17. Deriváty uhlovodíků – halogenderiváty, dusíkaté deriváty

Nejvýznamnější zástupci

Nitrobenzen

− Bezbarvá kapalina, zápach po hořkých mandlích

− Používá se k výrobě anilínu (redukcí)

2,4,6-trinitrotoluen = TNT - tritol

− Žlutá krystalická látka

− Vysoce citlivá na mráz

− Výbušnina, na kterou se přepočítává účinnost ostatních výbušnin (př. atomovka = 20 000 tun TNT)

2,4,6-trinitrofenol = kyselina pikrová

− Fenoly obsahují skupinu -OH na benzenovém jádře

− Pevná látka, žlutá barva

− Hořká, jedovatá

AMINY

Charakteristika

- Odvozují se náhradou atomů vodíku v molekule amoniaku uhlovodíkovými zbytky

− Obsahují aminoskupinu

Patří mezi substituenty I. třídy - usnadňuje elektrofilní substituci v polohách ortho- , para-

Rozdělení aminů: primární, sekundární a terciární

Primární: 1 uhlovodíkový zbytek (zn. R) nahradí 1 vodík v amoniaku + NH2 − R - NH2

− CH3 - NH2 methanamin

− CH3 - CHNH2 - CH3 propan-2-amin

− CH2NH2 - (CH2)4 - CH2NH2 hexan-1,6-diamin

− CH2NH2 - (CH2)3 - CH2NH2 pentan-1,5-diamin = kadaverin (při rozkladu mrtvol)

− Benzenamin = anilín

Sekundární: 2 uhlovodíkové zbytky nahradí 2 vodíky v amoniaku + NH

− Buď symetrické (2 stejné R) nebo nesymetrické (liší se R)

− (CH3)2NH dimethylamin (symetrický)

− (C6H5)2NH difenylamin (symetrický)

Terciární: 3 uhlovodíkové zbytky nahradí 3 vodíky v amoniaku + N

− CH3 - N - CH3 trimethylamin

|

CH3

Fyzikální vlastnosti

• Nejjednodušší

- plyny s charakteristickým zápachem po amoniaku

- rozpustné ve vodě (methylamin, ethylamin)

- tvoří vodíkové vazby

• Vyšší alifatické a aromatické aminy

- kapaliny

• Aminy odvozené od kondenzovaných uhlovodíků (odvozené od naftalenu)

- pevné, krystalické látky

- bez zápachu

− U aromatických aminů dochází k +M efektu

− Rozpustnost: čím je kratší řetězec, tím je rozpustnost ve vodě větší

Chemické vlastnosti

− Jsou dány přítomností aminoskupiny -NH2 má volný elektronový pár → zásaditý charakter - budou přijímat proton

NH2 + H2O ↔ NH3+ + OH-

CH3 - NH2 + H2O → [CH3 - NH3]+OH- methylamoniumhydroxid

Vazba

Charakter (díky volnému elektronovému páru):

• Zásaditý – jsou schopny vázat H+ jejich vodné roztoky reaguji alkalicky a s kyselinami poskytují amoniové soli

• Nukleofilní – jsou donorem elektronů

Aromatické aminy

Dochází ke konjugaci (spojení) volného el. páru s násobnými vazbami důsledek: vtahování hustoty z dusíku do aromatického jádra (+M-efekt) – tím je snížena schopnost přijmout proton proto je anilin slabší báze než methylanin

Příprava

• Alifatické aminy

• Aromatické aminy

Alifatické aminy

Reakce alkylhalogenidů s roztokem amoniaku:

Hydrogenace směsi aldehydu nebo ketonu s amoniakem:

R-CH=O + NH3 + H2 (kat.) R-CH2-NH2 + H2O

Aromatické aminy

Redukce nitrosloučenin

Reakce

Reagují i s kyselinami:

(CH3)2NH + HCl → [(CH3)2NH2]+Cl- sůl dimethylamoniumchlorid

zásada + kyselina → iontová amoniová sůl