सार

ऐल्कोहॉलों से ऐमीनों का संश्लेषण

परिचय 3

1. क्षारीकरण प्रक्रियाओं की विशेषता 4

2. प्रक्रिया की रसायन विज्ञान और सैद्धांतिक नींव 10

3. प्रक्रिया प्रौद्योगिकी 13

सन्दर्भ 16

परिचय

अल्काइलेशन कार्बनिक और कुछ अकार्बनिक पदार्थों के अणुओं में अल्काइल समूहों को पेश करने की प्रक्रिया है। नाभिक, आइसोपैराफिन, कई मर्कैप्टन और सल्फाइड, एमाइन, ईथर बांड वाले पदार्थ, मौलिक और ऑर्गोमेटेलिक यौगिकों, α-ऑक्साइड और एसिटिलीन के संसाधित उत्पादों के लिए सुगंधित यौगिकों के संश्लेषण के लिए ये प्रतिक्रियाएं बहुत व्यावहारिक महत्व की हैं। मोनोमर्स, डिटर्जेंट आदि के उत्पादन में अल्काइलेशन प्रक्रियाएं अक्सर मध्यवर्ती चरण होती हैं।

अनेक ऐल्किलीकरण उत्पाद बहुत बड़े पैमाने पर निर्मित होते हैं। इस प्रकार, लगभग 4 मिलियन टन एथिलबेन्जीन, 1.6 मिलियन टन आइसोप्रोपिलबेंजीन, 0.4 मिलियन टन उच्च एल्काइलबेंजीन, 4 मिलियन टन से अधिक ग्लाइकोल और अल्काइलीन ऑक्साइड के प्रसंस्करण के अन्य उत्पाद, लगभग 30 मिलियन टन आइसोपैराफिन एल्केलेट, लगभग 1 मिलियन टन टर्ट-ब्यूटाइल मिथाइल ईथर, आदि।

1. क्षारीकरण प्रक्रियाओं की विशेषता

1. क्षारीकरण प्रतिक्रियाओं का वर्गीकरण

क्षारीकरण प्रक्रियाओं का सबसे तर्कसंगत वर्गीकरण नवगठित बंधन के प्रकार पर आधारित है।

एक कार्बन परमाणु (C-alkylation) में अल्काइलेशन में कार्बन परमाणु पर स्थित हाइड्रोजन परमाणु को एक अल्काइल समूह के साथ बदलना होता है। पैराफिन इस प्रतिस्थापन के लिए सक्षम हैं, लेकिन सुगंधित यौगिकों (फ्रिडेल-शिल्प प्रतिक्रिया) के लिए क्षारीकरण सबसे अधिक विशेषता है:

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ऑक्सीजन और सल्फर परमाणुओं (O - और S-alkylation) पर क्षारीकरण एक प्रतिक्रिया है जिसमें एक अल्काइल समूह ऑक्सीजन या सल्फर परमाणु से बांधता है:

ArOH + RCI ArOH + NaCl + H2O

NaSH + RCI → RSH + NaCI

इस मामले में, क्लोरीन डेरिवेटिव के हाइड्रोलिसिस या ओलेफिन के हाइड्रेशन जैसी प्रक्रियाएं भी अल्काइलेशन की सामान्य परिभाषा के अंतर्गत आती हैं, और इससे पता चलता है कि केवल एक अल्किल समूह को पेश करने की ऐसी प्रतिक्रियाएं जिनमें अन्य, अधिक महत्वपूर्ण और परिभाषित वर्गीकरण नहीं है सुविधाओं को क्षारीकरण कहा जाना चाहिए।

नाइट्रोजन परमाणु में ऐल्किलीकरण (N-alkylation) में अमोनिया या ऐमीन में हाइड्रोजन परमाणुओं को ऐल्किल समूहों से प्रतिस्थापित किया जाता है। यह ऐमीनों के संश्लेषण की सबसे महत्वपूर्ण विधि है:

ROH + NH3 → RNH2 + H2O

हाइड्रोलिसिस और हाइड्रेशन प्रतिक्रियाओं के मामले में, एन-एल्काइलेशन को अक्सर कार्बनिक यौगिकों के अमोनोलिसिस (या एमिनोलिसिस) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

अन्य तत्वों (Si-, Pb-, AI-alkylation) के परमाणुओं पर अल्काइलेशन तत्व प्राप्त करने का सबसे महत्वपूर्ण तरीका है - और ऑर्गोमेटेलिक यौगिक, जब एल्काइल समूह सीधे हेटेरोएटम से बंध जाता है:

2RCI + Si R2SiCI2

4C2H5CI + 4PbNa → Pb(C2H5)4 + 4NaCI + 3Pb

3C3H6 + AI + 1.5H2 → Al(C3H7)3

क्षारीकरण प्रतिक्रियाओं का एक अन्य वर्गीकरण एक कार्बनिक या अकार्बनिक यौगिक में पेश किए गए एल्किल समूह की संरचना में अंतर पर आधारित है। यह संतृप्त स्निग्ध (एथिल और आइसोप्रोपिल) या चक्रीय हो सकता है। बाद के मामले में, प्रतिक्रिया को कभी-कभी साइक्लोएल्काइलेशन कहा जाता है:

https://pandia.ru/text/78/129/images/image007_43.gif" width="61" height="26">ROCH=CH2

CH3-COOH + CH≡CH CH3-COO-CH=CH2

अंत में, एल्काइल समूहों में विभिन्न पदार्थ हो सकते हैं, जैसे क्लोरीन परमाणु, हाइड्रॉक्सी, कार्बोक्सी, सल्फोनिक एसिड समूह:

C6H5ONa + CICH2-COONa → C6H5O-CH2-COONa + NaCI

ROH + HOCH2-CH2SO2ONa → ROCH2–CH2SO2ONa + H2O

प्रतिस्थापित एल्काइल समूहों को पेश करने की प्रतिक्रियाओं में सबसे महत्वपूर्ण प्रक्रिया है

2. अल्काइलेटिंग एजेंट और उत्प्रेरक

सभी अल्काइलेटिंग एजेंट, अल्काइलेशन के दौरान उनमें टूटने वाले बंधन के प्रकार के अनुसार, निम्नलिखित समूहों में विभाजित करने की सलाह दी जाती है:

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इसका मतलब यह है कि ओलेफिन में कार्बन परमाणु श्रृंखला का विस्तार और शाखाकरण इसकी क्षारीकरण क्षमता में काफी वृद्धि करता है:

सीएच2=सीएच2< CH3-CH=CH2 < CH3-CH2-CH=CH2 < (CH3)2C=CH2

कुछ मामलों में, ओलेफिन के साथ क्षारीकरण कट्टरपंथी श्रृंखला प्रतिक्रियाओं, रोशनी, या उच्च तापमान के आरंभकर्ताओं के प्रभाव में होता है। यहाँ मध्यवर्ती सक्रिय कण मुक्त कण हैं। ऐसी प्रतिक्रियाओं में विभिन्न ओलेफिन की प्रतिक्रियाशीलता महत्वपूर्ण रूप से परिवर्तित होती है।

क्लोरीन डेरिवेटिव कार्रवाई की विस्तृत श्रृंखला के अल्काइलेटिंग एजेंट हैं। वे C-, O-, S- और N-alkylation के लिए और अधिकांश Elemento- और organometallic यौगिकों के संश्लेषण के लिए उपयुक्त हैं। क्लोरीन डेरिवेटिव का उपयोग उन प्रक्रियाओं के लिए तर्कसंगत है जिनमें उन्हें ओलेफिन द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता है या जब क्लोरीन डेरिवेटिव ओलेफिन से सस्ता और अधिक सुलभ होते हैं।

क्लोरीन डेरिवेटिव की अल्काइलेटिंग क्रिया तीन अलग-अलग प्रकार की बातचीत में प्रकट होती है: इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिक्रियाओं में, न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन में, और मुक्त कट्टरपंथी प्रक्रियाओं में। इलेक्ट्रोफिलिक प्रतिस्थापन का तंत्र कार्बन परमाणु में क्षारीकरण की विशेषता है, लेकिन, ओलेफिन के विपरीत, प्रतिक्रियाएं केवल एप्रोटिक एसिड (एल्यूमीनियम क्लोराइड, आयरन क्लोराइड) द्वारा उत्प्रेरित होती हैं। सीमित मामले में, प्रक्रिया कार्बोकेशन के मध्यवर्ती गठन के साथ आगे बढ़ती है:

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एक अन्य प्रकार की प्रतिक्रिया में, ऑक्सीजन, सल्फर और नाइट्रोजन परमाणुओं में क्षारीकरण की विशेषता, प्रक्रिया में क्लोरीन परमाणु का न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन होता है। तंत्र क्लोरीन डेरिवेटिव के हाइड्रोलिसिस के समान है, और उत्प्रेरक की अनुपस्थिति में प्रतिक्रिया आगे बढ़ती है:

https://pandia.ru/text/78/129/images/image016_28.gif" height="25"> → 4NaCI + Pb(C2H5)4 + 3Pb

ऐल्कोहॉल और ईथर C-, O-, N- और S-अल्काइलेशन प्रतिक्रियाओं में सक्षम हैं। ओलेफिन ऑक्साइड, जो ग्लाइकोल के आंतरिक ईथर हैं, को भी ईथर के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है, और सभी ईथरों में, केवल ओलेफिन ऑक्साइड व्यावहारिक रूप से अल्काइलेटिंग एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाते हैं। अल्कोहल का उपयोग O - और N-alkylation के लिए उन मामलों में किया जाता है जहां वे क्लोरीन डेरिवेटिव की तुलना में सस्ते और अधिक सुलभ होते हैं। उनके अल्काइल-ऑक्सीजन बंधन को तोड़ने के लिए, एसिड-प्रकार के उत्प्रेरक की आवश्यकता होती है:

R-OH + H+ ↔ R-OH2 R+ + H2O

3. मुख्य क्षारीकरण प्रतिक्रियाओं की ऊर्जा विशेषताएँ

अल्काइलेटिंग एजेंट और अल्काइलेटेड पदार्थ में बंधन के प्रकार के आधार पर, अल्काइलेशन प्रक्रियाओं में बहुत अलग ऊर्जा विशेषताएं होती हैं। सी-, ओ- और एन-बॉन्ड में कुछ महत्वपूर्ण एल्किलेशन प्रक्रियाओं में सभी पदार्थों की गैसीय अवस्था के लिए थर्मल प्रभाव के मूल्य तालिका 1 में दिए गए हैं। चूंकि वे एल्केलेटिंग पदार्थों की संरचना पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करते हैं, तालिका सूची थर्मल प्रभावों में परिवर्तन की सबसे आम श्रेणियां।

तालिका एक

सबसे महत्वपूर्ण क्षारीकरण प्रतिक्रियाओं का ऊष्मीय प्रभाव

अल्काइलेटिंग एजेंट	एक टूटा हुआ बंधन

दिए गए आँकड़ों की तुलना से यह देखा जा सकता है कि एक ही एल्काइलेटिंग एजेंट का उपयोग करते समय, विभिन्न परमाणुओं पर एल्केलेशन के दौरान प्रतिक्रिया की गर्मी निम्न क्रम में घट जाती है कार> सालिफ़> एन> ओ, और विभिन्न अल्काइलेटिंग एजेंटों के लिए यह निम्नानुसार बदलता है :

https://pandia.ru/text/78/129/images/image020_18.gif" width="161" height="28 src=">, जो सभी स्वीकार्य तापमानों पर संतुलन स्थिरांक का उच्च मान देता है। इसके विपरीत , अमोनिया और अमाइन के साथ परस्पर क्रिया फिनोल विपरीत रूप से:

ArOH + NH3 ArNH2 + H2O

अधिकांश मामलों में, अल्कोहल केवल उत्प्रेरक की उपस्थिति में अमोनिया और अमाइन के साथ प्रतिक्रिया करता है। सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग एनिलिन और मेथनॉल से मेथिलैनिलिन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है:

अमोनियम "href="/text/category/ammonij/" rel="bookmark"> अमोनियम। विषमांगी उत्प्रेरकों की क्रिया शराब में सी-ओ-बॉन्ड को उनके एसिड साइटों पर रसायन के कारण सक्रिय करना है:

https://pandia.ru/text/78/129/images/image024_17.gif" width="206" height="30 src=">

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इस मामले में, प्राथमिक अमीन प्राप्त करने के लिए क्रमिक प्रतिक्रिया चरणों के दर स्थिरांक का अनुपात प्रतिकूल है, क्योंकि अमोनिया एक कमजोर आधार और एक न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मक है। समान एसिड-प्रकार के उत्प्रेरक एआईसीआई 3 के प्रभाव में सुगंधित यौगिकों के ट्रांसएल्किलेशन की पहले की प्रतिक्रिया के समान, अल्काइल समूहों के अंतर-आणविक प्रवास का कारण बनते हैं। इस प्रकार, अमाइन के ट्रांसएल्किलीकरण की प्रतिवर्ती प्रतिक्रियाएं होती हैं:

2RNH2 R2NH + NH3

2R2NH RNH2 + R3N

क्षार उत्पादों की संरचना को दृढ़ता से प्रभावित करता है। इस मामले में, संतुलन अनुपात गतिज की तुलना में बहुत अधिक हैं और प्राथमिक अमीन प्राप्त करने के लिए फायदेमंद हैं।

हालांकि व्यवहार में संतुलन पूरी तरह से हासिल नहीं हुआ है, फिर भी अमोनिया की अपेक्षाकृत कम मात्रा का उपयोग किया जा सकता है, जिससे इसकी वसूली की लागत कम हो जाती है। यदि प्रक्रिया का लक्ष्य उत्पाद एक द्वितीयक अमीन है, तो प्राथमिक और तृतीयक अमाइन को प्रतिक्रिया में वापस करके, उनके गठन को पूरी तरह से बाहर रखा जा सकता है, प्रक्रिया को केवल वांछित दिशा में निर्देशित किया जा सकता है। इस मामले में, उप-उत्पादों की स्थिर सांद्रता प्रतिक्रिया द्रव्यमान में स्थापित होती है, जो उनके गठन और खपत की दरों की समानता की शर्तों के अनुरूप होती है।

अमोनिया और अल्कोहल के बीच प्रतिक्रिया करने के लिए डिहाइड्रोजनिंग उत्प्रेरक (तांबा, निकल, एल्यूमिना पर जमा कोबाल्ट) का भी उपयोग किया जा सकता है। इस मामले में, प्रतिक्रिया तंत्र पूरी तरह से अलग है - पहले, अल्कोहल को एल्डिहाइड के लिए डिहाइड्रोजनीकृत किया जाता है, और फिर एल्डिहाइड को अमोनिया के साथ संघनित किया जाता है और परिणामस्वरूप इमाइन हाइड्रोजनीकृत होता है:

मिक्सर "href="/text/category/smesiteli/" rel="bookmark">मिक्सर 1 और हीट एक्सचेंजर 2 में फीड किया जाता है, जहां वे गर्म प्रतिक्रिया गैसों द्वारा वाष्पित और गर्म होते हैं। रिएक्टर 3 में, ऊपर वर्णित प्रतिक्रियाएं आगे बढ़ती हैं और अमाइन लगभग पूर्ण रूपांतरण मेथनॉल के साथ बनते हैं गर्म गैसें हीट एक्सचेंजर 2 में प्रारंभिक मिश्रण को अपनी गर्मी देती हैं और आगे की प्रक्रिया के लिए भेजी जाती हैं।

परिणामी उत्पादों को बहु-चरण आसवन द्वारा अलग किया जाता है; प्रत्येक चरण में, पानी से ठंडा करके भाटा प्राप्त करने के लिए दबाव बनाया जाता है। सबसे पहले, सबसे अधिक वाष्पशील अमोनिया को कॉलम 4 में डिस्टिल्ड किया जाता है, जिसे पुनर्नवीनीकरण किया जाता है। निचला तरल पानी के साथ निकालने वाले आसवन कॉलम 5 में प्रवेश करता है (पानी की उपस्थिति में, ट्राइमेथिलैमाइन की सापेक्ष अस्थिरता दूसरों की तुलना में उच्चतम हो जाती है) मिथाइलमाइन। इस मामले में डिस्टिल्ड ट्राइमेथिलैमाइन (टीएमए) को आंशिक रूप से एक वाणिज्यिक उत्पाद के रूप में लिया जा सकता है, लेकिन इसकी मुख्य राशि रीसाइक्लिंग के लिए भेजी जाती है। अन्य दो अमाइनों के लिए, क्वथनांक अधिक (6.8 और 7.40C) भिन्न होते हैं, और उन्हें कॉलम 6 (मोनोमिथाइलमाइन, एमएमए) और 7 (डाइमिथाइलमाइन, डीएमए) में पारंपरिक आसवन द्वारा अलग किया जा सकता है। उनमें से प्रत्येक को कॉलम के शीर्ष से एक विपणन योग्य उत्पाद के रूप में या आंशिक रूप से (या पूरी तरह से) रीसाइक्लिंग के लिए भेजा जा सकता है।

अंत में, कॉलम 8 में, अपरिवर्तित मेथनॉल को अपशिष्ट जल से डिस्टिल्ड किया जाता है और प्रतिक्रिया में वापस कर दिया जाता है। सभी नुकसानों को ध्यान में रखते हुए, अमाइन की कुल उपज 95% तक पहुंच जाती है।

एथिलऐमीन के संश्लेषण में, प्रारंभिक मिश्रण और प्रतिक्रिया इकाई की तैयारी का चरण उसी तरह किया जाता है जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 1. अमाइन का पृथक्करण क्वथनांक (16.5, 55.9 और 89.50) में अधिक अंतर से सुगम होता है और अमोनिया, मोनो-, डी- और ट्राइथाइलैमाइन के अनुक्रमिक आसवन के साथ पारंपरिक आसवन द्वारा प्राप्त किया जाता है। इस मामले में, उप-उत्पाद एथिलीन है, जिसे सिस्टम से हटा दिया जाता है ताकि मिश्रण को संघनित किया जा सके ताकि अमोनिया को अभी भी अलग किया जा सके।

पेट्रोकेमिकल्स" href="/text/category/neftehimiya/" rel="bookmark">पेट्रोकेमिकल
संश्लेषण। एम।, रसायन। 1988. - 592 पी .;

4., विष्णुकोवा पेट्रोकेमिकल संश्लेषण। एम।, 1973। - 448 पी।;

5. युकेल्सन मूल कार्बनिक संश्लेषण। एम।, "रसायन विज्ञान", 1968।

अमीन्स।

अमीन्स- अमोनिया का व्युत्पन्न, जिसमें एक, दो या तीनों हाइड्रोजन परमाणुओं को रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

अमीन वर्गीकरण: अमाइन को दो मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है:

1) अमोनिया में हाइड्रोजन परमाणु को प्रतिस्थापित करने वाले रेडिकल्स की संख्या के अनुसार, अमीन्स को विभाजित किया जाता है:

-मुख्य :

-माध्यमिक :

-तृतीयक:

2) नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े मूलकों की प्रकृति के अनुसार ऐमीनों को में बांटा गया है:

- एलिफैटिक . एलीफैटिक एमाइन वे एमाइन हैं जिनमें रेडिकल अल्केन्स, अल्केन्स, अल्काडिएन्स के अवशेष हैं, लेकिन एरेन्स नहीं हैं:

प्रोपाइलामाइन 2-प्रोपेनिलैमाइन 2-प्रोपीनाइलामाइन

एलिफैटिक में अमाइन भी शामिल होते हैं जिनकी संरचना में सुगंधित टुकड़े होते हैं यदि वे नाइट्रोजन परमाणु से कम से कम एक समूह - सीएच 2 - से अलग होते हैं, उदाहरण के लिए, बेंजाइलमाइन:

- खुशबूदार . केवल उन्हीं ऐमीनों को सुगंधित माना जाता है, जिनमें नाइट्रोजन परमाणु सीधे सुगंधित नाभिक से बंधा होता है, उदाहरण के लिए:

- वसायुक्त सुगंधित : इन अमाइनों में, यदि वे तृतीयक हैं, तो नाइट्रोजन परमाणु एक स्निग्ध और दो सुगंधित मूलकों से जुड़ा होता है या, इसके विपरीत, एक सुगंधित और दो स्निग्ध मूलकों से, उदाहरण के लिए:

यदि एक वसायुक्त सुगंधित अमाइन द्वितीयक है, तो इसमें एक स्निग्ध मूलक और दूसरा सुगन्धित होता है, उदाहरण के लिए:

समावयवता और स्निग्ध अमाइन का नामकरण

IUPAC नामकरण के अनुसार एक स्निग्ध एमाइन का नाम देने के लिए, आपको अमीनो समूह के संपर्क में कार्बन परमाणुओं की सबसे लंबी श्रृंखला चुनने की आवश्यकता है। श्रृंखला को अमीनो समूह के निकटतम पक्ष से क्रमांकित करें। फिर नाइट्रोजन परमाणु से जुड़े परमाणु की संख्या को इंगित करें, और एक हाइफ़न के माध्यम से "एमिनो" लिखें। उसके बाद, मुख्य श्रृंखला के परमाणुओं की संख्या और उनसे जुड़े हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स के नाम बताएं। अंत में, अंतिम मूलकों के नाम के साथ, मुख्य श्रृंखला के अनुरूप एल्केन का नाम दें।

तर्कसंगत नामकरण के अनुसार, पहले, जैसे-जैसे वे अधिक जटिल होते जाते हैं, नाइट्रोजन से जुड़े मूलकों को नाम दिया जाता है, और फिर "अमाइन" शब्द को एक साथ जोड़ा जाता है। नीचे दी गई तालिका सी 5 एच 13 एन . सूत्र के साथ अमाइन के नामों के उदाहरण दिखाती है

	आईयूपीएसी	तर्कसंगत
	1-एमिनोपेंटेन	एमाइलामाइन
	2-एमिनोपेंटेन	1-मिथाइलब्यूटाइलमाइन
	3-एमिनोपेंटेन	1-एथिलप्रोपाइलामाइन
	1-एमिनो-2-मिथाइलब्यूटेन	2-मिथाइलब्यूटाइलमाइन
	2-एमिनो-2मिथाइलब्यूटेन	त्रेता-एमिलामाइन
	2-एमिनो-3-मिथाइलब्यूटेन	1,2-डाइमिथाइलप्रोपाइलामाइन
	1-एमिनो-3-मिथाइलब्यूटेन	आइसोमाइलामाइन
	1-एमिनो-2,2-डाइमिथाइलप्रोपेन	नियोपेंटाइलमाइन
	1- (एन-मिथाइल) एमिनोब्यूटेन	मिथाइलब्यूटाइलमाइन
	2- (एन-मिथाइल) एमिनोब्यूटेन	मिथाइल दूसरा-ब्यूटाइलमाइन
	1- (एन-मिथाइल) एमिनो-2-मिथाइलप्रोपेन	मेथिलिसोबुटिलामाइन
	2- (एन-मिथाइल) एमिनो-2-मिथाइलप्रोपेन	मिथाइल टर्ट।-ब्यूटाइलमाइन
	1-(एन-मिथाइल-एन-एथिल)एमिनोइथेन	मेथिलडायथाइलामाइन
	1- (एन, एन-डाइमिथाइल) एमिनोप्रोपेन	डाइमिथाइलप्रोपाइलामाइन
	2- (एन, एन-डाइमिथाइल) एमिनोप्रोपेन	डाइमिथाइलिसोप्रोपाइलामाइन

अमीन प्राप्त करने के तरीके।

अन्य नाइट्रोजन युक्त यौगिकों से ऐमीन प्राप्त करना।

नाइट्रो यौगिकों सेरैनी निकल उत्प्रेरक पर हाइड्रोजन के साथ उनके हाइड्रोजनीकरण द्वारा अमाइन प्राप्त किया जा सकता है। यह उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के अनुसार निकल के साथ अपने मिश्र धातु से एल्यूमीनियम को लीच करके प्राप्त किया जाता है:

1-नाइट्रोप्रोपेन 1-अमीनोप्रोपेन

इसी प्रकार, प्राथमिक ऐमीन प्राप्त की जा सकती हैं नाइट्रोसो यौगिकों से:

2-नाइट्रोसोब्यूटेन 2-अमीनोब्यूटेन

ऐमीन भी प्राप्त किया जा सकता है ऑक्सीम से. ऑक्सीम स्वयं एल्डिहाइड या कीटोन से हाइड्रॉक्सिलमाइन के साथ प्रतिक्रिया करके आसानी से प्राप्त होते हैं:

प्रोपेनल हाइड्रॉक्सिलमाइन प्रोपेनल ऑक्सीम

जब ऑक्साइम हाइड्रोजनीकृत होते हैं, तो एन-ओ बंधन टूट जाता है और एक अमीन (हमेशा प्राथमिक) और पानी प्राप्त होता है:

प्रोपेनल ऑक्सीम प्रोपाइलामाइन

प्राथमिक ऐमीन भी प्राप्त किया जा सकता है हाइड्रोजोन से, जो बदले में एल्डिहाइड या कीटोन्स पर हाइड्राजीन की क्रिया से प्राप्त होते हैं

ब्यूटेनोन हाइड्राज़ीन ब्यूटेनोन हाइड्राज़ोन

हाइड्रोजनीकरण करते समय हाइड्रोजनएन-एन बंधन टूट जाता है और एक अमीन (हमेशा प्राथमिक) और अमोनिया प्राप्त होता है:

2-एमिनोब्यूटेन

कार्बोक्जिलिक एसिड के एमाइड सेभी उपलब्ध है अमाइन,और न केवल प्राथमिक, बल्कि एल्केलामाइड्स से - द्वितीयक और डायलकेलामाइड्स से - तृतीयक एमाइन।

सर्वप्रथम कार्बोक्सिलिक अम्लों से अमोनिया की क्रिया प्राप्त होती है अमोनियम लवण,उदाहरण के लिए:

प्रोपियोनिक एसिड अमोनियम प्रोपियोनेट

जब अमोनियम नमक को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म किया जाता है, तो पानी भाप के रूप में निकलता है और एक एमाइड बनता है:

अमोनियम प्रोपियोनेट प्रोपियोनिक एसिड एमाइड

एमाइड का हाइड्रोजनीकरणप्लेटिनम समूह उत्प्रेरकों पर परिणाम होता है प्राथमिक अमाइनऔर पानी:

प्रोपियोमाइड प्रोपाइलामाइन

यदि उपरोक्त प्रतिक्रियाओं में से पहली में अमोनिया के बजाय हम लेते हैं प्राथमिक अमीन, उसके बाद एमाइड हाइड्रोजनीकरणसफल होना माध्यमिक अमीन:

एसिटिक एसिड 1-एमिनोप्रोपेन प्रोपीलामोनियम एसीटेट

एसिटिक एसिड प्रोपीलामाइड

एथिलप्रोपाइलामाइन - माध्यमिक अमीन

यदि इन तीन प्रतिक्रियाओं में से पहली में अमोनिया के बजाय हम लेते हैं माध्यमिक अमीन, उसके बाद एमाइड हाइड्रोजनीकरणसफल होना तृतीयक अमीन:

3-मिथाइलबुटानोइक एसिड

अमीन प्राप्त करने के लिए, आज बड़ी संख्या में विभिन्न विधियों की खोज की गई है। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण पर अलग-अलग अध्यायों में चर्चा की जाएगी:

• अमोनिया और अमाइन का प्रत्यक्ष क्षारीकरण;
• अप्रत्यक्ष क्षारीकरण;
• वसूली के तरीके;
• कार्बोक्जिलिक एसिड से प्राथमिक अमाइन की तैयारी। हॉफमैन, कर्टियस और श्मिट की पुनर्व्यवस्था।

ऐमीनों को तैयार करने की उपरोक्त विधियाँ उनके अनुप्रयोग के क्षेत्रों, उनकी उपलब्धता और उप-उत्पादों की संख्या में भिन्न हैं। इसी अध्याय में, ऐमीन प्राप्त करने के सामान्य पैटर्न और उन्हें प्राप्त करने के कुछ अन्य विशिष्ट तरीकों पर संक्षेप में विचार किया जाएगा।

ऐमीन बनाने की सामान्य विधियाँ

वे दरार प्रतिक्रियाओं के दौरान होते हैं: एमाइड्स (हॉफमैन पुनर्व्यवस्था), हाइड्रॉक्सैमिक एसिड और उनके डेरिवेटिव (लॉसन पुनर्व्यवस्था), एज़ाइड्स (कर्टियस, श्मिट पुनर्व्यवस्था), ऑक्सीम्स, केटोन्स (बेकमैन पुनर्व्यवस्था)। इन पुनर्व्यवस्थाओं के पीछे प्रेरक शक्ति एक इलेक्ट्रॉन की कमी वाले नाइट्रोजन परमाणु का निर्माण है।

हानि पुनर्व्यवस्था

इस प्रतिक्रिया में मूल रूप से हॉफमैन और कर्टियस पुनर्व्यवस्था के समान मध्यवर्ती उत्पाद है। इस तरह की पुनर्व्यवस्था को अंजाम देने के लिए, हाइड्रॉक्सैमिक एसिड और उनके डेरिवेटिव का उपयोग किया जाता है, जो डिहाइड्रेटिंग एजेंटों ($P_2O_5$, $SOCl_2$, पॉलीफॉस्फोरिक एसिड, आदि) की कार्रवाई के तहत क्रमिक रूप से एसिलनाइट्रीन, फिर आइसोसाइनेट और फिर अमीन बनाते हैं।

अमीन्स- ये कार्बनिक यौगिक हैं जिनमें हाइड्रोजन परमाणु (शायद एक से अधिक) को हाइड्रोकार्बन रेडिकल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। सभी अमाइन में विभाजित हैं:

• प्राथमिक अमाइन;
• माध्यमिक अमाइन;
• तृतीयक अमाइन.

अमोनियम लवण के अनुरूप भी हैं - प्रकार के चतुर्धातुक लवण [ आर 4 एन] + क्लोरीन - .

कट्टरपंथी के प्रकार पर निर्भर करता है अमीन्सहो सकता है:

• स्निग्ध अमाइन;
• सुगंधित (मिश्रित) अमाइन।

एलिफैटिक लिमिटिंग एमाइन।

सामान्य सूत्र सी एन एच 2 एन +3 एन.

अमाइन की संरचना।

नाइट्रोजन परमाणु sp 3 संकरण में है। चौथे गैर-संकर कक्षीय पर इलेक्ट्रॉनों का एक अकेला जोड़ा है, जो अमाइन के मुख्य गुणों को निर्धारित करता है:

इलेक्ट्रॉन दाता प्रतिस्थापक नाइट्रोजन परमाणु पर इलेक्ट्रॉन घनत्व को बढ़ाते हैं और ऐमीनों के मूल गुणों को बढ़ाते हैं, इस कारण द्वितीयक ऐमीन प्राथमिक की तुलना में प्रबल क्षारक होते हैं, क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु में 2 रेडिकल 1 से अधिक इलेक्ट्रॉन घनत्व बनाते हैं।

तृतीयक परमाणुओं में, स्थानिक कारक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है: चूंकि 3 रेडिकल नाइट्रोजन की अकेली जोड़ी को अस्पष्ट करते हैं, जो अन्य अभिकर्मकों के लिए "दृष्टिकोण" करना मुश्किल है, ऐसे अमाइन की मूलता प्राथमिक या माध्यमिक वाले से कम है।

अमाइन का आइसोमेरिज्म।

अमीनों को कार्बन कंकाल के समरूपता, अमीनो समूह की स्थिति के समरूपता की विशेषता है:

अमीन्स का नाम क्या है?

नाम आमतौर पर हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स (वर्णमाला क्रम में) को सूचीबद्ध करता है और अंत -माइन जोड़ता है:

अमाइन के भौतिक गुण।

पहले 3 अमीन गैस हैं, स्निग्ध श्रृंखला के मध्य सदस्य तरल हैं, और उच्चतर ठोस हैं। ऐमीनों का क्वथनांक संगत हाइड्रोकार्बन के क्वथनांक से अधिक होता है, क्योंकि तरल चरण में, अणु में हाइड्रोजन बांड बनते हैं।

अमाइन पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं; जैसे-जैसे हाइड्रोकार्बन रेडिकल बढ़ता है, घुलनशीलता कम होती जाती है।

अमीन प्राप्त करना।

1. अमोनिया का क्षारीकरण (मुख्य विधि), जो तब होता है जब एक अल्काइल हैलाइड को अमोनिया के साथ गर्म किया जाता है:

यदि ऐल्किल हैलाइड अधिक मात्रा में है, तो प्राथमिक ऐमीन एक ऐल्किलीकरण अभिक्रिया में प्रवेश कर सकता है, द्वितीयक या तृतीयक ऐमीन में बदल सकता है:

2. नाइट्रो यौगिकों की वसूली:

अमोनियम सल्फाइड का प्रयोग किया जाता है ज़िनिन प्रतिक्रिया), अम्लीय वातावरण में जस्ता या लोहा, क्षारीय वातावरण में एल्यूमीनियम, या गैस चरण में हाइड्रोजन।

3. नाइट्राइल की रिकवरी। उपयोग LiAlH 4:

4. अमीनो एसिड का एंजाइमेटिक डीकार्बाक्सिलेशन:

अमाइन के रासायनिक गुण।

सभी अमीन्स- मजबूत आधार, और स्निग्ध वाले अमोनिया से अधिक मजबूत होते हैं।

जलीय विलयन क्षारीय प्रकृति के होते हैं।

अमीन्स ने हमारे जीवन में काफी अप्रत्याशित रूप से प्रवेश किया। कुछ समय पहले तक ये जहरीले पदार्थ थे, जिनकी टक्कर से मौत हो सकती थी। और अब, डेढ़ सदी के बाद, हम सक्रिय रूप से सिंथेटिक फाइबर, कपड़े, निर्माण सामग्री, रंगों का उपयोग कर रहे हैं, जो अमाइन पर आधारित हैं। नहीं, वे सुरक्षित नहीं बने, लोग बस उन्हें "वश में" करने और उन्हें वश में करने में सक्षम थे, अपने लिए कुछ लाभ प्राप्त कर रहे थे। किसके बारे में, और हम आगे बात करेंगे।

परिभाषा

समाधान या यौगिकों में एनिलिन के गुणात्मक और मात्रात्मक निर्धारण के लिए, एक प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है जिसके अंत में 2,4,6-ट्राइब्रोमैनिलिन के रूप में एक सफेद अवक्षेप टेस्ट ट्यूब के नीचे गिरता है।

प्रकृति में अमाइन

अमीन प्रकृति में हर जगह विटामिन, हार्मोन, चयापचय मध्यवर्ती के रूप में पाए जाते हैं, वे जानवरों और पौधों में भी पाए जाते हैं। इसके अलावा, जब जीवित जीव सड़ते हैं, तो मध्यम अमाइन भी प्राप्त होते हैं, जो तरल अवस्था में, हेरिंग ब्राइन की एक अप्रिय गंध फैलाते हैं। साहित्य में व्यापक रूप से वर्णित "कैडवेरिक जहर" अमाइन के विशिष्ट एम्बरग्रीस के कारण ठीक दिखाई दिया।

लंबे समय से हम जिन पदार्थों पर विचार कर रहे हैं, वे एक समान गंध के कारण अमोनिया के साथ भ्रमित थे। लेकिन उन्नीसवीं सदी के मध्य में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ वर्टज़ मिथाइलमाइन और एथिलमाइन को संश्लेषित करने और यह साबित करने में सक्षम थे कि वे जलने पर हाइड्रोकार्बन छोड़ते हैं। यह उल्लिखित यौगिकों और अमोनिया के बीच मूलभूत अंतर था।

औद्योगिक परिस्थितियों में ऐमीन प्राप्त करना

चूंकि एमाइन में नाइट्रोजन परमाणु सबसे कम ऑक्सीकरण अवस्था में होता है, इसलिए नाइट्रोजन युक्त यौगिकों की कमी उन्हें प्राप्त करने का सबसे सरल और सबसे सस्ता तरीका है। यह वह है जो अपने सस्तेपन के कारण औद्योगिक अभ्यास में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

पहली विधि नाइट्रो यौगिकों की कमी है। जिस प्रतिक्रिया के दौरान एनिलिन का निर्माण होता है उसका नाम वैज्ञानिक ज़िनिन ने रखा है और पहली बार उन्नीसवीं शताब्दी के मध्य में किया गया था। दूसरी विधि लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड के साथ एमाइड को कम करना है। प्राथमिक ऐमीन को नाइट्राइल से भी अपचयित किया जा सकता है। तीसरा विकल्प एल्केलाइज़ेशन रिएक्शन है, यानी अमोनिया के अणुओं में अल्काइल समूहों का परिचय।

अमाइन का अनुप्रयोग

अपने आप में, शुद्ध पदार्थों के रूप में, अमाइन का उपयोग बहुत कम होता है। एक दुर्लभ उदाहरण पॉलीइथाइलीनपॉलीमाइन (PEPA) है, जो एपॉक्सी राल को घर में ठीक करना आसान बनाता है। मूल रूप से एक प्राथमिक, तृतीयक या द्वितीयक अमीन विभिन्न कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन में एक मध्यवर्ती है। सबसे लोकप्रिय एनिलिन है। यह एनिलिन रंगों के एक बड़े पैलेट का आधार है। अंत में जो रंग निकलेगा वह सीधे चयनित कच्चे माल पर निर्भर करता है। शुद्ध एनिलिन नीला रंग देता है, जबकि एनिलिन, ऑर्थो- और पैरा-टोल्यूडीन का मिश्रण लाल होगा।

नायलॉन और अन्य जैसे पॉलियामाइड प्राप्त करने के लिए एलिफैटिक एमाइन की आवश्यकता होती है। इनका उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग के साथ-साथ रस्सियों, कपड़ों और फिल्मों के उत्पादन में किया जाता है। इसके अलावा, पॉलीयुरेथेन के निर्माण में स्निग्ध डायसोसायनेट का उपयोग किया जाता है। उनके असाधारण गुणों (हल्कापन, ताकत, लोच और किसी भी सतह से जुड़ने की क्षमता) के कारण, वे निर्माण (बढ़ते फोम, गोंद) और जूता उद्योग (एंटी-स्लिप तलवों) में मांग में हैं।

चिकित्सा एक अन्य क्षेत्र है जहाँ अमीन का उपयोग किया जाता है। रसायन विज्ञान उनसे सल्फोनामाइड समूह के एंटीबायोटिक दवाओं को संश्लेषित करने में मदद करता है, जिन्हें सफलतापूर्वक दूसरी पंक्ति की दवाओं के रूप में उपयोग किया जाता है, अर्थात आरक्षित वाले। मामले में बैक्टीरिया आवश्यक दवाओं के लिए प्रतिरोध विकसित करते हैं।

मानव शरीर पर हानिकारक प्रभाव

यह ज्ञात है कि अमीन बहुत जहरीले पदार्थ हैं। उनके साथ कोई भी बातचीत स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचा सकती है: वाष्प की साँस लेना, खुली त्वचा के संपर्क में आना या शरीर में यौगिकों का अंतर्ग्रहण। मृत्यु ऑक्सीजन की कमी से होती है, क्योंकि अमाइन (विशेष रूप से, एनिलिन) रक्त हीमोग्लोबिन से बंधते हैं और इसे ऑक्सीजन अणुओं को पकड़ने से रोकते हैं। खतरनाक लक्षण सांस की तकलीफ, नीला नासोलैबियल त्रिकोण और उंगलियां, क्षिप्रहृदयता (तेजी से सांस लेना), क्षिप्रहृदयता, चेतना की हानि हैं।

शरीर के नंगे क्षेत्रों पर इन पदार्थों के संपर्क के मामले में, शराब के साथ पहले से सिक्त रूई के साथ उन्हें जल्दी से निकालना आवश्यक है। यह यथासंभव सावधानी से किया जाना चाहिए ताकि संदूषण के क्षेत्र में वृद्धि न हो। यदि विषाक्तता के लक्षण दिखाई देते हैं, तो आपको निश्चित रूप से डॉक्टर से परामर्श करना चाहिए।

एलीफैटिक एमाइन तंत्रिका और हृदय प्रणाली के लिए एक जहर है। वे यकृत समारोह के अवसाद, इसके अध: पतन और यहां तक ​​​​कि मूत्राशय के ऑन्कोलॉजिकल रोगों का कारण बन सकते हैं।