Азотсодержащие соединения 2 Нитросоединения Нитрозосоединения Гидроксиламины. - презентация

1

2 Азотсодержащие соединения 2 Нитросоединения Нитрозосоединения Гидроксиламины

3 3 Амины и соли аммония

4 АМИНЫ Амины – органические производные аммиака NH 3, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы : Амины – органические производные аммиака NH 3, в молекуле которого один, два или три атома водорода замещены на углеводородные радикалы : RNH 2, R 2 NH, R 3 N RNH 2, R 2 NH, R 3 N Простейший представитель – метиламин : Простейший представитель – метиламин :

5 Амины классифицируют по двум структурным признакам : 1. По количеству радикалов, связанных с атомом азота, различают первичные, вторичные и третичные амины. 2. По характеру углеводородного радикала амины подразделяются на алифатические ( жирные ), ароматические и смешанные ( или жирноароматические ). 2. По характеру углеводородного радикала амины подразделяются на алифатические ( жирные ), ароматические и смешанные ( или жирноароматические ).

6

7 Номенклатура аминов В большинстве случаев названия аминов образуют из названий углеводородных радикалов и суффикса амин : CH 3 -NH 2 Метиламин CH 3 -CH 2 -NH 2 Этиламин Различные радикалы перечисляются в алфавитном порядке : CH 3 -CH 2 -NH-CH 3 Метилэтиламин

8 Номенклатура аминов При наличии одинаковых радикалов используют приставки ди и три : При наличии одинаковых радикалов используют приставки ди и три : (CH 3 ) 2 NH Диметиламин (CH 3 ) 2 NH Диметиламин

9 Изомерия аминов 1. Структурная изомерия - углеродного скелета, начиная с С 4 H 9 NH 2 : углеродного скелета, начиная с С 4 H 9 NH 2 :

10 Изомерия аминов 1. Структурная изомерия - положения аминогруппы, начиная с С 3 H 7 NH 2 : 1. Структурная изомерия - положения аминогруппы, начиная с С 3 H 7 NH 2 :

11 Изомерия аминов 2. Пространственная изомерия - возможна оптическая изомерия, начиная с С 4 H 9 NH 2 :

12 Строение и свойства Аммиак NH 3 Строение атома азота 1s 2 2s 2 2p 3 Строение атома водорода 1s 1 Атом азота имеет неподеленную электронную пару Аммиак проявляет основный характер Амин CH 3 NH 2 Амины - органические основания C 6 H 5 NH 2 Основный характер выражен слабее, чем у аммиака CH 3 NH 2 Основный характер выражен сильнее, чем у аммиака

13 Физические свойства аминов Связь N–H является полярной, поэтому первичные и вторичные амины образуют межмолекулярные водородные связи ( несколько более слабые, чем Н - связи с участием группы О – Н ):

14 Физические свойства аминов высокую температуру кипения Это объясняет относительно высокую температуру кипения аминов по сравнению с неполярными соединениями со сходной молекулярной массой. Например : Третичные амины Третичные амины не образуют ассоциирующих водородных связей ( отсутствует группа N–H). Поэтому их температуры кипения ниже, чем у изомерных первичных и вторичных аминов ( триэтиламин кипит при 89 ° С, а н - гексиламин – при 133 ° С ).

15 Физические свойства аминов При обычной температуре только низшие алифатические амины CH 3 NH 2, (CH 3 ) 2 NH и (CH 3 ) 3 N – газы ( с запахом аммиака ), средние гомологи – жидкости ( с резким рыбным запахом ), высшие – твердые вещества без запаха. Ароматические амины – бесцветные высококипящие жидкости или твердые вещества. Ароматические амины – бесцветные высококипящие жидкости или твердые вещества.

16 Химические свойства аминов 1. Для аминов характерны ярко выраженные основные свойства ( за что их часто называют органическими основаниями ): CH 3 NH 2 +HOH [CH 3 NH 3 ]OH Гидроксид метиламмония C 6 H 5 NH 2 +HOH не взаимодействует

17 Химические свойства аминов 2. Взаимодействуя с кислотами, амины образуют соли : CH 3 NH 2 +HCl [CH 3 NH 3 ]Cl Хлорид метиламмония C 6 H 5 NH 2 +HCl [C 6 H 5 NH 3 ]Cl Хлорид фениламмония ( хлористый анилин )

18 Химические свойства аминов 3. В отличие от аммиака, низшие газообразные амины способны воспламеняться от открытого пламени. Реакция горения ( полного окисления ) аминов на примере метиламина : 9CH 3 NH 2 +9O 2 4CO 2 +2N 2 +10H 2 O

19 Анилин Анилин ( фениламин ) С 6 H 5 NH 2 – важнейший из ароматических аминов :

20 Анилин Он находит широкое применение в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств ( сульфаниламидные препараты ). Он находит широкое применение в качестве полупродукта в производстве красителей, взрывчатых веществ и лекарственных средств ( сульфаниламидные препараты ). Анилин представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом ( т. кип. 184 ° С, т. пл. – 6 ° С ). На воздухе быстро окисляется и приобретает красно - бурую окраску. Ядовит ! Анилин представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с характерным запахом ( т. кип. 184 ° С, т. пл. – 6 ° С ). На воздухе быстро окисляется и приобретает красно - бурую окраску. Ядовит !

21 Анилин Для анилина характерны реакции как по аминогруппе, так и по бензольному кольцу. Особенности этих реакций обусловлены взаимным влиянием атомов. С одной стороны, бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению алифатическими аминами и даже с аммиаком. С одной стороны, бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению алифатическими аминами и даже с аммиаком. С другой стороны, под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения, чем бензол. С другой стороны, под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения, чем бензол.

22 Химические свойства анилина : Например, анилин энергично реагирует с бромной водой с образованием 2,4,6- триброманилина ( белый осадок ). Эта реакция может использоваться для качественного и количественного определения анилина :

23 Получение аминов 1. Наиболее общим методом получения первичных аминов является восстановление нитросоединений :

24 Получение аминов Важнейший ароматический амин - анилин - образуется при восстановлении нитробензола ( восстановители - водород в присутствии металлических катализаторов, Fe + HCl, сульфиды ): Важнейший ароматический амин - анилин - образуется при восстановлении нитробензола ( восстановители - водород в присутствии металлических катализаторов, Fe + HCl, сульфиды ): Эта реакция носит имя русского химика Н. Н. Зинина, осуществившего ее впервые в 1842 г. Эта реакция носит имя русского химика Н. Н. Зинина, осуществившего ее впервые в 1842 г.

25 Применение аминов