Amines datang dalam hidup kita secara tidak dijangka. Sehingga baru-baru ini, ini adalah bahan beracun, perlanggaran yang boleh menyebabkan kematian. Dan kini, selepas satu setengah abad, kami secara aktif menggunakan gentian sintetik, kain, bahan binaan, pewarna, yang berasaskan amina. Tidak, mereka tidak menjadi lebih selamat, orang hanya mampu "menjinakkan" mereka dan menundukkan mereka, memperoleh faedah tertentu untuk diri mereka sendiri. Mengenai yang mana satu, dan kita akan bercakap lebih lanjut.
Definisi
Amina ialah sebatian organik yang merupakan terbitan ammonia, dalam molekulnya hidrogen digantikan oleh radikal hidrokarbon. Boleh ada sehingga empat pada masa yang sama. Konfigurasi molekul dan bilangan radikal menentukan sifat fizikal dan kimia amina. Selain hidrokarbon, sebatian tersebut mungkin mengandungi radikal aromatik atau alifatik, atau gabungannya. Ciri tersendiri kelas ini ialah kehadiran serpihan R-N, di mana R ialah kumpulan organik.
Klasifikasi
Semua amina boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan besar:
- Dengan sifat radikal hidrokarbon.
- Mengikut bilangan radikal yang dikaitkan denganatom nitrogen.
- Mengikut bilangan kumpulan amino (mono-, di-, tiga-, dll.).
Kumpulan pertama termasuk amina alifatik atau pengehad, yang diwakili oleh metilamin dan metiletilamin. Dan juga aromatik - contohnya, aniline atau phenylamine. Nama-nama wakil kumpulan kedua secara langsung berkaitan dengan jumlah radikal hidrokarbon. Jadi, amina primer (mengandungi satu kumpulan nitrogen), sekunder (mempunyai dua kumpulan nitrogen dalam kombinasi dengan pelbagai kumpulan organik) dan tertier (masing-masing, mempunyai tiga kumpulan nitrogen) diasingkan. Nama kumpulan pengajian tinggi bercakap untuk diri mereka sendiri.
Nomenklatur (pembentukan nama)
Untuk membentuk nama sebatian, nama kumpulan organik yang mengikat nitrogen ditambah dengan awalan "amin", dan kumpulan itu sendiri disebut dalam susunan abjad, contohnya: methylprotylamine atau methyldiphenylamine (dalam kes ini, "di" menunjukkan bahawa sebatian itu mempunyai dua radikal fenil). Ia dibenarkan untuk membuat nama, asas yang akan menjadi karbon, dan kumpulan amino untuk diwakili sebagai pengganti. Kemudian kedudukannya ditentukan oleh indeks di bawah penetapan elemen, contohnya, CH3CH2CH(NH2) CH2CH3. Kadangkala di penjuru kanan sebelah atas nombor menunjukkan nombor siri karbon.
Sesetengah sebatian masih mengekalkan nama ringkas yang remeh dan terkenal, seperti anilin, contohnya. Di samping itu, di antara mereka mungkin ada yang telah menggunakan nama yang salahsetanding dengan yang sistematik, kerana lebih mudah dan senang untuk saintis dan orang yang jauh dari sains untuk berkomunikasi dan memahami antara satu sama lain
Sifat fizikal
Amina sekunder, seperti primer, mampu membentuk ikatan hidrogen antara molekul, walaupun sedikit lemah daripada biasa. Fakta ini menerangkan takat didih yang lebih tinggi (melebihi seratus darjah) yang wujud dalam amina berbanding dengan sebatian lain yang mempunyai berat molekul yang sama. Amina tertier, kerana ketiadaan kumpulan N-H, tidak dapat membentuk ikatan hidrogen, oleh itu ia mula mendidih pada lapan puluh sembilan darjah Celsius.
Pada suhu bilik (lapan belas - dua puluh darjah Celsius), hanya amina alifatik yang lebih rendah dalam bentuk wap. Yang tengah berada dalam keadaan cair, dan yang lebih tinggi dalam keadaan pepejal. Semua kelas amina mempunyai bau tertentu. Semakin sedikit radikal organik dalam molekul, semakin jelas ia: daripada sebatian tinggi yang hampir tidak berbau kepada yang tengah berbau ikan dan yang lebih rendah berbau seperti ammonia.
Amina boleh membentuk ikatan hidrogen yang kuat dengan air, iaitu, ia sangat larut di dalamnya. Lebih banyak radikal hidrokarbon hadir dalam molekul, semakin kurang larutnya.
Sifat kimia
Seperti yang logik untuk diandaikan, amina ialah terbitan ammonia, yang bermaksud sifatnya adalah serupa. Adalah mungkin untuk membezakan tiga jenis interaksi kimia yang mungkin untuk sebatian ini.
- Pertimbangkan dahulu hartanahamina sebagai bes. Yang lebih rendah (alifatik), apabila digabungkan dengan molekul air, memberikan tindak balas alkali. Ikatan dibentuk oleh mekanisme penerima penderma, disebabkan oleh fakta bahawa atom nitrogen mempunyai elektron yang tidak berpasangan. Apabila bertindak balas dengan asid, semua amina membentuk garam. Ini adalah bahan pepejal yang sangat larut dalam air. Amina aromatik mempamerkan sifat asas yang lebih lemah apabila pasangan elektron tunggalnya beralih ke cincin benzena dan berinteraksi dengan elektronnya.
- Pengoksidaan. Amina tertier mudah teroksida dengan menggabungkan dengan oksigen dalam udara atmosfera. Selain itu, semua amina mudah terbakar (tidak seperti ammonia).
- Interaksi dengan asid nitrus digunakan dalam kimia untuk membezakan antara amina, kerana hasil tindak balas ini bergantung pada bilangan kumpulan organik yang terdapat dalam molekul:
- amin primer yang lebih rendah membentuk alkohol akibat tindak balas;
- primer aromatik memberikan fenol dalam keadaan yang sama;
- yang sekunder ditukarkan kepada sebatian nitroso (seperti yang dibuktikan oleh bau ciri);
- tertiari membentuk garam yang cepat terurai, jadi tindak balas ini tidak bernilai.
Sifat istimewa aniline
Aniline ialah sebatian yang mempunyai sifat yang wujud dalam kedua-dua kumpulan amino dan kumpulan benzena. Ini dijelaskan oleh pengaruh bersama atom dalam molekul. Di satu pihak, cincin benzena melemahkan manifestasi asas (iaitu, alkali) dalam molekul.aniline. Mereka lebih rendah daripada amina alifatik dan ammonia. Tetapi sebaliknya, apabila kumpulan amino menjejaskan cincin benzena, ia menjadi, sebaliknya, lebih aktif dan memasuki tindak balas penggantian.
Untuk penentuan kualitatif dan kuantitatif anilin dalam larutan atau sebatian, tindak balas dengan air bromin digunakan, pada penghujungnya mendakan putih dalam bentuk 2, 4, 6-tribromaniline jatuh ke bahagian bawah tiub.
Amina dalam alam semula jadi
Amines terdapat di alam semula jadi di mana-mana dalam bentuk vitamin, hormon, perantaraan metabolik, ia berada dalam tubuh haiwan dan tumbuhan. Di samping itu, apabila organisma hidup membusuk, amina sederhana juga diperoleh, yang, dalam keadaan cair, menyebarkan bau air garam herring yang tidak menyenangkan. "Racun kadaver" yang diterangkan secara meluas dalam kesusasteraan muncul dengan tepat disebabkan oleh ambergris amina khusus.
Sejak sekian lama, bahan yang kami pertimbangkan dikelirukan dengan ammonia kerana bau yang sama. Tetapi pada pertengahan abad kesembilan belas, ahli kimia Perancis Wurtz dapat mensintesis metilamin dan etilamina dan membuktikan bahawa mereka membebaskan hidrokarbon apabila dibakar. Ini adalah perbezaan asas antara sebatian yang disebutkan dan ammonia.
Mendapatkan amina dalam keadaan industri
Memandangkan atom nitrogen dalam amina berada dalam keadaan pengoksidaan paling rendah, pengurangan sebatian yang mengandungi nitrogen adalah cara paling mudah dan berpatutan untuk mendapatkannya. Dialah yang digunakan secara meluas dalam amalan perindustrian kerana harganya yang murah.
Kaedah pertama ialah pengurangan sebatian nitro. Tindak balas yang menghasilkan anilinmembawa nama saintis Zinin dan diadakan buat kali pertama pada pertengahan abad kesembilan belas. Kaedah kedua ialah mengurangkan amida dengan litium aluminium hidrida. Amina primer juga boleh dikurangkan daripada nitril. Pilihan ketiga ialah tindak balas alkilasi, iaitu pengenalan kumpulan alkil ke dalam molekul ammonia.
Penggunaan amina
Sendiri, dalam bentuk bahan tulen, amina digunakan sedikit. Satu contoh yang jarang berlaku ialah polyethylenepolyamine (PEPA), yang menjadikannya lebih mudah untuk menyembuhkan epoksi di rumah. Pada asasnya amina primer, tertiari atau sekunder adalah perantara dalam penghasilan pelbagai bahan organik. Yang paling popular ialah aniline. Ia adalah asas palet besar pewarna aniline. Warna yang akan berubah pada akhirnya bergantung secara langsung pada bahan mentah yang dipilih. Aniline tulen memberikan warna biru, manakala campuran aniline, ortho- dan para-toluidine akan menjadi merah.
Amina alifatik diperlukan untuk menghasilkan poliamida seperti nilon dan gentian sintetik lain. Ia digunakan dalam kejuruteraan mekanikal, serta dalam pengeluaran tali, fabrik dan filem. Di samping itu, diisosianat alifatik digunakan dalam pembuatan poliuretana. Disebabkan sifatnya yang luar biasa (ringan, kekuatan, keanjalan dan keupayaan untuk melekat pada sebarang permukaan), ia mendapat permintaan dalam industri pembinaan (buih pelekap, gam) dan dalam industri kasut (tapak anti-gelincir).
Perubatan ialah satu lagi kawasan di mana amina digunakan. Kimia membantu mensintesis daripada mereka antibiotik kumpulan sulfonamide,yang berjaya digunakan sebagai ubat baris kedua, iaitu rizab. Sekiranya bakteria membina daya tahan terhadap ubat penting.
Kesan berbahaya pada tubuh manusia
Adalah diketahui bahawa amina adalah bahan yang sangat toksik. Sebarang interaksi dengan mereka boleh menyebabkan kemudaratan kepada kesihatan: penyedutan wap, sentuhan dengan kulit terbuka atau pengambilan sebatian ke dalam badan. Kematian berlaku akibat kekurangan oksigen, kerana amina (khususnya, aniline) mengikat hemoglobin darah dan menghalangnya daripada menangkap molekul oksigen. Gejala yang membimbangkan ialah sesak nafas, segitiga nasolabial biru dan hujung jari, takipnea (pernafasan cepat), takikardia, kehilangan kesedaran.
Jika bahan-bahan ini mengenai bahagian tubuh yang terdedah, anda mesti segera mengeluarkannya dengan bulu kapas yang telah dibasahkan dengan alkohol sebelum ini. Ini mesti dilakukan dengan berhati-hati yang mungkin supaya tidak meningkatkan kawasan pencemaran. Jika gejala keracunan muncul, anda pasti perlu berjumpa doktor.
Amina alifatik ialah racun untuk sistem saraf dan kardiovaskular. Ia boleh menyebabkan kemurungan fungsi hati, distrofinya, dan juga penyakit onkologi pundi kencing.
