III. Взаимодействие с азотистой кислотой

Химические свойства аминов

Амины, являясь производными аммиака, имеют сходное с ним строение и проявляют подобные ему свойства.

Модели молекул

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

Как в аммиаке, так и в аминах атом азота имеет неподеленную пару электронов:

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

Поэтому амины подобно аммиаку проявляют свойства оснований.

I. Свойства аминов как оснований (акцепторов протонов)
1. Водные растворы алифатических аминов проявляют щелочную реакцию, т.к. при их взаимодействии с водой образуются гидроксиды алкиламмония, аналогичные гидроксиду аммония:

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

Связь протона с амином, как и с аммиаком, образуется по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной электронной пары атома азота.
Алифатические амины – более сильные основания, чем аммиак, т.к. алкильные радикалы увеличивают электронную плотность на атоме азота за счет +I-эффекта. По этой причине электронная пара атома азота удерживается менее прочно и легче взаимодействует с протоном.

2. Взаимодействуя с кислотами, амины образуют соли:

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

Соли аминов – твердые вещества, хорошо растворимые в воде. При нагревании щелочи вытесняют из них амины:

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

Ароматические амины являются более слабыми основаниями, чем аммиак, поскольку неподеленная электронная пара атома азота смещается в сторону бензольного кольца, вступая в сопряжение с его p-электронами.

III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru или III. Взаимодействие с азотистой кислотой - student2.ru

Уменьшение электронной плотности на атоме азота приводит к снижению способности отщеплять протоны от слабых кислот. Поэтому анилин взаимодействует лишь с сильными кислотами (HCl, H2SO4), а его водный раствор не окрашивает лакмус в синий цвет.

Таким образом, основные свойства изменяются в ряду:

C6H5NH2 < NH3 < RNH2 < R2NH < R3N (в газовой фазе)

II. Окисление аминов
Амины, особенно ароматические, легко окисляются на воздухе. В отличие от аммиака, они способны воспламеняться от открытого пламени.

4СH3NH2 + 9O2 ® 4CO2 + 10H2O + 2N2­

III. Взаимодействие с азотистой кислотой

Азотистая кислота HNO2 – неустойчивое соединение. Поэтому она используется только в момент выделения. Образуется HNO2, как все слабые кислоты, действием на ее соль (нитрит) сильной кислотой:

KNO2 + HCl ® НNO2 + KCl

или NO2- + H+ ® НNO2

Строение продуктов реакции с азотистой кислотой зависит от характера амина. Поэтому данная реакция используется для различения первичных, вторичных и третичных аминов.

  • Первичные алифатические амины c HNO2 образуют спирты:

R-NH2 + HNO2 ® R-OH + N2­ + H2O

  • Первичные ароматические амины при повышенной температуре реагируют аналогично, образуя фенолы. При низкой температуре (около 0° С) реакция идет иначе (см. ниже, раздел 2.4).
  • Вторичные амины (алифатические и ароматические) под действием HNO2 превращаются в нитрозосоединения (вещества с характерным запахом):

R2NH + H-O-N=O ® R2N-N=O + H2O
алкилнитрозамин

  • Реакция с третичными аминами приводит к образованию неустойчивых солей и не имеет практического значения.

Наши рекомендации