Aminy pochodne amoniaku, w których

Podobne dokumenty
AMINY. nikotyna. tytoń szlachetny. pseudoefedryna (SUDAFED) atropina. muskaryna H 3 C CH 3 O

AMINY. tytoń szlachetny. nikotyna. pseudoefedryna (SUDAFED) atropina. muskaryna H 3 C CH 3 O

Kwasy karboksylowe grupa funkcyjna: -COOH. Wykład 8 1

amoniak amina 1 amina 2 amina 3

Aminy. - Budowa i klasyfikacja amin - Nazewnictwo i izomeria amin - Otrzymywanie amin - Właściwości amin

Slajd 1. Slajd 2. Aminy. trietyloamina. amoniak. chlorofil

1 Marek Żylewski. Uniwersytet Jagielloński, Collegium Medicum, Katedra Chemii Organicznej. NO 2 Zn, HCl HNO 3 N H 2. NH 2 Na 2. S x CHO.

Organiczne związki azotu

RJC E + E H. Slides 1 to 41

Reakcje alkoholi, eterów, epoksydów, amin i tioli

Reakcje benzenu i jego pochodnych

Elementy chemii organicznej

pierwszorzędowe drugorzędowe trzeciorzędowe (1 ) (2 ) (3 )

11. Reakcje alkoholi, eterów, epoksydów, amin i tioli

18. Reakcje benzenu i jego pochodnych

Zarówno 1 o aminy alifatyczne jak i aromatyczne reagują z kwasem azotowym(iii) (HNO 2 ) dając sole diazoniowe. Do przeprowadzenia procesu diazowania

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. ĆWICZENIE 6 i 7. Aminy i amidy kwasowe

Slajd 1. Związki aromatyczne

Związki aromatyczne (by Aleksandra Kołodziejczyk, UG)

Spis treści 1. Struktura elektronowa związków organicznych 2. Budowa przestrzenna cząsteczek związków organicznych

ZWIĄZKI FOSFOROORGANICZNE

Halogenki alkilowe- atom fluorowca jest związany z atomem węgla o hybrydyzacji sp 3 KLASYFIKACJA ZE WZGLĘDU NA BUDOWĘ FRAGMENTU ALKILOWEGO:

Pochodne węglowodorów, w cząsteczkach których jeden atom H jest zastąpiony grupą hydroksylową (- OH ).

C H N O L B I O T E ORGANICZNA I A. Nomenklatura

Chemia organiczna. Mechanizmy reakcji chemicznych. Zakład Chemii Medycznej Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego

CHEMIA 10 WĘGLOWODORY I ICH FLUOROWCOPOCHODNE. ALKOHOLE I FENOLE. IZOMERIA. POLIMERYZACJA.

Reakcje kwasów karboksylowych i ich pochodnych

Otrzymywanie halogenków alkilów

Zagadnienia z chemii na egzamin wstępny kierunek Technik Farmaceutyczny Szkoła Policealna im. J. Romanowskiej

WĘGLOWODORY AROMATYCZNE

REAKCJE PROBÓWKOWE 5. Aminy, aminokwasy, białka

14. Reakcje kwasów karboksylowych i ich pochodnych

Chemia organiczna. Związki zawierające azot. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

CHEMIA 10. Oznaczenia: R - podstawnik węglowodorowy, zwykle alifatyczny (łańcuchowy) X, X 2 - atom lub cząsteczka fluorowca

Stałe siłowe. Spektroskopia w podczerwieni. Spektrofotometria w podczerwieni otrzymywanie widm

MIKROANALIZY WĘGLOWODORY. W1 Utlenianie węglowodorów nadmanganianem potasu w środowisku kwaśnym (w temp. pokojowej) RÓWNANIA REAKCJI: OBSERWACJE:

fenol ninhydryna difenyloamina kwas octowy Określ ph amin: n-butyloamina dietyloamina difenyloamina anilina N,N-dimetyloanilina

Aminy - budowa. R alkil Alkiloamina Amina alifatyczna. Ar aryl Aryloamina Amina aromatyczna AMINA I - RZĘDOWA AMINA III - RZĘDOWA AMINA II - RZĘDOWA

Chemia organiczna. Związki zawierające azot. Zakład Chemii Medycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny

Zadanie: 1 (3 pkt) Metanoamina (metyloamina) rozpuszcza się w wodzie, a także reaguje z nią.

KARTA KURSU. Kod Punktacja ECTS* 4

R 2 III-rzędowe R 1 N R 3

1. Substytucja nukleofilowa we fluorowcopochodnych

Elementy chemii organicznej

liczba kwantowa, n kwantowa, l Wanad 3 2 [Ar] 3d 3 4s 2

δ + δ - δ + R O H RJC R δ + δ - δ - δ + R O R Grupy Funkcyjne δ + O NH 2 R N H H R N Slides 1 to 41

Chemia organiczna. Zagadnienia i przykładowe pytania do kolokwiów dla Biotechnologii (I rok)

Węglowodory aromatyczne (areny) to płaskie cykliczne związki węgla i wodoru. Areny. skondensowane liniowo. skondensowane kątowo

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

EGZAMIN WSTĘPNY NA STUDIUM DOKTORANCKIE W CBMIM PAN W ŁODZI. Zestaw pytań z chemii organicznej

KWASY KARBOKSYLOWE I ICH POCHODNE. R-COOH lub R C gdzie R = H, CH 3 -, C 6 H 5 -, itp.

Krystyna Dzierzbicka

Grupa karbonylowa. Grupa karbonylowa to grupa funkcyjna, w której atom tlenu połączony jest z atomem węgla podwójnym wiązaniem

Addycje Nukleofilowe do Grupy Karbonylowej

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY KATEDRA CHEMII ORGANICZNEJ, BIOORGANICZNEJ I BIOTECHNOLOGII

Zagadnienia obowiązujące przy każdym kolokwium z ćwiczeń syntetycznych:

AMINY I ICH POCHODNE

Podział związków organicznych

Repetytorium z wybranych zagadnień z chemii

1. REAKCJA ZE ZWIĄZKAMI POSIADAJĄCYMI KWASOWY ATOM WODORU:

ALDEHYDY, KETONY. I. Wprowadzenie teoretyczne

Materiał powtórzeniowy do sprawdzianu - halogenowęglowodory + przykładowe zadania z rozwiązaniami

WĘGLOWODORY, ALKOHOLE, FENOLE. I. Wprowadzenie teoretyczne

Zarys Chemii Organicznej

Materiały dodatkowe kwasy i pochodne

Aminy. Aminy 1 0 RNH 2 NH. Aminy 3 0 R 3

CHEMII POZIOM ROZSZERZONY

Podstawy chemii organicznej. T. 2 / Aleksander Kołodzieczyk, Krystyna Dzierzbicka. Gdańsk, Spis treści

Reakcje związków karbonylowych zudziałem atomu węgla alfa (C- )

Def. Kwasy karboksylowe to związki, których cząsteczki zawierają jedną lub więcej grup

Materiały dodatkowe alkohole, fenole, etery

Reakcje chemiczne. Typ reakcji Schemat Przykłady Reakcja syntezy

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2013/2014

Chemia organiczna to chemia związków węgla.

Laboratorium. Podstawowe procesy jednostkowe w technologii chemicznej

ZWIĄZKI MAGNEZOORGANICZNE. Krystyna Dzierzbicka

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

18 i 19. Substytucja nukleofilowa w halogenkach alkili

AZOTOWCE. dr Henryk Myszka - Uniwersytet Gdański - Wydział Chemii

Halogenki alkilowe RX

RJC A-B A + B. Slides 1 to 27

BENZEN - własności chemiczne

Wykład 6. Korzystałem z : R. Morrison, R. Boyd: Chemia organiczna (wyd. ang.)

R E A K C J E E L I M I N A C J I

Spis treści. Budowa i nazewnictwo fenoli

Spis treści. Nazewnictwo kwasów karboksylowych.

Węglowodory Aromatyczne

Fluorowcowęglowodory są to pochodne węglowodorów, gdzie jeden lub więcej atomów wodoru jest podstawione atomem fluorowca. Fluorowcowęglowodory mogą

Treść podstawy programowej

Plan dydaktyczny z chemii klasa: 2TRA 1 godzina tygodniowo- zakres podstawowy. Dział Zakres treści

Aleksander Kołodziejczyk Krystyna Dzierzbicka CHEMII. organicznej Tom 2

Zagadnienia obowiązujące przy każdym kolokwium z ćwiczeń syntetycznych (rok akademicki 2013/14):

Podstawowe pojęcia i prawa chemiczne

Skala ocen: ndst 0 20, dst , dst , db , db , bdb Informacja:

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego ĆWICZENIE 5. Związki aromatyczne

R-X X = halogen Nazewnictwo: podstawnik halogenowy w szkielecie alkanu lub halogenek alkilu/arylu. F Br H 3 C

Wykład 7. Korzystałem z : R. Morrison, R. Boyd: Chemia organiczna (wyd. ang.)

ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA POZIOM ROZSZERZONY

Slajd 1. Reakcje alkinów

Transkrypt:

A M I N Y

Aminy pochodne amoniaku, w których jeden (aminy 1 o ), dwa (aminy 2 o ) lub trzy (aminy 3 o ) atomy wodoru zostały zastąpione resztami organicznymi (alifatycznymi bądź aromatycznymi).

Przykłady amin Aminy pierwszorzędowe (1 o ) CH 3 CH 2 etyloamina (CH 3 ) 2 CH izopropyloamina (CH 3 ) 3 C tert-butyloamina CH 2 H cykloheksyloamina anilina benzyloamina -naftyloamina

Aminy drugorzędowe (2 o ) (CH 3 CH 2 ) 2 dietyloamina NH (CH 3 ) 2 CH NH N-fenylo-N-izopropyloamina NH CH 3 CH 2 NH CH 3 N-metyloanilina N-benzylo-N-metyloamina

Aminy trzeciorzędowe (3 o ) N (CH 3 ) 2 (CH 3 CH 2 ) 3 N trietyloamina N,N-dimetyloanilina CH 2 CH 2 CH 3 CH 2 N CH N (CH 3 2 CH 3 ) 2 N-benzylo-N-metylo-N-propyloamina N,N-dietylo-N- -naftyloamina

Inne związki organiczne zawierające azot Iminy R CH NH R CH NAr Nitryle R C N C N benzenokarbonitryl (benzonitryl, cyjanek fenylu)

Amidy i imidy R C R C NHR' R C NR' 2 C NH Związki nitrowe butyrolaktam amid cykliczny ftalimid NH R N 2 nitroalkan N 2 nitrobenzen

Związki nitrozowe N N H nitrozocykloheksan nitrozobenzen Pochodne hydroksyloaminy R CH NH NH H fenylohydroksyloamina R C NHH Pochodne hydrazyny (H 3 C) 2 N NH 1,1-dimetylohydrazyna fenylohydrazyna

Azozwiązki i sole diazoniowe Aromatyczne związki heterocykliczne N H N N N N X azobenzen (difenylodiazen) N H N N sól benzenodiazoniowa pirol imidazol pirydyna chinolina N N N N N N N H N pirymidyna puryna akrydyna

Nazewnictwo amin 1. do słowa amina dodaje się w przedrostku nazwę reszty alkilowej lub arylowej przyłączonej do atomu azotu, np. propyloamina, benzyloamina, metyloamina; CH 3 CH 2 CH 2 propyloamina CH 2 benzyloamina CH 3 metyloamina 2. słowo amina poprzedza się nazwą macierzystego węglowodoru połączonego literką o, np. metanoamina, benzenoamina, etanoamina; CH 3 metanoamina benzenoamina CH 3 CH 2 etanoamina

3. przedrostek amina dodaje się do rdzenia nazwy węglowodoru macierzystego, np. aminoetan, aminobenzen, aminobutan; CH 3 aminometan aminobenzen CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 aminobutan 4. nazwę reszty alkilowej lub arylowej połączonej z atomem azotu dodaje się do rdzenia azan, np. metyloazan, fenyloazan, etyloazan; CH 3 metyloazan fenyloazan CH 3 CH 2 etyloazan

5. dla amin 2 o i 3 o podajemy alfabetycznie wszystkie łańcuchy węglowodorowe połączone z atomem azotu stawiając przed jej nazwą dużą literkę N- co oznacza, że reszta alkilowa lub arylowa związana jest bezpośrednio z atomem azotu grupy aminowej, np. N,N-dietylobutyloamina, N-metylo-N-(2-pentylo)amina. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 N CH 3 CH 3 N,N-dimetylobutyloamina NH CH 3 CH 3 CHCH 2 CH 2 CH 3 N-metylo-N-(2-pentylo)amina

Właściwości fizykochemiczne Aminy są słabymi zasadami. W roztworach wodnych pozostają w równowadze z jonem amoniowym. Aminy są związkami polarnymi, w wodzie rozpuszczają się podobnie jak alkohole, co wynika, ze zdolności tworzenia wiązań wodorowych. Rozpuszczalność amin w wodzie maleje wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w cząsteczce. N H H H H H N H

Niskocząsteczkowe aminy mieszają się z wodą w całym zakresie stężeń, charakteryzują się one nieprzyjemnym, rybim zapachem. Większość amin to ciecze, jedynie metyloamina, dimetyloamina, trimetyloamina i etyloamina są w temp. pokojowej gazami. Metyloamina CH 3 trujący, bezbarwny, łatwopalny gaz o nieprzyjemnym zapachu. Przechowuje się ją skroploną w ampułkach, albo w postaci chlorowodorku metyloaminy CH 3 NH 3+ Cl -. Handlowo dostępna jest jako 40% roztwór wodny. Znalazła ona zastosowanie przy produkcji barwników, pestycydów, surfaktantów, w preparatyce farmaceutycznej, a skroplona jako rozpuszczalnik. Dimetyloamina (CH 3 ) 2 NH bezbarwny gaz o zapachu gnijących ryb. Jest produktem rozkładu białek w wyniku gnicia. Stosowana jest jako adsorbent gazów kwaśnych, czynnik flotacyjny, stabilizator benzyny i rozpuszczalnik, w przemyśle włókienniczym oraz do produkcji mydeł, środków depilacyjnych i czyszczących. Etyloamina CH 3 CH 2 bezbarwna, łatwopalna, lotna amina o zapachu amoniaku. Wykorzystywana jest do produkcji leków, pestycydów, inhibitorów korozji, rafinacji ropy naftowej oraz w syntezie organicznej.

Hybrydyzacja atomu azotu sp 3 i geometria cząsteczki piramidalna o kątach między wiązaniami wynoszącymi w ~109 o. Atom azotu związany jest z trzema podstawnikami za pośrednictwem wiązań s. N sp 3 Cząsteczki amin zawierające trzy różne podstawniki związane z atomem azotu są chiralne. Nie można jednak ich rozdzielić na enancjomery, ponieważ w temperaturze pokojowej szybko zachodzi inwersja konfiguracji (przekształcenie jednego enancjomeru w drugi). W inwersji bierze udział płaski produkt przejściowy, powstający w wyniku zmiany hybrydyzacji atomu azotu z sp 3 na sp 2, wolna para elektronowa atomu azotu zajmuje orbital p.

R R' "R sp 3 N "R R N sp 2 R' sp 3 N R" R R' Stan przejściowy, płaski Enancjomery W przypadku 4 o soli amoniowych nie dochodzi do inwersji konfiguracji więc ich formy enancjomeryczne można wyodrębnić.

Zasadowość amin Aminy wykazują właściwości zasadowe (mają zdolność do reakcji z kwasami) ze względu na obecność wolnej pary elektronowej na atomie azotu.

1. Reakcje amin z kwasami mineralnymi i kwasami Lewisa (CH 3 CH 2 ) 3 N trietyloamina + H 2 S 4 (CH 3 CH 2 ) 3 NH HS 4 wodorosiarczan trietyloamoniowy + HCl anilina (nierozpuszczalna w wodzie) NH 3 Cl chlorek fenyloamoniowy chlorowodorek aniliny (rozpuszczalny w wodzie) (CH 3 CH 2 ) 3 N + BF 3 (CH 3 CH 2 ) 3 N BF 3 trietyloamina kwas Lewisa kompleks

2. Stała równowagi reakcji amin z wodą (K b ) i pk b jako miara ich zasadowości H H R N + H 2 K b R N H + H H amina H kation amoniowy K b = [R-NH 3] [ H] [R- ] pk b = - log K b miara zasadowości amin

3. Stała równowagi reakcji kationu amoniowego z wodą (K a ) i pk a jako miara jego kwasowości H R N H + H 2 K a H kation amoniowy H R N H amina + H 3 K a = [R-] [H 3 ] [R-NH 3 ] pk a = - log K a miara kwasowości kationu amoniowego pk a + pk b = 14 pk b = 14 - pk a Im wyższa wartość pk a kationu amoniowego (im słabszy kwas), tym mocniejsza amina (zasada z nim sprzężona).

4.Porównanie zasadowości amin w zależności od ich rzędowości, w roztworach wodnych

5. Porównanie zasadowości amin alifatycznych i aromatycznych H 3 C N H H N 2 p-nitroanilina anilina CH 3 toluidyna metyloamina pk b 13 9.4 8.7 3.4 wzrost zasadowości

* Aminy alifatyczne są mocniejszymi zasadami od amin aromatycznych tej samej rzędowości. Grupy alkilowe wywołujące +I stabilizują jon amoniowy i zwiększają zasadowość amin. Solwatacja jonu amoniowego przez cząsteczki wody, również działa na ten jon stabilizująco i wpływa na wzrost zasadowości amin. Zazwyczaj, aminy 1 o i 2 o są mocniejszymi zasadami niż aminy 3 o. Aminy aromatyczne są słabszymi zasadami niż alifatyczne, ponieważ wolna para elektronowa atomu azotu oddziałuje z elektronami p pierścienia aromatycznego, co zmniejsza jej dostępność dla tworzenia wiązania z protonem. Na zasadowość amin aromatycznych mają wpływ podstawniki znajdujące się w pierścieniu aromatycznym.

* Podstawniki elektronodonorowe (np., -R, - CH 3 (alkil)) w pozycjach orto i para względem grupy aminowej zwiększają gęstość elektronową w pierścieniu, co sprzyja stabilizacji jonu amoniowego i zwiększa zasadowość amin aromatycznych.

* Podstawniki elektronoakceptorowe (np. CH, -CR, -N 2, -S 3 R, -CF 3 ) w pozycjach orto i para względem grupy aminowej zmniejszają zasadowość amin aromatycznych.

Nukleofilowość amin Aminy wykazują właściwości nukleofilowe ze względu na obecność wolnej pary elektronowej na atomie azotu, tj. reagują z halogenkami alkilowymi oraz ulegają acylowaniu w reakcji substytucji nukleofilowej (S N ). Alkilowanie amin H N + R' X H N X = Cl; Br; I R' + X anilina NaHC 3 + CH 2 Cl NHCH 2 90 o C chlorek benzylu N-benzyloanilina

R R R X R NH B + HB + X - B R R N R R X + HB + X - R X R R N R X R czwartorzędowa sól amoniowa

Arylowanie amin N 2 N 2 2 N F + H N B 2 N N Acylowanie amin H N + R C Y B R C N Y = Cl; Br; CH 3 ; CR' amid CH 3 CH 2 CH 2 propyloamina + CH 3 CH 2 C Cl chlorek propionylu - HCl CH 3 CH 2 C NHCH 2 CH 2 CH 3 N-propylopropanoamid

Metody otrzymywania amin 1. Alkilowanie amoniaku i amin nie można otrzymać czystej aminy bez zanieczyszczeń aminami o wyższej rzędowości. 2. trzymywanie amin 1 o Synteza Gabriela CH 3 CH CHCH 2 Cl 1-chlorobut-2-en 1. N-ftalimidek potasu, DMF CH 3 CH CHCH 2 2., EtH 1-aminobut-2-en (- ftalazyna)

R amina 1 o + H H kwas ftalowy hydroliza N ftalimid H KH N K N-ftalimidek potasu R X -KX N R N-alkiloftalimid EtH hydrazyna R amina 1 o + NH NH ftalazyna NH NH R

Przegrupowanie Hofmanna i Curtiusa R C amid Br 2 4NaH, H 2 R + 2NaBr + Na 2 C 3 + 2H 2 amina 1 o R C Cl chlorek kwasowy NaN 3 (-NaCl) R C N N azydek N (-N 2 ) R N C izocyjanian H 2 R + C 2 amina 1 o

Redukcyjne aminowanie aldehydów i ketonów (reakcja z amoniakiem) otrzymuje się aminy o jeden rząd wyższe w porównaniu do aminy użytej w reakcji R C R' H + NH 3 R C R' (-H 2 ) R C R' aldehyd lub keton hemaminal NH imina [H] : H 2 / Ni; LiAlH 4 ; NaBH 3 CN (cyjanotrihydroboran sodu) R [H] CH R' amina 1 o + NH 3 H 2 / Ni NH H cykloheksanon imina cykloheksyloamina

Redukcja nitrozwiązków Ar N 2 [H] Ar [H] - Sn/HCl, NaH; H 2 /kat. wobec tlenków Cu 2, Cr 2 3 lub Ba N 2 1. Fe, HCl 2. H nitrobenzen anilina N 2 Na 2 S H 2 N 2 N 2 1,3-dinitrobenzen 3-nitroanilina

becnie najlepsza przemysłowa metoda otrzymywania aniliny technologia bezodpadowa: fenol H NH 3 (amonoliza) 425 o C, 20 MPa, kat. anilina + H 2

Redukcja nitryli R C N 1. LiAlH 4 nitryl 2. H 2 R amina 1 o C N cyjanek cyklopropylu 1. LiAlH 4 2. H 2 Redukcja azydków CH 2 cyklopropylometyloamina R Br NaN 3 1. LiAlH 4 R N N N R azydek alkilu 2. H 2 amina 1 o

Redukcja amidów R C amid 1. LiAlH 4 2. H 2 R CH 2 amina 1 o

trzymywanie amin 1 o zawierających grupę - przy 3 o atomie węgla, np. t-butyloaminy, którą trudno otrzymać na innej drodze (reakcja Rittera): CH 3 H 3 C C CH 3 H t-butanol C H 3 C CH 3 izobuten H 2 S 4 H 2 S 4 CH 3 CH 3 H 3 C C CH 3 - H 2 C H H H 3 C CH 3 karbokation t-butylowy

CH 3 CH 3 C + CH 3 CH 2 C N H 3 C C N C CH 2 CH 3 H 3 C CH 3 propionitryl CH 3 karbokation t-butylowy CH 3 CH 3 H 3 C C N C CH 2 CH 3 CH 3 H H H 2 H 3 C C N C CH 2 CH 3 CH 3 CH 3 - H H 3 C C N CH 3 C CH 2 CH 3 H H 3 C CH 3 H 3 C 1. H / H 2 C CH 3 t-butyloamina + CH 3 C N C CH 2 CH 3 CH 3 H amid 2. H CH 3 CH 2 C anion propionianowy

3. trzymywanie amin 2 o Redukcja amidów monopodstawionych H 3 C C NHC(CH 3 ) 3 N-tert-butyloacetamid 1. LiAlH 4 2. H 2 H 3 C CH 2 NHC(CH 3 ) 3 N-tert-butylo-N-etyloamina

Redukcyjne aminowanie aldehydów i ketonów (reakcja z aminą 1 o ) CH 3 (CH 2 ) 5 C heptanal H + H 2 N CH 3 (CH 2 ) 5 CH N imina anilina H 2 / Ni CH 3 (CH 2 ) 5 CH 2 NH N-heptyloanilina

4. trzymywanie amin 3 o Redukcja amidów dipodstawionych C N(CH 3 ) 2 1. LiAlH 4 2. H 2 CH 2 N(CH 3 ) 2 N,N-dimetylocykloheksylokarboksyamid N,N-dimetylo(cykloheksylometylo)- amina Redukcyjne aminowanie aldehydów i ketonów (reakcja z aminą 2 o ) CH 3 (CH 2 ) 3 pentanal C H H + CH 3 (CH 2 ) 3 C N H piperydyna jon iminowy N H 2 / Ni + H CH 3 (CH 2 ) 3 CH 2 N N-pentylopiperydyna

Pytanie Wychodząc z propan-1-olu otrzymać propyloaminę wykorzystując cztery różne metody syntezy. dpowiedź CH 3 CH 2 CH 2 H PBr 3 propan-1-ol lub HBr CH 3 CH 2 CH 2 Br bromek propylu CH 3 CH 2 CH 2 Br + N K S N 2 N CH 2 CH 2 CH 3 bromek propylu NH NH + CH 3 CH 2 CH 2 propyloamina

CH 3 CH 2 CH 2 Br NaN 3 1. LiAlH 4 CH 3 CH 2 CH 2 N 3 CH 3 CH 2 CH 2 2. H 2 bromek propylu azydek propylu propyloamina CH 3 CH 2 CH 2 H propan-1-ol PCC CH 2 Cl 2 CH 3 CH 2 C propanal H NH 3 H 2 / Ni CH 3 CH 2 CH 2 propyloamina CH 3 CH 2 CH 2 H KMn 4 propan-1-ol CH 3 CH 2 C H kwas propanowy 1. SCl 2 2. NH 3 CH 3 CH 2 C propanoamid 1. LiAlH 4 2. H 2 CH 3 CH 2 CH 2 propyloamina

Wpływ grupy aminowej na reaktywność pierścienia aromatycznego w reakcji substytucji elektrofilowej (S E ) Grupa aminowa jest grupą elektronodonorową (+M), która silnie aktywuje pierścień aromatyczny na S E kierując podstawniki w pozycje orto i para.

Bromowanie aniliny Br2 Br Br H 2 anilina Br 2,4,6-tribromoanilina Ac 2 Py NHAc Br2 -HBr Br NHAc NaH H 2 Br CH 2 CH 3 CH 2 CH 3 CH 2 CH 3 CH 2 CH 3 4-etyloanilina 2-bromo-4-etyloanilina N-acetylo- 4-etyloanilina N-acetylo-2-bromo- 4-etyloanilina

Nitrowanie aniliny aniliny nie poddaje się bezpośredniemu nitrowaniu, ponieważ kwas azotowy ma właściwości utleniające, a pierścień aromatyczny wzbogacony w elektrony jest bardzo podatny na utlenianie. Ac 2 Py NHAc HN3 H 2 S 4 NHAc N 2 NHAc anilina acetanilid o-nitroacetanilid N 2 p-nitroacetanilid + H 2, H - N 2 + o-nitroanilina N 2 p-nitroanilina

Sulfonowanie aniliny NH 3 3 SH NHS 3 H H2S4 - H 2 180 o C anilina wodorosiarczan aniliniowy S 3 H kwas sulfanilowy kwas 4-aminobenzenosulfonowy NH 3 NH 3 H H S 3 H S 3 jon obojnaczy S 3

Alkilowanie i acylowanie Friedla-Craftsa jest możliwe po uprzednim zacylowaniu grupy aminowej, ponieważ grupa aminowa tworzy kompleks z kwasem Lewisa biorącym udział w reakcji. Po przeprowadzeniu reakcji substytucji amid można zhydrolizować z powrotem do aminy. N-Acylowane aminy to słabe zasady oraz złe odczynniki nukleofilowe. Grupa acyloaminowa osłabia własności elektronodonorowe grupy aminowej, pierścień fenylowy w anilidach jest mniej podatny na S E niż w anilinie. NHAc anilina Ac 2 Py NHAc N-acetyloanilina CCl AlCl 3 C NaH H 2 C 4-aminobenzofenon

Utlenianie amin aminy są bardzo podatne na działanie utleniaczy. Przebieg reakcji zależy od budowy aminy, rodzaju utleniacza oraz od warunków reakcji. [] [] [] R R NHH R N R N 2 amina hydroksyloamina związek nitrozo związek nitrowy K 2 Cr 2 7, H + anilina p-chinon

Utlenianie 1 o i 2 o amin alifatycznych prowadzi z reguły do mieszaniny różnych produktów. KMn 4 R CH NH H 2 R CH R CH 2 1 o amina H 2 2, RC 3 H R CH 2 NHH + R CH 2 N + R CH 2 N 2

Eliminacja Hofmanna otrzymywanie alkenów mniej rozgałęzionych w wyniku eliminacji 4 o wodorotlenków amoniowych. Reguła Hofmanna czwartorzędowe kationy amoniowe ulegają eliminacji z utworzeniem mniej rozgałęzionego alkenu. butyloamina CH 3 I nadmiar N(CH 3 ) 3 I jodek trimetylobutyloamoniowy - AgI Ag 2 H 2 N(CH 3 ) 3 + trimetyloamina but-1-en - H 2 H N(CH 3 ) 3 H wodorotlenek trimetylobutyloamoniowy

sec-butyloamina CH 3 I nadmiar N(CH 3 ) 3 I jodek sec-butylotrimetyloamoniowy Ag 2 H 2 H N(CH 3 ) 3 H H + AgI wodorotlenek sec-butylotrimetyloamoniowy - H 2 N(CH 3 ) 3 + trimetyloamina but-2-en (5%) + but-1-en (95%)

Testy analityczne 1. test rozpuszczalności aminy nierozpuszczalne w wodzie rozpuszczają się w rozcieńczonych roztworach mocnych kwasów tworząc sole rozpuszczalne w H 2 ; 2. test izonitrylowy aminy 1 o można wykryć na podstawie przykrego zapachu powstającego izonitrylu; R + CHCl 3 + 3KH R N C lub Ar N C Ar amina 1 o izonitryl + 3KCl + 3H 2

3. test Hinsberga reakcja z benzenosulfochlorkiem wobec roztworu NaH: S Cl + R B amina 1 o S NH-R sulfonamid rozpuszczalny w alkaliach S Cl + R NH R amina 2 o B R S N R sulfonamid nierozpuszczalny w alkaliach S Cl + R N R R amina 3 o B nie reaguje

Reakcje amin z kwasem azotawym (azotowym(iii), HN 2 ) Kwas azotawy (HN 2 ) jest bardzo nietrwały, rozkłada się w temp. pokojowej, dlatego generuje się go in situ w środowisku reakcji z azotanu(iii) sodu (NaN 2 ) i odpowiedniego kwasu: HCl, H 2 S 4, HCH, AcH.

Aminy alifatyczne Aminy 1 o alifatyczne z kwasem azotawym tworzą nietrwałe sole diazoniowe, które szybko ulegają przemianie w alkeny, alkohole oraz inne produkty podstawienia: CH 3 CH 3 H 3 C C t-butyloamina NaN 2 HCl CH 3 CH 3 H 3 C C CH 2 + H 3 C C CH 3 + izobuten H t-butanol CH 3 H 3 C C CH 3 Cl chlorek t-butylu

Aminy 2 o alifatyczne z kwasem azotawym dają N-nitrozoaminy: (CH 3 CH 2 ) 2 NH dietyloamina NaN 2 HCl (CH 3 CH 2 ) 2 N N N-nitrozodietyloamina Aminy 3 o alifatyczne nie reagują z kwasem azotawym.

Aminy aromatyczne Aminy 1 o aromatyczne dają z kwasem azotawym sole diazoniowe: NaN 2 HCl N N Cl anilina chlorek benzenodiazoniowy

Aminy 2 o aromatyczne z kwasem azotawym dają N-nitrozoaminy: N H CH 2 CH 3 N-etyloanilina NaN 2 HCl N N CH 2 CH 3 N-nitrozo-N-etyloanilina

Aminy 3 o aromatyczne reagują z kwasem azotawym ulegając reakcji substytucji elektrofilowej (S E ) w pierścieniu aromatycznym dając p-nitrozopochodne: N CH 2CH 3 CH 2 CH 3 NaN 2 HCl N N CH 2CH 3 CH 2 CH 3 N,N-dietyloanilina (N ) S E p-nitrozo-n,n-dietyloanilina

Przykładowe pytania 1. Następujące związki uszereguje według malejącej zasadowości: a. anilina, benzyloamina, o-nitroanilina, benzamid b. metyloamina, anilina, N-metyloanilina, amoniak c. 2,4-dichloroanilina, 2,4-dinitroanilina, 2,4-dimetyloanilina, 4-chloro-2-nitroanilina 2. Podaj wzory i nazwy produktów następujących reakcji: a. anilina + acetaldehyd H 2, Ni b. c. anilina + jodek metylu (nadmiar) anilina + bezwodnik octowy d. N,N-dietyloanilina NaN 2, H 2 S 4 H 2

3. Jak rozróżnić na drodze chemicznej: a. etyloaminę od trimetyloaminy b. cykloheksyloaminę od aniliny c. N-metyloanilinę od p-toluidyny 4. Wykorzystując reakcję aminolizy redukcyjnej otrzymać: a. dibenzyloaminę b. N-benzylopiperydynę c. N,N-dimetylobenzyloaminę 5. Mając do dyspozycji butyroamid podaj kolejne etapy otrzymywania propyloaminy. 6. Następujące związki lub/i aniony uszereguje według malejącej zasadowości: a. H 3 C -, H 2 N -, H -, F - b. H 2, NH 3, H 2 N -, H - c. H 2 N -, H -, CN -, N 3 -

7. Podaj kolejne etapy następujących transformacji: a. b. butan-1-ol cykloheksanol pentyloamina N-metylocykloheksyloamina c. d. alkohol izopropylowy alkohol izopropylowy 1-amino-2-metylopropan-2-ol 1-aminopropan-2-ol 8. Podaj produkty (wzór + nazwa) reakcji acetanilidu z każdym z następujących reagentów: a. LiAlH 4 b. HN 3 / H 2 S 4 c. Br 2 / AcH d. chlorek acetylu / AlCl 3 e. 6M HCl, Δ f. NaH aq., Δ

9. Podaj struktury związków A-C w następującej transformacji: (S)-oktan-2-ol + H 3 C S 2 Cl pirydyna A NaN 3 MeH / H 2 C 1. LiAlH 4 2. H B 10. Jakie produkty otrzymasz w następujących reakcjach: a. + (CH 3 ) 2 C CHCCH 3 NH 3 b. + HN

Dziękuję za uwagę