Aminy

Odvozeny od amoniaku náhradou atomů vodíku alkyly nebo aryly


Příprava alifatických aminů

Alkylhalogenidy + vodný nebo alkoholický roztok NH3

Alkohol + amoniak (v plynné fázi)

CH3OH + NH3 -> CH3NH2 + H2O

Hydrogenace směsi aldehydu nebo ketonu s amoniakem

(katalýza: Raneyův nikl)

R – CH = O + NH3 + H2 -> R- CH2 – NH2 + H2O

Příprava aromatických aminů

Redukcí nitrosloučenin

Vlastnosti a význam

Fyzikální vlastnosti:

F     CH3 – NH2

F     CH3 – NH – CH3                    plyny páchnoucí po rybách

F     (CH3)3N

F     Vyšší alifatické aminy + aminy aromatické: kapaliny

F     Aminy odvozené od naftalenu: pevné krystalické

Chemické vlastnosti:

F     Jedovaté!!!

F     Karcinogenní:

F     Bazické:

S kyselinami reagují za vzniku solí: R-NH2 + H2O < --- > RNH3+ + OH-

F     Reakce s alkylhalogenidy:

RNH2 + RBr -> R2NH2Br            dialkylamonium bromid

R2NH + RBr -> R3NHBr

R3N + RBr -> R4NBr                   tetraalkylamonium bromid

F     Substituční reakce aromatických aminů

        anilín + brom -> 2,4.6 tribrom anilín + bromovodík

 

Diazotace (anilinu)

Schématický zápis

  NaNO2, 2HCl
      -NaCl, 2H2O  
benzendiazoniumchlorid

Podrobný zápis

Kyselina dusitá vzniká reakcí dusitanu s HCl.HCl se jako kyselina chová i vůči kyselině dusité a tak vzniká nitrosyloxonium.
Nitrosyloxonium odštěpuje vodu a do reakce vstupuje anilin
  C6H5NH2
      -H2O
  -  
 
-
Výsledkem je žádaná diazoniová sůl.
benzendiazonium

 

Kopulace diazoniových solí
methyloranž, methylčerveň, kongočerveň, hydroxyazobenzen

Ke kopulaci dochází u diazoniových solí zásluhou velké elektronové hustoty na 4, příp. 2 uhlíku druhé složky reakce. Diazoniová sůl je slabé elektrofilní činidlo a proto je třeba hustotu na příslušném uhlíku patřičně zvýšit . Reakce je Se (elektrofilní substituce). Druhou komponentu tvoří většinou aminosloučenina ( viz.methyloranž, methylčerveň, kongočerveň) a nebo fenol.
Kopulace fenolů - schématický zápis
+
fenol
    kat.OH-
          -
4-hydroxyazobenzen
Kopulace - podrobný zápis
Pro rekci je třeba zásadité prostředí, aby se z fenolu stal fenolát, který způsobuje podstatně vyšší + M efekt
fenol
            OH-
        - H2O
fenolát
Zásluhou +M efektu způsobeného volnými elektronovými páry na kyslíku fenolátu dochází k velkému zvýšení elektronové hustoty v polohách 2 a 4. Ze sférických důvodů v poloze 4 (v poloze 2 pak, pokud je poloha 4 obsazena) se chová dusík z diazoniové skupiny jako elektrofilní činidlo a napojuje se. Dochází tak v jedné části arénu k dočasnému porušení aromatického charakteru
Protože je aromatické jádro velmi stabilním útvarem, dochází k jeho obnovení. Z tohoto důvodu se odpojuje vodíkový kationt na prvním uhlíku
 

 

-
Anion přijímá vodíkový kation
          H2O
          - OH-
4-hydroxyazobenzen

Výroba methyloranže

Diazotace - schématický zápis
  NaNO2, 2HCl
      -NaCl, 2H2O  
4-sulfobenzendiazoniumchlorid
Pro podrobný zápis diazotace zde klikni
Kopulace - schématický zápis
+
N,N-dimethylanilin
 
-
methyloranž
4´-(N,N-dimethyl)-azobenzen-4-sulfonová kyselina
Kopulace - podrobný zápis
Zásluhou +M efektu způsobeného volným elektronovým párem na dusíku N,N-dimethylanilinu zesíleného navíc + I efekty methylových skupin dochází k velkému zvýšení elektronové hustoty v polohách 2 a 4 (klikni). Ze sférických důvodů v poloze 4 (v poloze 2 pak, pokud je poloha 4 obsazena) se chová dusík z diazoniové skupiny jako elektrofilní činidlo a napojuje se. Dochází tak v jedné části arénu k dočasnému porušení aromatického charakteru
Protože je aromatické jádro velmi stabilním útvarem, dochází k jeho obnovení. Z tohoto důvodu se odpojuje vodíkový kationt na prvním uhlíku
 
-
methyloranž
 
4´-(N,N-dimethyl)-azobenzen-4-sulfonová kyselina
Vlastnosti indikátoru (formy methyloranže v závislosti na pH (mění se spolu s barvou při pH cca 4)):
Zásaditá forma (při pH větším než 4, to znamená ve vodě a v zásadě se chová indikátor jako kyselina)barva oranžová:
 
-
Kyselá forma (při pH menším než 4, to znamená v kyselině se chová indikátor jako zásada) barva červená:

Výroba methylčerveně

Diazotace - schématický zápis
  NaNO2, 2HCl
      -NaCl, 2H2O  
2-karboxybenzendiazoniumchlorid
Pro podrobný zápis diazotace zde klikni
Kopulace - schématický zápis
+
N,N-dimethylanilin
 
-
methylčerveň
4´-(N,N-dimethyl)-azobenzen-2-karboxylová kyselina
Kopulace - podrobný zápis
Zásluhou +M efektu způsobeného volným elektronovým párem na dusíku N,N-dimethylanilinu zesíleného navíc + I efekty methylových skupin dochází k velkému zvýšení elektronové hustoty v polohách 2 a 4 (klikni). Ze sférických důvodů v poloze 4 (v poloze 2 pak, pokud je poloha 4 obsazena) se chová dusík z diazoniové skupiny jako elektrofilní činidlo a napojuje se. Dochází tak v jedné části arénu k dočasnému porušení aromatického charakteru
Protože je aromatické jádro velmi stabilním útvarem, dochází k jeho obnovení. Z tohoto důvodu se odpojuje vodíkový kationt na prvním uhlíku
 
-
methylčerveň
 
4´-(N,N-dimethyl)-azobenzen-2-karboxylová kyselina
Vlastnosti indikátoru (formy methylčerveně v závislosti na pH (mění se spolu s barvou při pH cca 4)):
Zásaditá forma (při pH větším než 4, to znamená ve vodě a v zásadě se chová indikátor jako kyselina) barva oranžová
 
-
Kyselá forma (při pH menším než 4, to znamená v kyselině se chová indikátor jako zásada) barva červená

Výroba červeň konga

Diazotace - schématický zápis
  2NaNO2, 4HCl
      -2NaCl, 4H2O  
bifenyl-4,4´-bis(diazonium)
Pro podrobný zápis diazotace zde klikni
Kopulace - schématický zápis
+
kyselina naftionová
2
 
-2
 
 
-2
bis(1-amino-4-naftatalensulfonová kyselina-2-azo)-4,4´-bifenyl
Kopulace - podrobný zápis
Zásluhou +M efektu způsobeného volným elektronovým párem na dusíku N,N-dimethylanilinu zesíleného navíc + I efekty methylových skupin dochází k velkému zvýšení elektronové hustoty v polohách 2 a 4 (klikni). Zde je poloha 4obsazena.Dusík z diazoniové skupiny se chová jako elektrofilní činidlo a napojuje se. Dochází tak v jedné části arénu k dočasnému porušení aromatického charakteru
Protože je aromatické jádro velmi stabilním útvarem, dochází k jeho obnovení. Z tohoto důvodu se odpojuje vodíkový kationt na prvním uhlíku
 
        - 2
 
        - 2
bis(1-amino-4-naftatalensulfonová kyselina-2-azo)-4,4´-bifenyl
Vlastnosti indikátoru (formy červeňkonga v závislosti na pH (mění se spolu s barvou při pH cca 4)):
Zásaditá forma (při pH větším než 4, to znamená ve vodě a v zásadě se chová indikátor jako kyselina) barva červená
 
        - 2
 
        - 2
Kyselá forma (při pH menším než 4, to znamená v kyselině se chová indikátor jako zásada) barva modrá
 
Aminy (zde klik na aminy s triviálními názvy)
funkční skupina obecně příklady
primární
sekundární
terciární
iminy
Amidy
acylamid
karboxamid
 
acylimid
karboximid
 
sulfonamid
 
Nitrily
 
Hydroxyly a oximy
- hydroxylamin
hydroxyamino-
oxim
Kyseliny imidové, hydroximové a .hydroxamové
sulfonohydroximová skupina
benzensulfonohydroximová kyselina
ethyl-benzensulfonohydroximát
ethylester benzensulfonohydroximové kyseliny
Nitroso a nitrosloučeniny
nitroso-
nitro-
nitrobenzen 1,3-dinitrobenzen
Laktamy a sultamy

Aminy s triviálními názvy

Názvosloví dvojdusíkatých skupin
azosloučeniny, azoxysloučeniny, deriváty hydrazinu , hydrazony, aziny

Azosloučeniny
V případě, že azo skupina spojuje dva stejné zbytky tvoří se název arenazo (příp.alkanazo), pokud je třeba, vyznačí se před azo čísla uhlíků na které se azo skupina váže.
Pokud jsou zbytky substituovány, ale bez substituentů by byly stejné opět tvoří základ názvu arenazo (příp.alkanazo).Substituenty se doplňují obvyklým způsobem. Azo skupina je nadřazerná pro nejnižší číselná označení.
4´-(N,N-dimethyl)-azobenzen-4-sulfonová kyselina 4´-(N,N-dimethyl)-azobenzen-2-karboxylová kyselina
methyloranž methylčerveň
V případě, že azo skupina spojuje dva rozdílné zbytky tvoří se název způsobem arenazoaren. Pokud je třeba vyznačit čísla uhlíků dávají se tato čísla bezprostředně k azo z té strany, kde je zbytek, který se označuje.
Složitější část molekuly se značí prvá a číslování u ní je bez čárek.Azo skupina je nadřazerná pro nejnižší číselná označení.
naftalen-2-azobenzen
Bisazolátky se v případě, že molekula sestává ze středové složky (v našem příkladu bifenyl) a dvou totožných skupin (v našem příkladu naftalenazo) pojmenovávají bis(arenazo)aren.
bis(naftatalen-2-azo)-4,4´-bifenyl
Substituenty se doplňují obvyklým způsobem
bis(1-amino-4-naftatalensulfonová kyselina-2-azo)-4,4´-bifenyl
Bisazolátky se v případě, že nemá středovou složku a totožné skupiny, pojmenovává postupným citováním komponent, přičemž se začíná s nejsložitější jenotkou.
Azoxysloučeniny
Pokud to nepřekáží jednoznačnosti používá se zcela ekvivalentní pojmenování jako u azosloučenin, poze namísto azo-, se používá azoxy-
azoxybenzen 2,2´-azoxynaftalen
Pokud to je nutné, musí se vyznačit, která skupina je blíže kyslíku. V případě, že jsou zbytky (nepočítaje substituenty) shodné uvede se NNO, je-li nečárkovaná část blíže kyslíku a ONN, je-li čárkovaná část blíže kyslíku
2,3,3´-trichlor-NNO-azoxybenzen ONN-azoxynaftalen-6-sulfonová kyselina
V případě, že jsou zbytky různé uvede se ONN, je-li první z uvedených zbytků blíže uhlíku a NNO, je-li druhý z uvedených zbytků blíže k uhlíku
2,3´-dichlornaftalen-2-ONN-azoxybenzen 2´-chlorfenanthren-2-NNO-azoxynaftalen
Deriváty hydrazinu
Název se tvoří způsobem alkylhydrazin, resp. alkylarylhydrazin či arylarylhydrazin.Pokud je nutno zavést značení dusíků zavádí se N,N´, je však též povoleno značení 1,2.
methylhydrazin N-fenyl-N´-methylhydrazin N´-fenyl-N-naftylhydrazin
V případě, že je přítomna nadřazená skupina, uvádí se odvozenina od hydrazinu jako předpona hydrazino(dusík značený N se váže k nadřazené části)
4-hydrazinofenol 4-(N´-methylhydrazino)fenol
V případě, že se vážou (nepočítaje v to substituenty) dva stejné zbytky, tvoří se název ekvivalantně jako u azosloučenin. Jen se místo azo- použije hydrazo-.
hydrazobenzen hydrazobenzen-2,3´-disulfonová kyselina
V případě, že se vážou dva různé zbytky, není ekvivalentní způsob s azosloučeninami povolen (alespoň podle mých informací). Jelikož je však v uvedeném případě jednodušší, uvedl jsem i takto vytvořený název pod vzorcem.
6-[N´-(2-sulfofenyl)hydrazino]naftalensulfonová kyselina
naftalen-2-hydrazobenzen-5,2´-disulfonová kyselina
hydrazid kyseliny benzensulfinové
Hydrazony
odvozeno od aldehydu odvozeno od ketonu
Je zřejmé, že formálně vzniká hydrazon náhradou skupiny hydrazonové N-NH2 za kyslík (oxoskupinu) v aldehydu nebo ketonu. Proto se název tvoří tak,že se za název odpovídajícího aldehydu nebo ketonu přidá slovo hydrazon. Pokud v molekule existuje nadřazená skupina, pak se používá předpona hydrazono-.
ethanalhydrazon 2-propanonhydrazon 2-hydrazono-1-cyklohexankarboxylová kyselina
Kyseliny , příp.estery odvozené od hydrazonu
acetohydrazonová kyselina
sulfonohydrazonová skupina
benzensulfonohydrazonová kyselina
ethyl-benzensulfonohydrazonát
ethylester benzensulfonohydrazonové kyseliny
Aziny
Aziny vznikají formálně náhradou kyslíků (oxoskupin) dvou totožných molekul aldehydu nebo ketonu. Proto se název tvoří tak,že se za název odpovídajícího aldehydu nebo ketonu přidá slovo azin.
ethanalazin
propanonazin

Názvosloví troj a vícedusíkatých sloučenin
azidy, azany , amidhydrazony, hydrazidin ,formazany ,semikarbazony ,bi a triuret ,

Azidy Název sloučeniny je zakončen -azid. Je-li přítomna nadřazená skupina, pak je azidová skupina uvedena jako předpona azido
benzensulfonazid
  azid kyseliny benzensulfonové azid kyseliny benzensulfinové
Azany Názvosloví je obdobné jako u alkanů,s tím rozdílem, že základním prvkem je zde dusík.
zde klik na předpony vyjadřující počet
Amidhydrazony
Hydrazidiny
Formazany
Semikarbazony
   
Bi a triuret