Амины
Ами́ны, органические соединения, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекуле аммиака на органические радикалы . В зависимости от числа заместителей амины подразделяют на первичные , вторичные , третичные . По числу аминогрупп в молекуле различают моно-, ди-, три- и полиамины. Известны также циклические амины, например пиперидин, хинуклидин.
Низшие амины – газы с аммиачным запахом, высшие – жидкости или твёрдые вещества. Алифатические амины более сильные основания, чем аммиак; ароматические – менее сильные. С минеральными кислотами амины образуют соли, например: , обычно растворимые в воде. Амины обладают нуклеофильными свойствами, в частности при взаимодействии первичных аминов с алкилгалогенидами образуются смеси вторичных, третичных аминов, а также четвертичные соли аммония, например . Первичные и вторичные амины ацилируются карбоновыми кислотами, их ангидридами, хлорангидридами или сложными эфирами с образованием N-замещённых амидов, например: . Поликонденсация диаминов с дикарбоновыми кислотами, их эфирами или хлорангидридами приводит к полиамидам. Под действием азотистой кислоты первичные алифатические амины превращаются в спирты: ; вторичные алифатические и ароматические амины – в N-нитрозоамины ; третичные алифатические амины обратимо реагируют с азотистой кислотой, образуя соли амина и N-нитрозоамин; первичные ароматические амины с азотистой кислотой образуют соли диазония. Амины окисляются пероксидом водорода или органическими надкислотами, при этом из третичных аминов получаются N-оксиды аминов, из вторичных – N,N-диалкилгидроксиламины, из первичных – N-нитрозопроизводные. Ароматические амины вступают в реакции электрофильного замещения, аминогруппа является орто- и пара-ориентантом, в сильно кислых средах вследствие протонирования атома азота – мета-ориентантом.
Амины получают взаимодействием спиртов с аммиаком (аммонолиз спиртов) в присутствии катализаторов дегидратации, при этом образуются смеси первичных, вторичных и третичных аминов:
Этот метод применяется для производства низших алифатических аминов, прежде всего метил- и этиламинов. Амины получают также восстановительным аминированием алифатических и циклоалифатических спиртов в присутствии водорода на катализаторах:
Для получения аминов используют: взаимодействие амидов алифатических и ароматических карбоновых кислот с щелочными растворами хлора, брома, иода (реакции Гофмана); восстановление нитросоединений, главным образом для получения первичных ароматических аминов: , в качестве восстановителей используется водород в присутствии никеля, платины или палладия, реже – металлы железо и цинк или сульфиды щелочных металлов (реакция Зинина). Для обнаружения аминов используют ряд специфических реакций, например при нагревании с хлороформом в присутствии щёлочи первичные амины превращаются в изонитрилы, обладающие сильным неприятным запахом.
Амины – промежуточные продукты в производстве красителей, пестицидов, лекарств, полимеров (в том числе полиамидов и полиуретанов), ингибиторов коррозии, поверхностно-активных веществ, флотореагентов, абсорбентов, ускорителей вулканизации, антиоксидантов и др. Амины широко распространены в природе (алкалоиды, аминокислоты, некоторые витамины, гормоны и др.). Многие амины обладают высокой физиологической активностью.