Амины

Ами́ны, органические соединения, которые можно рассматривать как продукты замещения атомов водорода в молекуле аммиака на органические радикалы RR. В зависимости от числа заместителей амины подразделяют на первичные RNH2RNH_2, вторичные RR′NHRR'NH, третичные RR′R′′NRR'R''N. По числу аминогрупп в молекуле различают моно-, ди-, три- и полиамины. Известны также циклические амины, например пиперидин, хинуклидин.

Классификация аминов по числу заместителей.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: RNH2+HCl→[RNH3]+Cl−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 [R4N]+Cl−[R_4N]^+Cl^-. Первичные и вторичные амины ацилируются карбоновыми кислотами, их ангидридами, хлорангидридами или сложными эфирами с образованием N-замещённых амидов, например: RNH2+CH3COOH→RNHCOCH3+H2ORNH_2 +CH_3COOH \rightarrow RNHCOCH_3 +H_2O. Поликонденсация диаминов с дикарбоновыми кислотами, их эфирами или хлорангидридами приводит к полиамидам. Под действием азотистой кислоты первичные алифатические амины превращаются в спирты: RNH2+HNO2→ROH+N2+H2ORNH_2 +HNO_2 \rightarrow ROH +N_2 +H_2O; вторичные алифатические и ароматические амины – в N-нитрозоамины R2NNOR_2NNO; 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: NH3 ⟶ROHR2NH ⟶ROHR3NNH_3\overset{ROH}{\ \longrightarrow }R_2NH\overset{ROH}{\ \longrightarrow }R_3N

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: RCH2OH  ⟶−H2RCHO⟶NH3,H2RCH2NH2⟶(RCH2)2NH⟶(RCH2)3NRCH_2OH\underset{-H_2}{\ \ \longrightarrow }RCHO\overset{NH_3,H_2}{ \longrightarrow }RCH_2NH_2 \longrightarrow (RCH_2)_2NH \longrightarrow (RCH_2)_3N

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: C6H5NO2+3H2→C6H5NH2+2H2OC_6H_5NO_2 +3H_2 \rightarrow C_6H_5NH_2 +2H_2O, 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.