Амины

Ами́ны, органические соединения, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекуле аммиака на органические радикалы ${\displaystyle R}$. В зависимости от числа заместителей амины подразделяют на первичные ${\displaystyle RNH_{2}}$, вторичные ${\displaystyle RR'NH}$, третичные ${\displaystyle RR'R''N}$. 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: ${\displaystyle RNH_{2}+HCl\rightarrow [RNH_{3}]^{+}Cl^{-}}$, 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 ${\displaystyle [R_{4}N]^{+}Cl^{-}}$. Первичные и вторичные амины ацилируются карбоновыми кислотами, их ангидридами, хлорангидридами или сложными эфирами с образованием N-замещённых амидов, например: ${\displaystyle RNH_{2}+CH_{3}COOH\rightarrow RNHCOCH_{3}+H_{2}O}$. Поликонденсация диаминов с дикарбоновыми кислотами, их эфирами или хлорангидридами приводит к полиамидам. Под действием азотистой кислоты первичные алифатические амины превращаются в спирты: ${\displaystyle RNH_{2}+HNO_{2}\rightarrow ROH+N_{2}+H_{2}O}$; вторичные алифатические и ароматические амины – в N-нитрозоамины ${\displaystyle R_{2}NNO}$; 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: ${\displaystyle NH_{3}{\overset {ROH}{\ \longrightarrow }}R_{2}NH{\overset {ROH}{\ \longrightarrow }}R_{3}N}$

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: ${\displaystyle RCH_{2}OH{\underset {-H_{2}}{\ \ \longrightarrow }}RCHO{\overset {NH_{3},H_{2}}{\longrightarrow }}RCH_{2}NH_{2}\longrightarrow (RCH_{2})_{2}NH\longrightarrow (RCH_{2})_{3}N}$

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: ${\displaystyle C_{6}H_{5}NO_{2}+3H_{2}\rightarrow C_{6}H_{5}NH_{2}+2H_{2}O}$, 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.