กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 13 นาที

อะมีน

ในวิชาเคมีเอมีน ( / ə ˈ m iː n , ˈ æ m iː n / , ในสหราชอาณาจักรก็ใช้/ ˈ eɪ m iː n / )...

อะมีน

เอมีนปฐมภูมิ

ในวิชาเคมีเอมีน ( / ə ˈ m n , ˈ æ m n / , [ 1 ] [ 2 ]ในสหราชอาณาจักรก็ใช้/ ˈ m n / [ 3 ] ) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีพันธะคาร์บอน-ไนโตรเจน[ 4 ]เอมีนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่าในแอมโมเนียถูกแทนที่ด้วย หมู่ แอลคิลหรือหมู่แอริล[ 5 ]อะตอมไนโตรเจนในเอมีนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว เอมีนยังสามารถมีอยู่เป็นสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกได้อีกด้วย อะนิลีน( )เป็นเอมีนอะโรมาติกที่ง่ายที่สุด ซึ่งประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนที่เชื่อมต่อกับหมู่ เอมีโน ( ) [ 6 ] [ 7 ]

แผนภาพสามมิติของสารประกอบอะโรมาติกของอะนิลีน ลูกบอลสีดำอ่อนคืออะตอมคาร์บอน ลูกบอลสีขาวคืออะตอมไฮโดรเจน และลูกบอลสีน้ำเงินคืออะตอมไนโตรเจน จุดในพันธะคาร์บอนแสดงถึงตำแหน่งของอิเล็กตรอน

เอมีนแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ เอมีนปฐมภูมิ (1°) เอมีนทุติยภูมิ (2°) และเอมีนตติยภูมิ (3°) เอมีนปฐมภูมิ (1°) ประกอบด้วยหมู่แทนที่อัลคิลหรืออะริลหนึ่งหมู่ และมีสูตรทั่วไปคือ เอมีนทุติยภูมิ (2°) ประกอบด้วยหมู่แทนที่อัลคิลหรืออะริลสองหมู่ที่ติดอยู่กับอะตอมไนโตรเจน โดยมีสูตรทั่วไปคือเอมีนตติยภูมิ (3°) ประกอบด้วยหมู่แทนที่สามหมู่ที่เชื่อมต่อกับอะตอมไนโตรเจน และมีสูตรคือ[ 8 ]

หมู่ฟังก์ชัน−NH 2ที่มีอยู่ในเอมีนปฐมภูมิเรียกว่าหมู่เอมีโน[ 9 ]

การจำแนกประเภทของเอมีน

เอมีนสามารถจำแนกได้ตามลักษณะและจำนวนของหมู่แทนที่บนอะตอม ไนโตรเจนเอมีนแบบอะลิฟาติกจะมีเฉพาะไฮโดรเจนและหมู่แอลคิลเป็น หมู่แทนที่ ในขณะที่เอมีนแบบอะโรมาติกจะมีอะตอม ไนโตรเจนเชื่อมต่อกับวงแหวน อะโรมาติก

เอมีนปฐมภูมิ (1°)เอมีนทุติยภูมิ (2°)เอมีนตติยภูมิ (3°)
เอมีนปฐมภูมิเอมีนทุติยภูมิเอมีนตติยภูมิ

เอมีน ทั้งอัลคิลและอะริล จะถูกจัดกลุ่มเป็น 3 หมวดหมู่ย่อย(ดูตาราง)โดยพิจารณาจากจำนวน อะตอม คาร์บอนที่อยู่ติดกับไนโตรเจน (จำนวนอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลแอมโมเนียที่ถูกแทนที่ด้วย กลุ่ม ไฮโดรคาร์บอน ): [ 9 ] [ 10 ]

หมวดหมู่ย่อยที่สี่ถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อของหมู่แทนที่ที่ติดอยู่กับไนโตรเจน:

สารประกอบที่ อะตอม ไนโตรเจนเชื่อมต่อกับหมู่คาร์บอนิลจึงมีโครงสร้างR−C(=O)−NR′R″เรียกว่าเอไมด์ส่วนสารประกอบที่มีหมู่แทนที่อินทรีย์สี่หมู่บนอะตอมไนโตรเจน จึงมีโครงสร้างR 4 N + X เรียกว่าเกลือแอมโมเนียมควอ เทอร์นารี และ พบ แอนไอออนหลายชนิด ในสารประกอบเหล่านี้

หลักเกณฑ์การตั้งชื่อ

สารกลุ่มเอมีนสามารถตั้งชื่อได้หลายวิธี โดยทั่วไปจะใช้คำนำหน้า "อะมิโน-" หรือคำต่อท้าย "-เอมีน" คำนำหน้า " N- " แสดงถึงการแทนที่บนอะตอมไนโตรเจน สารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่เอมีโนหลายหมู่เรียกว่าไดเอมีนไตรเอมีน เตตระเอมีนและอื่นๆ

อะมีน ที่ มีจำนวนคาร์บอนน้อยกว่าจะตั้งชื่อโดยใช้คำต่อท้ายว่า-amine

บิวทาน-1-อะมีน

เอมีนที่สูงกว่าจะมีคำนำหน้าอะมิโนเป็นหมู่ฟังก์ชัน อย่างไรก็ตาม IUPAC ไม่แนะนำธรรมเนียมนี้[ 12 ]แต่ชอบรูปแบบอัลคานามีนมากกว่า เช่น บิวทาน-2-เอมีน

2-อะมิโนบิวเทน (หรือ บิวทาน-2-เอมีน)

คุณสมบัติทางกายภาพ

พันธะไฮโดรเจนมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติของเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ ตัวอย่างเช่นเมทิลเอมี น และเอทิลเอมีนเป็นก๊าซภายใต้สภาวะมาตรฐาน ในขณะที่เมทิลเอทิลแอลกอฮอล์และเอทิลแอลกอฮอล์ที่สอดคล้องกันเป็นของเหลว เอมีนมีกลิ่นแอมโมเนียที่เป็นลักษณะเฉพาะ เอมีนที่เป็นของเหลวมีกลิ่น "คาว" และเหม็นเป็นพิเศษ[ 13 ]

อะตอมไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่สามารถจับกับ H +เพื่อสร้างไอออนแอมโมเนียมR3NH + อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวนี้แสดงด้วยจุดสองจุดเหนือหรือข้างๆ N ในบทความนี้ความสามารถในการละลาย ในน้ำ ของเอมีนอย่างง่ายจะเพิ่มขึ้นโดยพันธะไฮโดรเจนที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเหล่านี้ โดยทั่วไปเกลือของสารประกอบแอมโมเนียมจะแสดงลำดับความสามารถในการละลายในน้ำดังนี้: แอมโมเนียมปฐมภูมิ ( RNH)+3) > แอมโมเนียมทุติยภูมิ ( R 2 NH )+2) > แอมโมเนียมตติยภูมิ (R 3 NH + ) เอมีนอะลิฟาติกขนาดเล็กแสดงความสามารถในการละลายในตัวทำละลาย หลายชนิดอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่เอมีนที่มีหมู่แทนที่ขนาดใหญ่จะมีคุณสมบัติชอบไขมัน เอมีนอะโรมาติก เช่นอะนิลีนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่เชื่อมต่อกับวงแหวนเบนซีน ดังนั้นแนวโน้มที่จะเกิดพันธะไฮโดรเจนจึงลดลง จุดเดือดของเอมีนเหล่านี้สูง และความสามารถในการละลายในน้ำต่ำ[ 14 ]

การระบุด้วยสเปกโทรสโกปี

โดยทั่วไป การมีอยู่ของหมู่ฟังก์ชันอะมีนจะถูกอนุมานโดยการผสมผสานเทคนิคต่างๆ รวมถึงแมสสเปกโทรเมตรี ตลอดจนสเปกโทรสโกปี NMR และ IR สัญญาณ 1H NMR สำหรับอะมีนจะหายไปเมื่อตัวอย่างได้รับการบำบัดด้วย D2O ในสเปกตรัมอินฟราเรดอะมีนปฐมภูมิแสดงแถบ N–H สองแถบ ในขณะที่อะมีนทุติยภูมิแสดงเพียงแถบเดียว[ 9 ] ในสเปกตรัม IR อะมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิแสดงแถบการยืด N–H ที่โดดเด่นใกล้ 3300 cm −1 แถบที่ปรากฏต่ำกว่า 1600 cm −1 นั้น มีความโดดเด่นน้อยกว่าซึ่งอ่อนกว่าและทับซ้อนกับโหมด C–C และ C–H สำหรับกรณีของโพรพิลอะมีนโหมดกรรไกร H–N–H ปรากฏใกล้ 1600 cm −1การยืด C–N ใกล้ 1000 cm −1และการดัด R2 N –H ใกล้ 810 cm 1 [ 15 ]

โครงสร้าง

อัลคิลเอมีน

การกลับด้านของโครงสร้างเชิงพื้นที่ของอะมีน: อะมีน "พลิกกลับ" เหมือนร่มที่ถูกลมพัดคว่ำ จุดสองจุดแสดงถึงอิเล็กตรอนคู่ โดดเดี่ยว บนอะตอมไนโตรเจน

อัลคิลเอมีนมีลักษณะเฉพาะคือมีศูนย์กลางไนโตรเจนแบบทรงสี่หน้า มุม CNC และ CNH อยู่ใกล้ 109° ระยะห่างระหว่าง CN สั้นกว่าระยะห่างระหว่าง CC เล็กน้อยอุปสรรคทางพลังงานสำหรับการผกผันของไนโตรเจนในสเตอริโอเซ็นเตอร์อยู่ที่ประมาณ 7  กิโลแคลอรีต่อโมลสำหรับไตรอัลคิลเอมีน การเปลี่ยนแปลงระหว่างกันนี้ถูกเปรียบเทียบกับการพลิกร่มที่กางออกเข้าหาลมแรง

เอมีนชนิด NHRR' และ NRR′R″ เป็นสารไครัล : ศูนย์กลางไนโตรเจนมีหมู่แทนที่สี่หมู่ รวมทั้งอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว เนื่องจากมีอุปสรรคในการผกผันต่ำ เอมีนชนิด NHRR' จึงไม่สามารถผลิตได้ในความบริสุทธิ์ทางแสง สำหรับเอมีนตติยภูมิไครัล NRR′R″ จะสามารถแยกได้ก็ต่อเมื่อหมู่ R, R' และ R″ ถูกจำกัดอยู่ในโครงสร้างวงแหวน เช่นอะซิริดีนที่ถูกแทนที่ด้วยหมู่N ( เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีสามารถแยกได้)

เอมีนอะโรมาติก

ในอะโรมาติกเอมีน ("อะนิลีน") ไนโตรเจนมักจะเกือบเป็นระนาบเนื่องจากการคอนจูเกชันของคู่โดดเดี่ยวกับหมู่แทนที่อะริล ระยะ CN จึงสั้นลงตามไปด้วย ในอะนิลีน ระยะ C–N จะเท่ากับระยะ C–C [ 16 ]

ความเป็นพื้นฐาน

เช่นเดียวกับแอมโมเนีย เอมีนเป็นเบส[ 17 ] เมื่อเปรียบเทียบกับไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไล เอมีนจะอ่อนกว่า

อัลคิลอะมีน[ 18 ]หรืออะนิลีน[ 19 ]pK aของอะมีนที่ถูกโปรตอน เคบี
เมทิลอะมีน ( MeNH₂ ) 10.62 4.17 × 10 −4
ไดเมทิลอะมีน (Me 2 NH) 10.64 4.37 × 10 −4
ไตรเมทิลอะมีน (Me 3 N)  9.76 5.75 × 10 −5
เอทิลามีน ( EtNH₂ ) 10.63 4.27 × 10 −4
อะนิลีน (PhNH 2 )  4.62 4.17 × 10 −10
4-เมทอกซีอะนิลีน (4-MeOC 6 H 4 NH 2 )  5.36 2.29 × 10 −9
N , N-ไดเมทิลอะนิลีน ( PhNMe2 )  5.07 1.17 × 10 −9
3-ไนโตรอะนิลีน (3-NO 2 -C 6 H 4 NH 2 )  2.46 2.88 × 10 −12
4-ไนโตรอะนิลีน (4-NO 2 -C 6 H 4 NH 2 )  1.00 1.00 × 10 −13
4-ไตรฟลูออโรเมทิลอะนิลีน (CF 3 C 6 H 4 NH 2 )  2.75 5.62 × 10 −12

ความเป็นเบสของเอมีนขึ้นอยู่กับ:

  1. คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของหมู่แทนที่ (หมู่แอลคิลช่วยเพิ่มความเป็นเบส ในขณะที่หมู่แอริลลดความเป็นเบส)
  2. ระดับการละลายของอะมีนที่ถูกโปรตอน ซึ่งรวมถึงการกีดขวางทางสเตอริกโดยหมู่ต่างๆ บนไนโตรเจน

เอฟเฟกต์อิเล็กทรอนิกส์

เนื่องจากผลเหนี่ยวนำ ความเป็นเบสของเอมีนอาจคาดว่าจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนหมู่แอลคิลบนเอมีน ความสัมพันธ์มีความซับซ้อนเนื่องจากผลของตัวทำละลายซึ่งมีแนวโน้มตรงกันข้ามกับผลเหนี่ยวนำ ผลของตัวทำละลายยังมีอิทธิพลต่อความเป็นเบสของเอมีนอะโรมาติก (อะนิลีน) มาก สำหรับอะนิลีน อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบนไนโตรเจนจะกระจายตัวเข้าไปในวงแหวน ส่งผลให้ความเป็นเบสลดลง หมู่แทนที่บนวงแหวนอะโรมาติกและตำแหน่งของหมู่แทนที่เหล่านั้นเมื่อเทียบกับหมู่เอมีนก็มีผลต่อความเป็นเบสเช่นกัน ดังที่แสดงในตาราง

ผลกระทบจากการละลาย

การละลายมีผลอย่างมากต่อความเป็นเบสของเอมีน หมู่ N−H ทำปฏิกิริยากับน้ำอย่างรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในไอออนแอมโมเนียม ดังนั้น ความเป็นเบสของแอมโมเนียจึงเพิ่มขึ้น 10 11 เท่าจากการละลาย ความเป็นเบสที่แท้จริงของเอมีน กล่าวคือ สถานการณ์ที่การละลายไม่สำคัญ ได้รับการประเมินในสถานะแก๊ส ในสถานะแก๊ส เอมีนแสดงความเป็นเบสตามที่คาดการณ์จากผลของการปล่อยอิเล็กตรอนของหมู่แทนที่อินทรีย์ ดังนั้น เอมีนตติยภูมิจึงมีความเป็นเบสมากกว่าเอมีนทุติยภูมิ ซึ่งมีความเป็นเบสมากกว่าเอมีนปฐมภูมิ และสุดท้ายแอมโมเนียมีความเป็นเบสน้อยที่สุด ลำดับของค่า pK b (ความเป็นเบสในน้ำ) ไม่เป็นไปตามลำดับนี้ ในทำนองเดียวกัน อะนิลีนมีความเป็นเบสมากกว่าแอมโมเนียในสถานะแก๊ส แต่มีความเป็นเบสน้อยกว่าถึงหมื่นเท่าในสารละลายในน้ำ[ 20 ]

ในตัวทำละลายขั้วโลกที่ไม่มีโปรตอน เช่นDMSO , DMFและอะซีโตไนไตรล์พลังงานการละลายจะไม่สูงเท่ากับในตัวทำละลายขั้วโลกที่มีโปรตอน เช่น น้ำและเมทานอล ด้วยเหตุนี้ ความเป็นเบสของเอมีนในตัวทำละลายที่ไม่มีโปรตอนเหล่านี้จึงถูกควบคุมโดยผลทางอิเล็กตรอนเป็นส่วนใหญ่

สังเคราะห์

จากแอลกอฮอล์

อัลคิลเอมีนที่มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมจะถูกเตรียมจากแอมโมเนียโดยการอัลคิเลชันด้วยแอลกอฮอล์: [ 7 ]

จากแอลคิลและอะริลเฮไลด์

ต่างจากปฏิกิริยาของเอมีนกับแอลกอฮอล์ ปฏิกิริยาของเอมีนและแอมโมเนียกับแอลคิลเฮไลด์นั้นถูกนำมาใช้ในการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ:

ในปฏิกิริยาดังกล่าว ซึ่งมีประโยชน์มากกว่าสำหรับอัลคิลไอโอไดด์และโบรไมด์ ระดับของการอัลคิเลชันนั้นควบคุมได้ยาก ทำให้ได้ส่วนผสมของเอมีนปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ รวมถึงเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีด้วย[ 7 ]

สามารถปรับปรุงการเลือกสรรปฏิกิริยาได้โดยใช้ปฏิกิริยา Delépineแม้ว่าจะไม่ค่อยได้ใช้ในระดับอุตสาหกรรมก็ตาม นอกจากนี้ การเลือกสรรปฏิกิริยายังได้รับการรับประกันในสังเคราะห์ Gabrielซึ่งเกี่ยวข้องกับ การทำปฏิกิริยาระหว่าง สารประกอบออร์กาโนฮา ไลด์ กับโพแทสเซียมฟทาลิไมด์

เอริลเฮไลด์มีปฏิกิริยาต่อเอมีนน้อยกว่ามาก และด้วยเหตุนี้จึงควบคุมได้ง่ายกว่า วิธีการที่นิยมใช้ในการเตรียมเอริลเอมีนคือปฏิกิริยาบุชวาลด์-ฮาร์ทวิ

จากแอลคีน

อัลคีนที่มีหมู่แทนที่สองหมู่จะทำปฏิกิริยากับ HCN ในที่ที่มีกรดแก่เพื่อให้ได้ฟอร์มาไมด์ ซึ่งสามารถกำจัดคาร์บอนิลได้ วิธีนี้เรียกว่าปฏิกิริยา Ritterซึ่งใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อผลิตเอมีนตติยภูมิ เช่นtert - octylamine [ 7 ]

การไฮโดรอะมิเนชันของแอลคีนก็มีการปฏิบัติกันอย่างแพร่หลายเช่นกัน[ 21 ] ปฏิกิริยานี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดย กรดแข็งที่ ใช้ซีโอไลต์เป็นฐาน[ 7 ]

เส้นทางการลด

ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกลสามารถเติมไฮโดรเจนให้กับหมู่ฟังก์ชันที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบและไม่อิ่มตัว ให้กลายเป็นเอมีนได้ หมู่ฟังก์ชันที่เหมาะสม ได้แก่ไนไตรล์อิมิน (รวมถึงออกซิม ) อะไมด์ อะไซด์และ หมู่ ไนโตรเอมีนจำนวนมากผลิตได้จากอัลดีไฮด์และคีโตนผ่านกระบวนการรีดักทีฟอะมิเนชันการรีดักชันของอิมินที่เกิดขึ้นในแหล่งกำเนิดหรือกระบวนการสองขั้นตอน

LiAlH4มักถูกนำมาใช้เพื่อลดหมู่เหล่านี้ในระดับห้องปฏิบัติการ ในกรณีของไนไตรล์ ปฏิกิริยาจะไวต่อสภาวะที่เป็นกรดหรือด่าง ซึ่งอาจทำให้หมู่ −CN เกิดการไฮโดรไลซิส ได้

อะนิลีน ( C6H5NH2 )และอนุพันธ์ถูกเตรียมได้จากการรีดิวซ์ไนโตรอะโรมาติกที่เกี่ยวข้อง ในอุตสาหกรรม ไฮโดรเจนเป็นตัวรีดิวซ์ที่นิยมใช้ ในขณะที่ดีบุกและเหล็กมักถูกใช้ในห้องปฏิบัติการ

วิธีการเฉพาะทาง

มีวิธีการเตรียมเอมีนอยู่หลายวิธี ซึ่งหลายวิธีนั้นค่อนข้างเฉพาะทาง

ชื่อปฏิกิริยาสารตั้งต้นความคิดเห็น
การลดสเตาดิงเกอร์อะไซด์อินทรีย์ปฏิกิริยานี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้กับสารลดแรงตึงผิว เช่นลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์
ปฏิกิริยาของชมิดท์กรดคาร์บอกซิลิก
ปฏิกิริยา Aza-Baylis–Hillmanอิมีนการสังเคราะห์อะลิลิกเอมีน
การลดต้นเบิร์ชอิมีนมีประโยชน์สำหรับปฏิกิริยาที่ดักจับตัวกลางอิมินที่ไม่เสถียร เช่นปฏิกิริยา Grignardกับไนไตรล์[ 22 ]
การเสื่อมสภาพของฮอฟมันน์อะไมด์ปฏิกิริยานี้ใช้ได้เฉพาะสำหรับการเตรียมเอมีนปฐมภูมิเท่านั้น ให้ผลผลิตเอมีนปฐมภูมิที่ดีและปราศจากสิ่งเจือปนจากเอมีนชนิดอื่น
การคัดออกของฮอฟมันน์เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีเมื่อทำการรักษาด้วยเบสเข้มข้น
ปฏิกิริยาของเลอคาร์ทคีโตนและอัลดีไฮด์ปฏิกิริยารีดักทีฟ อะมิเนชัน ด้วยกรดฟอร์มิกและแอมโมเนียผ่านตัวกลาง อิมิ น
ปฏิกิริยา Hofmann–Löfflerฮาโลอะมีน
ปฏิกิริยา Eschweiler–Clarkeอะมีน ปฏิกิริยารีดักทีฟอะมิเนชันด้วยกรดฟอร์มิกและฟอร์มาลดีไฮด์ผ่านตัวกลาง อิมิ น

ปฏิกิริยา

การเติมหมู่แอลคิล การเติมหมู่แอซิลิล และการเติมหมู่ซัลโฟเนชัน เป็นต้น

นอกเหนือจากความเป็นเบสแล้ว ปฏิกิริยาหลักของเอมีนคือความเป็นนิวคลีโอฟิ ล [ 23 ]เอมีนปฐมภูมิส่วนใหญ่เป็นลิแกนด์ ที่ดี สำหรับไอออนโลหะเพื่อให้ เกิด สารเชิงซ้อน เอ มีนจะถูกอัลคิลเลตโดยอัลคิลเฮไลด์ อะซิลคลอไรด์และแอนไฮไดรด์กรดทำปฏิกิริยากับเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิเพื่อสร้างเอไมด์ ( ปฏิกิริยา Schotten–Baumann )

การก่อตัวของอะไมด์
การก่อตัวของอะไมด์

ในทำนองเดียวกัน เมื่อทำปฏิกิริยากับซัลโฟนิลคลอไรด์ จะได้ซัลโฟนาไมด์การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าปฏิกิริยาฮินส์เบิร์กซึ่งเป็นการทดสอบทางเคมีเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของเอมีน

เนื่องจากเอมีนมีฤทธิ์เป็นเบส จึงสามารถทำให้กรด เป็นกลาง เพื่อสร้างเกลือแอมโมเนียมR 3 NH + ที่สอดคล้องกัน เมื่อเกิดจากกรดคาร์บอกซิลิกและเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ เกลือเหล่านี้จะเกิดปฏิกิริยาคายน้ำด้วยความร้อน เพื่อ สร้างเอไมด์ ที่สอดคล้องกัน

เอมีนจะเกิดปฏิกิริยาซัลเฟเมชันเมื่อได้รับการบำบัดด้วย ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ หรือแหล่งกำเนิดของ ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ :

ไดอะโซไนเซชัน

เอมีนทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสเพื่อให้ได้เกลือไดอะโซเนียม เกลืออัลคิลไดอะโซเนียมมีความสำคัญน้อยเพราะมีความไม่เสถียรมากเกินไป สมาชิกที่สำคัญที่สุดคืออนุพันธ์ของเอมีนอะโรมาติก เช่นอะนิลีน ("ฟีนิลเอมีน") (A = อะริลหรือแนฟทิล):

อะนิลีนและแนฟทิลอะมีนก่อตัวเป็น เกลือ ไดอะโซเนียม ที่เสถียรมากขึ้น ซึ่งสามารถแยกได้ในรูปผลึก[ 24 ]เกลือไดอะโซเนียมมีการเปลี่ยนแปลงที่มีประโยชน์หลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการแทนที่ กลุ่ม N 2ด้วยแอนไอออน ตัวอย่างเช่นคิวปรัสไซยาไนด์ให้ไนไตรล์ที่สอดคล้องกัน:

อาริลไดอะโซเนียมจับคู่กับสารประกอบอะโรมาติกที่มีอิเล็กตรอนมาก เช่นฟีนอลเพื่อสร้างสารประกอบเอโซปฏิกิริยาดังกล่าวถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตสีย้อม[ 25 ]

การแปลงเป็นอิมินส์

การเกิดอิมินเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญ เอมีนปฐมภูมิทำปฏิกิริยากับคีโตนและอัลดีไฮด์เพื่อสร้างอิมินในกรณีของฟอร์มาลดีไฮด์ (R' = H) ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักอยู่ในรูปของไตรเมอร์แบบ วงแหวน การรีดิวซ์อิมินเหล่านี้จะให้เอมีนทุติยภูมิ

ในทำนองเดียวกัน เอมีนรองจะทำปฏิกิริยากับคีโตนและอัลดีไฮด์เพื่อสร้างเอนามีน :

ไอออนปรอท จะออก ซิไดซ์เอมีนตติยภูมิที่มี ไฮโดรเจน อั ลฟาแบบย้อนกลับได้ เป็น ไอออน อิมิเนียม : [ 26 ]

ภาพรวม

ภาพรวมของปฏิกิริยาของเอมีนมีดังต่อไปนี้:

ชื่อปฏิกิริยาผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาความคิดเห็น
การอัลคิเลชันของเอมีนเอมีน ระดับการทดแทนเพิ่มขึ้น
ปฏิกิริยาชอตเทน-เบามานน์อะไมด์สารตั้งต้น: เอซิลคลอไรด์ , กรดแอนไฮไดรด์
ปฏิกิริยาของฮินส์เบิร์กซัลโฟนาไมด์สารทำปฏิกิริยา: ซัลโฟนิลคลอไรด์
การควบแน่นของอะมีน-คาร์บอนิลอิมีเนส
การออกซิเดชันอินทรีย์สารประกอบ ไนโตรโซสารทำปฏิกิริยา: กรดเปอร์ออกซีโมโนซัลฟิวริก
การออกซิเดชันอินทรีย์เกลือไดอะโซเนียมสารเคมีที่ใช้: กรดไนตรัส
ปฏิกิริยาซิงค์ซิงค์อัลดีไฮด์สารทำปฏิกิริยา: เกลือ ไพริดิเนียมร่วมกับเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ
การเสื่อมสภาพของ Emdeเอมีนตติยภูมิการลดไอออนควอเทอร์นารีแอมโมเนียม
การจัดเรียงใหม่ของฮอฟมันน์-มาร์ติอุสอะนิลีนที่ถูกแทนที่ด้วยหมู่แอริล
ปฏิกิริยาฟอน บราวน์ไซยานาไมด์อินทรีย์โดยการแตกตัว (เฉพาะเอมีนตติยภูมิ) ด้วยไซยาโนเจนโบรไมด์
การคัดออกของฮอฟมันน์อัลคีนดำเนินการโดยการกำจัดเบต้าของคาร์บอนที่มีการกีดขวางน้อยกว่า
ปฏิกิริยาการรับมืออัลคีนคล้ายกับการกำจัดแบบฮอฟมันน์
ปฏิกิริยาคาร์บิลามีนไอโซไนไตรล์เฉพาะเอมีนปฐมภูมิเท่านั้น
การทดสอบน้ำมันมัสตาร์ดของฮอฟมันน์ ไอโซไทโอไซยาเนต ใช้ คาร์บอนไดซัลไฟด์CS₂และปรอท(II) คลอไรด์HgCl₂ส่วนไท โอไซยาเนตมีกลิ่นคล้ายมัสตาร์ด

กิจกรรมทางชีวภาพ

อะมีนพบได้ทั่วไปในทางชีววิทยา การสลายตัวของกรดอะมิโน จะปล่อยอะมีนออกมา ซึ่งที่รู้จักกันดีคือในกรณีของปลาเน่าที่ส่งกลิ่นของไตรเมทิล อะมีน สารสื่อประสาทหลายชนิดเป็นอะมีน ได้แก่เอพิเนฟรินอร์ เอพิเน ฟรินโดปามี น เซโรโทนิน และฮิสตามีน หมู่เอมีโนที่ถูกโปรตอน (–NH )+3) เป็นหมู่ที่มีประจุบวกที่พบได้บ่อยที่สุดในโปรตีนโดยเฉพาะในกรดอะมิโนไลซีน[ 27 ] โพลิเมอร์แอนไอออนิกDNAมักจะจับกับโปรตีนที่มีอะมีนจำนวนมาก[ 28 ]นอกจากนี้ แอมโมเนียมปฐมภูมิที่มีประจุที่ปลายของไลซีนจะสร้างพันธะเกลือกับ หมู่คาร์ บอกซิเลตของกรดอะมิโนอื่นๆ ในพอลิเปปไทด์ซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อโครงสร้างสามมิติของโปรตีน[ 29 ]

ฮอร์โมนอะมีน

ฮอร์โมนที่ได้จากการดัดแปลงกรดอะมิโนเรียกว่าฮอร์โมนอะมีน โดยทั่วไป โครงสร้างดั้งเดิมของกรดอะมิโนจะถูกดัดแปลงโดยการกำจัดหมู่ –COOH หรือหมู่คาร์บอกซิลออกไป ในขณะที่หมู่ –NH จะถูกกำจัดออกไปด้วย+3หรือกลุ่มอะมีนยังคงอยู่ ฮอร์โมนอะมีนถูกสังเคราะห์จากกรดอะมิโนทริปโตแฟนหรือไทโรซีน[ 30 ]

การประยุกต์ใช้เอมีน

สีย้อม

เอมีนอะโรมาติกปฐมภูมิใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตสีย้อมเอโซโดยจะทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสเพื่อสร้างเกลือไดอะโซเนียม ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาควบคู่กันเพื่อสร้างสารประกอบเอโซได้ เนื่องจากสารประกอบเอโซมีสีเข้ม จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการย้อมสี เช่น:

ยาเสพติด

ยาและยาที่อยู่ในระหว่างการพัฒนาส่วนใหญ่มีหมู่ฟังก์ชันอะมีน: [ 31 ]

การบำบัดก๊าซ

โมโนเอทานอล อะมี น(MEA), ไดไกลโคลามีน( DGA ) , ไดเอทานอลอะมีน (DEA), ไดไอโซโพรพานอลามีน (DIPA) และเมทิลไดเอทานอลอะมีน (MDEA) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 )และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S )จากก๊าซธรรมชาติและกระแสกระบวนการกลั่น นอกจากนี้ยังอาจใช้เพื่อกำจัด CO2 จากก๊าซเผาไหม้และก๊าซไอเสียและอาจมีศักยภาพในการลดก๊าซเรือนกระจกกระบวนการที่เกี่ยวข้องเรียกว่าการทำให้หวาน[ 33 ]

สารเร่งปฏิกิริยาการแข็งตัวของเรซินอีพ็อกซี

อะมีนมักใช้เป็นสารเร่งการแข็งตัวของเรซินอีพ็อกซี[ 34 ] [ 35 ]ซึ่งรวมถึงไดเมทิลเอทิลอะมีน ไซโคเฮกซิลอะมีนและไดอะมีนหลายชนิด เช่น 4,4-ไดอะมิโนไดไซโคล เฮกซิลมีเทน [ 7 ]อะมีนอเนกประสงค์ เช่นเตตระเอทิลีนเพนตามีนและไตรเอทิลีนเตตระมี น ก็ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในลักษณะนี้เช่นกัน[ 36 ]ปฏิกิริยาดำเนินไปโดยอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวบนไนโตรเจนของอะมีนเข้าโจมตีคาร์บอนนอกสุดบนวงแหวนออกซิเรนของเรซินอีพ็อกซี ซึ่งจะช่วยลดความเครียดของวงแหวนบนอีพอกไซด์และเป็นแรงขับเคลื่อนของปฏิกิริยา[ 37 ]โมเลกุลที่มีฟังก์ชันอะมีนตติยภูมิ มักใช้เพื่อเร่งปฏิกิริยาการแข็งตัวของอีพ็อกซี-อะมีน และรวมถึงสารต่างๆ เช่น2,4,6-ไตรส์(ไดเมทิลอะมิโนเมทิล)ฟีนอลมีการระบุว่านี่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิห้องที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับระบบเรซินอีพ็อกซีสององค์ประกอบ[ 38 ] [ 39 ]

ความปลอดภัย

เอมีนโมเลกุลน้ำหนักต่ำอย่างง่าย เช่นเอทิลเอมีนเป็นพิษ โดยมีค่าLD50อยู่ระหว่าง 100 ถึง 1000 มก./กก. พวกมันก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากบางชนิดสามารถดูดซึมผ่านผิวหนังได้ง่าย[ 7 ]เอมีนเป็นสารประกอบประเภทกว้าง และสมาชิกที่ซับซ้อนกว่าในกลุ่มนี้สามารถมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงมาก เช่นสไตรคนี

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • ฟลิค, เออร์เนสต์ ดับเบิลยู. (1993). เรซินอีพ็อกซี สารเร่งปฏิกิริยา สารประกอบ และสารปรับแต่ง: คู่มืออุตสาหกรรม . พาร์ค ริดจ์, นิวเจอร์ซีย์: สำนักพิมพ์นอยส์. ISBN 978-0-8155-1708-5. OCLC  915134542 .
  • โลโก้ Wikisourceข้อความบน Wikisource:
  • การสังเคราะห์เอมีน
  • เอกสารข้อเท็จจริงเกี่ยวกับเอมีนในอาหารเก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2018 ที่Wayback Machine
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Amine&oldid=1351704779#Classification_of_amines "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อะมีน

ในวิชาเคมีเอมีน ( / ə ˈ m iː n , ˈ æ m iː n / , ในสหราชอาณาจักรก็ใช้/ ˈ eɪ m iː n / )...

การจำแนกประเภทของเอมีน

เอมีนสามารถจำแนกได้ตามลักษณะและจำนวนของหมู่แทนที่บนอะตอม ไนโตรเจน เอมีนแบบอะลิฟาติก จะมีเฉพาะไฮโดรเจนและหมู่แอลคิลเป็น หมู่แทนที่ ในขณะที่เอมีนแบบอะโรมาติกจะมีอะตอม ไนโตรเจน เชื่อมต่อกับวงแหวน อะโรมาติก

สารประกอบที่เกี่ยวข้อง

สารประกอบที่ อะตอม ไนโตรเจน เชื่อมต่อกับ หมู่คาร์บอนิล จึงมีโครงสร้าง R−C(=O)−NR′R″ เรียกว่า เอไมด์ ส่วนสารประกอบที่มีหมู่แทนที่อินทรีย์สี่หมู่บนอะตอมไนโตรเจน จึงมีโครงสร้าง R 4 N + X − เรียกว่า เกลือแอมโมเนียมควอ เทอร์นารี และ พบ แอนไอออน หลายชนิด...

หลักเกณฑ์การตั้งชื่อ

สารกลุ่มเอมีนสามารถตั้งชื่อได้หลายวิธี โดยทั่วไปจะใช้คำนำหน้า "อะมิโน-" หรือคำต่อท้าย "-เอมีน" คำนำหน้า " N- " แสดงถึงการแทนที่บนอะตอมไนโตรเจน สารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่เอมีโนหลายหมู่เรียกว่า ไดเอมีน ไตร เอมีน เต ตระ เอมีน และอื่นๆ