Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Органические соединения азота и серы.doc
Скачиваний:
21
Добавлен:
03.05.2019
Размер:
4.85 Mб
Скачать

3. Перегруппировка амидов карбоновых кислот по Гофману:

Механизм реакции состоит из следующих стадий:

а) галогенирование амида карбоновой кислоты

б) отрыв иона водорода гидроксил-ионом. Эта стадия облегчается электроноакцепторным влиянием атома брома, увеличивающим кислотность амида.

в) удаление аниона брома, приводящее к возникновению электронодефицитного атома азота и перегруппировка

г) гидролиз изоцианата

По аналогичной схеме протекают перегруппировки азидов RCON3 (перегруппировка Курциуса) и гидрoксамовых кислот RCONHOH (перегруппировка Лоссена) в первичные амины.

4. Декарбоксилирование α-аминокислот имеет малое значение для химии, но широко распространено в биологических объектах.

При декарбоксилировании -аминокислот образуются биогенные амины, выполняющие в организме важные биологичес­кие функции. Так, получающийся при декарбоксилировании гистидина гистамин, в частности, имеет отношение к аллергическим реакциям организма.

R–CH–COOH ¾¾® R–CH2–NH2 + CO2

|

NH2

Химическое декарбоксилирование карбоновых кислот обычно протекает легко в том случае, если при -углеродном атоме имеется электроноакцепторный заместитель, поляризующий связь ССООН. В -аминокислотах такой группировкой служит +NH3-группа. Декарбоксилирование -аминокислот  путь образования биогенных аминов. В живом орга­низме этот процесс проходит под действием декарбоксилазы и пиридоксальфосфата. В лабораторных условиях реакцию осуществляют при на­гревании -аминокислоты в присутствии поглотителей СО2, таких, как Ва(ОН)2. При декарбоксилировании -фенил--аланина, лизина, серина и гистидина образуются соответственно фенамин, 1,5диаминопентан (кадаверин), 2-аминоэтанол-1 (коламин) и триптамин.

Физические свойства

Метиламин, диметиламин, триметиламин и этиламин в обычных условиях – газы, следующие члены гомологического ряда – жидкости, с закономерно возрастающими температурами кипения. Низшие амины имеют неприятный запах, высшие запаха не имеют. Первичные и вторичные амины ассоциированы за счет образования водородных связей.

Ассоциация приводит к заметному повышению температур кипения по сравнению с соединениями с той же молекулярной массой, но не образующими водородных связей. Хорошая растворимость в воде низших аминов обусловлена образованием водородных связей с молекулами воды. Низшие амины хорошо растворимы в воде, но по мере увеличения углеводородного радикала их растворимость в воде резко уменьшается; высшие амины нерастворимы в воде.

Таблица 1. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМИНОВ

Название

формула

Т.пл. / Т.кип.

0 С

Кв

Метиламин

Диметиламин

Триметиламин

Этиламин

Диэтиламин

Триэтиламин

Пропиламин

Дипропиламин

Трипропиламин

Изопропиламин

Бутиламин

Изобутиламин

Вторбутиламин

третбутиламин

Циклогексиламин

Бензиламин

α-Фенилэтиламин

β-Фенилэтиламин

Тетраметилендиамин

Гексаметилендиамин

Анилин

N-Метиланилин

N,N-Диметиланилин

Дифениламин

Трифениламин

о-толуидин

м-толуидин

п-толуидин

о-анизидин

м-анизидин

п-анизидин

о-нитроанилин

м-нитроанилин

п-нитроанилин

2,4-динитроанилин

2,4,6-тринитроанилин

о-фенилендиамин

м-фенилендиамин

п фенилендиамин

Бензидин

CH3NH2

(CH3)2NH

(CH3)3N

CH3CH2NH2

(CH3CH2)2NH

(CH3CH2)3N

CH3CH2CH2NH2

(CH3CH2CH2)2NH

(CH3CH2CH2)3N

(CH3)2CHNH2

CH3(CH2)3NH2

(CH3)2CHCH2NH2

CH3CH2CH(CH3)NH2

(CH3)3CNH2

С6H11NH2

С6H5CH2NH2

С6H5CH(CH3)NH2

С6H5CH2CH2NH2

H2N(CH2)4NH2

H2N(CH2)6NH2

С6H5NH2

С6H5NHСН3

С6H5N(СН3)2

6H5)2NH

6H5)3N

o-СН3С6Н42

м-СН3С6Н42

п-СН3С6Н42

o-СН3ОС6Н42

м-СН3ОС6Н42

п-СН3ОС6Н42

o-2С6Н42

м-2С6Н42

п-NO2С6Н42

2,4-(NO2)2С6Н32

2,4,6-(NO2)3С6Н22

o-С6Н4(NН2)2

м-С6Н4(NН2)2

п-С6Н4(NН2)2

п -2С6Н4С6Н42-п

- 92 / - 7,5

- 96 / 7,5

- 117 / 3

- 80 / 17

- 39 / 55

- 115 / 89

- 83 / 49

- 63 / 110

- 93 / 157

- 101 / 34

- 50 / 78

- 85 / 68

- 104 / 63

─ / 134

- 67 / 4

─ / 185

─ / 187

/ / 195

8 / 117

39 / 196

- 6 / 184

- 57 / 196

3 / 194

53 / 302

127 / 365

- 28 / 200

- 30 / 203

44 / 200

5 / 225

─ / 251

57 / 244

71 / 284

114 / 307 (разл.)

148 / 332

187 / ─

188 / ─

104 / 251

63 / 287

142 / 267

127 / 401

4,4 . 10 -4

5,1 . 10 -4

0,6 . 10 -4

4,7 . 10 -4

9,5 . 10 -4

5,5 . 10 -4

3,8 . 10 -4

8,1 . 10 -4

4,5 . 10 -4

4,1 . 10 -4

0,23 . 10 -4

4,2 . 10 -10

7,1 . 10 -10

11 . 10 -10

0,7 . 10 -10

2,5 . 10 -10

4,9 . 10 -10

12 . 10 -10

3 . 10 -10

2 . 10 -10

15 . 10 -10

3,5 . 10 -14

3,2 . 10 -12

0,1 . 10 -12

3,3 . 10 -10

7,6 . 10 -10

11 . 10 -10

7,4 . 10 -13

Химические свойства

1. Основность аминов обусловлена способностью атомов азота присоединять протон к неподеленной паре электро­нов с образованием катионов аммонийного типа. Основность аминов измеряется константой равновесия реакции гидратации:

Основность амина тем выше, чем больше электронная плот­ность сосредоточена на атоме азота. Благодаря +I-эффекту алкильной группы алифатические амины (особенно третичные) имеют большую электрон- ную плотность на атоме N, чем аммиак, и следо­вательно, большую основность.

NH3

CH3NH2

C2H5NH2

(C2H5)2NH

пиперидин

Кв

1,8 ·10-5

4,4 ·10-4

4,7 ·10-4

9,5 ·10-4

1,6 ·10-3

Ароматические амины вследствие сопряжения неподеленной пары электронов азота с -электронным облаком бензольного ядра являются более слабыми основаниями, причем этот эффект усиливается при введении в ароматическое кольцо электроноакцепторных группировок.

С увеличением объемов заместителей, окружающих реакцион­ный центр вещества, возрастают пространственные препятствия для его атаки молекулой реагента. Это также относится и к протонированию аминов. В связи с этим амины, содержащие большие радикалы, проявляют более слабые основные свойства по сравне­нию с ожидаемыми при рассмотрении только электронных эф­фектов радикалов, окружающих атом азота.