Aminy - Notatki - Chemia, Notatki'z Chemia. University of Podlasie in Siedlce
hannibal00
hannibal008 marca 2013

Aminy - Notatki - Chemia, Notatki'z Chemia. University of Podlasie in Siedlce

PDF (356 KB)
7 strona
759Liczba odwiedzin
Opis
Notatki dotyczące tematów z dziedziny chemii: aminyl kompozycja.
20punkty
Punkty pobierania niezbędne do pobrania
tego dokumentu
Pobierz dokument
Podgląd3 strony / 7
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 7 pages
Pobierz dokument
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 7 pages
Pobierz dokument
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 7 pages
Pobierz dokument
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 7 pages
Pobierz dokument
Aminy

Aminy

Aminy można uznać za organiczne pochodne amoniaku. Podobnie jak w amoniaku

najistotniejszą rolę w kształtowaniu chemicznych właściwości amin odgrywa "wolna"

para elektronowa na azocie. Dążność trójwartościowego azotu do jej

"zagospodarowania" wyznacza zasadowe właściwości amin (zdolność przyłączania

protonu) jak i ich nukleofilowość. Także zmiana reaktywności pierścienia

aromatycznego pod wpływem przyłączonej grupy aminowej związana jest z obecnością

tej "wolnej" pary elektronowej. Azot amin (tak jak i amoniaku) występuje w

hybrydyzacji sp 3

Ze względu na ilość atomów wodoru związanego z azotem wyróżniamy aminy I-

rzędowe, II-rzędowe, III-rzędowe i IV-rzędowe sole amoniowe.

Nazwy amin tworzymy przez dodanie przyrostka -amina do nazwy łańcucha

węglowodorowego, przyłączonego do azotu grupy aminowej. Dla amin II i III

rzędowych podajemy alfabetycznie wszystkie łańcuchy węglowodorowe połączone z

azotem. Aby uniknąć dwuznaczności w określaniu miejsca podstawienia grup

alkilowych, przed nazwa grupy związanej z azotem dodajemy dużą literę N- co oznacza,

że alkil związany jest bezpośrednio z azotem grupy aminowej.

docsity.com

Najprostsza amina aromatyczna nosi nazwę zwyczajową - anilina i od niej tworzy się

nazwy związków pochodnych. Wyjątek stanowi metyloanilina zwana toluidyną

(traktujemy ją jako aminową pochodną toluenu)

Grupa aminowa tworzy wiązania wodorowe z grupami aminowymi innych cząsteczek

zwiększając tym sposobem "rzeczywistą" masę cząsteczkową, co prowadzi do

podwyższenia temperatury topnienia i wrzenia. Z tego powodu większość amin to

wysokowrzące ciecze. Stan gazowy w warunkach standardowych wykazują tylko

metyloaminy. Zdolność tworzenia wiązań wodorowych leży równie u podstaw dobrej na

ogół rozpuszczalności w wodzie i polarnych rozpuszczalnikach. Aminy metylowa i

etylowa przypominają w zapachu amoniak, wyższe aminy charakteryzują się zapachem

ryb.

Aminy otrzymać można przez redukcję związków nitrowych, działaniem amoniaku lub

innych amin na związki chlorowcowe (otrzymujemy aminy różnych rzędowości),

redukcję nitryli. Do otrzymywania amin aromatycznych stosuje się głównie redukcję

nitrozwiązków, które w przypadku związków aromatycznych otrzymuje się bardzo łatwo

w reakcji nitrowania mieszaniną nitrującą.

docsity.com

Z chlorowcowych pochodnych i cyjanków można otrzymać nitryle, po redukcji których

dochodzimy do amin pierwszorzędowych o łańcuchu dłuższym o jeden atom węgla w

stosunku do wyjściowego związku chlorowcowego:

Aminy przyłączają proton do wolnej pary elektronów na azocie tworząc kation

(protonowana amina), który z anionem reszty kwasowej tworzy sól. Sole amin są

substancjami stałymi dobrze rozpuszczalnymi w wodzie. Po zalkalizowaniu roztworu

soli aminy otrzymujemy ponownie wolną aminę. Aminy łatwo reagują z

chlorowcowymi pochodnymi alkili dając aminy II i III-rzędowe oraz IV-rzędowe sole

amoniowe. Z chlorkami kwasowymi i bezwodnikami kwasów organicznych aminy I i II-

rzędowe dają podstawione amidy. Aminy III-rzędowe, z powodu braku atomu wodoru na

azocie nie reagują z chlorkami kwasowymi i bezwodnikami.

docsity.com

Do reakcji bardzo charakterystycznych należą reakcje z kwasem azotowym(III) HNO2

Aminy aromatyczne, tzn. takie, w których grupa aminowa łączy się bezpośrednio z

pierścieniem aromatycznym, mają nieco słabsze właściwości zasadowe niż aminy

alifatyczne. W aminach aromatycznych wolna para elektronowa na azocie bierze

częściowo udział w mezomerii pierścienia, co powoduje częściowy "ubytek" ładunku

ujemnego na azocie i osłabienie jego zasadowości. Przejęcie przez pierścień części

ładunku azotu powoduje pojawienie się struktur mezomerycznych z ładunkiem ujemnym

w pozycji o- i p-. Istnienie takich form powoduje, że elektrofilowe reakcje podstawienia

w pierścieniu przebiegają głównie w pozycjach o- i p-. Podobny efekt dają wszystkie

podstawniki, które angażują swoje pary elektronowe w mezomerie pierścienia. Są tzw.

podstawniki I-rodzaju.

Podstawowa różnica między aminami aromatycznymi i alifatycznymi to zachowanie w

reakcjach z kwasem azotowym(III) - dwuzawania i tworzenia nitrozopochodnych.

Wyczerpujące alkilowanie amin poprzez ich reakcje z chlorowcopochodnymi alkilowymi

prowadzi w końcowym etapie przemian do powstania czwartorzędowych soli

docsity.com

amoniowych. Czwartorzędowe sole amoniowe można działaniem Ag2O przeprowadzić w

czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe. Zasadowość wodorotlenku amoniowego nie

pochodzi już z faktu możliwości przyłączenia protonu do wolnej pary na azocie (tej

wolnej pary już nie ma, została związana przez czwarty podstawnik alkilowy) lecz od

obecności łatwo dysocjującej grupy —OH. Wodorotlenki amoniowe maja moc równą

mocy wodorotlenków metali alkalicznych.

Czwartorzędowe wodorotlenki amoniowe ogrzewane do temperatur powyżej 125°C

rozkładają się, dając jako produkty reakcji rozkładu odpowiednią trzeciorzędową aminę,

wodę oraz alken.

Reakcja ta znana jest pod nazwą eliminacji Hofmanna i często służy do ustalania

struktury cząsteczek zawierających azot.

Reakcje z kwasem azotawym (azotowym(III) HNO2) należą do bardzo

charakterystycznych, pozwalających odróżnić poszczególne aminy od siebie:

1. pierwszorzędowe aminy aromatyczne dają z kwasem azotowym(III) sole diazoniowe

2. pierwszorzędowe aminy alifatyczne tworzą bardzo nietrwałe sole diazoniowe, które

natychmiast po powstaniu ,odłączając pierwiastkowy azot, przechodzą w alkeny i

alkohole

3. drugorzędowe aminy, zarówno alifatyczne jak i aromatyczne dają z kwasem

azotowym(III) nitrozoaminy

4. trzeciorzędowe grupy aminowe nie reagują z kwasem azotowym(III), natomiast

aromatyczne aminy trzeciorzędowe ulegają reakcji podstawienia grupy nitrozowej do

pierścienia dając p-nitrozopochodne

docsity.com

Ponieważ kwas azotowy(III) jest kwasem praktycznie istniejącym tylko in statu

nascendi, reakcję prowadzi się dodając azotynu sodowego (NaNO2) do mieszaniny

aminy i silnego kwasu (HA). W warunkach kwaśnego środowiska NaNO2 przechodzi w

kwas HNO2 reagujący z aminą. Otrzymana sól diazoniowa jest nietrwała, dlatego reakcję

prowadzi się w temperaturze poniżej 5°C i najczęściej natychmiast przeprowadza się

dalszą reakcję z powstałą solą diazoniową, nie wyodrębniając jej z mieszaniny

reakcyjnej. Sole dwuazoniowe ze względu na reaktywność i stosunkową łatwość

otrzymania, pozwalają na syntezę wielu związków aromatycznych (nitryle, kwasy,

fenole, chlorowcowe pochodne itp.), których uzyskanie w inny sposób nie jest takie

proste.

Ponieważ nitrowanie związków aromatycznych przebiega bardzo łatwo, często do

otrzymania bardziej złożonych związków aromatycznych prowadzi droga zaczynająca

się sekwencją reakcji:

Sole diazoniowe ulegają jeszcze jednej, bardzo ważnej z praktycznego punktu widzenia,

reakcji - a mianowicie reakcji sprzęgania, w wyniku której powstają związki azowe.

Związki te są barwne (ze względu na nagromadzenia sprzężonych układów wiązań

wielokrotnych) i służą jako barwniki przemysłowe. nosząc ogólną nazwę barwników

azowych.

docsity.com

docsity.com

komentarze (0)
Brak komentarzy
Bądź autorem pierwszego komentarza!
To jest jedynie podgląd.
3 shown on 7 pages
Pobierz dokument