Перегляд вихідного коду сторінки Аміни

[[Файл:Amine-2D-general.png|thumb|200px|Загальна формула амінів]]
'''Амі́ни'''&nbsp;— азотовмісні [[органічні сполуки|органічні хімічні сполуки]], похідні [[аміак]]у (NH<sub>3</sub>), в якому щонайменш один атом [[Водень|водню]] заміщений [[Аліфатичні сполуки|аліфатичним]] або [[Ароматичні сполуки|ароматичним]] вуглеводневим фрагментом.
==Загальний опис==
Якщо амін містить одну вуглеводневу групу, він називається ''первинним аміном'' (формула RNH<sub>2</sub>), якщо дві&nbsp;— ''вторинним аміном'' (R<sub>2</sub>NH), а якщо три&nbsp;— ''третинним аміном'' (R<sub>3</sub>N). ''Четвертинні аміни'' мають чотири замісники на атомі [[азот]]у, внаслідок чого вони мають [[електричний заряд]] +1.

Залежно від природи радикалів аміни називаються: ''[[Насичені аміни|аліфатичними]]'', ''[[Ароматичні аміни|ароматичними]]'' та ''гетероциклічними''; останній термін стосується азотовмісних [[Гетероциклічні сполуки|гетероциклів]]. Нижчі аліфатичні аміни&nbsp;— [[газ]]и, вищі&nbsp;— [[рідина|рідини]] й [[тверде тіло|тверді речовини]]. Аміни з коротким вуглеводневим ланцюгом добре розчинюються у воді, зі збільшенням довжини вуглеводневого радикала розчинність амінів зменшується. Найважливішим ароматичним аміном є [[анілін]].

== Отримання ==
Оскільки атом азоту в амінах формально має [[ступінь окиснення]] -III, їх отримують відновленням інших [[Нітрогеновмісні органічні сполуки|азотовмісних органічних сполук]] ([[Нітросполуки|нітро]]- та [[Нітрозосполуки|нітрозосполук]], а також алкілгідроксиламінів, [[Нітрили|нітрилів]] тощо). Для цього застосовується реакція гідрогенування в присутності [[Нікель|нікелевого]] [[каталізатор]]а:

<chem>R-NO2 +H2 ->[-H_2O]R-NO +2H2 ->[-H_2O]R-NH2</chem>

<chem>R-C#N +2H2 ->[Ni]R-CH2-NH2</chem>

Також аміни можна отримати прямим [[алкілювання]]м [[аміак]]у. Для цього до надлишку аміаку додають, наприклад, [[йодметан]]. Потім до солі, що утворилася, додають аміак:

<chem>NH3 +CH3+I- -> [CH3-NH3]+I- +NH3 <=>  CH3-NH2 +[NH4]+I-</chem>

Проте, недоліками цього методу є замалий спектр можливих продуктів, а також неможливість контролювати перебіг реакції: так, щойно утворені первинні аміни охоче реагують з наступним еквівалентом йодоалкану, утворюючи вторинні, третинні, і навіть четвертинні аміни.

Аміак також можна алкілювати за допомогою спиртів. Цим способом можна отримати  первинні, вторинні й третинні аміни:

<chem>NH3 +R-OH ->[450 ^oC]NH2-R +H2O</chem>

<chem>NH2-R +R-OH ->[450^oC]R-NH-R +H2O</chem>

<chem>R-NH-R +R-OH ->[450^oC]R3-N +H2O</chem>

Ще аміни можна отримати шляхом додавання аміаку до [[Альдегіди|альдегідів]] та [[Кетони|кетонів]] і послідовним каталітичним гідрогенуванням утвореного [[Іміни|іміну]]:

<chem>R-CO-R +NH3 ->[-H_2O]R-C(=NH)-R ->[H_2][Ni]R-CH(NH2)-R</chem>

Для отримання вторинних амінів замість аміаку використовують первинні аміни, а для третинних — вторинні.

Аміни також отримують дією на аміди [[Карбонові кислоти|карбонових кислот]] розчинів [[бром]]у ([[хлор]]у) у [[Гідроксид калію|гідроксиді калію]] ([[Гідроксид натрію|натрію]]); ця реакція відома як [[Перегрупування Гофмана|перегрупування за Гофманом]]. Вона протікає в декілька етапів:

# Спочатку молекула брому взаємодіє з амідом, заміщуючи атом водню на атом брому:  <chem>R-CO-NH2 +Br2 ->R-CO-NHBr +HBr</chem> (луг нейтралізує кислоту, яка утворилася)
# Далі гідроксид калію розпадається на іони. [[Гідроксид-іон]] відриває від молекули, що утворилася, [[протон]], а його місце займає іон калію:  <chem>R-CO=NBr- H+ +K+OH- ->R-CO-NBr- K+ +H2O</chem>
# Потім від цієї молекули відщеплюється [[бромід калію]]:  <chem>R-CO-NBr- K+ ->R=CO-N +K+ Br-</chem>
# Молекула, яка залишилася, нестабільна, тому атом азоту переходить у місце між [[Радикал (хімія)|радикалом]] та [[Карбонільна група|карбонілом]]: <chem>R-CO-N ->R-N=CO</chem>
# До цієї молекули приєднується молекула води, яка утворилася на другому етапі реакції. Атом кисню приєднується до карбонільної групи, утворюючи [[Діоксид вуглецю|вуглекислий газ]], а два атоми водню — до атома азоту: <chem>R-N=CO +H2O ->R-NH2 +CO2</chem>
[[Файл:Hofmann Umlagerung Mechanismus1.svg]]

Первинні аміни також можна селективно отримати за допомогою синтезу Габрієля:

[[Файл:Gabriel Synthese Überblick2.svg|безрамки|600x600пкс]]

{{Main article|Синтез Габрієля}}

== Хімічні властивості ==

=== Основні властивості ===
Аміни проявляють [[Основи (хімія)|основні]] властивості через наявність у атома [[азот]]у неподіленої електронної пари. При взаємодії з кислотами вони утворюють амонієві солі:

<chem>R-NH2 +HCl -> [R-NH3]+Cl-</chem>

Основні властивості в аліфатичних амінів проявляються сильніше, ніж в аміаку. У вторинних вони проявляються сильніше, ніж у первинних,  а у третинних — найсильніше. Це пов'язано з +''I''-еффектом радикалів: електронна густина на атомі азоту збільшується, внаслідок чого він сильніше притягує протон.

Проте це правило не працює, якщо амін знаходиться у водному розчині: вторинні аміни сильніші за третинні. Це пов'язано з тим, що стійкість катіона збільшується при наявності сольватної оболонки. Сольватна оболонка утворюється завдяки водневим зв'язкам між атомом кисню з води та атомом гідрогену з аміна, доступ до якого у третинних амінів утруднений.

Але основні властивості [[Ароматичність|ароматичних]] амінів проявляються слабше, ніж в аміаку через спряження неподіленої електронної пари нітрогену з π-електронами ароматичного ядра.

=== Взаємодія з нітритною кислотою ===

==== Аліфатичні аміни ====
Однією з важливих реакцій аліфатичних амінів є взаємодія їх з [[Нітритна кислота|HNO<sub>2</sub>]]: первинні аміни при цьому утворюють [[спирти]], вторинні&nbsp;— [[нітрозаміни]], третинні не реагують.

<chem>R-NH2 +HNO2 ->R-OH +H2O +N2</chem>

<chem>R-NH-R +HNO2 ->R-N(NO)-R +H2O</chem>

Реакція протікає у декілька етапів:

#Спочатку нітритна кислота реагує з іншою сильною кислотою (наприклад, хлоридною або сульфатною) і приєднує протон, утворюючи протоновану кислоту <chem>H2+NO2</chem>.
#Далі ця протонована кислота може розпастися на нітрозоній-катіон та воду:  <chem>H2+NO2 <=>H2O +NO+</chem>
#Нітрозоній-катіон приєднується до іншої молекули HNO<sub>2</sub>, утворюючи [[Оксид азоту(III)|триоксид діазоту]]:<chem>N=O+ +H-O-N=O <=> H+ +O=N-O-N=O</chem>
#Триоксид діазоту розпадається на О-N=O та N=O. O-N=O відщеплює атом водню від аміногрупи, а нітрозогрупа приєднується на його місце, утворюючи нітрозамін: <chem>R-NH2 +O=N-O-N=O <=>R-NH-N=O +HNO2</chem> або <chem>R-NH-R +O=N-O-N=O <=>R-N(N=O)-R +HNO2</chem> На цьому етапі реакція для вторинних амінів завершується. У подальших етапах беруть участь лише первинні аміни.
# Нітрозамін, що утворився, може перейти в діазогідрат: <chem>R-NH-N=O <=>R-N=N-OH</chem> 
#Діазогідрат приєднує протон, а потім від цього катіона відщеплюється вода: <chem>R-N=N-OH +H+ ->R-N=N-OH2+ ->R-N=N+ +H2O</chem>
# Від нітрена, який утворився, відщеплюється [[азот]]: <chem>R-N2+ ->R+ +N2</chem>
# До радикал-іона приєднується молекула води, утворюючи [[оксонієвий катіон]], від якого відривається протон: <chem>R+ +H2O ->R-O+H2 ->R-OH +H+</chem>

==== Ароматичні аміни ====
{{Main|Діазотування}}
(Про реакцію первинних амінів)

Ароматичні аміни також по-різному реагують з нітритною кислотою в залежності від порядку аміна. Первинні ароматичні аміни у кислому середовищі утворюють [[діазосполуки]]:

<chem>Ar-NH2 + H-O-NO + HCl -> [Ar-N#N]+ Cl- + 2H2O</chem>

Вторинні ароматичні аміни так само як і аліфатичні, утворюють нітрозоаміни. При нагріванні нітрозогрупа вступає в реакцію перегрупування, внаслідок чого утворюються ''п-''нітрозоалкіл(або арил)аніліни:

<chem>C6H5-NH-R + H-O-NO ->[-H_2O]C6H5-N(NO)-R ->[t]ON-C6H4-NH-R</chem>

Третинні ароматичні аміни утворюють ''п-''(або ''о-'', якщо ''п''-положення зайняте)нітрозопохідні:

<chem>C6H5-NR2 +HO-NO ->ON-C6H4-NR2 + H2O</chem>

== Застосування ==
Аміни широко використовуються в анілофарбувальній та [[фармацевтична промисловість|фармацевтичній промисловості]], наприклад, як складники [[реагент]]ів при [[флотація|флотації]] та [[масляна агломерація|масляній агломерації]] ([[грануляція|грануляції]], [[флокуляція|флокуляції]]) [[вугілля]].

==Див. також==
* [[Реакція Рашіґа]]
* [[Оксиди амінів]]

== Джерела ==
{{Commonscat|Amines}}
* {{УРЕ}}
* {{МГЕ|nocat=1}}
* Глосарій термінів з хімії // Й.&nbsp;Опейда, О.&nbsp;Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л.&nbsp;М.&nbsp;Литвиненка НАН України, Донецький національний університет.&nbsp;— Донецьк : Вебер, 2008.&nbsp;— 758&nbsp;с.&nbsp;— ISBN 978-966-335-206-0
*Ластухін Ю. О., Воронов С. А. Органічна хімія. — 3-є. — Львів : Центр Європи, 2006. — 864 с. — [[Спеціальна:Джерела книг|ISBN 966-7022-19-6]].
*{{Cite book
|title=Organische Chemie
|last=Vollhard
|first=Kurt Peter C.
|last2=Schore
|first2=Neil Eric
|year=2011
|publisher=Wiley-VCH.
|edition=5
|location=Weinheim
|pages=
|language=de
|isbn=3-527-32754-1
|oclc=760140825
}}

== Посилання ==
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua АМІНИ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220318153229/https://www.pharmencyclopedia.com.ua/ |date=18 березня 2022 }} [[Фармацевтична енциклопедія]]
{{органічні сполуки}}
{{Функціональні групи}}

[[Категорія:Аміни|*]]