Вопрос 1.Амины. Их строение и свойства. Получение анилина и применение

Ответ. Амины-производные аммиака, в молекуле которого атомы водорода (частично или полностью) замещены углеводородными радикалами.

В зависимости от числа радикалов различают амины первичные (с одним радикалом), вторичные (с двумя) и третичные (с тремя).

 

 

R-N-H, R₁-N-R₂, R₁-N-R₂,

│ │ │

H H R₃

_{первичный амин вторичный амин третичный амин}

 

Названия аминов производят от названия радикалов, входящих в их молекулы, добавляя окончание –амин:

 

CH₃NH₂, CH₃-NH-CH₃,

_{метиламин диметиламин}

CH₃-CH₂-N-CH₂-CH₂-CH₃.

│

CH₃

_{метилэтилпропиламин}

 

Физические свойства

Простейшие амины – газы, имеющие запах аммиака. Средние амины – жидкости со слабым запахом рыбы, хорошо растворимые в воде. Высшие амины – твёрдые вещества без запаха. В воде нерастворимы.

Химические свойства

Свойства, сходные со свойствами аммиака

Сходства свойств аминов и аммиака объясняется их электронным строением. Молекулы аммиака и аминов содержат атомы азота, имеющий свободную не поделенную пару электронов (точками указаны электроны атома азота):

 

H H H R

^{x • x • x • x •}

, , , .

^{x • x• x• x•}

H H R R

 

а) Взаимодействие с водой (образуется основание, раствор имеет щелочную реакцию):

 

CH₃NH₂ + HOH = [CH₃NH₃]⁺OH^-.

^{гидроксид метиламмония}

^{(слабое основание)}

б) Взаимодействие с кислотами (амины обладают основными свойствами: они присоединяют протон H⁺):

 

CH₃NH₂ + HCI = [ CH₃NH₃]CI.

^{хлорид метиламмония}

 

Особые свойства:

1.Окисление (горение на воздухе):

 

4CH₃NH₂ + 9O₂ = 4CO₂↑ + 2N₂↑ + 10H₂O.

2.Бромирование:

 

C₆H₅NH₂ + 3Br₂ = C₆H₂Br₃NH₂↓ + 3HBr.

_{2, 4, 6 - триброманилин}

 

3.Присоединение алкилгалогенидов:

 

C₆H₅NH₂ + C₂H₅CI = [C₆H₅NH₂C₂H₅]⁺CI^-.

 

Получение анилина

 

Получение анилина C₆H₅NH₂ – восстановление нитросоединения до амина (реакция Зинина, 1842 г.):

 

C₆H₅NH₂ + 3(NH₄)₂S = C₆H₅NH₂ + 3S+ 6NH₃+ 2H₂O.

 

Современный метод:

 

Fe + 2HCI = FeCI₂ + 2H,

^{атомарный}

^{водород}

 

C₆H₅NO₂ + 6H = C₆H₅NH₂ + 2H₂O.

 

Наиболее перспективен контактный способ - пропускание смеси паров нитробензола и водорода над катализатором:

^кат.

C₆H₅NO₂ + 3H₂ ═ C₆H₅NH₂ + 2H₂O.

_{300 °C}

 

Восстановители: (NH₄)₂ S, H₂, Fe (в виде чугунных стружек) в присутствии HCI.

 

 

Применение анилина:

1.Как сырье в производстве анилиновых красителей.

2.В фармацевтической отрасли промышленности (для получения сульфаниламидных препаратов).

3.В производстве анилинформальдегидных смол.

4. В производстве взрывчатых веществ.