Задачи для самопроверки
1. Изобразите структурные формулы нитрометана, нитроэтана и 2-нитропропана и укажите вид химической связи в этих соединениях.
2. Назовите следующие соединения:
3. Напишите структурные формулы нитросоединений состава С5Н11NO2 и назовите их.
4. Напишите структурные формулы нитросоединений, изомерных бутиловому эфиру азотной кислоты. Укажите первичные, вторичные и третичные нитросоединения.
5. Напишите аци-нитро-таутомерные формы для следующих соединений:
С помощью каких реакций можно доказать наличие таутомерных форм?
6. Предложите способ получения нитроэтана из ацетилена. Напишите реакции нитроэтана с формальдегидом, азотистой кислотой, щелочью, восстановления.
7. Дегидратацией продукта конденсации нитросоединения с карбонильным соединением получен 3-нитро-3-гексен. Установите строение исходных нитросоединения и карбонильного, а также напишите реакцию конденсации.
8.2 Амины: определение, изомерия, номенклатура
Аминами называются производные аммиака, полученные замещением в нем атомов водорода на углеводородные радикалы
В зависимости от числа атомов водорода, замещенных радикалами, различают первичные, вторичные или третичные амины. При этом не имеет значения, какие радикалы (первичные, вторичные или третичные) являются заместителями.
Изомерия. Номенклатура
Изомерия аминов зависит от положения аминогруппы в углеродной цепи и от количества и строения радикалов, связанных с атомом азота.
Названия аминов обычно производят от названий входящих в их состав радикалов с добавлением окончания – амин:
СН3−NH2 - метиламин, (CH3−CH2)2NH - диэтиламин,
(CH3)3N - триметиламин
В номенклатуре ИЮПАК аминогруппу рассматривают как функцию и ее название «амино-» ставят перед названием основной цепи, с указанием ее положения цифрой:
Оба эти амина являются первичными.
8.2.1 Способы получения
1. Действие аммиака на галогенпроизводные (реакция Гофмана). При этом получается смесь различных аминов:
Смесь аминов обрабатывают щелочью и подвергают перегонке с водяным паром, а гидроксид полностью замещенного аммония [(CH3)4N]+OH− остается в перегонной колбе. Разделение аминов производят, пользуясь их различной реакционной способностью.
2. Пропусканием паров спирта и аммиака при 3000С над катализатором (Al2O3; ThO2) получают смесь первичных, вторичных и третичных аминов с преобладанием первичных:
3. Амиды кислот при расщеплении гипобромитом или гипохлоритом дают первичные амины (перегруппировка Гофмана):
4. Восстановление различных азотосодержащих соединений: нитросоединений, нитрилов, изонитрилов, оксимов или гидразинов:
Физические свойства
Простейшие амины – газы, хорошо растворимые в воде и обладающие аммиачным запахом (метиламин, диметиламин, триметиламин). Остальные низшие амины – жидкости с запахом аммиака. Более сложные амины – жидкости с запахом рыбы. Высшие амины – твердые вещества лишенные запаха. С увеличением молярной массы аминов увеличивается их плотность, повышается температура кипения и уменьшается растворимость в воде. При равном числе углеродных атомов выше всего температура кипения первичных аминов и ниже всего третичных (за счет ассоциации в результате образования водородных связей).
Простейшие амины в отличие от аммиака горят на воздухе.
В ИК-спектрах первичных и вторичных аминов наблюдается поглощение в области 3300 – 3500 см–1, отвечающее валентным колебаниям N–H связи. Полосы поглощения располагаются в области длин волн 1100 – 1300 см–1 и трудно идентифицируются.