Ацилирование и алкилирование аминов
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Размещено на
Содержание
1. Введение
2. Ацилирование и алкилирование аминов
2.1 Амины: номенклатура, классификация, применение
2.2 Химические свойства аминов
2.2.1 Основные и кислотные свойства
2.2.2 Реакции ацилирования
2.2.3 Реакции алкилирования
2.2.4 Ацилирование и алкилирование по Фриделю-Крафтсу
2.2.5 Взаимодействие аминов с азотистой кислотой
2.3 Методы получения аминов
2.3.1 Алкилирование аммиака и аминов
2.3.2 Восстановление азотсодержащих органических соединений
2.3.3 Перегруппировка Гофмана
2.4 Биологически активные амины и их производные
2.5 Акридон: получение, свойства и применение
2.6 9-аминоакридин: получение, свойства и применение
Заключение
Список литературы
1. Введение
Амины -- производные аммиака, в молекуле которого один, два или три атома водорода заметены углеводородными радикалами. По числу замешенных атомов водорода они делятся на первичные, вторичные и третичные амины.
Существуют и четвертичные аммониевые соли, например хлорид тетраметиламония, соответствующее ему основание -- гидроксид тетраметиламмония, который представляет собой сильное основание, аналогичное щелочных металлов, так как связь с гидроксильной группой здесь ионная [10].
В зависимости от природы углеводородных радикалов амины подразделяются на алифатические, алициклические, ароматические и смешанные (имеющие алифатический и ароматический радикалы). Эти соединения отличаются друг от друга строением углеводородных радикалов.
Названия простых по строению аминов образуют от названий соответствующих углеводородных радикалов, связанных с атомом азота, добавляя в конце корень-амин. Кроме того, ароматические амины имеют тривиальные названия.
Химические свойства аминов определяются в основном присутствием атома азота с неподеленной парой электронов, наличие которой обуславливает их основные и нуклеофильные свойства.
Нуклеофильность и основность аминов изменяются, как правило, симбатно: они уменьшаются с уменьшением электроннной плотности на атоме азота или при его пространственном экранировании и увеличиваются с увеличением электронной плотности на атоме азота или с увеличением его доступности.
Амины, чаще в виде полифункциональных производных, находят применение, являясь обычно полупродуктами в органических синтезах. Получаются с применением аминов такие лекарственные препараты, как новокаин, спазмолитин, парацетамол, сульфаниламидные препараты [1].
Широко амины и их производные применяется в производстве инсектицидов, фунгицидов, ускорителей вулканизации, поверхностно-активных веществ, красителей, ракетных топлив, растворителей и т.д.
Все выше сказанное подтверждает актуальность темы представленной работы.
Цель работы: изучить реакции ацилирования и алкилирования аминов.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Рассмотреть общую характеристику аминов.
2. Рассмотреть химические свойства аминов.
3. Проанализировать методы получения аминов.
4. Дать характеристику биогенным аминам.
5. Представить получение, свойства и применение 9-аминоакридина.
2. Ацилирование и алкилирование аминов
2.1 Амины: номенклатура, классификация, применение
Аминами называются органические производные аммиака, в котором один, два или все три атома водорода замещены на углеводородные радикалы (предельные, непредельные, ароматические).
Название аминов производят от названия углеводородного радикала с добавлением окончания -амин или от названия соответствующего углеводорода с приставкой амино-.
Примеры приведена на Рис. 1:
CH3 - NH2 CH3 - NH - C2H5
метиламин метилэтиламин метилдифениламин
фениламин (анилин)
Рис. 1. Примеры полуструктурных формул аминов и их названия
В зависимости от числа атомов водорода, замещенных в аммиаке на углеводородные радикалы, различают первичные, вторичные и третичные амины (Рис. 2):
R
R- NH2 R - NH - R' R - N - R”
первичный амин вторичный амин третичный амин
Рис. 2. Классификация аминов. R, R', R'' - углеводородные радикалы
Алкиламины содержат только алифатические углеводородные радикалы, например (Рис. 3):
Рис. 3. Примеры алкиламинов
Ариламины содержат ароматические радикалы с атомом азота в ароматическом кольце, например (ри№с. 4):
Рис. 4. Примеры ариламинов
Алкилариламины содержат алифатические и ароматические радикалы, например (Рис. 5):
Рис. 5. Примеры алкилариламинов
Гетероциклические амины содержат азот в цикле, например (Рис. 6):
Рис. 6. Примеры гетероциклических аминов
Амины, чаще в виде полифункциональных производных, находят применение, являясь обычно полупродуктами в органических синтезах. Получаются с применением аминов такие лекарственные препараты, как новокаин, спазмолитин, парацетамол, сульфаниламидные препараты [5].
Широкое применение нашли соединения с упрощенной адреналиновой структурой, такие, как эфедрин, амфетамин, первитин и т.д. (Рис. 7)
Рис. 7. Формулы эфедрина (а), амфетамина (b), первитина (с)
Эти соединения, обладая структурой близкой к структуре адреналина, оказывают стимулирующее, возбуждающее действие, но более сильное и продолжительное.
Амины широко используются в качестве термо- и светостабилизаторов (Рис. 8):
Рис. 8. Формулы представителей аминов термо- и светостабилизаторов
Амины могут выступать в роли модификаторов резин и как вулканизирующие агенты (Рис. 9):
Рис. 9. Формулы представителей аминов модификаторов резин и вулканизирующие агенты
Мономеры для синтеза полиамидов (Рис. 10):
Рис. 10. Формулы представителей аминов мономеров для синтеза полиамидов
Амины могут быть использованы и как красители (Рис. 11):
Рис. 11. Формулы представителей аминов красителей
Фотореактивы (Рис. 12):
Рис. 12. Формулы представителей аминов фотореактивов
Метиламин применяется в производстве инсектицидов, фунгицидов, ускорителей вулканизации, поверхностно-активных веществ, красителей, ракетных топлив, растворителей.
Триэтиламин применяется в производстве ускорителей вулканизации, ингибиторов коррозии, растворитель.
Анилин: производство N,N-диметиланилина, дифениламина, лекарственных средств, антиоксидантов, ускорителей вулканизации и фотоматериалов.
Некоторые амины применяются как селективные растворители для извлечения урана из сернокислых растворов. Амины, обладающие запахом рыбы, используются как приманка в борьбе с полевыми грызунами.
Третичные амины и соли четвертичных аммониевых оснований получили широкое распространение в качестве катализаторов межфазного переноса в органическом синтезе [2,3].
2.2 Химические свойства аминов
Химические свойства аминов определяются в основном присутствием атома азота с неподеленной парой электронов, наличие которой обуславливает их основные и нуклеофильные свойства.
2.2.1 Основные и кислотные свойства
Алифатические амины являются сильными основаниями (= 10-11) и превосходят по основности аммиак. Их водные растворы имеют щелочную реакцию:
RNH2 + H2O > RNH3+ + OH - (1)
Ароматические амины - слабые основания (= 3-5), что связано с разрушением при протонированиии стабильной сопряженной системы, в которой участвует неподеленная пара электронов азота (см. лек. №4).
При взаимодействии с кислотами амины образуют растворимые в воде аммониевые соли:
RNH2 + HX > RNH3+ X - (2)
Первичные и вторичные амины являются слабыми N-H кислотами (рКа=33-35) и образуют соли при взаимодействии с активными металлами:
RNH2 + Na > RNH- Na+ + 1/2 H2 (3)
Характер групп, находящихся у атома азота, оказывает большое влияние на основность амина. Обычно алифатические амины, являются сильными основаниями, обладают щелочной реакцией на лакмус и во влажном состоянии поглощают двуокись углерода. Низшие алифатические амины являются, более сильными основаниями, чем аммиак, и титруются кислотами в присутствии метилоранжа или бромфенолблау в качестве индикатора. При наличии ароматического остатка основность аминов выражена значительно слабее; например, анилин и его гомологи, хотя и образуют соли с разбавленными минеральными кислотами, однако не дают щелочной реакции на лакмус и не поглощают двуокись углерода из воздуха. Титрование таких аминов кислотой в присутствии обычных индикаторов не дает удовлетворительных результатов. Напротив, солянокислые соли а...
Ацилирование и алкилирование аминов
Основные, химические и кислотные свойства аминов. Взаимодействие их с азотистой кислотой. Ацилирование и алкилирование по Фриделю-Крафтсу. Восстановле...
Синтез, свойства и применение дифениламина. Амины и их свойства
Применение дифениламина. Амины. Ацилирование и алкилирование аминов. Образование производных мочевины. Алкилирование первичных и вторичных аминов. Рас...
Электрофильное замещение в ароматических системах
Основные механизмы замещения протона в ароматической молекуле на электрофильный реагент. Синхронный процесс изменения заряда на субстрате в процессе р...
Производство и свойства ароматических аминов
Методы получения ароматических аминов: первичные, вторичные, третичные. Физические и химические свойства ароматических аминов. Галогенирование анилина...
Фенолы: методы синтеза и химические свойства
Органические соединения, содержащие атом гидроксила. Способы получения фенолов, их кислотные свойства. Реакции электрофильного замещения в ароматическ...