 |
|
Восстановление нитросоединений (реакция Зинина)
В качестве восстановителей используются железо и соляная или серная кислота, олово и соляная кислота, сероводород и сернистые щелочи, гидросульфиты, водород в присутствии катализаторов. Восстановление также можно осуществить электролитически.
Ar-NO2 + 2 H2 → Ar-NH2 + 2 H2O
Более подробно восстановление нитробензола было рассмотрено при обсуждении химических свойств ароматических нитросоединений (см. лекцию 25).
2. Аммонолиз арилгалогенидов (алкилирование аммиака арилгалогенидами)
Ароматические амины получают из арилгалогенидов и аммиака:
Ar-Cl + 2 NH3 → Ar-NH2 + NH4Cl
Вследствие малой подвижности галогена реакцию приходится вести при высоких давлениях, температурах в присутствии катализаторов – меди и ее солей. Только в тех случаях, когда в о– или п-положении к галогену находятся сильно электроноакцепторные группы, например, нитрогруппа, галоген легко замещается на аминогруппу.
3. Реакция Гофмана
Ароматические амины могут также быть получены из кислот через амиды по реакции Гофмана (см. лекцию 26).
4. Получение вторичных ароматических аминов
Ароматические вторичные амины получают нагреванием ароматических аминов с их солями:
Ar-NH2 + Ar-NH2∙HCl → Ar2NH + NH4Cl
Вторичные жирноароматические амины получают алкилированием первичных ароматических аминов галогенпроизводными или спиртами.
5. Третичные амины
Третичные ароматические амины получают алкилированием или арилированием первичных или вторичных аминов:
C6H5-NH2 + 2 CH3OH → C6H5-N(CH3)2 + 2 H2O
Менее доступные третичные ароматические амины получают нагреванием вторичных аминов с арилиодидами в присутствии медного порошка:
(C6H5)2NH + C6H5I → (C6H5)3N + HI
Химические свойства ароматических аминов
Ароматические амины имеют менее выраженный основный характер, чем алифатические. Так, Кb метиламина составляет 4,5·10-4, тогда как для анилина –3,8∙10-10. Уменьшение основности анилина по сравнению с алифатическими аминами объясняется взаимодействием неподеленной пары электронов азота с электронами ароматического ядра – их сопряжением. Сопряжение уменьшает способность неподеленной электронной пары присоединять протон.
Присутствие электроноакцепторных групп в ядре уменьшает основность. Например, константа основности для о-, м– и п-нитроанилинов составляет соответственно 1∙10-14, 4∙10-12 и 1∙10-12. Ведение второго ароматического ядра также заметно уменьшает основность (для дифениламина ~7,6∙10-14). Дифениламин образует сильно гидролизующиеся в растворах соли только с сильными кислотами. Трифениламин основными свойствами практически не обладает.
С другой стороны, введение алкильных групп (электронодонорные группы) увеличивает основность (Кb N-метиланилина и N,N-диметиланилина равны соответственно 7,1∙10-10 и 1,1∙10-9)
1. Алкилирование ароматических аминов
Ароматические амины способны замещать водород аминогруппы на алкилы. Эта реакция приводит к вторичным и третичным аминам:
C6H5NH2 + CH3I → C6H5-NH-CH3 + CH3I → C6H5-N(CH3)2
Алкилированиеведут спиртами или хлоралаканами, в качестве катализаторов используют соли одновалентной меди в виде аммиачных комплексов. Важно, что процесс алкилирования является последовательно-параллельным. Это обусловлено тем, что образовавшийся амин, в свою очередь, способен реагировать с алкилирующим агентом. Состав продуктов зависит от соотношения реагентов.
2. Ацилирование ароматических аминов
При действии ацилирующих агентов (кислоты, ангидриды, хлорангидриды) водородные атомы аминогруппы замещаются на ацильные остатки.
Ацильные производные не обладают основными свойствами. Они обладают устойчивостью к окислителям и потому используются в качестве промежуточных веществ в реакциях аминов в присутствии окислителей (например, нитрование).
3. Синтез азометинов (оснований Шиффа)
При слабом нагревании ароматических первичных аминов с ароматическими альдегидами легко образуются так называемые основания Шиффа или азометины:
Под действием разбавленных кислот основания Шиффа гидролизуются до альдегида и амина.
4. Реакции аминов с азотистой кислотой
Первичные ароматические амины с азотистой кислотой при 0 – 5°С образуют соли диазония:
Вторичные амины при взаимодействии с азотистой кислотой образуют N-нитрозо-N-метиланилины:
Третичные амины с азотистой кислотой вступают в реакцию электрофильного замещения:
