AMINE, Denumire-Prop - Fizice - Bazicitate [PDF]

Zitiervorschau

Schema 3.5.2

R- NH2 Ex.: A dupd num5rul I De atomul de azot se leag5 un singur radicar radicalilor organici_i-+ amine secundare: R- NH -i ex.: g legali de atomul I _ ;-> amine primare:

ue-azot [ff""Jlffi1l"jil_*; ;::':

organic.

orsanc

i

t"$; trei radicali organici. R- Nq; R- NH- R; \N

De atomul de azot ,u

Amine

dupi

natur" l*

radica

lului or9a

nicl_,

amine alifatice:

Ex.: Atomul de azot din grupa amino se leagS numai de atomi de carbon hibridizali sp3.

amine aromatice: Ar

NFI;Ar-

-

NH

-

R;

A

Ar- -O, }l

Ex.: H

R

Atomul de azot din grupa amino se leagi de cel pulin un atom de carbon hibridizat sp2dintr-un nucelu.aromatic.

monoamine:

dup5 numirul grupelor amino din moleculS

in moleculS

I

I

IrH -c-N: -> t \H

Ex.:

se aflS o singurd

poliamine: HzNin moleculS

.'-c-l-l

R- NH,

se aflS

grup5 amino.

R-NH,

doui

A Ex.:

J

sau mai multe grupe amino.

Pentru amine se pot indica mai multe formule generale in funclie de particularitSlile lor structurale. La determinarea acestora se !ine seama de faptul cE introducerea unei grupe amino in molecula unei hidrocarburi conduce la mdrirea numirului de atomi de hidrogen cu o unitate.

tt E J#l I5C:!

Se con.sideri

indicate mai

A: CHr-

NH,

ttrmdtoarele doud serii de amine.Alegefi dintre formulele generale jos pe acelea care corespund celor doud serii de amine.

CHt cHt cHt

T

- at,

CH, CH, NH-

e:$ruH, cHrO **tl'.r,

N

-

cH3

CH,- CH,

l'J

cHt a) C,H^*,N; b) CnH2n-5N; c) CnHrn,N; d)

CnH2nBN.

structurile foarte diferite ale aminelor au impus mai multe variante de denumire a acestora. Pentru aminele cu structuri mai simple se recomandi utilizarea regulilor de denumire descrise in continuare.

. Pentru

monoaminele primare de tipul R-NH2 sau Ar-NH, sunt recomandate urmitoarele reguli: a) numele radicalului alchil (R-) sau aril (Ar-) + amini Exemple: NH,

b) indice de pozitie pentru pozitia grupei amino + numele

hidrocarburii de bazd (RH sau ArH) + amini Exemple:

cHr-cHrcH,cH2 1-butanamind

ffit

NH,

ft, h

uX.rin;

fH'

rY\

r-YYm'n,

.

Pentru diaminele sau poliaminele primare de tipul HrN-R-NH, sau H.N-Ar-NH, sunt recomandate urmdtoarele reguli: a) indici de pozitie pentru pozitia grupelor amino + numele hidrocarburii de bazi + prefix pentru numirul grupelor amino + amini Exemple:

NH,

NH^

ltt !t, NH,

d'

-t\q

@

NHt

NH,

1,2-etandiamini'1,2-benzendiamini

1,4-naftalendiaminS

b) numele radicalului divalent trivalent

etc. +

prefix pentru numirul

grupelor amino + amini Exemple:

a-cl

Unele diamine

-o!f E:I1E alifatice produSi

ltt 5t, Nr-t NH,

sunt de

degradare a organismelor animale. Mirosul specific de amine, de exemplu: NHr-(CHr)4-N H, putrescein5 N Hr-(CHr)6-NH, cadaverin5

d'

etilendiamini

cadavru se datoreazi acestor

.

NH,

NH^

@

NHt

NH,

1,4-naftilendiamini

1,2-fenilendiamind

Pentru aminele secundare pite4iare care contin radicali identici, de tipul:

R-NH-R li R-N-R

sau

Ar-NH-Ar

5i

Ar-N-Ar

RAr se recomand5 urmdtoarea regu15: pre{ix pentru numirul radicalilor + numele radicalului (R- sau Ar-) + amini

G"e

Exemple:

CH'CH;NH-CH2-CH3

.

difenilamini

dietilamind

cHr

-.r,

tl cHt

trimetilaminE

Pentru aminele secundare piterliare care conlin radicali diferiti

Rl-NH- R2 R,-T-R, Ar,-NH -Ar,

R2

R2

se recomand5 denumirea lor ca

Ar-N-R.'

derivati N-substituili ai unei amine primare,

dupS urmitoarea regulS: N + numele radicalului legat de azot + numele aminei primare Ca radical al aminei primare se alege radicalul prioritar in ordinea: radical aromatic polinuclear, radical aromatic mononuclear, radical saturat cu catena cea mai lungi. Exemple:

CHt CH, CH, CH;NH -

CHt

N

-

2\

cH2-cH3

oo*'c

(/

N-fenil-2-naftilamini

N-eti l-N-metilfenilaminE

. Pentru unele amine sunt acceptate

cHt

N,NdimetilpropilaminE Cl-,l,

N-metilbutilamini

cFt-

cHt cHt.H,T -

gi

denumirile maivechi, mult utilizate:

f.]lnlmle

Cla5a a

AI'a

cH^

NH^

l'

o

NH,

A )-

dt*',

NH,

pfenilendiamini o-toluidind anilinE Completafi denumirile urmdtoarelor amine:

gE

NH,

cH--cH tl

-

cH2

cH-5

|

NH,

CH

-

0*,,

12

NH,

NH, 1,3-propan amini trimetilendiamini

izopropil 2 .............amini

CHt

cH_t cH_

NH

-

CH3

1,3-benzendi 1,3 ........... diaminE

CH3-NHo

(c6Hs)3N

cHt N .............izopropilamind

N .............fenilamini N-metilanilind

tri ............ aminS

Atomul de azot folosegte ceitrei orbitali monoelectronici la formarea a trei leg5turi o N-C sau N-H (figura 3.5.3). De aceea, aminele au o structurS asem5nitoare amoniacului, de piramidi turtiti cu baza triunghiularS in v6rful cSreia se aflS atomul de azot. Unghiul dintre covalenlele H:N-H, H-N-C sau C-N-C difer5 in functie de structura aminei gi este mai mare decSt in amoniac' Figura 3.5.3 Structura metilaminei

g4*;"j"",.0"'''"';i tertiare cu

,,.ft;*'

aceeaSi

formulS moleculard care difer5 prin mirimea radicalilor legati de atomul de azot sunt considerate izomeri de compensatie.

unde 6=26'+ 6" Leg5tura N-H din amine este slab polar6 ;idin acest motiv genereazi leg5turi de hidrogen mai slabe decAt cele generate de grupa -OH. in funclie de structura lor, aminele pot prezenta diferite tipuri de izomerie. De exemplu, cu formula moleculari CrHnN sunt doui amine primare, izomeri de pozilie, o amini secundar5 5i una terfiar5.

CH'-CH;

CH,

CHtcH

propilamini

- cH3 cH'CHt

NH,

NH, A:

,'i)l;,,1'.

B:

NH

- cH3 cH' T -a*, CH,

izopropilamind

C:

N-metiletilamini

D:trimetilaminS

. Elemente de structur5

care determind propriet6tile fizice Moleculele aminelor primare gi secundare sunt asociate prin slabe legEturide hidrogen. ,R

:N.-H \H

,R :N1- H \6

,R

3N1- H \11

LegSturile de hidrogen se pot stabili gi intre moleculele aminelor moleculele apei.

ffiit

gi

aa

>,*t

H

H-N

-'bi

.

Puncte de fierbere gi de topire La temperatura obi;nuit5 aminele inferioare sunt gaze, iar aminele cu mase moleculare mai mari sunt lichide sau solide.

96

::; /::i; 5: ::'::;,::, ! ::: ;:,: i: !: n!:;:;: l:, :x::l:

i 2lfJ!,,:

""

Tabelul 3.5.4

Substan!a

cH;

OH

+64,7

p.f. ("c)

CH,

NH,

CH, CH;

OH

"!: cH' CH; NH, +16,8

+78,3

-6,7

Punctele de fierbere cresc o dati cu mErirea catenei si cu introducerea mai multor grupe amino in moleculS.

61-tr Anrrna este pulrn soruora rn apa. r.]

Solulia saturatS de anilinS are concentratia de 3,4%.

)t,

*

Hn

-->

)ru

---H1.

.

Solubilitate

Aminele inferioare sunt solubile in ap5 pentru cE se pot realiza leg5turi de hidrogen intre moleculele aminelor 5i moleculele apei. Solubilitatea aminelor in apb scade cu c6t radicalul organic este mai mare. . Proprietdti organoleptice Aminele inferioare au miros de amoniac, aminele lichide au miros specific neplScut (de pepte), iar cele superioare sunt inodore. ProaspSt distilatS, anilina este un lichid incolor. in timp, in contact cu aerul, se coloreazi in galben p6n5 la brun. lnhalatS in cantitSli mari, anilina este toxicS.

Comportarea chimic5 a aminelor este determinat5 de grupa amino (-NHr). ProprietSlile acestei grupe funclionale sunt influenlate de natura radicilului organic. Aminele pot da pi reac!ii specifice radicalului hidrocarbonat din moleculS, reaclii care sunt influenlate de grupa amino. Cele mai importante reaclii ale aminelor sunt cuprinse in schema 3.5.5. 5i sunt comentate in continuare. 1. Caracterul bazic Atomul de azot din amoniac ;i din amine posed5 o pereche de electroni neparticipanli la legdturS, de care poate fi legat covalent coordinativ un proton. De aceea, amoniacul 5i aminele au caracter bazic;i pot reacliona cu substanlele donoare de protoni, de exemplu cu apa 5i acizii.

1.1. Reaclii de ionizare Ca pi amoniacul, la dizolvarea in ap5, aminele solubile ionizeazS,

Schema generalS:

)*. Kb

Hzo- jruH.. HO Exemple: '

[)-'l r"]

intr-o reactie de echilibru, form6nd hidroxizi complet ionizali.

+ + ,.,.r ----)NHq. HO NH3 run H2O € 1 amontu

pko= - lgko

Cli3- NH, + H2O metilamini

[)-']

=

* H"O

CH,' dimetilamini

'

=

NH, + 56i

metilamoniu

cHsr

CHr'

-)run

CHI

+

c*r' '

)NH,+ HO

dimetilamoniu

Constanta de bazicitate, ko, este o mdsurd a bazicitSli unei substan!e. Cu c6t ko are valoare mai mare sau cu c6t pkoare valoare mai mic5, cu atAt baza este maitare.

rffi

1.1. Readia de ionizare

1. Caracterul bazic

)rrr. H2o= )rvH.* Ho 1.2. Readia cu acizii

\\ * HX --+ -)wH1.x

-)rrr // 2. Reactia de alchilare

tetraalchilamoniu

3. Reactia de acilare R

R-NH2 amin5

primarS

,

R

+

R1 amini

R

secundard

H-O 2

R-NH-C-R

acidg ,//-

-C\ct

clorurd R

; NH 7/

,ro

-C.\oH

amini

acidi ,,o

".iR;

+

HCI

------->

R\

-c1' \..

;N- C- R

R/

-cl'\\O

R

ll

-

COOH

amini acilat6

anhidriJi 4. Reactia de diazotare

Ar-NHr+ amin6

HNO2+

Hcl

Gs"c>

primard

Ar-N =Nl*Cli 2\o sare de diazoniu

aromatici

Aminele alifatice (ko = 10r - 1Oi) sunt baze mai tari dec6t amoniacul (ko = 1,8 . 10-s), iar aminele aromatice (ko = 1010) sunt baze mai slabe dec6t amoniacul.

Ar-NHr.

NH:

< R-NH2