Amin đi vào cuộc sống của chúng ta một cách khá bất ngờ. Cho đến gần đây, đây là những chất kịch độc, va chạm với nó có thể dẫn đến tử vong. Và bây giờ, sau một thế kỷ rưỡi, chúng ta đang tích cực sử dụng sợi tổng hợp, vải, vật liệu xây dựng, thuốc nhuộm dựa trên amin. Không, chúng không trở nên an toàn hơn, người ta chỉ đơn giản là có thể "thuần hóa" chúng và khuất phục chúng, thu về những lợi ích nhất định cho bản thân. Về cái nào, và chúng ta sẽ nói thêm.
Định nghĩa
Amin là những hợp chất hữu cơ là dẫn xuất của amoniac, trong phân tử của hiđro bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon. Có thể có đến bốn cùng một lúc. Cấu hình của phân tử và số gốc quyết định tính chất vật lý và hóa học của amin. Ngoài hydrocacbon, các hợp chất như vậy có thể chứa các gốc thơm hoặc béo, hoặc sự kết hợp của chúng. Một đặc điểm khác biệt của lớp này là sự hiện diện của một đoạn R-N, trong đó R là một nhóm hữu cơ.
Phân loại
Tất cả các amin có thể được chia thành ba nhóm lớn:
- Theo bản chất của gốc hiđrocacbon.
- Theo số lượng các gốc liên quan đếnnguyên tử nitơ.
- Theo số lượng nhóm amin (đơn-, di-, ba-, v.v.).
Nhóm đầu tiên bao gồm các amin béo hoặc giới hạn, được đại diện bởi metylamin và metyletylamin. Và cũng có mùi thơm - ví dụ, anilin hoặc phenylamine. Tên của các đại diện của nhóm thứ hai liên quan trực tiếp đến số lượng gốc hiđrocacbon. Vì vậy, các amin bậc một (chứa một nhóm nitơ), bậc hai (có hai nhóm nitơ kết hợp với các nhóm hữu cơ khác nhau) và bậc ba (tương ứng, có ba nhóm nitơ) được phân lập. Tên của nhóm cấp ba tự nói lên.
Danh pháp (tên gọi)
Để tạo thành tên của hợp chất, tên của nhóm hữu cơ liên kết với nitơ được thêm vào tiền tố "amin" và bản thân các nhóm được đề cập theo thứ tự bảng chữ cái, ví dụ: methylprotylamine hoặc methyldiphenylamine (trong trường hợp này, "di" chỉ ra rằng hợp chất có hai gốc phenyl). Được phép đặt tên, cơ sở của nó sẽ là cacbon và nhóm amin được thể hiện dưới dạng nhóm thế. Sau đó, vị trí của nó được xác định bởi chỉ số dưới ký hiệu phần tử, ví dụ, CH3CH2CH (NH2) CH2CH3. Đôi khi ở góc trên bên phải, con số cho biết số sê-ri cacbon.
Một số hợp chất vẫn giữ nguyên các tên đơn giản thông thường, nổi tiếng, chẳng hạn như anilin, chẳng hạn. Ngoài ra, trong số đó có thể có những tên viết sai được sử dụngngang hàng với những người có hệ thống, bởi vì việc các nhà khoa học và những người làm xa khoa học có thể giao tiếp và hiểu nhau dễ dàng và thuận tiện hơn
Tính chất vật lý
Amin bậc hai, giống như amin bậc một, có thể tạo liên kết hydro giữa các phân tử, mặc dù hơi yếu hơn bình thường. Thực tế này giải thích nhiệt độ sôi cao hơn (trên một trăm độ) vốn có của các amin so với các hợp chất khác có khối lượng phân tử tương tự. Amin bậc ba, do không có nhóm N-H, không có khả năng tạo liên kết hydro, do đó nó bắt đầu sôi ở nhiệt độ chín mươi chín độ C.
Ở nhiệt độ phòng (18 - 20 độ C), chỉ có các amin béo thấp hơn ở dạng hơi. Những cái ở giữa ở trạng thái lỏng và những cái cao hơn ở trạng thái rắn. Tất cả các loại amin đều có mùi đặc trưng. Càng ít gốc hữu cơ trong phân tử thì càng phân biệt rõ ràng: từ những hợp chất cao hơn gần như không mùi đến những hợp chất ở giữa có mùi như cá và những chất thấp hơn có mùi như amoniac.
Amin có thể tạo liên kết hydro mạnh với nước, tức là chúng có khả năng hòa tan cao trong đó. Càng có nhiều gốc hiđrocacbon trong phân tử, nó càng ít hòa tan.
Tính chất hóa học
Theo logic giả sử, các amin là dẫn xuất của amoniac, có nghĩa là tính chất của chúng tương tự nhau. Có điều kiện để phân biệt ba loại tương tác hóa học có thể xảy ra đối với các hợp chất này.
- Đầu tiên hãy xem xét các thuộc tínhamin làm bazơ. Những chất béo (béo) thấp hơn, khi kết hợp với các phân tử nước, tạo ra phản ứng kiềm. Liên kết được hình thành theo cơ chế cho-nhận, do nguyên tử nitơ có một điện tử chưa ghép đôi. Khi phản ứng với axit, tất cả các amin đều tạo thành muối. Đây là những chất rắn, dễ tan trong nước. Các amin thơm thể hiện tính bazơ yếu hơn khi cặp electron duy nhất của chúng dịch chuyển đến vòng benzen và tương tác với các electron của nó.
- Oxi hóa. Amin bậc ba dễ bị oxi hóa khi kết hợp với oxi trong không khí khí quyển. Ngoài ra, tất cả các amin đều dễ cháy (không giống như amoniac).
- Tương tác với axit nitơ được sử dụng trong hóa học để phân biệt giữa các amin, vì sản phẩm của phản ứng này phụ thuộc vào số lượng nhóm hữu cơ có trong phân tử:
- amin bậc một thấp hơn tạo thành rượu do kết quả của phản ứng;
- nguyên sinh thơm tạo ra phenol trong các điều kiện tương tự;
- thứ cấp được chuyển thành hợp chất nitroso (bằng chứng là có mùi đặc trưng);
- bậc ba tạo thành muối nhanh chóng bị phân hủy, vì vậy phản ứng này không có giá trị.
Tính chất đặc biệt của anilin
Anilin là hợp chất có những đặc tính vốn có ở cả nhóm amino và nhóm benzen. Điều này được giải thích là do ảnh hưởng lẫn nhau của các nguyên tử trong phân tử. Một mặt, vòng benzen làm suy yếu các biểu hiện bazơ (tức là tính kiềm) trong phân tửanilin. Chúng thấp hơn so với các amin béo và amoniac. Nhưng mặt khác, khi nhóm amin ảnh hưởng đến vòng benzen, ngược lại, nó trở nên hoạt động hơn và tham gia vào các phản ứng thay thế.
Để xác định định tính và định lượng anilin trong dung dịch hoặc hợp chất, người ta dùng phản ứng với nước brom, khi kết thúc kết tủa trắng ở dạng 2, 4, 6-Tribromanilin rơi xuống đáy ống.
Amin trong tự nhiên
Amin có trong tự nhiên ở khắp mọi nơi dưới dạng vitamin, nội tiết tố, chất trung gian trao đổi chất, chúng có trong cơ thể động vật và thực vật. Ngoài ra, khi sinh vật sống bị thối rữa, còn thu được các amin trung bình, ở trạng thái lỏng, nước muối cá trích lan tỏa mùi khó chịu. "Chất độc trong tử thi" được mô tả rộng rãi trong tài liệu xuất hiện chính xác là do long diên hương của các amin.
Trong một thời gian dài, các chất chúng tôi đang xem xét bị nhầm lẫn với amoniac vì có mùi tương tự. Nhưng vào giữa thế kỷ 19, nhà hóa học người Pháp Wurtz đã có thể tổng hợp metylamin và etylamin và chứng minh rằng chúng giải phóng hydrocacbon khi đốt cháy. Đây là sự khác biệt cơ bản giữa các hợp chất được đề cập và amoniac.
Thu nhận amin trong điều kiện công nghiệp
Vì nguyên tử nitơ trong amin ở trạng thái oxi hóa thấp nhất, nên việc khử các hợp chất chứa nitơ là cách đơn giản và hợp lý nhất để thu được chúng. Nó là người được sử dụng rộng rãi trong thực tế công nghiệp vì giá rẻ của nó.
Phương pháp đầu tiên là khử các hợp chất nitro. Phản ứng tạo ra anilinmang tên nhà bác học Zinin và được tổ chức lần đầu tiên vào giữa thế kỷ XIX. Phương pháp thứ hai là khử amit bằng hiđrua nhôm liti. Các amin chính cũng có thể bị khử từ nitril. Tùy chọn thứ ba là phản ứng alkyl hóa, tức là, đưa các nhóm alkyl vào phân tử amoniac.
Sử dụng amin
Bản thân, ở dạng đơn chất, amin ít được sử dụng. Một ví dụ hiếm hoi là polyethylenepolyamine (PEPA), giúp xử lý epoxy trong nhà dễ dàng hơn. Về cơ bản, amin bậc một, bậc ba hoặc bậc hai là chất trung gian trong quá trình sản xuất các chất hữu cơ khác nhau. Phổ biến nhất là anilin. Nó là cơ sở của một bảng màu lớn các thuốc nhuộm anilin. Màu sắc cuối cùng sẽ phụ thuộc trực tiếp vào nguyên liệu thô đã chọn. Anilin nguyên chất cho màu xanh lam, trong khi hỗn hợp anilin, ortho- và para-toluidine sẽ có màu đỏ.
Aliphatic amin cần thiết để sản xuất polyamit như nylon và các loại sợi tổng hợp khác. Chúng được sử dụng trong kỹ thuật cơ khí, cũng như sản xuất dây thừng, vải và phim. Ngoài ra, diisocyanat béo được sử dụng trong sản xuất polyuretan. Do các đặc tính đặc biệt của chúng (nhẹ, độ bền, độ đàn hồi và khả năng gắn vào bất kỳ bề mặt nào), chúng được nhu cầu trong ngành xây dựng (xốp gắn kết, keo dán) và trong ngành công nghiệp giày (đế chống trượt).
Y học là một lĩnh vực khác mà các amin được sử dụng. Hóa học giúp tổng hợp từ chúng các chất kháng sinh thuộc nhóm sulfonamide,được sử dụng thành công như thuốc hàng thứ hai, tức là, dự trữ. Trong trường hợp vi khuẩn phát triển khả năng kháng các loại thuốc thiết yếu.
Tác hại đối với cơ thể con người
Người ta biết rằng amin là chất rất độc. Bất kỳ sự tương tác nào với chúng đều có thể gây hại cho sức khỏe: hít phải hơi, tiếp xúc với vùng da hở hoặc ăn phải các hợp chất vào cơ thể. Tử vong xảy ra do thiếu oxy, vì các amin (đặc biệt là anilin) liên kết với hemoglobin trong máu và ngăn không cho nó bắt giữ các phân tử oxy. Các triệu chứng đáng báo động là khó thở, tam giác mũi xanh và các đầu ngón tay, thở nhanh (thở nhanh), nhịp tim nhanh, mất ý thức.
Nếu những chất này dính vào vùng da trần của cơ thể, bạn phải nhanh chóng loại bỏ chúng bằng bông gòn đã thấm cồn trước đó. Việc này phải được thực hiện cẩn thận nhất có thể để không làm tăng diện tích ô nhiễm / u200b / u200b. Nếu các triệu chứng ngộ độc xuất hiện, bạn nhất định phải hỏi ý kiến bác sĩ.
Aliphatic amin là một chất độc cho hệ thần kinh và tim mạch. Chúng có thể gây suy giảm chức năng gan, chứng loạn dưỡng gan và thậm chí là các bệnh ung thư của bàng quang.
