Amină

De la Wikipedia, enciclopedia liberă

Structura unei molecule de amoniac

Aminele sunt compuşi organici care conţin în molecula lor grupa amino (-N H₂) legată de un radical hidrocarbonat. Aminele seamănă structural cu amoniacul, cu diferenţa că unul sau mai mulţi atomi de hidrogen sunt înlocuiţi cu substituenţi precum grupe alchilice sau arilice. Nu trebuie făcută confuzie între amine şi amide. Acestea din urmă au formula chimică R-C(O)NH₂, unde C(O) reprezintă o grupă carbonil. Aminele şi amidele au structuri şi deci proprietăţi diferite, deci distincţia este din punct de vedere chimic foarte importantă. Ambiguă este situaţia în care aminele în care grupa NH₂ este înlocuită cu o grupă NM, unde M este un metal, se numesc amide. Astfel, (CH3)₂NLi se numeşte dimetilamidă de litiu.

Formula generală a aminelor este de forma $R-NH_2 \,$ .

[modifică] Clasificare

[modifică] Amine primare, secundare şi terţiare

Deoarece aminele pot fi considerate ca produşi rezultaţi din înlocuirea atomilor de hidrogen din amoniac cu radicali alchil, ele pot fi:

Amine primare - din molecula de amoniac se înlocuieşte un singru atom de hidrogen.

Structura aminei primare

metil amină

etil amină

2 propil amină

Amine secundare - Din molecula de amoniac se înlocuiesc doi atomi de hidrogen.

Structura aminei secundare

dimetil amină

etil metil amină

Amine terţiare - Din molecula de amoniac se înlocuiesc toţi trei atomii de hidrogen.

Structura aminei terţiare

trimetil amină

dietil metil amină

[modifică] Amine alifatice, aromatice şi mixte

În locul hidrogenilor din molecula de amoniac se vor lega radicali. În funcţie de tipul acestora, aminele pot fi:

Amine alifatice - Radicalul (sau radicalii) care se leagă de atomul de azot este unul alchil.

enamină

Amine aromatice - Radicalul (sau radicalii) care se leagă de atomul de azot este unul aril.

fenil amină (anilină)

α naftil amină

Amine mixte - Radicalii care se leagă de atomul de azot sunt o parte alchil şi alta aril.

fenil metil amină

etil fenil metil amină

[modifică] Monoamine şi poliamine

Toate aminele prezentate anterior sunt monoamine, însemnând că în moleculă există doar o singură grupare -NH₂. Poliaminele au două sau mai multe grupări în moleculă.

1,2 etilen diamină

1,4 butilen diamină

fucsină

[modifică] Nomenclatură

Aminele se denumesc folosind denumirea radicalilor corespunzători urmaţi de cuvântul amină. Radicalii sunt denumiţi în ordine alfabetică, iar numărul de grupe amino este evidenţiat prin prefixele di, tri.

[modifică] Proprietăţi fizice

Legăturile de hidrogen influenţează semnificativ proprietăţile aminelor primare şi secundare, ca şi a derivaţilor lor. Prin urmare, punctele de fierbere ale aminelor sunt ridicate.

Aminele inferioare, precum metil, dimetil, trimetil sau etil amina sunt gaze cu un miros de amoniac şi sunt solubile în apă. Aminele cu masă moleculară medie sunt lichide, parţial solubile în apă şi au un miros de peşte. Aminele superioare sunt solide, inodore şi insolubile în apă. Cu cât numărul de carboni din catenă este mai mare, soluilitatea lor în apă scade.

Aminele alifatice sunt solubile în solvenţi organici, în special în cei polari. Aminele primare reacţionează cu cetonele, precum acetona, şi majoritatea aminelor sunt incompatibile cu cloroformul sau tetraclorura de carbon.

Aminele aromatice, precum anilina, au punctele de fierbere mai joase decât restul, datorită imposibilităţii de a crea legături de hidrogen puternice. Tot de aceea solubilitatea lor în apă este redusă, deşi se dizolvă în solvenţi organici. Aceste amine sunt toxice şi sunt foarte uşor absorbite prin piele.

[modifică] Sinteza aminelor

[modifică] Alchilarea amoniacului

[modifică] Cu halogeni

Alchilarea amoniacului se face în mai multe etape, rezultând în final un amestec de amine primare, secundare, terţiare şi o sare cuaternară de amoniu. Din acest amestec componenţii se separă foarte greu, de aceea această metodă nu are un randament bun.

[modifică] Cu alcooli

$NH_3 + R-OH \rightarrow NH_2-R + H_2O$

[modifică] Cu sulfat acid de metil

Pentru a obţine amine secundare sau terţiare mixte se foloseşte în mod special reacţia anilinei cu sulfatul acid de metil (CH₃OSO₃H).

$CH_3O\underbrace{H} + \underbrace{HO}SO_3H \Longleftrightarrow CH_3OSO_3H + H_2O$

$+ CH_3OSO_3H \rightarrow$ $+ H_2SO_4\,$

[modifică] Reducerea nitroderivaţilor

$R-NO_2 + 3H_2 \rightarrow R-NH_2 + 2H_2O$ , în prezenţă de nichel

$R-NO_2 + 6[H] \rightarrow R-NH_2 + 2H_2O$

[modifică] Reducerea amidelor

[modifică] Reducerea nitrililor

$R-C\equiv N + 2H_2 \rightarrow R-CH_2-NH_2$

[modifică] Degradarea oxidativă Hoffman

[modifică] Proprietăţile chimice ale aminelor

[modifică] Bazicitatea

Aminele au un dublet electronic neparticipant la atomul de azot. Prezenţa acestor electroni neparticipanţi conferă aminelor un caracter bazic, ei putând accepta un proton.

$R-NH_2 + HOH \iff \left [ R-N^+H_3\right ]O^-H$ (hidroxid de alchil amină)

Cu apa reacţionează doar aminele inferioare, deoarece apa este un acid slab. Pentru cele superioare se foloseşte reacţia cu acizi (mai puţin HNO₂, care are caracter oxidant şi distruge grupa amino).

$R-NH_2 + HCl \rightarrow \left [ R-N^+H_3\right ]Cl^-$ (clorhidratul aminei)

Nu toate aminele sunt la fel de bazice. Aminele aromatice sunt mai puţin bazice chiar decât amoniacul. Aminele primare sunt mai bazice decât amoniacul, iar la cele secundare bazicitatea este şi mai crescută.

[modifică] Alchilare

Alchilarea aminelor primare duce la apariţia aminelor secundare. Alchilarea acestora produce amine terţiare, iar dacă alchilarea se continuă, apar săruri cuaternare de amoniu.

[modifică] Acilare

Acilarea aminelor înseamnă înlocuirea unuia sau a ambilor atomi de hidrogen de la gruparea amino. Deci pot fi acilate doar aminele primare şi secundare, pentru că doar acestea dispun de atomi de hidrogeni legaţi de azot. Reacţia se produce tratând aminele cu acizi organici, cloruri acide sau anhidride acide.

Folosită industrial este reacţia de obţinere a vitaminei H.

Protejarea grupei amino prin acilare se face faţă de următorii reactanţi: permanganat de potasiu (KMnO₄), bicromat de potasiu (K₂Cr₂O₇), oxigen diatomic (O₂), acid azotic (HNO₂) şi halogeni (X).

[modifică] Diazotare

La această reacţie participă doar aminele primare alifatice sau aromatice, reactantul folosit fiind acidul azotic (HNO₂). Deoarece HONO este instabil, el se prepară chiar în mediul în care se doreşte a fi folosit.

$NaNO_2 + HCl \rightarrow HNO_2 + NaCl$

Din diazotarea aminelor alifatice rezultă alcooli şi apă. Grupa amino din amină este înlocuită de hidroxilul din acoladă, rezultând astfel alcoolul. Grupa amino se desface şi ea, atomii de azot unindu-se, iar cei doi atomi de hidrogen se leagă de oxigenul rămas din acid, formând apa.

$R-NH_2 + \underbrace{HO}NO \rightarrow N_2 + R-OH + H_2O$

Din diazotarea aminelor aromatice rezultă săruri de diazoniu.

Sărurile de diazoniu sunt foarte instabile, de aceea ele sunt supuse, imediat după obţinere, altor reacţii.

O altă reacţie la care pot fi supuse sărurile de diazoniu este reacţia de cuplare cu fenoli sau amine aromatice (care pot fi primare, secundare sau terţiare). Din această reacţie reultă azoderivaţi, care sunt folosiţi drept coloranţi în industria textilă.

[modifică] Utilizări ale aminelor

Anilina este cel mai important termen al seriei. Ea se foloseşte ca materie primă pentru industria coloranţilor, a medicamentelor şi a detergenţilor.

Aminele primare aromatice sunt materie primă pentru fabricarea coloranţilor. În reacţie cu acidul nitric (HNO₂), formează sări de diazoniu, care se supun imediat (datorită instabilităţii) unor reacţii de cuplare, rezultând azoderivaţi. Aceştia sunt puternic coloraţi şi deci folosiţi în principal în industria textilă.

Printre substanţele medicamentoase rezultate din amine se numără clorfeniramina, clorpromazina, efedrina, fenilefrina, amfetamina, metamfetamina, metcatinona.

Adus de la "http://ro.wikipedia.org../../../a/m/i/Amin%C4%83.html"

Categorie: Amine