LCH 1 Zajęcia nr 35 Aminy alifatyczne. 1. Pojęcie amin – są

LCH 1 Zajęcia nr 35
Aminy alifatyczne.
1. Pojęcie amin – są pochodnymi amoniaku w którego cząsteczce jeden lub kilka atomów
wodoru zastąpiono podstawnikami węglowodorowymi:
NH3 – amoniak;
R-NH2 – amina
2. Rzędowośd amin
I rz.
R
II rz.
NH2
R
III rz.
1
R
NH
R
R
2
1
N
R
H3C
NH2
H3C
3
2
CH3
NH
CH2 CH2
CH2 CH3
H3C
N
CH2 CH3
We wszystkich typach amin występuje atom azotu tworzący trzy wiązania – z atomami
wodoru lub węgla. Na utworzenie tych wiązao azot zużywa trzy z pięciu elektronów
walencyjnych, posiada więc niewiążącą parę elektronową. Jej obecnośd powoduje
elektrodonorowy charakter czyli właściwości zasadowe. Cząsteczki amin nie są płaskie,
ponieważ atom azotu znajduje się w stanie hybrydyzacji sp3.
3. Zasady nazewnictwa amin
a. Nazwy systematyczne amin tworzymy, podając w kolejności alfabetycznej nazwy
podstawników węglowodorowych występujących w cząsteczce. W razie konieczności
dodajemy odpowiednie przedrostki liczbowe oraz słowo amina na koocu nazwy.
NH2
NH2
H3C
NH2
H3C
CH2
H3C
NH2
CH
CH3
metyloamina
metanoamina
etyloamina
etanoamina
cyklokeksyloamina
cykloheksanoamina
propylo-2-amina
propano-2-amina
b. Aminy II i III rzędowe zawierające różne podstawniki przy atomie azotu traktuje się
jako N-podstawione pochodne amin pierwszorzędowych o największej grupie
alkilowej lub arylowej
CH3
N
H3C
NH
CH2 CH3
CH2 CH3
N-metyloetanoamina
N-metyloetyloamina
N-etylo-N-metylobenzenoamina
N-etylo-N-metylofenyloamina
c. Nazwy amin zawierających kilka grup aminowych tworzymy od nazwy macierzystego
węglowodoru, dodajemy łącznik „o” następnie lokanty, właściwy przedrostek
krotności oraz słowo „-amina”:
H2C
NH2
CH2 CH2
CH2
NH2
butano-1,4-diamina
4. Charakter zasadowy amin – przy tej samej ilości atomów węgla w cząsteczce:
a. Aminy alifatyczne II rzędowe mają silniejszy charakter niż aminy I rzędowe
b. Aminy alifatyczne III rzędowe mają najsilniejszy charakter zasadowy – wynika to
z większego stabilizowania powstającego w wyniku dysocjacji kationu (rozproszenia
ładunku dodatniego)
c. Aminy alifatyczne mają charakter zasadowy silniejszy niż amoniak
d. Aminy aromatyczne mają słabszy charakter zasadowy niż amoniak:
Ar3N < Ar2NH < ArNH2 <NH3
5. Laboratoryjny sposób określenia rzędowości amin – w tym celu przeprowadza się reakcję
z kwasem azotowym (III) (HONO) – ze względu na nietrwałośd tego kwasu otrzymuje się go
bezpośrednio w środowisku reakcji NaNO2 i rozcieoczonego HCl
a. Aminy 1º reagują z wydzieleniem azotu:
RNH2 + HONO  ROH + N2 + H2O
b. Aminy 2º dają żółtą oleistą ciecz:
R2NH + HONO  R2N-N=O + H2O
nitrozoamina
c. Aminy 3º nie reagują z HONO
6. Właściwości fizyczne amin alifatycznych
a. Temperatura wrzenia jest wyższa niż odpowiednich alkanów, lecz niższa niż
odpowiadające im alkohole – mogą tworzyd się wiązania wodorowe pomiędzy
grupami aminowymi – są one słabsze niż takie same wiązania pomiędzy grupami
–OH. Temperatura wrzenia rośnie wraz z rzędowością aminy.
b. Aminy o krótkich cząsteczkach bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie
c. Aminy aromatyczne są słabo rozpuszczalne w wodzie, dobrze rozpuszczalne w
rozpuszczalnikach organicznych.
d. Lotne – o zapachu psujących się ryb – metylo, dimetyloamina i etyloamina są gazami,
wyższe aminy alifatyczne są słabo lotnymi cieczami.
7. Właściwości chemiczne amin alifatycznych – podobne do amoniaku
a. W roztworze wodnym wykazują odczyn zasadowy – ze względu na wolną parę
elektronową przy atomie azotu:
R-NH2 + H2O  R-NH3+ + OHb. Zasadowy charakter przejawia się w reakcji z kwasami:
CH3-NH2 + HCl  CH3-NH3+ + Cl-  CH3-NH3+ClChlorek metyloamoniowy
8. Otrzymywanie amin alifatycznych
a. Aminy 1º – z fluorowcopochodnych alkilowych działając amoniakiem i w drugim
etapie mocniejszą zasadę (np.: NaOH):
CH3CH2Br + NH3  [CH3CH2NH3+Br-] + NaOH  CH3CH2NH2 + NaBr + H2O
b. Aminy 2º i 3º - z amin o niższej rzędowości dodając odpowiednią
fluorowcopochodną alkilową i zobojętniając zasadą:
CH3CH2-NH2 + CH3CH2-Br  (CH3CH2)2NH2+Br- + H2O
(CH3CH2)2NH2+Br- + NaOH  (CH3CH2)2NH + NaBr + H2O
(CH3CH2)2NH + CH3CH2-Br  (CH3CH2)3NH+Br- + H2O
(CH3CH2)3NH+Br- + NaOH  (CH3CH2)3N + NaBr + H2O
Reakcje te mają charakter następczy więc metoda ta nie pozwala na otrzymanie
czystej aminy o określonej rzędowości.