อะมีน

ในวิชาเคมีเอมีน ( / ə ˈ m iː n , ˈ æ m iː n / , [ 1 ] [ 2 ] UK ยังเขียนว่า/ ˈ eɪ m iː n / [ 3 ] ) เป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีพันธะคาร์บอน-ไนโตรเจน[ 4 ]เอมีนเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่าในแอมโมเนียถูกแทนที่ด้วย หมู่ แอลคิลหรือหมู่แอริล[ 5 ]อะตอมไนโตรเจนในเอมีนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว เอมีนยังสามารถมีอยู่เป็นสารประกอบเฮเทอโรไซคลิกได้อีกด้วย อะนิลีน()เป็นอะโรมาติกเอมีนที่ง่ายที่สุด ประกอบด้วยวงแหวนเบนซีนที่เชื่อมต่อกับหมู่อะมิโน(กลุ่ม) [ 6 ] [ 7 ]

เอมีนแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ เอมีนปฐมภูมิ (1°), เอมีนทุติยภูมิ (2°) และเอมีนตติยภูมิ (3°) เอมีนปฐมภูมิ (1°) ประกอบด้วยหมู่แทนที่อัลคิลหรืออะริลหนึ่งหมู่ และมีสูตรทั่วไปคือเอมีนทุติยภูมิ (2°) มีหมู่แอลคิลหรือหมู่แอริลสองหมู่ติดอยู่กับอะตอมไนโตรเจน โดยมีสูตรทั่วไปคือเอมีนตติยภูมิ ( 3 °) ประกอบด้วยหมู่แทนที่สามหมู่ที่เชื่อมต่อกับอะตอมไนโตรเจน และแสดงด้วยสูตร[ 8 ]
หมู่ฟังก์ชัน−NH ที่มีอยู่ในเอมีนปฐมภูมิเรียกว่าหมู่เอมีโน[ 9 ]
การจำแนกประเภทของเอมีน
เอมีนสามารถจำแนกได้ตามลักษณะและจำนวนของหมู่แทนที่บนอะตอม ไนโตรเจนเอมีนแบบอะลิฟาติกจะมีเฉพาะไฮโดรเจนและหมู่แอลคิลเป็น หมู่แทนที่ ในขณะที่เอมีนแบบอะโรมาติกจะมีอะตอม ไนโตรเจนเชื่อมต่อกับวงแหวนอะโรมาติก
| เอมีนปฐมภูมิ (1°) | เอมีนทุติยภูมิ (2°) | เอมีนตติยภูมิ (3°) |
|---|---|---|
เอมีน ทั้งอัลคิลและอะริล จะถูกจัดกลุ่มเป็น 3 หมวดหมู่ย่อย(ดูตาราง)โดยพิจารณาจากจำนวน อะตอม คาร์บอนที่อยู่ติดกับไนโตรเจน (จำนวนอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลแอมโมเนียที่ถูกแทนที่ด้วย กลุ่ม ไฮโดรคาร์บอน ): [ 9 ] [ 10 ]
- เอมีนปฐมภูมิ (1°) — เอมีนปฐมภูมิเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนหนึ่งในสามอะตอมในแอมโมเนียถูกแทนที่ด้วย หมู่ แอลคิลหรืออะโรมาติกเอมีนแอลคิลปฐมภูมิที่สำคัญ ได้แก่เมทิลเอมีน กรดอะมิโนส่วนใหญ่และสารบัฟเฟอร์ไตรส์ในขณะที่เอมีนอะโรมาติกปฐมภูมิ ได้แก่อะนิลีน[ 11 ]
- เอมีนทุติยภูมิ (2°) —เอมีนทุติยภูมิมีหมู่แทนที่อินทรีย์สองหมู่ (อัลคิล อะริล หรือทั้งสองอย่าง) ที่เชื่อมต่อกับไนโตรเจนพร้อมกับไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม ตัวอย่างที่สำคัญได้แก่ไดเมทิลเอมีนในขณะที่ตัวอย่างของเอมีนอะโรมาติกคือไดฟีนิลเอมีน[ 11 ]
- เอมีนตติยภูมิ (3°) — ในเอมีนตติยภูมิ ไนโตรเจนมีหมู่แทนที่อินทรีย์สามหมู่ ตัวอย่างเช่นไตรเมทิลเอมีนซึ่งมีกลิ่นคาวปลาที่โดดเด่น และEDTA [ 11 ]
หมวดหมู่ย่อยที่สี่ถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อของหมู่แทนที่ที่ติดอยู่กับไนโตรเจน:
- เอมีนแบบวงแหวน — เอมีน แบบวงแหวน เป็นเอมีนทุติยภูมิหรือตติยภูมิ ตัวอย่างของเอมีนแบบวงแหวน ได้แก่ อะซิริดีน ที่มีวงแหวน 3 วง และ ไพเพอริดีนที่มีวงแหวน 6 วงN-เมทิลไพเพอริดีนและN-ฟีนิลไพเพอริดีนเป็นตัวอย่างของเอมีนตติยภูมิแบบ วงแหวน [ 10 ]
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่ อะตอม ไนโตรเจนเชื่อมต่อกับหมู่คาร์บอนิลจึงมีโครงสร้างR−C(=O)−NR′R″เรียกว่าเอไมด์ส่วนสารประกอบที่มีหมู่แทนที่อินทรีย์สี่หมู่บนอะตอมไนโตรเจน จึงมีโครงสร้างR N + X −เรียกว่าเกลือแอมโมเนียมควอ เทอร์นารี และ พบแอนไอออนหลายชนิด ในสารประกอบเหล่านี้
หลักเกณฑ์การตั้งชื่อ
สารกลุ่มเอมีนสามารถตั้งชื่อได้หลายวิธี โดยทั่วไปจะใช้คำนำหน้า "อะมิโน-" หรือคำต่อท้าย "-เอมีน" คำนำหน้า " N- " แสดงถึงการแทนที่บนอะตอมไนโตรเจน สารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่เอมีโนหลายหมู่เรียกว่าไดเอมีนไตรเอมีน เตตระเอมีนและอื่นๆ
อะมีน ที่มีจำนวนคาร์บอนน้อยกว่าจะตั้งชื่อโดยใช้คำต่อท้ายว่า-amine

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

คุณสมบัติทางกายภาพ
พันธะไฮโดรเจนมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติของเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ ตัวอย่างเช่นเมทิลเอมี น และเอทิลเอมีนเป็นก๊าซภายใต้สภาวะมาตรฐาน ในขณะที่เมทิลเอทิลแอลกอฮอล์และเอทิลแอลกอฮอล์ที่สอดคล้องกันเป็นของเหลว เอมีนมีกลิ่นแอมโมเนียที่เป็นลักษณะเฉพาะ เอมีนที่เป็นของเหลวมีกลิ่น "คาว" และเหม็นเป็นพิเศษ[ 13 ]
อะตอมไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่สามารถจับกับ H +เพื่อสร้างไอออนแอมโมเนียมR3NH +ในบทความนี้ อิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวจะแสดงด้วยจุดสองจุดเหนือหรือข้างๆ N ความสามารถในการละลายในน้ำเอมีนอย่างง่ายจะเพิ่มขึ้นโดยพันธะไฮโดรเจนที่เกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวเหล่านี้ โดยทั่วไปแล้ว เกลือของสารประกอบแอมโมเนียมจะแสดงลำดับความสามารถในการละลายในน้ำดังนี้: แอมโมเนียมปฐมภูมิ ( RNH + 3 ) > แอมโมเนียมทุติยภูมิ ( R2NH + 2 ) > แอมโมเนียมตติยภูมิ (R3NH ) เอมีนอะลิฟาติกขนาด เล็กแสดงความสามารถในการละลายในตัวทำละลาย หลายชนิดได้ดี ในขณะที่เอมีนที่มีหมู่แทนที่ขนาดใหญ่จะมี มาติก เช่นอะนิลีนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวที่เชื่อมต่อกับวงแหวนเบนซีน ดังนั้นแนวโน้มที่จะเกิดพันธะไฮโดรเจนจึงลดลง จุดเดือดของเอมีนอะโรมาติกสูง และความสามารถในการละลายในน้ำต่ำ[ 14 ]
การระบุด้วยสเปกโทรสโกปี
โดยทั่วไป การมีอยู่ของหมู่ฟังก์ชันอะมีนจะถูกอนุมานโดยการผสมผสานเทคนิคต่างๆ รวมถึงแมสสเปกโทรเมตรี ตลอดจนสเปกโทรสโกปี NMR และ IR สัญญาณ 1H NMR สำหรับอะมีนจะหายไปเมื่อตัวอย่างได้รับการบำบัดด้วย D2O สเปกตรัมอินฟราเรดอะมีนปฐมภูมิแสดงแถบ 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 –H ใกล้ 810 cm − 1 [ 15 ]
โครงสร้าง
อัลคิลเอมีน

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 ของอะมีนที่ถูกโปรตอน | เค |
|---|---|---|
| เมทิลอะมีน ( ) | 10.62 | 4.17 × 10 −4 |
| ไดเมทิลอะมีน (Me NH) | 10.64 | 4.37 × 10 −4 |
| ไตรเมทิลอะมีน (Me N) | 9.76 | 5.75 × 10 −5 |
| เอทิลามีน ( ) | 10.63 | 4.27 × 10 −4 |
| อะนิลีน (PhNH ) | 4.62 | 4.17 × 10 −10 |
| 4-เมทอกซีอะนิลีน (4-MeOC H NH ) | 5.36 | 2.29 × 10 −9 |
| N , N-ไดเมทิลอะนิลีน ( ) | 5.07 | 1.17 × 10 −9 |
| 3-ไนโตรอะนิลีน (3-NO -C H NH ) | 2.46 | 2.88 × 10 −12 |
| 4-ไนโตรอะนิลีน (4-NO -C H NH ) | 1.00 | 1.00 × 10 −13 |
| 4-ไตรฟลูออโรเมทิลอะนิลีน (CF C H NH ) | 2.75 | 5.62 × 10 −12 |
ความเป็นเบสของเอมีนขึ้นอยู่กับ:
- คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของหมู่แทนที่ (หมู่แอลคิลช่วยเพิ่มความเป็นเบส ในขณะที่หมู่แอริลลดความเป็นเบส)
- 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 (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-ฮาร์ทวิก
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
อะนิลีน ( C6H5NH2 และอนุพันธ์ถูกเตรียมได้จากการรีดิวซ์ไนโตรอะโรมาติกที่เกี่ยวข้อง ในอุตสาหกรรม ไฮโดรเจนเป็นตัวรีดิวซ์ที่นิยมใช้ ในขณะที่และมักถูกใช้ในห้องปฏิบัติการ
วิธีการเฉพาะทาง
มีวิธีการเตรียมเอมีนอยู่หลายวิธี ซึ่งหลายวิธีนั้นค่อนข้างเฉพาะทาง
| ชื่อปฏิกิริยา | สารตั้งต้น | ความคิดเห็น |
|---|---|---|
| การลดสเตาดิงเกอร์ | ออร์แกนิคอะไซด์ | ปฏิกิริยานี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้กับสารลดแรงตึงผิว เช่นลิเธียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ |
| ปฏิกิริยาของชมิดท์ | กรดคาร์บอกซิลิก | |
| ปฏิกิริยา Aza-Baylis–Hillman | อิมีน | การสังเคราะห์อะลิลิกเอมีน |
| การลดต้นเบิร์ช | อิมีน | มีประโยชน์สำหรับปฏิกิริยาที่ดักจับตัวกลางอิมินที่ไม่เสถียร เช่นปฏิกิริยา Grignardกับไนไตรล์[ 22 ] |
| การเสื่อมสภาพของฮอฟมันน์ | อะไมด์ | ปฏิกิริยานี้ใช้ได้เฉพาะสำหรับการเตรียมเอมีนปฐมภูมิเท่านั้น ให้ผลผลิตเอมีนปฐมภูมิที่ดีและปราศจากการปนเปื้อนของเอมีนชนิดอื่น |
| การคัดออกของฮอฟมันน์ | เกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารี | เมื่อทำการรักษาด้วยเบสเข้มข้น |
| ปฏิกิริยาของเลอคาร์ท | คีโตนและอัลดีไฮด์ | ปฏิกิริยารีดักทีฟ อะมิเนชัน ด้วยกรดฟอร์มิกและแอมโมเนียผ่านตัวกลางอิมิ น |
| ปฏิกิริยา Hofmann–Löffler | ฮาโลอะมีน | |
| ปฏิกิริยา Eschweiler–Clarke | อะมีน | ปฏิกิริยารีดักทีฟอะมิเนชันด้วยกรดฟอร์มิกและฟอร์มาลดีไฮด์ผ่านตัวกลางอิมิ น |
ปฏิกิริยา
การเติมหมู่แอลคิล การเติมหมู่แอซิลิล และการเติมหมู่ซัลโฟเนชัน เป็นต้น
นอกเหนือจากความเป็นเบสแล้ว ปฏิกิริยาหลักของเอมีนคือความเป็นนิวคลีโอฟิ ล [ 23 ]เอมีนปฐมภูมิส่วนใหญ่เป็นลิแกนด์ ที่ดี สำหรับไอออนโลหะเพื่อให้ เกิด สารเชิงซ้อน เอ มีนจะถูกอัลคิลเลตโดยอัลคิลเฮไลด์ อะซิลคลอไรด์และแอนไฮไดรด์กรดทำปฏิกิริยากับเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิเพื่อสร้างเอไมด์ ( ปฏิกิริยา Schotten–Baumann )

ในทำนองเดียวกัน เมื่อทำปฏิกิริยากับซัลโฟนิลคลอไรด์ จะได้ซัลโฟนาไมด์การเปลี่ยนแปลงนี้เรียกว่าปฏิกิริยาฮินส์เบิร์กซึ่งเป็นการทดสอบทางเคมีเพื่อตรวจสอบการมีอยู่ของเอมีน
เนื่องจากเอมีนมีฤทธิ์เป็นเบส จึงสามารถทำให้กรด เป็นกลาง เพื่อสร้างเกลือแอมโมเนียมR NH + ที่สอดคล้องกัน เมื่อเกิดจากกรดคาร์บอกซิลิกและเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ เกลือเหล่านี้จะเกิดปฏิกิริยาคายน้ำด้วยความร้อน เพื่อสร้างเอไมด์ ที่สอดคล้องกัน
เอมีนจะเกิดปฏิกิริยาซัลเฟเมชันเมื่อได้รับการบำบัดด้วย ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ หรือแหล่งกำเนิดของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ :
ไดอะโซไนเซชัน
เอมีนทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสเพื่อให้ได้เกลือไดอะโซเนียม เกลืออัลคิลไดอะโซเนียมมีความสำคัญน้อยเพราะมีความไม่เสถียรมากเกินไป สมาชิกที่สำคัญที่สุดคืออนุพันธ์ของเอมีนอะโรมาติก เช่นอะนิลีน ("ฟีนิลเอมีน") (A = อะริลหรือแนฟทิล):
อะนิลีนและแนฟทิลอะมีนก่อตัวเป็น เกลือ ไดอะโซเนียม ที่เสถียรมากขึ้น ซึ่งสามารถแยกได้ในรูปผลึก[ 24 ]เกลือไดอะโซเนียมมีการเปลี่ยนแปลงที่มีประโยชน์หลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการแทนที่ กลุ่ม N ด้วยแอนไอออน ตัวอย่างเช่นคิวปรัสไซยาไนด์ให้ไนไตรล์ที่สอดคล้องกัน:
อาริลไดอะโซเนียมจับคู่กับสารประกอบอะโรมาติกที่มีอิเล็กตรอนมาก เช่นฟีนอลเพื่อสร้างสารประกอบเอโซปฏิกิริยาดังกล่าวถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตสีย้อม[ 25 ]
การแปลงเป็นอิมินส์
การเกิดอิมินเป็นปฏิกิริยาที่สำคัญ เอมีนปฐมภูมิทำปฏิกิริยากับคีโตนและอัลดีไฮด์เพื่อสร้างอิมินในกรณีของฟอร์มาลดีไฮด์ (R' = H) ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มักอยู่ในรูปของ ไตรเมอร์แบบวงแหวน: การลดหมู่ไอมีนเหล่านี้จะให้ผลผลิตเป็นเอมีนทุติยภูมิ:
ในทำนองเดียวกัน เอมีนรองจะทำปฏิกิริยากับคีโตนและอัลดีไฮด์เพื่อสร้างเอนามีน :
ไอออนปรอท จะออก ซิไดซ์เอมีนตติยภูมิที่มี ไฮโดรเจน อั ลฟาแบบย้อนกลับได้ เป็น ไอออน อิมิเนียม : [ 26 ]
ภาพรวม
ภาพรวมของปฏิกิริยาของเอมีนมีดังต่อไปนี้:
กิจกรรมทางชีวภาพ
อะมีนพบได้ทั่วไปในทางชีววิทยา การสลายตัวของกรดอะมิโน จะปล่อยอะมีนออกมา ซึ่ง เป็น ที่รู้จักกันดีในกรณีของปลาเน่าที่ส่งกลิ่นของไตรเมทิล อะมีน สารสื่อประสาทหลายชนิดเป็นอะมีน ได้แก่เอพิเนฟริน นอร์ เอพิเน ฟรินโดปามีน เซโรโทนิน และฮิสตามีนหมู่เอมีโนที่ถูกโปรตอน (– NH + 3 ) เป็นหมู่ที่มีประจุบวกที่พบได้บ่อยที่สุดในโปรตีนโดยเฉพาะในกรดอะมิโนไลซีน[ 27 ] ดีเอ็นเอ พอลิเมอร์ประจุ ลบ มักจะจับกับโปรตีนที่อุดมไปด้วยอะมีนหลายชนิด[ 28 ]นอกจากนี้ แอมโมเนียมปฐมภูมิที่มีประจุที่ปลายของไลซีนจะสร้างพันธะเกลือกับ หมู่คาร์ บอกซิเลตของกรดอะมิโนอื่นๆ ในพอลิเปปไทด์ซึ่งเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่มีอิทธิพลต่อโครงสร้างสามมิติของโปรตีน[ 29 ]
ฮอร์โมนอะมีน
ฮอร์โมนที่ได้จากการดัดแปลงกรดอะมิโนเรียกว่าฮอร์โมนอะมีน โดยทั่วไป โครงสร้างดั้งเดิมของกรดอะมิโนจะถูกดัดแปลงโดยการกำจัดหมู่ –COOH หรือหมู่คาร์บอกซิลออกไป ในขณะที่หมู่ –NH + 3 หรือหมู่อะมีนยังคงอยู่ ฮอร์โมนอะมีนถูกสังเคราะห์จากกรดอะมิโนทริปโตเฟนหรือไทโรซีน[ 30 ]
การประยุกต์ใช้เอมีน
สีย้อม
เอมีนอะโรมาติกปฐมภูมิใช้เป็นวัตถุดิบตั้งต้นในการผลิตสีย้อมเอโซโดยจะทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสเพื่อสร้างเกลือไดอะโซเนียม ซึ่งสามารถเกิดปฏิกิริยาควบคู่กันเพื่อสร้างสารประกอบเอโซได้ เนื่องจากสารประกอบเอโซมีสีเข้ม จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการย้อมสี เช่น:
- เมทิลออเรนจ์
- สีน้ำตาลโดยตรง 138
- สีเหลืองพระอาทิตย์ตก FCF
- ปองโซ
ยาเสพติด
ยาและยาที่อยู่ในระหว่างการพัฒนาส่วนใหญ่มีหมู่ฟังก์ชันอะมีน: [ 31 ]
- คลอร์เฟนิรามี น เป็นยาแก้แพ้ที่ช่วยบรรเทาอาการแพ้ต่างๆ เช่น หวัด ไข้ละอองฟาง อาการคันผิวหนัง แมลงกัดต่อย
- คลอร์โปรมาซีนเป็นยาระงับประสาทที่ออกฤทธิ์ทำให้สงบโดยไม่ทำให้หลับ ใช้เพื่อบรรเทาความวิตกกังวล ความตื่นเต้น ความกระสับกระส่าย หรือแม้แต่ความผิดปกติทางจิตใจ
- อีเฟดรีนและฟีนิลเอฟรินซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคลอไรด์ของอะมีน ถูกนำมาใช้เป็นยาแก้คัดจมูก
- แอมเฟตามีนเมทแอมเฟตามีนและเมทแคททิโนนเป็นสารกระตุ้นระบบประสาทชนิดอะมีน ซึ่งถูกจัดอยู่ในกลุ่มสารควบคุมโดยสำนักงานปราบปรามยาเสพติดแห่งสหรัฐอเมริกา ( DEA )
- Thioridazine, an antipsychotic drug, is an amine which is believed to exhibit its antipsychotic effects, in part, due to its effects on other amines.[32]
- Amitriptyline, imipramine, lofepramine and clomipramine are tricyclic antidepressants and tertiary amines.
- Nortriptyline, desipramine, and amoxapine are tricyclic antidepressants and secondary amines. (The tricyclics are grouped by the nature of the final amino group on the side chain.)
- Substituted tryptamines and phenethylamines are key basic structures for a large variety of psychedelic drugs.
- Opiateanalgesics such as morphine, codeine, and heroin are tertiary amines.
Gas treatment
Aqueous monoethanolamine (MEA), diglycolamine (DGA), diethanolamine (DEA), diisopropanolamine (DIPA) and methyldiethanolamine (MDEA) are widely used industrially for removing carbon dioxide (CO) and hydrogen sulfide (HS) from natural gas and refinery process streams. They may also be used to remove CO from combustion gases and flue gases and may have potential for abatement of greenhouse gases. Related processes are known as sweetening.[33]
Epoxy resin curing agents
อะมีนมักใช้เป็นสารเร่งการแข็งตัวของเรซินอีพ็อกซี[ 34 ] [ 35 ]ซึ่งรวมถึงไดเมทิลเอทิลอะมีน ไซโคลเฮกซิลอะมีนและไดอะมีนหลายชนิด 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 โดยมีค่าอยู่ระหว่าง 100 ถึง 1000 มก./กก. พวกมันก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากบางชนิดสามารถดูดซึมผ่านผิวหนังได้ง่าย[ 7 ]เอมีนเป็นสารประกอบประเภทกว้าง และสมาชิกที่ซับซ้อนกว่าในกลุ่มนี้สามารถมีฤทธิ์ทางชีวภาพสูงมาก เช่นสไตรคนีน
ดูเพิ่มเติม
- การสกัดกรด-เบส
- ค่าอะมีน
- การบำบัดก๊าซอะมีน
- แอมมีน
- อะมีนชีวภาพ
- ไอโซเมอริซึมของลิแกนด์
- กฎการตั้งชื่ออย่างเป็นทางการสำหรับเอมีนตามที่กำหนดโดยสหภาพเคมีบริสุทธิ์และประยุกต์ระหว่างประเทศ ( IUPAC )
อ่านเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
ข้อความบน Wikisource: - ชิสโฮล์ม, ฮิวจ์ , บรรณาธิการ (1911). . สารานุกรมบริแทนนิกา ( ฉบับที่ 11). สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์.
- การสังเคราะห์เอมีน
- เอกสารข้อเท็จจริงเกี่ยวกับเอมีนในอาหารเก็บถาวรเมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2018 ที่Wayback Machine