Аміни (стор. 1 із 2)
За систематичною номенклатурою аміни називають шляхом додавання приставки амін до назви вуглеводню. За раціоальною номенклатурою їх розглядають як алкіл або ариламіни.
Метанамін Етанамін N-Метилетанамін N-Етилетанамін
(метиламін) (етиламін) (метилетиламін) (діетиламін)
N,N-Діетилетанамін 2-Аміноетанол 3-Амінопропанова
триетиламін) (етаноламін) кислота
Циклогексанамін Бензоламін N-Метилбензоламін 2-Метилбензоламін
(циклогексиламін) (анілін) (N-метиланілін) (про-толуїдин)
Гетероциклічні аміи називають по відповідному вуглеводню вставляючи приставкуаза-, діаза-аботріаза-для обозачення кількості атомів азоту.
1-Азациклопета- 1,2-Діазациклопета- 1,3-Діазациклопета-
2,4-дієн 2,4-дієн 2,4-дієн
1. Основність амінів
Аміак і аміни завдяки наявності з їхньої атомах азоту неподіленої пари електронів мають нуклеофильними властивостями, тобто. надають цю пару збідненому електронами атому вуглецю. Вони здатні надавати її протону, тобто. мати основність.
Основні властивості амінів (Kb = 10 -4 ) обумовлені здатністю вільних (неподілених) електронів атомів азоту приєднувати протон. Подібно до аміаку аміни при дії мінеральних кислот перетворюються на солі:
Основність амінів тим вища, що більше електронна щільність на атомі азоту (що вище електронодонорний характер атома азоту).
Всі найпростіші аліфатичні аміни, взаємодіючи з водою, генерують гідроксид-аніон і, отже, фарбують лакмус у синій колір:
Порівнювати основність амінів можна і за значеннями pKa сполучених ним кислот - іонів амонієвих.
Чим вище основність аміну, тим сильніше він утримує протон в амонієвому катіоні RNH3+ танавпаки.
Аліфатичні аміни - сильніші підстави, ніж аміак, оскільки алкільні групи мають +I-ефект.
Нуклеофільність і основність амінів змінюються, як правило, симбатно: вони зменшуються зі зменшенням електронної густини на атомі азоту або при його просторовому екрануванні і збільшуються із збільшенням електронної густини на атомі азоту або зі збільшенням його доступності. Як приклад можна навести основність метиламінів. За силою основності вони розміщуються в наступний ряд:
pKB 3,28 3,36 4,30 4,74 9,42 13,00 13,20
pKa 10,72 10,64 9,70 9,26 4,58 1,00 0,80
Вплив просторового чинника на основність і нуклеофильность амінів наочно демонструється порівнянням властивостей деяких вторинних амінів.
Анілін та інші ароматичні аміни є слабкими основами.
Це може бути пояснено деколізацією неподілених електронів:
Делокалізація електронної пари робить її з одного боку менш доступною для протона, а з іншого боку, що важливіше, вона стабілізує молекулу. У протонованого аніліну є лише дві граничні структури:
На відміну від аліфатичних амінів ароматичні аміни водні розчини лакмусу синій колір не забарвлюють, тобто. не генерують гідроксид-аніон при взаємодії з водою. Анілін не утворює солей з такими слабкими кислотами, як вугільна, синильна, сірководень та ін. Гідрохлорид аніліну гідролізується у воді, а сульфат аніліну у воді не розчинний.
Аміди є набагато слабшими основами, ніж навіть ароматичні аміни (рKb = 14). У амідів неподілена пара електронів азоту також справакалізована:
У протонованого аміду є лише дві граничні структури:
Однак, найважливішим фактором,що обумовлює меншу основність амідів, ніж амінів, є електроноакцепторний ефект їхньої карбонільної групи, що зміщує нижче наступну рівновагу вліво
Атом азоту в амідах настільки слабко заснований, що їх протонізація проходить по атому кисню, незважаючи на його більшу електронегативність, ніж азот. Протонізований по кисню амід стабілізується за рахунок резонансу:
Якщо з'єднанні атом азоту заряджений позитивно, але з пов'язані з протоном, такі сполуки називаютьчетвертичными амонієвими солями. Наприклад:
Четвертинні амонієвігідроксиє такими ж сильними основами як гідроксиди натрію і калію.
Майже всі алкіламонійхлориди, броміди, йодиди та сульфати розчиняються у воді. Розчинність амінів у водних розчинах кислот дозволяє легко відокремити їх від неосновних і нерозчинних у воді сполук.
Оскільки аміди є неосновними, нерозчинні у воді аміди не розчиняються і у водних розчинах кислот.
Четвертичну амонійну групу містять такі важливі речовини як холін та ацетилхолін. Ацетилхолін бере участь у передачі імпульсу між нервами та м'язами. При переході ацетилхоліну від нерва до м'яза останній скорочується. Для того, щоб м'яз скоротився ще раз, ацетилхолін повинен бути видалений. Це здійснюється за допомогою ензиму холінестеразу, що гідролізує ацетилхолін до холіну та оцтової кислоти:
Ацетилхолін фіксується на ензимі групою. Інші сполуки, що містять таку ж групу, інгібують холінестеразу. Наприклад, для розслаблення м'язів у хірургії використовують броміди декаметонія та сукцинілхоліну.
декаметонійбромід
сукцинілхолінобромід
Упр.6. Розташуйте в порядку зменшення основності у воді такі аміни: метиламін, диметиламін, триметиламін,анілін, дифеніламін, трифеніламін. Відповідь обґрунтуйте.