Amine

La structure g??n??rale d'une amine

Les amines sont des compos??s organiques et des groupes fonctionnels qui contiennent un de base azote atome avec un seule paire. Les amines sont les d??riv??s de l'ammoniac , dans lequel un ou plusieurs hydrog??nes sont remplac??s par des atomes organique des substituants tels que alkyle et des groupes aryle. Compos??s avec l'atome d'azote un c??t?? de carbonyle de la structure RC (= O) NR ₂ sont appel??s amides et ont des propri??t??s chimiques diff??rentes. Amines importants comprennent les acides amin??s , amines biog??nes, trim??thylamine (poisson odeur), et aniline; voir Cat??gorie: Amines pour une liste d'amines.

Introduction

Amines aliphatiques

Comme le montre dans les images ci-dessous, les amines primaires survenir lorsque l'un des trois atomes d'hydrog??ne dans de l'ammoniac est remplac?? par un substituant organique. Les amines secondaires ont deux substituants organiques li??s ?? N avec un H. Dans amines tertiaires trois atomes d'hydrog??ne sont remplac??s par organique substituants. Il est ??galement possible d'avoir quatre substituants alkyle sur l'atome d'azote. Ces compos??s ont un centre d'azote charg??, et sont n??cessairement avec un contre-ion n??gatif, de sorte qu'ils sont appel??s quaternaire les sels d'ammonium.

Amine primaire	Amine secondaire	Amine tertiaire

De m??me, un compos?? organique avec de multiples groupes amino est appel?? une diamine, triamine, t??traamine et ainsi de suite.

Amines aromatiques

Les amines aromatiques sont l'atome d'azote reli?? ?? un cycle aromatique comme dans anilines. Le cycle aromatique diminue fortement la basicit?? de l'amin??, en fonction de ses substituants. Chose int??ressante, la pr??sence d'un groupe amine augmente fortement la r??activit?? du cycle aromatique, due ?? un effet donneur d'??lectrons. Une r??action organique comportant des amines aromatiques est le R??action Goldberg.

Conventions de nommage

• le pr??fixe "N" indique la substitution sur l'atome d'azote
• comme pr??fixe: "amino"
• comme suffixe: "amine"
• ne oubliez pas que les compos??s chimiques ne sont pas les noms propres, de sorte cas inf??rieure est indiqu?? partout.

Noms syst??matiques pour certains amines communs:

• Les amines primaires:
  • m??thylamine
  • l'??thanolamine ou le 2-amino??thanol
  • trisamine (ou plus commun??ment tris) (Son Sel de HCl est utilis?? comme pH agent tampon dans la biochimie )
• Les amines secondaires:
  • dim??thylamine
  • m??thyl??thanolamine ou de 2- (m??thylamino) ??thanol
  • Les amines cycliques:
    • aziridine (anneau de 3 membres),
    • az??tidine (anneau 4 membres),
    • pyrrolidine (cycle ?? 5 membres) et
    • pip??ridine (cycle ?? 6 membres)
• Les amines tertiaires:
  • trim??thylamine
  • la m??thyldi??thanolamine (MDEA)
  • dim??thyl??thanolamine (DMEA) ou 2- (dim??thylamino) ??thanol
  • bis-tris (Il est utilis?? comme un agent de tamponnage de pH en biochimie)

Propri??t??s physiques

Propri??t??s g??n??rales

1. La liaison hydrog??ne influe consid??rablement sur les propri??t??s des amines primaires et secondaires ainsi que les d??riv??s amines proton??es de tous. Ainsi, le point d'??bullition est d'amin??s sup??rieures ?? celles du correspondant les phosphines, mais g??n??ralement inf??rieures ?? celles des correspondants des alcools . Alcools, ou alcanols, ressemblent amines, mais disposent d'un groupe -OH ?? la place de NR _2. Puisque l'oxyg??ne est plus ??lectron??gatif que l'azote, RO- H est g??n??ralement plus acide que le R ₂ N- H compos?? apparent??.
2. M??thyl-, dim??thyl-, trim??thyl-, et ??thylamine sont des gaz dans des conditions normales, alors que la di??thylamine et la tri??thylamine sont des liquides. La plupart des autres alkylamines commune sont des liquides; haute des amines de poids mol??culaire sont, bien entendu, des mati??res solides.
3. Amines gazeuses poss??dent une odeur d'ammoniaque caract??ristique, amines liquides ont une odeur caract??ristique de ??poisson??.
4. La plupart des amines aliphatiques pr??sentent une certaine solubilit?? dans l'eau, en raison de leur capacit?? ?? former des liaisons hydrog??ne. Solubilit?? diminue avec l'augmentation du nombre d'atomes de carbone, en particulier lorsque le nombre d'atomes de carbone est sup??rieur ?? six.
5. Amines aliphatiques affichent solubilit?? significative organiques solvants , notamment des solvants organiques polaires. Les amines primaires r??agissent avec les c??tones telles que l'ac??tone , et la plupart des amines sont incompatibles avec le chloroforme et le t??trachlorure de carbone .
6. Les amines aromatiques, tels que aniline, ont leurs seuls ??lectrons de ciseaux conjugu?? dans le noyau benz??nique, ainsi leur tendance ?? se engager dans une liaison hydrog??ne est diminu??e. Sinon, ils affichent les propri??t??s suivantes:
   • Leurs points d'??bullition sont g??n??ralement encore ??lev?? en raison de leur plus grande taille.
   • Diminution de solubilit?? dans l'eau, m??me se ils conservent leur solubilit?? dans les solvants organiques appropri??s seulement.
   • Ils sont toxiques et sont facilement absorb??s par la peau: ce est ainsi dangereux.

Chiralit??

Les amines tertiaires du type NHRR 'et NRR'R "sont chiral: l'atome d'azote porte quatre substituants distincts de comptage la paire libre. La barri??re d'??nergie pour le inversion du st??r??ocentre est relativement faible, par exemple, ~ 7 kcal / mol pour une trialkylamine. L'interconversion des st??r??o-isom??res a ??t?? compar?? ?? l'inversion d'un parapluie ouvert pour un fort vent. En raison de cette faible barri??re, des amines telles que NHRR 'ne peuvent ??tre r??solus optiquement et NRR'R "ne peuvent ??tre r??solus lorsque le R, R' et R" groupes sont limit??s dans des structures cycliques.

Propri??t??s que des bases

Comme l'ammoniaque, les amines agissent comme bases et sont raisonnablement forte (voir le tableau pour des exemples de l'acide conjugu?? K _a des valeurs). La basicit?? des amines d??pend:

1. La disponibilit?? de la paire libre d'??lectrons sur l'atome d'azote.
2. Les propri??t??s ??lectroniques des substituants (les groupes alkyle renforcer la basicit??, des groupes aryle diminuent pas).
3. Le degr?? d'hydratation de l'amine proton??e.

L'atome d'azote poss??de un seule paire d'??lectrons qui peut se lier H ⁺ pour former un ion ammonium R ₃ NH ^+. La paire ??lectron c??libataire est repr??sent??e dans cet article par un deux points au-dessus ou ?? c??t?? du N. L'eau solubilit?? des amines simples est en grande partie en raison de une liaison hydrog??ne entre les protons sur des mol??cules d'eau et de ces paires d'??lectrons isol??es.

• Effet inductif des groupes alkyle

+ I 'effet de groupes alkyle soul??ve l'??nergie de la paire libre d'??lectrons, ??levant ainsi la basicit??.

• Effet m??som??re des syst??mes aromatiques

+ M effet de cycle aromatique d??localiser la paire ??lectron c??libataire dans le ring, entra??nant une diminution de la basicit??.

Le degr?? de protonation des amines proton??es:

Synth??se

Les m??thodes de laboratoire suivantes existent pour la pr??paration d'amines:

• via le Synth??se de Gabriel:

• via azides par la R??duction Staudinger.
• De acides carboxyliques dans le R??action de Schmidt.
• Amines allyliques peuvent ??tre pr??par??s ?? partir de imines dans le R??action Aza-Baylis-Hillman.
• via D??gradation d'Hofmann des amides. Cette r??action est valide seulement pour la pr??paration d'amines primaires. Donne de bons rendements en amines primaires non contamin??e par d'autres amines.

• Sels d'ammonium quaternaire lors d'un traitement avec une base forte subissent les soi-disant ??limination de Hofmann
• R??duction de des nitriles, amides et des compos??s nitro:

Les nitriles sont r??duits en amines ?? l'aide de l'hydrog??ne en pr??sence d'un catalyseur de nickel, bien que des conditions acides ou alcalines devrait ??tre ??vit??e afin d'??viter l'hydrolyse du groupe -CN. LiAlH ₄ est plus couramment utilis?? pour la r??duction de nitriles ?? l'??chelle du laboratoire. De m??me, _LiAlH4 r??duit les amides d'amines:

La r??duction des compos??s nitr??s en amines peut ??tre effectu??e avec ??l??mentaire zinc , d'??tain ou de fer avec un acide .

• Substitution nucl??ophile des haloalcanes. Les amines primaires peuvent ??galement ??tre synth??tis??s par alkylaton d'ammoniac. Haloalcanes r??agissent avec des amines pour donner une amine ?? substituant alkyle correspondant, avec la lib??ration d'un acide halog??n??. Ces r??actions, qui sont les plus utiles pour les iodures et les bromures d'alkyle, sont rarement utilis??s en raison du degr?? d'alkylation est difficile ?? contr??ler. Si la r??action d'amine tertiaire est un r??sultats ammonium quaternaires cationiques dans le R??action de Menshutkin. Beaucoup sels d'ammonium quaternaire peuvent ??tre pr??par??s par cette voie avec divers groupes R et de nombreux halog??nure et pseudohalog??nure anions.

• par l'interm??diaire d'halog??nures et de l'hexamine R??action Delepine
• amines d'aryle peuvent ??tre obtenus ?? partir des amines et des halog??nures d'aryle de la R??action de Buchwald-Hartwig
• ?? partir d'alc??nes et d'alcynes ?? hydroamination
• de r??arrangement des halog??namines dans le R??action d'Hofmann-L??ffler

R??actions

Les amines r??agissent de diff??rentes fa??ons:

• Par substitution nucl??ophile. des chlorures d'acyle et des anhydrides d'acides r??agissent avec des amines primaires et secondaires dans le froid pour former amides dans le R??action de Schotten-Baumann. Les amines tertiaires peuvent pas ??tre acyl??s en raison de l'absence d'un atome d'hydrog??ne rempla??able. Avec le beaucoup moins actif le chlorure de benzoyle, acylation peut encore ??tre effectu??e par l'utilisation d'un exc??s d'alcali aqeous pour faciliter la r??action.

??tant donn?? que les amines sont basiques, ils neutralisent les acides carboxyliques pour former les sels de carboxylate d'ammonium correspondants. Lors du chauffage ?? 200 ?? C, les sels d'amin??s primaires et secondaires d??shydrater pour former le amides.

• Par formation d'un sel d'ammonium. Les amines R ₃ N r??agissent avec des acides forts tels que l'acide iodhydrique, l'acide bromhydrique et l'acide chlorhydrique dans les r??actions de neutralisation de formage les sels d'ammonium R ₃ NH ^+.
• Par formation d'un sel de diazonium. L'acide nitreux de formule HNO ₂ est instable, donc habituellement un m??lange de NaNO ₂ et diluer l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique est utilis?? pour produire de l'acide nitreux indirectement. Amines aliphatiques primaires avec l'acide nitreux donnent sels de diazonium tr??s instables qui se d??composent spontan??ment par perdre N ₂ pour former l'ion carbonium. L'ion carbonium continue pour produire un m??lange d' alc??nes , alcanols ou des halog??nures d'alkyle, avec des alcanols comme produit principal. Cette r??action est de peu d'importance synth??tique parce que le sel de diazonium form?? est trop instable, m??me dans des conditions froides.

NaNO ₂ + HCl → ₂ HNO + NaCl

Amines aromatiques primaires, tels que aniline (ph??nylamine) forme plus stable ions diazonium ?? 0-5 ?? C. Au-dessus de 5 ?? C, ils se d??composent pour donner le ph??nol et N _2. Ar??nediazonium sels peuvent ??tre isol??s sous forme cristalline, mais sont g??n??ralement utilis??s en solution imm??diatement apr??s la pr??paration, en raison de la d??composition rapide au repos m??me ?? froid. Le sel ar??nediazonium solide est explosive ?? un choc ou un r??chauffement doux. En raison de leur grande stabilit??, les sels ar??nediazonium sont plus synth??tiquement utiles que leurs homologues alliphatic. Comme il ne est pas n??cessaire d'isoler le sel de diazonium, une fois qu'il est form?? un autre r??actif tel que le cyanure cuivreux peut simplement ??tre ajout?? au m??lange, et avec un chauffage mod??r?? de la solution, une r??action de remplacement a lieu en m??me temps que le d??gagement d'azote. En outre, ar??nediazonium ions peuvent ??galement subir une r??action de couplage avec un compos?? aromatique fortement activ?? tel qu'un ph??nol pour former un compos?? azo??que.

• Par formation imine. Les amines primaires r??agissent avec les c??tones et des ald??hydes pour former imines. Dans le cas de formald??hyde (R '= H), ces produits sont typiquement cyclique trim??res.

_RNH2 + R _'2 C = O → R' ₂ C = NR + H ₂ O

Les amines secondaires r??agissent avec des c??tones et des ald??hydes pour former ??namines

R ₂ NH + R '(R "CH ₂₎ C = O → R" CH = C (NR ₂₎ R' + H ₂ O

• Par oxydation de nitroso, par exemple avec Acide de Caro.
• Par r??duction de des cations ammonium quaternaire ?? des amines tertiaires dans le La d??gradation Emde.
• Par r??arrangement d'anilines N-alkyl aryl ?? anilines substitu??es de la R??arrangement Hofmann-Martius.
• des amines primaires et secondaires r??agissent avec des sels de pyridinium de la R??action Zincke
• Par clivage des amines tertiaires (seulement) avec du bromure de cyanog??ne dans le R??action Von Braun.

L'activit?? biologique

Amines, ont de fortes caract??ristiques, les odeurs d??sagr??ables et sont toxiques. Les odeurs d'ammoniac, vieux poisson, l'urine, la chair en d??composition, et le sperme sont tous principalement compos??s d'amines. De nombreux types d'amines produisent une activit?? biologique par d??composition des acides amin??s .

Utilisation d'amines

Colorants

Des amines aromatiques primaires sont utilis??es comme mati??re de d??part pour la fabrication de des colorants azo??ques. Il r??agit avec l'acide nitrique (III) pour former le sel de diazonium, qui peut subir une r??action de couplage pour former un compos?? azo??que. Comme compos??s azo??ques sont tr??s color??s, ils sont largement utilis??s dans les industries de teinture, telles que:

• Methyl orange
• Brun Direct 138
• Jaune soleil FCF
• Ponceau

M??dicaments

• Chlorpheniramine est un antihistaminique qui aide ?? soulager les troubles allergiques dues au froid, le rhume des foins, des d??mangeaisons, les piq??res d'insectes et les piq??res.
• Chlorpromazine est un tranquillisant qui endort sans induire le sommeil. Il est utilis?? pour soulager l'anxi??t??, l'excitation, agitation ou m??me trouble mental.
• ??ph??drine et Ph??nyl??phrine, comme chlorhydrates d'amin??, sont utilis??s comme d??congestionnants.
• Amph??tamine, La m??thamph??tamine, et M??thcathinone sont des amines qui sont r??pertori??s comme substances r??glement??es par le BRIGADE DES STUP??FIANTS.
• Amitriptyline, Imipramine, Lofepramine et Clomipramine sont tricyclique antid??presseurs et des amines tertiaires
• Nortriptyline, D??sipramine, et Amoxapine sont les antid??presseurs tricycliques et les amines secondaires
• (Les tricylics sont regroup??s par la nature du groupe amine final sur la cha??ne lat??rale).

Traitement de gaz

• Aqueux mono??thanolamine (MEA), diglycolamine (DGA), di??thanolamine (DEA), la diisopropanolamine (DIPA) et la m??thyldi??thanolamine (MDEA) sont largement utilis??s industriellement pour ??liminer le dioxyde de carbone (CO ₂₎ et de l'hydrog??ne sulfur?? (H ₂ S) ?? partir de courants de gaz naturel et des courants de proc??d?? de raffinerie. Ils peuvent ??galement ??tre utilis??s pour ??liminer le CO ₂ des gaz de combustion / gaz de combustion et peuvent avoir un potentiel pour la r??duction des gaz ?? effet de serre.