Aminai

Šioje temoje susipažįstama su aminais – organiniais junginiais, kurie yra amoniako dariniai. Nagrinėjama aminų klasifikacija, nomenklatūra, izomerija, savybės, gavimo būdai ir panaudojimas, įskaitant gliukozės kiekio kraujyje skaičiavimą, bei pirminio amino formulės nustatymą. Taip pat aptariamas aminų paplitimas gamtoje.

Aminų apibrėžimas ir klasifikacija
Aminai – organiniai junginiai, amoniako (\(NH_3\)) dariniai, kuriuose vienas ar keli vandenilio atomai pakeisti angliavandenilių radikalais (pakaitais). Pagal pakeistų vandenilio atomų skaičių, aminai skirstomi į pirminius (\(RNH_2\)), antrinius (\(R_2NH\)) ir tretinius (\(R_3N\)). \(-NH_2\) grupė vadinama aminogrupe.
Aminų cheminės savybės
Aminų cheminės savybės panašios į amoniako. Jie reaguoja su vandeniu (pvz., metilaminas: \(CH_3NH_2 + H_2O \rightleftharpoons [CH_3NH_3]^+ + OH^-\)) ir rūgštimis (pvz., metilaminas: \(CH_3NH_2 + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]^+Cl^-\)), sudarydami amonio druskų analogus. Aminai yra bazės, jų vandeniniuose tirpaluose lakmusas mėlynuoja, fenolftaleinas – rausvėja. Aminų bazinės savybės stipresnės nei amoniako: Anilinas < Amoniakas < Pirminiai aminai < Antriniai aminai. Anilino bazinės savybės silpnesnės dėl benzeno žiedo. Aminai dega ore: \(4C_2H_5NH_2 + 15O_2 \rightarrow 8CO_2 + 14H_2O + 2N_2\).
Aminų fizikinės savybės
Pirmieji aminų homologinės eilės nariai (metilaminas, etilaminas, dimetilaminas, trimetilaminas) yra dujos, kiti – skysčiai ar kietos medžiagos. Mažos molekulinės masės aminai turi aštrų kvapą. Pirminiai ir antriniai aminai sudaro vandenilinius ryšius, todėl jų virimo temperatūros aukštesnės nei angliavandenilių. Jie taip pat gerai tirpsta vandenyje, o tretiniai – blogiau. Didėjant angliavandenilio radikalui, tirpumas mažėja. Anilinas – bespalvis, aliejingas skystis, mažai tirpus vandenyje, bet gerai – organiniuose tirpikliuose, ore oksiduojasi ir patamsėja.
Aminų gavimas
Aminai gaunami kaitinant halogenalkanus su amoniaku (jei amoniako perteklius – susidaro pirminiai aminai): \(C_2H_5Br + NH_3 \rightarrow C_2H_5NH_2 + HBr\). Pramonėje anilinas gaunamas redukuojant nitrobenzeną vandeniliu (Zinino reakcija): \(C_6H_5NO_2 + 3H_2 \rightarrow C_6H_5NH_2 + 2H_2O\).
Aminų izomerija
Pirminiai, antriniai ir tretiniai aminai, turintys tą patį anglies atomų skaičių, yra vienas kito struktūriniai izomerai. Pavyzdžiui, \(C_3H_9N\) formulę atitinka propilaminas (pirminis), etilmetilaminas (antrinis) ir trimetilaminas (tretinis).
Aminų nomenklatūra
Pagal IUPAC nomenklatūrą, aminų pavadinimai sudaromi pridedant priesagą „-aminas“ prie angliavandenilio, turinčio prijungtą aminogrupę, pavadinimo šaknies. Pvz., 2-Propanaminas \((CH_3CH(NH_2)CH_3)\). Taip pat naudojamas būdas, kai pavadinimo pagrindas yra žodis „aminas“, o prieš jį nurodomi prie azoto atomo prisijungusių pakaitų pavadinimai, pvz., etilmetilaminas \((C_2H_5(CH_3)NH)\). Svarbus pavyzdys yra benzenaminas \((C_6H_5NH_2)\), dar vadinamas anilinu arba fenilaminu.
Aminų panaudojimas
Aminai plačiai naudojami dažų, vaistų ir sprogmenų gamyboje. Oksiduojant aniliną, gaunami įvairių spalvų junginiai. Anilinas taip pat naudojamas kai kurių vaistų sintezei.
Aminų paplitimas gamtoje
Junginių, turinčių amino grupę, randama gyvūnų ir augalų organizmuose. Svarbiausi – aminorūgštys, baltymai, kai kurie hormonai (pvz., adrenalinas). Gendančios organinės medžiagos, pvz., žuvis, skleidžia specifinį kvapą dėl aminų, tokių kaip trimetilaminas.
Bazinės aminų savybės (išsamiau)
Aminų, kaip ir amoniako, molekulėse azoto atomas turi nesuporuotų elektronų porą, todėl gali prisijungti protoną (\(H^+\)), sudarydamas koordinacinį ryšį. Tai lemia bazines savybes. Pvz., reakcija su rūgštimi: \(CH_3(CH_2)_2NH_2 + HNO_3 -> [CH_3(CH_2)_2NH_3]^+NO_3^-\). Susidariusios alkilamonio druskos reaguoja su stipresnėmis bazėmis: \([CH_3NH_3]^+Cl^- + KOH -> CH_3NH_2 + KCl + H_2O\). Anilinas reaguoja su mineralinėmis rūgštimis: \(C_6H_5NH_2 + HCl -> [C_6H_5NH_3]^+Cl^-\). Anilinas lengviau nei benzenas dalyvauja pakaitų reakcijose, pvz., su bromu: \(C_6H_5NH_2 + 3Br_2 -> C_6H_2Br_3NH_2 + 3HBr\).
Gliukozės kiekio kraujyje skaičiavimas
Žmogaus kraujyje gliukozės koncentracija siekia apie 0,1 g gliukozės 100 g kraujo. Gliukozės (\(C_6H_{12}O_6\)) molekulinė masė yra \(180 \text{ g/mol}\). Naudojant Avogadro skaičių (\(6,02 \times 10^{23} \text{ molekulių/mol}\)) ir formulę \(N(C_6H_{12}O_6) = (\text{masė} / \text{molekulinė masė}) * \text{Avogadro skaičius}\), galima nustatyti gliukozės molekulių kiekį kraujyje, o žinant kraujo lašo masę (40mg) – ir molekulių kiekį jame.
Pirminio amino formulės nustatymas
Sprendžiamas uždavinys: sudeginus 2,36 g pirminio amino, gautos dujos praleistos pro NaOH tirpalą; nesureagavusių dujų tūris – 448 ml (s.s.). Reikia rasti amino formulę. Reakcijos lygtis (neišlyginta): \(C_xH_{2x+1}NH_2 + O_2 -> N_2 + H_2O + CO_2\). Su šarmu reaguoja \(CO_2\), o iš 2 mol amino susidaro 1 mol \(N_2\). Apskaičiuojama amino molinė masė: 448 ml \(N_2\) atitinka 2,36 g amino, 22400 ml \(N_2\) (1 mol) atitinka \(x\) g, \(x = 118\) g; amino molinė masė 118/2 = 59 g/mol. Nustatoma formulė: \(C_xH_{2x+1}NH_2 = 59\); \(12x + 2x + 1 + 14 + 2 = 59\); \(14x = 42\); \(x = 3\). Formulė: \(C_3H_7NH_2\), pavadinimas – propilaminas. Išlyginta degimo lygtis: \(4C_3H_7NH_2 + 21O_2 -> 2N_2 + 18H_2O + 12CO_2\)

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com