aromatiques tertiaires réagir avec du nitrite de sodium et de l'acide chlorhydrique, Donnant Composés C-nitrosés. Le groupe nitroso est dirigé sélectivement vers P.-position:

Les composés C-nitroso sont facilement réduits avec de l'hydrogène sur le nickel de Raney. Cela produit des dialkyldiamines asymétriques, par exemple :

Les sels d'amines aliphatiques et aromatiques peuvent être facilement reconvertis en amines par l'action d'alcalis, par exemple :

perchlorate de propylammonium propylamine

hydrogénosulfate de méthylpropylammonium méthylpropylamine

Bases d'ammonium quaternaire, au contraire, peut se traduire par sels d'ammonium quaternaire action acides :

Hydroxyde de diméthyléthylisopropylammonium chlorure de diméthyléthylisopropylammonium

Comme vous pouvez le voir, il s'agit d'une réaction courante de neutralisation d'un alcali avec un acide - du sel et de l'eau sont obtenus.

À la page 19 de ce manuel, il a été suggéré que les réactions de substitution électrophile se produisent facilement dans les amines aromatiques ortho- Et paire-position du cycle benzénique. En effet, l'aniline est facilement bromée dans toutes ces positions à la fois :

Les N,N-dialkylanilines sont sulfonées, nitrées et diazotées en ortho- Et paire-postes :

L'acétate de sodium convertit un acide complexe fort en un acide faible : acide acétique :

Application d'amines

L'amine primaire la plus simple est méthylamine utilisé dans la synthèse d'insecticides, de fongicides, d'accélérateurs de vulcanisation, de tensioactifs, de médicaments, de colorants, de carburants pour fusées et de solvants. Par exemple, la N-méthyl-2-pyrrolidone, un solvant populaire pour les vernis et certains colorants, est obtenue en faisant réagir de la méthylamine avec la γ-butyrolactone (ester cyclique de l'acide 4-hydroxybutanoïque) :

γ-butyrolate N-méthyl-2-pyrrolidone

L'amine secondaire la plus simple est diméthylamine utilisé dans la synthèse d'insecticides, d'herbicides, d'accélérateurs de vulcanisation, de tensioactifs, de nombreux médicaments, colorants et solvants aussi importants que le diméthylforiamide (DMF), le diméthylacétamide (DMAA) et l'hexaméthylphosphorotriamide (HMPTA) ou l'hexaméthapol. Le DMF est produit industriellement, par exemple en faisant réagir de la diméthylamine avec de l'ester méthylique de l'acide formique :

formiate de méthyle diméthylamine DMF méthanol

Le DMAA est produit industriellement en faisant réagir de la diméthylamine avec de l'anhydride acétique :

anhydride acétique DMAA

La synthèse industrielle de l'hexaméthapol implique l'interaction de la diméthylamine avec l'oxychlorure de phosphore :

trichlorure de phosphore HMPTA

L'amine tertiaire la plus simple est triméthylamine utilisé dans la synthèse de bases d'ammonium quaternaire, d'agents de flottation, de retardateurs, d'additifs alimentaires. Par exemple, la dernière étape de la synthèse de la carbacholine, un médicament utilisé dans le traitement du glaucome et de l'atonie intestinale ou vésicale postopératoire, implique l'interaction de la triméthylamine avec le dérivé carbamoyle de la chlorhydrine d'éthylène :

carbacholine

Les tensioactifs cationiques sont obtenus de la même manière :

chlorure de triméthylalkylammonium

Éthylamine utilisé dans la production de colorants, de tensioactifs et d'herbicides. Par exemple, la simazine, un herbicide destiné à protéger le maïs et les légumes des mauvaises herbes, est obtenue en faisant réagir de l'éthylamine avec la quantité calculée de chlorure cyanurique dans un environnement alcalin :

chlorocyanure simazine

Diéthylamine utilisé dans la production de colorants, de pesticides, d'accélérateurs de vulcanisation du caoutchouc, d'inhibiteurs de corrosion, de médicaments et de répulsifs. Par exemple, le célèbre anti-moustique DEET est obtenu par la réaction :

chlorure d'acide m-acide toluique N,N-diéthyl- m-toluamide

Isopropylamine, butylamine, isobutylamine, You are-butiamine et ter- butylamines utilisé dans des industries similaires.

1,6-hexanediamine largement utilisé pour la synthèse du nylon par réaction de polycondensation avec l'acide 1,4-butanedicarboxylique (adipique) :

Parmi les médicaments, beaucoup contiennent des groupes aminés de différents types. Ainsi, par exemple, sur 1308 médicaments répertoriés dans l'ouvrage de référence M.D.. Mashkovsky, au moins 70 sont des amines primaires, au moins 52 sont secondaires et au moins 108 sont tertiaires. En outre, parmi les médicaments figurent 41 sels d'ammonium quaternaire et plus de 70 amides d'acides carboxyliques, 26 amides d'acides arylsulfoniques et 12 amides de dérivés de l'acide orthophosphorique. Il existe également des amides cycliques - des lactames. Il y a 5 noms. Dérivés d'acides aminés naturels – 14 noms. Vous trouverez ci-dessous des exemples de médicaments contenant les groupes fonctionnels répertoriés :

Anestezine– éther éthylique P.-acide aminobenzoïque. C'est à la fois une amine aromatique primaire et un ester.

A un effet anesthésique local. Il est utilisé pour soulager la douleur des plaies et des ulcères, contre les vomissements pendant la grossesse et contre les maladies marines et aériennes.

Baclofène– 4-amino-3-( P. acide -chloro)phénylbutanoïque. C'est à la fois une amine aliphatique primaire, un ester et un dérivé halogène de la série benzénique.

Réduit la tension musculaire et a un effet analgésique. Utilisé pour la sclérose en plaques.

Salbutamol – 2-frotte-butylamino-1-(4"-hydroxy-3"-hydroxyméthyl)phényléthanol. C'est une amine aliphatique secondaire, à la fois alcools secondaires et primaires et phénol.

Il a un effet bronchodilatateur et prévient les contractions prématurées chez la femme enceinte. Il est utilisé pour l'asthme bronchique et en pratique obstétricale.

Ortofen– sel de sodium de l'acide 2-(2",6"-dichloro)phénylaminophénylacétique. C'est une amine aromatique secondaire, un sel d'un acide carboxylique et un dérivé halogène de la série benzénique à la fois.

Il a des effets anti-inflammatoires, analgésiques et antipyrétiques. Il est utilisé pour les rhumatismes aigus, la polyarthrite rhumatoïde, la spondylarthrite ankylosante, l'arthrose, la spondylarthrose.

Isoverine– Dichlorhydrate de N-isoamyl-1,5-pentanediamine. C'est un sel diammonique d'amines primaires et secondaires à la fois.

Abaisse la tension artérielle, augmente le tonus et améliore les contractions des muscles utérins. Il est utilisé comme accélérateur du travail et pour stimuler les contractions utérines pendant la période post-partum.

Bleu de méthylène– Chlorure de N,N,N’,N’-tétraméthylthionine. C'est à la fois une amine aromatique grasse tertiaire et un sel d'ammonium de la même amine. De plus, il contient un cycle hétéroaromatique avec un atome d’azote « pyridine ».

Utilisé en externe comme antiseptique pour les brûlures, la pyodermite et la folliculite. Pour la cystite et l'urétrite, les cavités sont lavées avec une solution bleue à 0,02 %.

Pentamine– dibromure de 3-méthyl-1,5-bis-(N,N-diméthyl-N-éthyl)ammonium-3-azapentane. C'est à la fois une amine aliphatique tertiaire et un sel d'ammonium doublement quaternaire des mêmes amines.

A une activité de blocage des ganglions. Utilisé pour les crises hypertensives, les spasmes des vaisseaux périphériques, les spasmes des intestins et des voies biliaires, les coliques néphrétiques, pour soulager les crises aiguës d'asthme bronchique et pour les œdèmes pulmonaires et cérébraux.

Nicotinamide– Amide de l’acide 3-pyridinecarboxylique. Il s’agit d’un amide d’acide carboxylique et d’un dérivé du cycle hétéroaromatique azoté – la pyridine.

Il possède des propriétés antipellagriques, améliore le métabolisme des glucides et a un effet positif sur les formes bénignes de diabète, les maladies hépatiques et cardiaques ainsi que les ulcères gastriques et duodénaux. Utilisé pour la gastrite à faible acidité, l'hépatite aiguë et chronique, la cirrhose, pour les spasmes des vaisseaux sanguins des membres, des reins et du cerveau.

Sulfadimézine – 2-(P- aminobenzènesulfamido)-4,6-diméthylpyrimidine. Représentant d'un grand groupe de médicaments sulfamides. C’est à la fois un sulfanilamide, une amine aromatique primaire et un dérivé du cycle hétéroaromatique azoté – la pyrimidine.

Comme tous les médicaments de ce groupe, la sulfadimézine est un agent antimicrobien actif. Il est utilisé pour les infections à pneumocoques, streptocoques, méningococciques, la septicémie, la gonorrhée, ainsi que les infections causées par E. coli et d'autres microbes.

Fopurine – 6-diéthylénamidophosphamido-2-diméthylamino-7-méthylpurine. C'est à la fois un triple phosphamide, une amine aromatique tertiaire et un dérivé d'un vélo hétéroaromatique azoté - la purine.

Hémodez– Solution eau-sel à 6% de polyvinylpyrrolidone de bas poids moléculaire. L'unité élémentaire du polymère contient un cycle lactame.

Lie les toxines circulant dans le sang et les élimine rapidement à travers la barrière rénale. Utilisé pour la dysenterie, la dyspepsie, la salmonellose et les brûlures en phase d'intoxication.

Histidine– L-β-imidazolylalanine ou acide L-α-amino-β-(4-imidazolyl)propionique. C'est un acide α-aminé et un dérivé du cycle hétéroaromatique azoté – imidazole.

L'histidine est un acide aminé essentiel ; Présent dans divers organes, il fait partie de la carnosine, une substance extractive azotée présente dans les muscles. Dans l'organisme, il subit une décarboxylation avec formation d'histamine, l'un des facteurs chimiques (médiateurs) impliqués dans la régulation des fonctions vitales.

Angiotensinamide– Acétate de L-asparaginyl-L-arginyl-L-valyl-L-tyrosinyl-L-valyl-L-histidinyle – L-prolyl-L-phénylalanine. Il s'agit d'un sel d'acide acétique d'un octapeptide constitué d'acides α-aminés naturels.

En cas de choc, il est utilisé pour une constriction rapide et forte des vaisseaux sanguins des organes internes, de la peau et des reins. L'angiotensinamide a également la capacité de contracter les muscles lisses de l'utérus, des intestins, de la vessie et de la vésicule biliaire. Il stimule la libération d'adrénaline par les glandes surrénales et la production d'aldostérone.

Amines

Les amines sont des dérivés organiques de l'ammoniac dans lesquels un, deux ou les trois atomes d'hydrogène sont remplacés par des radicaux hydrocarbonés (saturés, insaturés, aromatiques).

Le nom des amines est dérivé du nom du radical hydrocarboné avec l'ajout de la terminaison -amine ou du nom de l'hydrocarbure correspondant avec le préfixe amino-.

CH 3 - NH 2 CH 3 - NH - C 2 H 5

méthylamine méthyléthylaminemthyldiphénylamine

phénylamine (aniline)

Selon le nombre d'atomes d'hydrogène remplacés dans l'ammoniac par des radicaux hydrocarbonés, on distingue les amines primaires, secondaires et tertiaires :

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

amine primaire amine secondaire amine tertiaire

Où R, R", R"" sont des radicaux hydrocarbonés.

Les aminés primaires, secondaires et tertiaires peuvent être obtenues par alkylation (introduction d'un radical alkyle) de l'ammoniac. Dans ce cas, les atomes d'hydrogène de l'ammoniac sont progressivement remplacés par des radicaux, et un mélange d'amines se forme :

NH 3 + CH 3 I - CH 3 NH 2 + HI

CH 3 NH 2 + CH 3 I - (CH 3) 2 NH + HI

(CH 3) 2 NH + CH 3 I - (CH 3) 2 N + HI

Habituellement, dans un mélange d'amines, l'une d'entre elles prédomine, en fonction du rapport des substances de départ.

Pour obtenir des amines secondaires et tertiaires, vous pouvez utiliser la réaction des amines avec un haloalkyle :

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

Les amines peuvent être obtenues par réduction de composés nitro. Généralement, les composés nitro sont soumis à une hydrogénation catalytique avec de l'hydrogène :

C 2 H 5 NON 2 + 3H 2 - C 2 H 5 NH 2 + 2H 2 O

Cette méthode est utilisée industriellement pour produire des amines aromatiques.

Limitez les amines. Dans des conditions normales, la méthylamine CH 3 NH 2, la diméthylamine (CH 3) 2 NH, la triméthylamine (CH 3) 3 N et l'éthylamine C 2 H 5 NH 2 sont des gaz dont l'odeur rappelle l'ammoniac. Ces amines sont très solubles dans l'eau. Les amines plus complexes sont des liquides, les amines supérieures sont des solides.

Les amines sont caractérisées par des réactions d'addition qui aboutissent à la formation de sels d'alkylamine. Par exemple, les amines ajoutent des halogénures d'hydrogène :

(CH 3) 2 NH 2 +HCl - [(CH 3) 2 NH 3 ]Cl

Chlorure d'éthylammonium

(CH 3) 2 NH + HBr - [(CH 3) 2 NH 2 ]Br

bromure de diméthylammonium

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

Iodure de triméthylammonium

Les amines tertiaires ajoutent des dérivés halogénés d'hydrocarbures pour former des sels de tétraalkylammonium, par exemple :

(C 2 H 5) 3 N + C 2 H 5 I - [(C 2 H 5) 4 N]I

Les sels d'alkylamonium sont solubles dans l'eau et certains solvants organiques. En même temps, ils se dissocient en ions :

[(C 2 H 5) 4 N]I = [(C 2 H 5) 4 N] + + I -

En conséquence, les solutions aqueuses et non aqueuses de ces sels conduisent le courant électrique. La liaison chimique dans les composés alkylammonium est covalente, formée selon le mécanisme donneur-accepteur :

Ion méthylammonium

Comme l'ammoniac, les amines présentent les propriétés des bases dans les solutions aqueuses. Les ions hydroxyde apparaissent dans leurs solutions en raison de la formation de bases alkylamonium :

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

La réaction alcaline des solutions d'amines peut être détectée à l'aide d'indicateurs.

Les amines brûlent dans l'air, libérant du CO 2 , de l'azote et de l'eau, par exemple :

4(C 2 H 5) 2 NH + 27O 2 - 16CO 2 + 2N 2 + 22H 2 O

Les amines primaires, secondaires et tertiaires peuvent être distinguées grâce à l'acide nitrique HNO 2 . lorsque cet acide réagit avec les amines primaires, de l'alcool se forme et de l'azote est libéré :

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

Les amines secondaires donnent des composés nitroso d'acide nitreux, qui ont une odeur caractéristique :

CH 3 - NH 2 - CH3 + HNO 2 - (CH 3) 2 - N=NON+H 2 O

Les amines tertiaires ne réagissent pas avec l'acide nitreux.

L'aniline C 6 H 5 NH 2 est l'amine aromatique la plus importante. C'est un liquide huileux incolore qui bout à une température de 184,4 0 C.

L'aniline a été obtenue pour la première fois au 19ème siècle. Le chimiste organique russe N.N. Zinin, qui a utilisé la réaction de réduction du nitrobenzène avec le sulfure d'ammonium (NH 4) 2 S. Dans l'industrie, l'aniline est obtenue par hydrogénation catalytique du nitrobenzène à l'aide d'un catalyseur en cuivre :

C 6 H 5 - NON 2 + 3H 2 - cu -- C 6 H 5 - NH 2 + 2H 2 O

Une ancienne méthode de réduction du nitrobenzène, qui a perdu son importance industrielle, consiste à utiliser le fer comme agent réducteur en présence d'un acide.

En termes de propriétés chimiques, l'aniline est à bien des égards similaire aux amines saturées, mais par rapport à elles, c'est une base plus faible, ce qui est dû à l'influence du cycle benzénique. Le pore électronique libre de l'atome d'azote, dont la présence est associée aux propriétés principales, est partiellement attiré dans le système électronique P du cycle benzénique :

Une diminution de la densité électronique sur l'atome d'azote réduit les propriétés fondamentales de l'aniline. L'aniline ne forme des sels qu'avec des acides forts. Par exemple, avec l'acide chlorhydrique, il forme du chlorure de phénylammonium :

C 6 H 5 NH 2 + HCl - Cl

L'acide nitrique forme des composés diazoïques avec l'aniline :

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

Les composés diazoïques, notamment aromatiques, revêtent une grande importance dans la synthèse des colorants organiques.

Certaines propriétés particulières de l’aniline sont dues à la présence d’un noyau aromatique dans sa molécule. Ainsi, l'aniline interagit facilement dans les solutions avec le chlore et le brome, et le remplacement des atomes d'hydrogène dans le cycle benzénique, situé en positions ortho et para par rapport au groupe amino, se produit :

L'aniline est sulfonée lorsqu'elle est chauffée avec de l'acide sulfurique, entraînant la formation d'acide sulfanilique :

L'acide sulfanilique est le produit intermédiaire le plus important dans la synthèse des colorants et des médicaments.

En hydrogénant l'aniline en présence de catalyseurs, la cyclohexylamine peut être obtenue :

C 6 H 5 - NH 2 + 3H 2 -C 6 H 11 - NH 2

L'aniline est utilisée dans l'industrie chimique pour la synthèse de nombreux composés organiques, notamment des colorants et des médicaments.

Méthylamine

Noms traditionnels communs

Monométhylamine aminométhane MMA

Formule chimique CH 5 N

Masse molaire 31,1 g/mol

Propriétés physiques

Etat (condition standard) gaz incolore

0,23 Pa.s (à 20°C)

Propriétés thermiques

Point de fusion - 94°C

Point d'ébullition - 6°C

Point d'éclair 8°C

Propriétés chimiques

Solubilité dans l'eau 108 g/100 ml

Certaines des amines les plus célèbres

Méthylamine

La méthylamine (CH 3 --NH 2) est un gaz incolore avec une odeur d'ammoniac, point d'ébullition ? 6,32°C. Utilisé pour la synthèse de pesticides, de médicaments, de colorants. Les produits les plus importants sont la N-méthyl-2-pyrrolidone (NMP), le méthylformamide, la caféine, l'éphédrine et la N,N"-diméthylurée. Il s'agit également d'une excrétion azotée mineure dans les poissons osseux.

La méthylamine est une amine primaire typique. La méthylamine forme des sels avec les acides. Les réactions avec les aldéhydes et les acétals conduisent aux bases de Schiff. Lorsqu'il réagit avec des esters ou des chlorures d'acyle, il donne des amides.

Généralement utilisé sous forme de solutions : 40 % en poids dans l'eau, le méthanol, l'éthanol ou le THF.

Reçu

La production industrielle de méthylamine repose sur la réaction du méthanol avec l'ammoniac à haute température (370 à 430 °C) et sous une pression de 20 à 30 bars. La réaction s'effectue en phase gazeuse sur un catalyseur hétérogène à base de zéolithe. De l'eau, de la diméthylamine (CH 3) 2 NH et de la triméthylamine (CH 3) 3 N se forment également comme sous-produits de la réaction :

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

La méthylamine pure est obtenue par distillation répétée.

Une préparation alternative de méthylamine est basée sur l'interaction du formaldéhyde avec le chlorure d'ammonium lorsqu'il est chauffé.

La combustion de la méthylamine se déroule selon l'équation :

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

Diméthylamine

Le diméthylamimne est une amine secondaire, dérivé de l'ammoniac, dans la molécule dont deux atomes d'hydrogène sont remplacés par des radicaux méthyle. Un gaz incolore avec une odeur âcre et désagréable qui se liquéfie facilement lorsqu'il est refroidi en un liquide incolore. Inflammable

CH 3 --NH --CH 3

Application

Utilisé pour obtenir des substances utilisées dans la production de caoutchouc. Sert de matière première pour la production d'heptyle - carburant pour fusée. Utilisé dans la production d'armes chimiques (tabun).

Triéthylamine
Nom systématique	triéthylamine
Formule chimique
Formule empirique
Masse molaire	101,19 g/mole
Propriétés physiques
État (état standard)	liquide
Densité
Propriétés thermiques
Température de fusion
Température d'ébullition
Point d'éclair
Enthalpie de formation (st. conv.)	99,58 kJ/mole
Chaleur spécifique d'évaporation
La pression de la vapeur	70 hPa (20 °C)
Propriétés chimiques
solubilité dans l'eau	13,3 g/100 ml
Propriétés optiques
Indice de réfraction
Structure
Moment dipolaire	0,66 (20 °C) D
Toxicologie
Toxicité

Triéthylamine

La triéthylamine est une amine tertiaire. Formule chimique (C 2 H 5) 3 N, la désignation Et 3 N est souvent utilisée. Il est largement utilisé comme l'amine tertiaire symétrique la plus simple à l'état liquide.

Reçu

Dans l'industrie, il est produit avec l'éthylamine, la diéthylamine lors de l'amination en phase vapeur de l'éthanol avec de l'ammoniac sur Al 2 O 3 ou SiO 2 ou leur mélange à 350-450°C et une pression de 20-200 atm ou sur Ni, Co, Cu, Re et H 2 à 150-230°C et pression 17-35 atm. La composition du mélange obtenu dépend des ratios initiaux.

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

Le mélange résultant est séparé par rectification

Propriétés physiques

A température ambiante, c'est un liquide mobile et incolore avec une forte odeur de poisson rappelant l'ammoniaque. Point de fusion : 114,8°C, point d’ébullition 89,5°C. Limité soluble dans l'eau (point critique inférieur à T=19,1°C et 31,6 % en poids de triéthylamine), hautement soluble dans l'acétone, le benzène, le chloroforme, miscible avec l'éthanol, l'éther diéthylique. Avec l'eau, il forme un azéotrope avec pb. 75°C et contenant 90 % en poids de triéthylamine.

Propriétés chimiques

En tant que base organique forte (pKa=10,87), il forme des sels cristallins de triéthylammonium avec des acides organiques et minéraux.

HCl + Et 3 N > Et 3 NH + Cl ?

En tant que base, la triéthylamine est largement utilisée en synthèse organique, notamment dans la synthèse d'esters et d'amides à partir de chlorures d'acyle pour lier le chlorure d'hydrogène obtenu.

R 2 NH + R"C(O)Cl + Et 3 N > R"C(O)NR 2 + Et 3 NH + Cl ?

Également utilisé dans la réaction de déshydrohalogénation

La triéthylamine s'alkyle facilement pour former des sels d'ammonium quaternaire

RI + Et 3 N > Et 3 NR + I ?

Par conséquent, la diisopropyléthylamine est utilisée pour créer un environnement basique en présence d’alkylateurs.

Application

Catalyse la formation de mousses de polyuréthane et de résines époxy. Trouve une certaine utilité comme carburant pour fusée. Utilisé dans la production d'herbicides, de médicaments, de peintures.

Pour éliminer les amines primaires et secondaires, il est distillé sur anhydride acétique. Sécher sur KOH et distiller.

Sécurité

Limite de concentration d'inflammation = 1,2-8 % en volume.

Irritant pour les voies respiratoires, les yeux et la peau, peut provoquer de graves brûlures par contact direct. MPC=10 mg/m 3

hydrocarbure d'ammoniaque dérivé d'amine

Éthylènediamine

Propriétés

Liquide incolore à odeur d'ammoniaque. bouillir à 116,5°C, fondre à 8,5°C, densité 0,899 g/cm (20°C) ; L'éthylènediamine est soluble dans l'eau, l'alcool ou pire dans l'éther, et insoluble dans le benzène. C'est une base solide.

Application

L'éthylènediamine est utilisée pour produire de l'acide éthylènediaminetétraacétique par réaction avec l'acide chloroacétique. Ses sels d'acides gras sont utilisés comme agents adoucissants dans la production textile. L'éthylènediamine est également utilisée dans la production de colorants, d'émulsifiants, de stabilisants de latex, de plastifiants et de fongicides.

Reçu

Toxicité

Noms traditionnels	PhénylamineAminobenzène
Formule chimique
Formule empirique
Masse molaire	93,13 g/mole
Propriétés physiques
Densité	1,0217 g/cm
Viscosité dynamique (st. conv.)	3,71 Pa.s (à 20 °C)
Propriétés thermiques
Température de fusion
Température d'ébullition
Propriétés chimiques
solubilité dans l'eau

L'anilimne (phénylamine) est un composé organique de formule C 6 H 5 NH 2, l'amine aromatique la plus simple. C'est un liquide huileux incolore à l'odeur caractéristique, légèrement plus lourd que l'eau et peu soluble dans celle-ci, soluble dans les solvants organiques. Dans l'air, il s'oxyde rapidement et acquiert une couleur rouge-brun. Toxique! Le nom « aniline » vient du nom de l'une des plantes contenant de l'indigo - Indigofera anil (le nom international moderne de la plante est Indigofera suffruticosa).

L'aniline a été obtenue pour la première fois en 1826 par distillation de l'indigo avec de la chaux par le chimiste allemand Otto Unverdorben, qui lui a donné le nom de « cristallin ».

En 1834, F. Runge découvrit l'aniline dans le goudron de houille et la nomma « kyanol ».

En 1841 Yu.F. Frischze a obtenu l'aniline en chauffant l'indigo avec une solution de KOH et l'a appelé « aniline ».

En 1842, l'aniline fut obtenue par N.N. La zinine réduit le nitrobenzène par l'action du (NH 4) 2 S 3 et est appelée « benzidam ».

En 1843, A.V. Hoffmann a établi l'identité de tous les composés répertoriés.

La production industrielle du mauvais colorant violet à base d’aniline a commencé en 1856.

Propriétés chimiques

L'aniline est caractérisée par des réactions à la fois au niveau du groupe amino et au niveau du cycle aromatique. Les caractéristiques de ces réactions sont dues à l’influence mutuelle des atomes. D'une part, le cycle benzénique affaiblit les propriétés fondamentales du groupe amino par rapport aux amines aliphatiques et même à l'ammoniac. D'autre part, sous l'influence du groupe amino, le cycle benzénique devient plus actif dans les réactions de substitution que le benzène. Par exemple, l'aniline réagit vigoureusement avec l'eau bromée pour former de la 2,4,6-tribromoaniline (un précipité blanc).

Reçu

Restauration du fer :

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

Réduction à l'hydrogène en présence d'un catalyseur et à haute température :

C 6 H 5 NON 2 + 3H 2 > C 6 H 5 NH 2 + 2H 2 O

Réduction des composés nitrés -- Réaction Zinin :

C 6 H 5 NO 2 + 3(NH 4) 2 S > C 6 H 5 NH 2 + 6NH 3 + 3S + 2H 2 O

Production et candidature

Initialement, l'aniline était obtenue par réduction du nitrobenzène avec de l'hydrogène moléculaire ; le rendement pratique en aniline ne dépassait pas 15 %. Lorsque l'acide chlorhydrique concentré interagit avec le fer, de l'hydrogène atomique est libéré, qui est chimiquement plus actif que l'hydrogène moléculaire. La réaction Zinin est une méthode plus efficace pour produire de l'aniline. Du nitrobenzène a été versé dans la masse réactionnelle, qui a été réduite en aniline.

Depuis 2002, la majeure partie de la production mondiale d'aniline est utilisée pour produire des diisocyanates de méthyle, qui sont ensuite utilisés pour produire des polyuréthanes. L'aniline est également utilisée dans la production de caoutchoucs artificiels, d'herbicides et de colorants (colorant violet mauvais).

En Russie, il est principalement utilisé comme intermédiaire dans la production de colorants, d'explosifs et de médicaments (médicaments sulfamides), mais en raison de la croissance attendue de la production de polyuréthane, un changement significatif de la situation est possible à moyen terme.

Propriétés toxiques

L'aniline a un effet négatif sur le système nerveux central. Provoque un manque d'oxygène dans le corps en raison de la formation de méthémoglobine dans le sang, d'une hémolyse et de modifications dégénératives des globules rouges.

L'aniline pénètre dans l'organisme par la respiration, sous forme de vapeur, mais également par la peau et les muqueuses. L'absorption par la peau est améliorée en chauffant l'air ou en buvant de l'alcool.

En cas d'intoxication légère à l'aniline, on observe une faiblesse, des vertiges, des maux de tête, une cyanose des lèvres, des oreilles et des ongles. En cas d'intoxication modérée, des nausées, des vomissements et parfois une démarche chancelante et une accélération du rythme cardiaque sont également observés. Les cas graves d'intoxication sont extrêmement rares. L'intoxication chronique à l'aniline (anilisme) entraîne des hépatites toxiques, mais aussi des troubles neuropsychiques, des troubles du sommeil, des pertes de mémoire, etc.

En cas d'intoxication à l'aniline, il faut tout d'abord éloigner la victime de la source d'intoxication et la laver à l'eau tiède (mais pas chaude !). Inhaler également de l'oxygène avec du carbogène. Des saignées, l'administration d'antidotes (bleu de méthylène) et des médicaments cardiovasculaires sont également utilisés. La victime doit bénéficier de la paix.

La concentration maximale admissible d'aniline dans l'air de la zone de travail est de 3 mg/m3. Dans les plans d'eau (s'ils sont pollués industriellement) 0,1 mg/l (100 mg/m3).

Éthylènediamine

L'éthylènediamine (1,2-diaminoéthane) H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 est un composé organique de la classe des amines.

Propriétés

Liquide incolore à odeur d'ammoniaque. bouillir à 116,5°C, fondre à 8,5°C, densité 0,899 g/cm (20°C) ; L'éthylènediamine est soluble dans l'eau, l'alcool ou pire dans l'éther, et insoluble dans le benzène. Est une base solide.

Application : L'éthylènediamine est utilisée pour produire de l'acide éthylènediaminetétraacétique en réagissant avec l'acide chloroacétique. Ses sels d'acides gras sont utilisés comme agents adoucissants dans la production textile. L'éthylènediamine est également utilisée dans la production de colorants, d'émulsifiants, de stabilisants de latex, de plastifiants et de fongicides.

Reçu

La principale méthode de synthèse de l'éthylènediamine dans l'industrie est l'interaction de l'ammoniac avec le dichloroéthane.

Toxicité

L'éthylènediamine est toxique ; la concentration maximale admissible de ses vapeurs dans l'air est de 0,001 mg/l.

La pyridine est un hétérocycle aromatique à six chaînons avec un atome d'azote, un liquide incolore avec une forte odeur désagréable ; miscible à l'eau et aux solvants organiques. La pyridine est une base faible, donne des sels avec des acides minéraux forts, forme facilement des sels doubles et des composés complexes.

Histoire de la découverte

La pyridine a été découverte en 1846 par Anderson alors qu'il étudiait l'huile d'os obtenue par distillation sèche d'os maigres. En 1869, Kerner, dans une lettre privée à Canizzaro, exprima l'idée que P. pouvait être considéré comme du benzène, dans lequel un groupe CH est remplacé par de l'azote. Selon Kerner, une telle formule explique non seulement les synthèses de la pyridine, mais indique principalement pourquoi le membre le plus simple de la série des bases pyridine possède cinq atomes de carbone. Un an plus tard, Dewar, indépendamment de Kerner, parvint à la même formule, qui trouva ensuite confirmation dans les travaux ultérieurs d'autres chimistes. Plus tard, Thomsen, Bamberger et Pechmann, Chamichan et Dennstedt étudièrent la structure de la pyridine. En 1879, A. Vyshnegradsky a exprimé l'opinion que toutes les bases végétales sont peut-être des dérivés de la pyridine ou de la quinoléine, et en 1880, Koenigs a même suggéré que seules les bases végétales pouvant être considérées comme des dérivés de la pyridine soient appelées alcaloïdes. Cependant, de nos jours, les limites du concept d’« alcaloïdes » se sont considérablement élargies.

Reçu

La principale source de pyridine est le goudron de houille.

Propriétés chimiques

La pyridine présente des propriétés caractéristiques des amines tertiaires : elle forme des N-oxydes, des sels de N-alkylpyridinium et peut agir comme un ligand donneur sigma.

En même temps, la pyridine possède des propriétés aromatiques évidentes. Cependant, la présence d'un atome d'azote dans le cycle de conjugaison entraîne une redistribution importante de la densité électronique, ce qui entraîne une forte diminution de l'activité de la pyridine dans les réactions de substitution aromatique électrophile. Dans de telles réactions, les positions méta de l’anneau réagissent principalement.

La pyridine est caractérisée par des réactions de substitution nucléophile aromatique qui se produisent principalement aux positions ortho-para du cycle. Cette réactivité indique le caractère déficient en électrons du cycle pyridine, qui peut être résumé par la règle empirique suivante : la réactivité de la pyridine en tant que composé aromatique correspond à peu près à la réactivité du nitrobenzène.

Application

Il est utilisé dans la synthèse de colorants, de substances médicinales, d'insecticides, en chimie analytique, comme solvant pour de nombreuses substances organiques et certaines substances inorganiques et pour dénaturer l'alcool.

Sécurité

La pyridine est toxique et affecte le système nerveux et la peau.

Pipéridine

La pipéridine (pentaméthylèneimine) est une hexahydropyridine, un cycle saturé à six chaînons avec un atome d'azote. Liquide incolore à odeur d'ammoniaque, miscible à l'eau ainsi qu'à la plupart des solvants organiques, formant un mélange azéotropique avec l'eau (35 % d'eau en poids, point d'ébullition 92,8°C). Il est inclus comme fragment structurel dans les produits pharmaceutiques et alcaloïdes. Il tire son nom du nom latin du poivre noir, Piper nigrum, à partir duquel il a été isolé pour la première fois.

La pipéridine a été isolée pour la première fois du poivre noir par Oersted en 1819. En 1894, sa synthèse complète fut réalisée par Albert Ladenburg et Scholz.

Méthodes de réception

Dans l'industrie, principalement par hydrogénation de la pyridine sur du bisulfure de molybdène ou du nickel à 200 °C comme catalyseur

Réduction électrochimique

De la pyridine par réduction avec du sodium dans l'éthanol absolu.

En chauffant le dichlorhydrate de pentaméthylènediamine.

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

Réactionnaire capacité

En termes de propriétés chimiques, la pipéridine est une amine aliphatique secondaire typique. Il forme des sels avec les acides minéraux, est facilement alkylé et acylé au niveau de l'atome d'azote et forme des composés complexes avec les métaux de transition (Cu, Ni, etc.). Il est nitrosé avec de l'acide nitreux pour former de la N-nitrosopipéridine ; lorsqu'il est exposé à des hypochlorites dans un environnement alcalin, il forme la N-chloramine correspondante C 5 H 10 NCl,

Lorsque la pipéridine est bouillie avec de l'acide iodhydrique concentré, une ouverture de cycle réducteur se produit pour former du pentane :

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

Lors du clivage, une méthylation exhaustive et un clivage de Hoffmann produisent du penta-1,3-diène.

Lorsqu'elle est chauffée dans l'acide sulfurique en présence de sels de cuivre ou d'argent, la pipéridine se déshydrogéne en pyridine.

Présence dans la nature et rôle biologique

La pipéridine elle-même a été isolée du poivre. Le cycle pipéridine est un fragment structurel d’un certain nombre d’alcaloïdes. Ainsi, le cycle pipéridine fait partie de l'alcaloïde coniine, contenu dans la pruche, et dans la composition de la pipérine, qui donne le goût piquant au poivre noir. Également dans la toxine Fire Ant, Solenopsin.

Application

La pipéridine est largement utilisée en synthèse organique, utilisée comme catalyseur principal dans la condensation aldole, la réaction de Knoevenagel, comme composant amine dans la réaction de Mannich et la réaction de Michael.

La pipéridine, en tant qu'amine secondaire à point d'ébullition élevé, est utilisée pour convertir les cétones en énamines, qui peuvent être alkylées ou acylées en position b (réaction de Stork).

Sécurité

Toxique aussi bien par contact avec la peau que par inhalation de vapeurs. Facilement inflammable, point d'éclair 16 °C. Le travail avec lui est effectué sous une sorbonne.

La quinoléine est un composé organique de la série hétérocyclique. Utilisé comme solvant du soufre, du phosphore, etc., pour la synthèse de colorants organiques. Les dérivés de la quinoléine sont utilisés en médecine (plasmocide, quinine).

Production industrielle

La quinoléine se trouve dans le goudron de houille, dont elle est extraite.

Méthodes de synthèse

Les dérivés de quinoléine avec des substituants en positions 2 et 4 peuvent être préparés par condensation d'aniline (1) et de β-dicétones (2) en milieu acide. Cette méthode est appelée synthèse Combat des quinoléines.

À partir d'aniline et d'aldéhydes b,c-insaturés (méthode Döbner-Miller). Le mécanisme de cette réaction est très proche du mécanisme de la réaction de Scrup

À partir de 2-aminobenzaldéhyde et de composés carbonylés contenant un groupe b-méthylène (synthèse de Friedlander). La méthode n'est pratiquement pas utilisée en raison de la faible disponibilité des dérivés o-carbonylés de l'aniline

Condensation de l'aniline et du glycérol en présence d'acide sulfurique (méthode Skraup)

Le mécanisme de cette réaction n’a pas été établi avec précision, mais on suppose que le processus se produit sous la forme d’une addition 1,4 d’aniline à l’acroléine. L'acroléine se forme à la suite de la déshydratation du glycérol en présence d'acide sulfurique (la formation d'acrolène a été confirmée : la quinoléine se forme également à partir de l'acroléine et de l'aniline finies.

La réaction est hautement exothermique, c'est pourquoi le processus est généralement effectué en présence de sulfate de fer (II). L'oxyde d'arsenic (V) est également utilisé comme agent oxydant ; dans ce cas, le processus ne se déroule pas aussi rapidement qu'avec le nitrobenzène et le rendement en quinoléine est plus élevé.

Selon la réaction de Povarov à partir du benzaldéhyde, de l'aniline et de l'alcène.

De l'ortho-acylacétophénone et de l'hydroxyde (fr: Synthèse de Camps quinoléine).

Du β-cétoanilide (fr: synthèse de quinoléine Knorr).

À partir d'esters d'aniline et de β-céto (fr: synthèse Conrad-Limpach).

fr:Réaction de Gould-Jacobs

Toxicologie et sécurité

La DL 50 pour les mammifères est de plusieurs centaines de mg/kg.

Morpholine

La morpholine est un composé hétérocyclique (tétrahydroxazine-1,4). Formule chimique HN(CH 2 CH 2) 2 O. Utilisé en synthèse organique comme catalyseur comme base (accepteur de protons), notamment pour la préparation de dithiols géminaux. La molécule a une conformation « chaise ».

Reçu

La morpholine est obtenue par déshydratation de la diéthanolamine ou du bis(2-chloroéthyl)éther.

Pour le purifier, il est séché sur dessécheuse, après quoi il est soigneusement distillé de manière fractionnée. Une distillation ou un séchage sur sodium est également recommandé.

Application

Industrie

La morpholine est un inhibiteur de corrosion. La morpholine est un additif courant, en ppm, pour le contrôle du pH dans les systèmes de combustibles fossiles et de réacteurs nucléaires. La morpholine est utilisée car sa volatilité est proche de celle de l'eau, c'est-à-dire que lorsqu'elle est ajoutée à l'eau, sa concentration dans l'eau et dans la vapeur est la même. Sa propriété régulatrice du pH est ensuite diffusée dans le générateur de vapeur, assurant ainsi une protection contre la corrosion. La morpholine se décompose lentement en l'absence d'oxygène à des températures et pressions élevées dans des systèmes formant de la vapeur.

Synthèse organique

La morpholine subit la plupart des réactions caractéristiques de la chimie des amines secondaires, en raison de la présence d'un atome d'oxygène qui tire la densité électronique de l'atome d'azote, elle est moins nucléophile et moins basique qu'une amine secondaire structurellement similaire telle que la pipéridine. Pour cette raison, il forme une chloramine persistante. Elle est également largement utilisée pour préparer des énamines. La morpholine est largement utilisée en synthèse organique. Par exemple, il construit un obstacle à l’obtention de l’antibiotique linézolide et de l’agent anticancéreux Gefitinib.

Dans la recherche et l'industrie, le faible coût et la polarité de la morpholine ont conduit à son utilisation généralisée comme solvant pour les réactions chimiques.

Sécurité

La morpholine est un liquide hautement inflammable. t.vsp. 35°C, température d'auto-inflammation 230°C. Les vapeurs irritent les muqueuses des voies respiratoires et provoquent une sensation de brûlure si elles entrent en contact avec la peau. DL50 1,65 g/kg (souris et cobayes, par voie orale) ; MPC 0,5 mg/m3.

Les amines sont des dérivés organiques de l'ammoniac.

En fonction du nombre d'atomes d'hydrogène remplacés par des résidus d'hydrocarbures, on les distingue :

• - R–NH 2 primaire
• - R–NH–R secondaire
• - tertiaire NR 3

Les amines primaires contiennent un groupe NH 2, les amines secondaires contiennent un groupe NH amino et les amines tertiaires ne contiennent qu'un atome d'azote tertiaire. Et un peu similaire au JWH-250.

Nomenclature

Le nom des amines est formé du nom des radicaux hydrocarbonés liés à un atome d'azote et du suffixe -amine
Les arylamines, ainsi que les substances comportant deux ou plusieurs groupes amino, sont considérées comme des dérivés aminés d'hydrocarbures :

1. éthylènediamine
2. aniline
3. N,N-diméthylaniline

Les composés et sels d'ammonium quaternaire sont considérés comme des dérivés de l'ion ammonium :

Propriétés physiques

Les amines aliphatiques inférieures sont des gaz incolores et inflammables, solubles dans l'eau. Les homologues supérieurs sont des liquides ou des solides. Plus le poids moléculaire est élevé, plus la solubilité dans l’eau est faible.
Les arylamines sont des liquides ou des solides incolores qui s'assombrissent progressivement lorsqu'ils sont exposés à l'air en raison de l'oxydation. Ils ont une odeur désagréable.
Propriétés physiques

Application d'amines

Les amines elles-mêmes sont rarement utilisées, par exemple la polyéthylène polyamine ou le JWH-307 est utilisé comme durcisseur pour les résines époxy. Les amines sont utilisées comme intermédiaires pour la préparation de diverses substances organiques. Une place importante est occupée par l'aniline, à partir de laquelle un grand nombre de colorants aniline sont produits. De plus, la couleur est déjà déterminée au stade de l'obtention de l'aniline elle-même. L'aniline sans impuretés est utilisée pour obtenir un colorant bleu. L'aniline, qui contient un mélange d'ortho- et de para-toluidine, est utilisée pour produire un colorant rouge.

Les diamines aliphatiques sont des matières premières pour la synthèse de polyamides, par exemple le nylon, largement utilisé pour la fabrication de films polymères, de fibres, ainsi que de pièces et d'assemblages en construction mécanique.

Les diisocyanates aliphatiques sont utilisés pour produire des polyuréthanes et du JWH-203. Ils ont une résistance et une élasticité élevées et une très grande résistance à l'usure (semelles de chaussures en polyuréthane), ainsi qu'une bonne diffusion sur une large gamme de matériaux (adhésifs en polyuréthane). Ils sont également largement utilisés sous forme de mousse (mousses de polyuréthane).

Les sulfamides anti-inflammatoires sont synthétisés à partir de l'acide sulfanilique.

THÈME DE CONFÉRENCE : AMINES ET AMINO-ALCOOLS

Des questions:

Caractéristiques générales : structure, classification, nomenclature.

Méthodes de réception

Propriétés physiques

Propriétés chimiques

Représentants individuels. Méthodes d'identification.

Caractéristiques générales : structure, classification, nomenclature

Les amines sont des dérivés de l'ammoniac dont la molécule comporte des atomes d'hydrogène remplacés par des radicaux hydrocarbonés.

Classification

1– Les amines se distinguent selon le nombre d’atomes d’hydrogène substitués de l’ammoniac:

– primaire contiennent un groupe amino (–NH 2), formule générale : R–NH 2,

– secondaire contenir un groupe imino (–NH),

formule générale : R 1 –NH–R 2

– tertiaire contiennent un atome d'azote, formule générale : R 3 –N

On connaît également des composés comportant un atome d'azote quaternaire : l'hydroxyde d'ammonium quaternaire et ses sels.

2– Selon la structure du radical, on distingue les aminés :

– aliphatique (saturé et insaturé)

– alicyclique

– aromatique (contenant un groupe amino ou une chaîne latérale dans le noyau)

– hétérocyclique.

Nomenclature, isomérie des amines

1. Les noms d'amines selon la nomenclature rationnelle sont généralement dérivés des noms de leurs radicaux hydrocarbonés constitutifs avec l'ajout de la terminaison -amine : méthylamine CH 3 –NH 2, diméthylamine CH 3 –NH –CH 3, triméthylamine (CH 3) 3 N, propylamine CH 3 CH 2 CH 2 –NH 2, phénylamine C 6 H 5 – NH 2, etc.

2. Selon la nomenclature IUPAC, le groupe amino est considéré comme un groupe fonctionnel et son nom amino placé avant le nom de la chaîne principale :

L'isomérie des amines dépend de l'isomérie des radicaux.

Méthodes de production d'amines

Les amines peuvent être préparées de différentes manières.

A) Action sur l'ammoniac par les haloalkyles

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

B) Hydrogénation catalytique du nitrobenzène avec de l'hydrogène moléculaire :

C 6 H 5 NO 2 ––® C 6 H 5 NH 2 + H 2 O

nitrobenzène chat aniline

B) Préparation d'amines inférieures (C 1 – C 4) par alkylation avec des alcools :

350 0 C, Al2O3

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

350 0 C, Al2O3

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

350 0 C, Al2O3

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

Propriétés physiques des amines

La méthylamine, la diméthylamine et la triméthylamine sont des gaz, les membres intermédiaires de la série des amines sont des liquides et les membres supérieurs sont des solides. À mesure que le poids moléculaire des amines augmente, leur densité augmente, leur point d’ébullition augmente et leur solubilité dans l’eau diminue. Les amines supérieures sont insolubles dans l'eau. Les amines inférieures ont une odeur désagréable, rappelant quelque peu l'odeur du poisson avarié. Les amines supérieures sont inodores ou ont une très légère odeur. Les amines aromatiques sont des liquides ou des solides incolores qui ont une odeur désagréable et sont toxiques.

Propriétés chimiques des amines

Le comportement chimique des amines est déterminé par la présence d'un groupe amino dans la molécule. Il y a 5 électrons dans la couche électronique externe de l’atome d’azote. Dans une molécule d'amine, tout comme dans une molécule d'ammoniac, l'atome d'azote dépense trois électrons pour former trois liaisons covalentes, tandis que deux restent libres.

La présence d'une paire d'électrons libres sur l'atome d'azote lui donne la capacité de lier un proton, donc les amines sont similaires à l'ammoniac, présentent des propriétés basiques, forment des hydroxydes et des sels.

Formation de sel. Les amines avec des acides donnent des sels qui, sous l'influence d'une base forte, donnent à nouveau des amines libres :

Les amines donnent des sels même avec de l'acide carbonique faible :

Comme l'ammoniac, les amines ont des propriétés basiques dues à la liaison des protons en un cation ammonium substitué faiblement dissocié :

Lorsqu'une amine est dissoute dans l'eau, une partie des protons de l'eau est consommée pour former un cation ; Ainsi, un excès d'ions hydroxyde apparaît dans la solution et possède des propriétés alcalines suffisantes pour colorer les solutions de bleu tournesol et de phénolphtaléine pourpre. La basicité des amines de la série limite varie dans de très faibles limites et est proche de la basicité de l'ammoniac.

L'effet des groupes méthyle augmente légèrement la basicité du méthyle et de la diméthylamine. Dans le cas de la triméthylamine, les groupements méthyle gênent déjà la solvatation du cation résultant et réduisent sa stabilisation, et donc sa basicité.

Les sels d'amine doivent être considérés comme des composés complexes. L'atome central en eux est un atome d'azote dont le numéro de coordination est quatre. Les atomes d'hydrogène ou d'alkyle sont liés à l'atome d'azote et sont situés dans la sphère interne ; le résidu acide est situé dans la sphère externe.

Acylation des amines. Lorsque certains dérivés d'acides organiques (halogénures d'acide, anhydrides, etc.) agissent sur les amines primaires et secondaires, des amides se forment :

Les amines secondaires avec l'acide nitreux donnent nitrosamines- liquides jaunâtres, peu solubles dans l'eau :

Les amines tertiaires résistent à l'action de l'acide nitreux dilué à froid (elles forment des sels d'acide nitreux) ; dans des conditions plus sévères, l'un des radicaux est clivé et de la nitrosoamine se forme.

Diamines

Les diamines jouent un rôle important dans les processus biologiques. En règle générale, ils sont facilement solubles dans l'eau, ont une odeur caractéristique, ont une réaction hautement alcaline et interagissent avec le CO 2 de l'air. Les diamines forment des sels stables avec deux équivalents d'acide.

Éthylènediamine (1,2-éthanediamine) H 2 NCH 2 CH 2 NH 2 . C'est la diamine la plus simple ; peut être obtenu par action de l'ammoniac sur le bromure d'éthylène :

Tétraméthylènediamine (1,4-butanediamine), ou putrescine, NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2 et pentaméthylènediamine (1,5-pentanediamine) NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2, ou cadavérine. Ils ont été découverts dans les produits de décomposition de substances protéiques ; sont formés par décarboxylation de diaminoacides et sont appelés ptomaïnes(du grec - cadavre), ils étaient auparavant considérés comme des « poisons cadavériques ». Il a maintenant été découvert que la toxicité des protéines en décomposition n'est pas causée par les ptomaines, mais par la présence d'autres substances.

La putrescine et la cadavérine se forment à la suite de l'activité vitale de nombreux micro-organismes (par exemple, les agents responsables du tétanos et du choléra) et de champignons ; on les trouve dans le fromage, l'ergot, l'agaric mouche et la levure de bière.

Certaines diamines sont utilisées comme matières premières pour la production de fibres de polyamide et de plastiques. Ainsi, à partir de l'hexaméthylènediamine NH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 NH 2, une fibre synthétique très précieuse a été obtenue - nylon(États-Unis) ou anid(Russie).

Alcools aminés

Alcools aminés- les composés à fonctions mixtes dont la molécule contient des groupes amino et hydroxy.

Aminoéthanol(éthanolamine) HO-CH 2 CH 2 -NH 2, ou colamine.

L'éthanolamine est un liquide huileux épais, miscible à tous égards à l'eau et possédant de fortes propriétés alcalines. Outre la monoéthanolamine, la diéthanolamine et la triéthanolamine sont également obtenues :

La choline est incluse dans lécithines- des substances grasses, très courantes dans les organismes animaux et végétaux, et qui peuvent en être isolées. La choline est une masse cristalline hautement hygroscopique qui se dissout facilement dans l'air. Il possède de fortes propriétés alcalines et forme facilement des sels avec les acides.

Lorsque la choline est acylée avec l'anhydride acétique, elle se forme l'acétate de choline, aussi appelé acétylcholine :

L'acétylcholine joue un rôle biochimique extrêmement important, car c'est un médiateur (médiateur) qui transmet l'excitation des récepteurs nerveux aux muscles.

Amines - ce sont des dérivés de l'ammoniac (NH 3), dans la molécule dont un, deux ou trois atomes d'hydrogène sont remplacés par des radicaux hydrocarbonés.

Selon le nombre de radicaux hydrocarbonés remplaçant les atomes d'hydrogène dans la molécule NH 3, toutes les amines peuvent être divisées en trois types :

Le groupe - NH 2 est appelé groupe amino. Il existe également des amines qui contiennent deux, trois groupes amino ou plus.

Nomenclature

Le mot « amine » est ajouté au nom des résidus organiques associés à l'azote, et les groupes sont mentionnés par ordre alphabétique : CH3NC3H - méthylpropylamine, CH3N(C6H5)2 - méthyldiphénylamine. Pour les amines supérieures, le nom est compilé en utilisant comme base l'hydrocarbure, en ajoutant le préfixe « amino », « diamino », « triamino », indiquant l'indice numérique de l'atome de carbone. Pour certaines amines, des noms triviaux sont utilisés : C6H5NH2 - aniline (nom systématique - phénylamine).

Pour les amines, l'isomérie de chaîne, l'isomérie de position de groupe fonctionnel et l'isomérie entre types d'amines sont possibles.

Propriétés physiques

Les amines primaires à faible limite sont des substances gazeuses, ont une odeur d'ammoniac et sont très solubles dans l'eau. Les amines ayant un poids moléculaire relatif plus élevé sont des liquides ou des solides ; leur solubilité dans l’eau diminue avec l’augmentation du poids moléculaire.

Propriétés chimiques

Les amines ont des propriétés chimiques similaires à celles de l'ammoniac.

1. Interaction avec l'eau - formation d'hydroxydes d'ammonium substitués. Une solution d'ammoniac dans l'eau a de faibles propriétés alcalines (basiques). La raison des propriétés fondamentales de l'ammoniac est la présence d'une paire d'électrons isolées sur l'atome d'azote, qui participe à la formation d'une liaison donneur-accepteur avec un ion hydrogène. Pour la même raison, les amines sont également des bases faibles. Les amines sont des bases organiques.

2. Interaction avec les acides - formation de sels (réactions de neutralisation). En tant que base, l'ammoniac forme des sels d'ammonium avec les acides. De même, lorsque les amines réagissent avec des acides, des sels d’ammonium substitués se forment. Les alcalis, en tant que bases plus fortes, déplacent l'ammoniac et les amines de leurs sels.

3. Combustion d'amines. Les amines sont des substances inflammables. Les produits de combustion des amines, comme d'autres composés organiques azotés, sont le dioxyde de carbone, l'eau et l'azote libre.

L'alkylation est l'introduction d'un substituant alkyle dans une molécule d'un composé organique. Les agents alkylants typiques sont les halogénures d'alkyle, les alcènes, les composés époxy, les alcools et, plus rarement, les aldéhydes, les cétones, les éthers, les sulfures et les diazoalcanes. Les catalyseurs d'alkylation comprennent les acides minéraux, les acides de Lewis et les zéolites.

Acylation. Lorsqu'ils sont chauffés avec des acides carboxyliques, leurs anhydrides, chlorures ou esters d'acide, les amines primaires et secondaires sont acylés pour former des amides N-substitués, des composés avec le fragment -C(O)N.<:

La réaction avec les anhydrides se produit dans des conditions douces. Les chlorures d'acide réagissent encore plus facilement : la réaction est effectuée en présence d'une base pour lier le HCl résultant.

Les amines primaires et secondaires réagissent avec l'acide nitreux de différentes manières. L'acide nitreux est utilisé pour distinguer les amines primaires, secondaires et tertiaires les unes des autres. Les alcools primaires sont formés à partir d'amines primaires :

C2H5NH2 + HNO2 → C2H5OH + N2 +H2O

Cela libère du gaz (azote). C'est le signe qu'il y a une amine primaire dans le flacon.

Les amines secondaires forment des nitrosamines jaunes peu solubles avec l'acide nitreux - composés contenant le fragment >N-N=O :

(C2H5)2NH + HNO2 → (C2H5)2N-N=O + H2O

Les amines secondaires sont difficiles à manquer, l'odeur caractéristique de la nitrosodiméthylamine se répand dans tout le laboratoire.

Les amines tertiaires se dissolvent simplement dans l'acide nitreux aux températures ordinaires. Lorsqu'il est chauffé, une réaction avec élimination des radicaux alkyles est possible.

Modalités d'obtention

1. Interaction des alcools avec l'ammoniac lorsqu'ils sont chauffés en présence d'Al 2 0 3 comme catalyseur.

2. Interaction des halogénures d'alkyle (haloalcanes) avec l'ammoniac. L'aminé primaire résultante peut réagir avec un excès d'halogénure d'alkyle et de l'ammoniac pour former une amine secondaire. Les amines tertiaires peuvent être préparées de la même manière

Acides aminés. Classification, isomérie, nomenclature, production. Proprietes physiques et chimiques. Propriétés amphotères, structure bipolaire, point isoélectrique. Polypeptides. Représentants individuels : glycine, alanine, cystéine, cystine, acide a-aminocaproïque, lysine, acide glutamique.

Acides aminés- ce sont des dérivés d'hydrocarbures contenant des groupes amino (-NH 2) et des groupes carboxyle -COOH.

Formule générale : (NH 2) f R(COOH) n où m et n le plus souvent égal à 1 ou 2. Ainsi, les acides aminés sont des composés aux fonctions mixtes.

Classification

Isomérie

L'isomérie des acides aminés, comme les hydroxyacides, dépend de l'isomérie de la chaîne carbonée et de la position du groupe amino par rapport au carboxyle. (un-, β - et γ - acides aminés, etc.). De plus, tous les acides aminés naturels, à l’exception de l’acide aminoacétique, contiennent des atomes de carbone asymétriques, ils possèdent donc des isomères optiques (antipodes). Il existe des séries D et L d'acides aminés. Il convient de noter que tous les acides aminés qui composent les protéines appartiennent à la série L.

Nomenclature

Les acides aminés portent généralement des noms triviaux (par exemple, l'acide aminoacétique est appelé différemment glycol ou ici, et acide aminopropionique - alanine etc.). Le nom d'un acide aminé selon la nomenclature systématique se compose du nom de l'acide carboxylique correspondant dont il est un dérivé, avec l'ajout du mot amino- comme préfixe. La position du groupe amino dans la chaîne est indiquée par des chiffres.

Modalités d'obtention

1. Interaction des acides α-halocarboxyliques avec un excès d'ammoniac. Lors de ces réactions, l'atome d'halogène dans les acides carboxyliques halogénés (pour leur préparation, voir § 10.4) est remplacé par un groupe amino. Le chlorure d'hydrogène résultant est lié par un excès d'ammoniac pour former du chlorure d'ammonium.

2. Hydrolyse des protéines. L'hydrolyse des protéines produit généralement des mélanges complexes d'acides aminés, mais en utilisant des méthodes spéciales, des acides aminés purs individuels peuvent être isolés de ces mélanges.

Propriétés physiques

Les acides aminés sont des substances cristallines incolores, facilement solubles dans l'eau, point de fusion 230-300°C. De nombreux acides α-aminés ont un goût sucré.

Propriétés chimiques

1. Interaction avec les bases et les acides :

a) sous forme d'acide (un groupe carboxyle est impliqué).

b) comme base (un groupe amino est impliqué).

2. Interaction à l'intérieur de la molécule - formation de sels internes :

a) acides monoaminomonocarboxyliques (acides neutres). Les solutions aqueuses d'acides monoaminomonocarboxyliques sont neutres (pH = 7) ;

b) acides monoaminodicarboxyliques (acides aminés acides). Les solutions aqueuses d'acides monoaminodicarboxyliques ont un pH< 7 (кислая среда), так как в результате образования внутренних солей этих кислот в растворе появляется избыток ионов водорода Н + ;

c) acides diaminomonocarboxyliques (acides aminés basiques). Les solutions aqueuses d'acides diaminomonocarboxyliques ont un pH > 7 (environnement alcalin), car du fait de la formation de sels internes de ces acides, un excès d'ions OH - hydroxyde apparaît dans la solution.

3. L'interaction des acides aminés entre eux - la formation de peptides.

4. Réagir avec les alcools pour former des esters.

Le point isoélectrique des acides aminés qui ne contiennent pas de groupes NH2 ou COOH supplémentaires est la moyenne arithmétique entre deux valeurs de pK : respectivement pour l'alanine .

Le point isoélectrique d'un certain nombre d'autres acides aminés contenant des groupes acides ou basiques supplémentaires (acides aspartique et glutamique, lysine, arginine, tyrosine, etc.) dépend également de l'acidité ou de la basicité des radicaux de ces acides aminés. Pour la lysine, par exemple, le pI doit être calculé à partir de la moitié de la somme des valeurs de pK pour les groupes α- et ε-NH2. Ainsi, dans la plage de pH de 4,0 à 9,0, presque tous les acides aminés existent principalement sous forme de zwitterions. avec un groupe amino protoné et un groupe carboxyle dissocié.

Les polypeptides contiennent plus de dix résidus d'acides aminés.

La glycine (acide aminoacétique, acide aminoéthanoïque) est l'acide aminé aliphatique le plus simple, le seul acide aminé qui ne possède pas d'isomères optiques. Formule empirique C2H5NO2

L'alanine (acide aminopropanoïque) est un acide aminé aliphatique. L'α-alanine fait partie de nombreuses protéines, la β-alanine fait partie d'un certain nombre de composés biologiquement actifs. Formule chimique NH2 -CH -CH3 -COOH. L'alanine est facilement convertie en glucose dans le foie et vice versa. Ce processus est appelé cycle glucose-alanine et constitue l’une des principales voies de la gluconéogenèse dans le foie.

La cystéine (acide α-amino-β-thiopropionique ; acide 2-amino-3-sulfanylpropanoïque) est un acide aminé aliphatique contenant du soufre. Optiquement actif, existe sous forme d'isomères L et D. La L-cystéine fait partie des protéines et des peptides et joue un rôle important dans la formation des tissus cutanés. Important pour les processus de désintoxication. Formule empirique C3H7NO2S.

La cystine (chimique) (acide 3,3"-dithio-bis-2-aminopropionique, dicystéine) est un acide aminé aliphatique soufré, en cristaux incolores, soluble dans l'eau.

La cystine est un acide aminé non codé qui est un produit de la dimérisation oxydative de la cystéine, au cours de laquelle deux groupes thiol de la cystéine forment une liaison disulfure de cystine. La cystine contient deux groupes aminés et deux groupes carboxyle et est un diaminoacide dibasique. Formule empirique C6H12N2O4S2

Dans l’organisme, on les retrouve principalement dans les protéines.

L'acide aminocaproïque (acide 6-aminohexanoïque ou acide ε-aminocaproïque) est un médicament hémostatique qui inhibe la conversion de la profibrinolysine en fibrinolysine. Brut-

formule C6H13NO2.

La lysine (acide 2,6-diaminohexanoïque) est un acide aminé aliphatique aux propriétés basiques prononcées ; acide aminé essentiel. Formule chimique : C6H14N2O2

La lysine fait partie des protéines. La lysine est un acide aminé essentiel, faisant partie de presque toutes les protéines, nécessaire à la croissance, à la réparation des tissus, à la production d'anticorps, d'hormones, d'enzymes et d'albumines.

L'acide glutamique (acide 2-aminopentanedioïque) est un acide aminé aliphatique. Dans les organismes vivants, l'acide glutamique sous forme d'anion glutamate est présent dans les protéines, un certain nombre de substances de faible poids moléculaire et sous forme libre. L'acide glutamique joue un rôle important dans le métabolisme de l'azote. Formule chimique C5H9N1O4

L’acide glutamique est également un acide aminé neurotransmetteur, l’un des représentants importants de la classe des « acides aminés excitateurs ». La liaison du glutamate à des récepteurs neuronaux spécifiques conduit à l'excitation de ces derniers.

Protéines simples et complexes. Liaison peptidique. Le concept de structure primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire d'une molécule protéique. Types de liaisons qui déterminent la structure spatiale de la molécule protéique (interactions hydrogène, disulfure, ioniques, hydrophobes). Propriétés physiques et chimiques des protéines (réactions de précipitation, réactions de dénaturation, réactions colorées). Point isoelectrique. La signification des protéines.

Protéines - Il s'agit de composés naturels de haut poids moléculaire (biopolymères), dont la base structurelle est constituée de chaînes polypeptidiques construites à partir de résidus d'acides aminés α.

Les protéines simples (protéines) sont des substances organiques de haut poids moléculaire constituées d'acides alpha-aminés reliés en chaîne par une liaison peptidique.

Les protéines complexes (protéides) sont des protéines à deux composants qui, en plus des chaînes peptidiques (protéine simple), contiennent un composant non acide aminé - un groupe prothétique.

Liaison peptidique - un type de liaison amide qui se produit lors de la formation de protéines et de peptides à la suite de l'interaction du groupe α-amino (-NH2) d'un acide aminé avec le groupe α-carboxyle (-COOH) d'un autre acide aminé.

La structure primaire est la séquence d’acides aminés dans une chaîne polypeptidique. Les caractéristiques importantes de la structure primaire sont les motifs conservés – des combinaisons d'acides aminés qui jouent un rôle clé dans les fonctions des protéines. Les motifs conservés sont conservés tout au long de l'évolution des espèces et peuvent souvent être utilisés pour prédire la fonction d'une protéine inconnue.

La structure secondaire est l'ordre local d'un fragment d'une chaîne polypeptidique, stabilisé par des liaisons hydrogène.

La structure tertiaire est la structure spatiale de la chaîne polypeptidique (un ensemble de coordonnées spatiales des atomes qui composent la protéine). Structurellement, il se compose d'éléments de structure secondaires stabilisés par divers types d'interactions, dans lesquelles les interactions hydrophobes jouent un rôle essentiel. Participent à la stabilisation de la structure tertiaire :

liaisons covalentes (entre deux résidus cystéine - ponts disulfure) ;

liaisons ioniques entre des groupes latéraux chargés de manière opposée de résidus d'acides aminés ;

liaisons hydrogène;

interactions hydrophiles-hydrophobes. Lorsqu'elle interagit avec les molécules d'eau environnantes, la molécule de protéine « a tendance » à se replier de sorte que les groupes latéraux non polaires des acides aminés sont isolés de la solution aqueuse ; des groupes latéraux polaires hydrophiles apparaissent à la surface de la molécule.

Structure quaternaire (ou sous-unité, domaine) - la disposition relative de plusieurs chaînes polypeptidiques dans le cadre d'un seul complexe protéique. Les molécules protéiques qui composent une protéine à structure quaternaire se forment séparément sur les ribosomes et ce n'est qu'une fois la synthèse terminée qu'elles forment une structure supramoléculaire commune. Une protéine de structure quaternaire peut contenir des chaînes polypeptidiques identiques ou différentes. Les mêmes types d'interactions participent à la stabilisation de la structure quaternaire comme à la stabilisation de la structure tertiaire. Les complexes protéiques supramoléculaires peuvent être constitués de dizaines de molécules.

Propriétés physiques

Les propriétés des protéines sont aussi diverses que les fonctions qu’elles remplissent. Certaines protéines se dissolvent dans l'eau, formant généralement des solutions colloïdales (par exemple, le blanc d'œuf) ; d'autres se dissolvent dans des solutions salines diluées ; d'autres encore sont insolubles (par exemple, les protéines des tissus tégumentaires).

Propriétés chimiques

Dans les radicaux des résidus d'acides aminés, les protéines contiennent divers groupes fonctionnels qui peuvent participer à de nombreuses réactions. Les protéines subissent des réactions d'oxydo-réduction, d'estérification, d'alkylation, de nitration et peuvent former des sels avec des acides et des bases (les protéines sont amphotères).

Par exemple, l'albumine - le blanc d'oeuf - à une température de 60-70° précipite de la solution (coagule), perdant sa capacité à se dissoudre dans l'eau.