Menurut sifat substituen hidrokarbon, amina dibagi menjadi:

Fitur struktural umum amina

Sama seperti dalam molekul amonia, dalam molekul amina apa pun, atom nitrogen memiliki pasangan elektron tidak terbagi yang diarahkan ke salah satu simpul dari tetrahedron yang terdistorsi:

Untuk alasan ini, amina, seperti amonia, memiliki sifat dasar yang nyata.

Jadi, amina, seperti amonia, bereaksi secara terbalik dengan air, membentuk basa lemah:

Ikatan kation hidrogen dengan atom nitrogen dalam molekul amina diimplementasikan menggunakan mekanisme donor-akseptor karena pasangan elektron bebas atom nitrogen. Batas amina adalah basa yang lebih kuat dibandingkan dengan amonia, karena. dalam amina tersebut, substituen hidrokarbon memiliki efek induktif positif (+). Dalam hal ini, kerapatan elektron pada atom nitrogen meningkat, yang memfasilitasi interaksinya dengan kation H +.

Amina aromatik, jika gugus amino terhubung langsung ke inti aromatik, menunjukkan sifat dasar yang lebih lemah dibandingkan dengan amonia. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa pasangan elektron bebas atom nitrogen bergeser ke arah sistem aromatik dari cincin benzena, akibatnya kerapatan elektron pada atom nitrogen menurun. Pada gilirannya, ini menyebabkan penurunan sifat dasar, khususnya kemampuan untuk berinteraksi dengan air. Jadi, misalnya, anilin hanya bereaksi dengan asam kuat, dan praktis tidak bereaksi dengan air.

Sifat kimia amina jenuh

Seperti yang telah disebutkan, amina bereaksi secara reversibel dengan air:

Larutan amina dalam air memiliki reaksi basa lingkungan, karena disosiasi basa yang dihasilkan:

Amina jenuh bereaksi dengan air lebih baik daripada amonia karena sifat dasarnya yang lebih kuat.

Sifat utama amina jenuh meningkat dalam seri.

Amina pembatas sekunder adalah basa yang lebih kuat daripada amina pembatas primer, yang pada gilirannya merupakan basa yang lebih kuat daripada amonia. Mengenai sifat dasar amina tersier, dalam hal reaksi dalam larutan berair, sifat dasar amina tersier jauh lebih buruk daripada amina sekunder, dan bahkan sedikit lebih buruk daripada amina primer. Hal ini disebabkan oleh hambatan sterik, yang secara signifikan mempengaruhi laju protonasi amina. Dengan kata lain, tiga substituen "menghalangi" atom nitrogen dan mencegah interaksinya dengan kation H +.

Interaksi dengan asam

Baik amina jenuh bebas dan larutan berairnya berinteraksi dengan asam. Dalam hal ini, garam terbentuk:

Karena sifat dasar amina jenuh lebih jelas daripada sifat amonia, amina tersebut bereaksi bahkan dengan asam lemah, seperti karbonat:

Garam amina adalah padatan yang sangat larut dalam air dan sukar larut dalam pelarut organik non-polar. Interaksi garam amina dengan alkali menyebabkan pelepasan amina bebas, mirip dengan bagaimana amonia digantikan oleh aksi alkali pada garam amonium:

2. Amina pembatas primer bereaksi dengan asam nitrit untuk membentuk alkohol yang sesuai, nitrogen N 2 dan air. Sebagai contoh:

Ciri khas dari reaksi ini adalah pembentukan gas nitrogen, sehubungan dengan itu kualitatif untuk amina primer dan digunakan untuk membedakannya dari sekunder dan tersier. Perlu dicatat bahwa paling sering reaksi ini dilakukan dengan mencampurkan amina bukan dengan larutan asam nitrit itu sendiri, tetapi dengan larutan garam asam nitrit (nitrit) dan kemudian menambahkan asam mineral kuat ke dalam campuran ini. Ketika nitrit berinteraksi dengan asam mineral kuat, asam nitrit terbentuk, yang kemudian bereaksi dengan amina:

Amina sekunder memberikan cairan berminyak di bawah kondisi yang sama, yang disebut N-nitrosamin, tetapi reaksi ini tidak terjadi dalam tugas USE nyata dalam kimia. Amina tersier tidak bereaksi dengan asam nitrit.

Pembakaran sempurna dari setiap amina mengarah pada pembentukan karbon dioksida, air dan nitrogen:

Interaksi dengan haloalkana

Patut dicatat bahwa garam yang persis sama diperoleh dengan aksi hidrogen klorida pada amina yang lebih tersubstitusi. Dalam kasus kami, selama interaksi hidrogen klorida dengan dimetilamin:

Mendapatkan amina:

1) Alkilasi amonia dengan haloalkana:

Dalam kasus kekurangan amonia, alih-alih amina, garamnya diperoleh:

2) Reduksi oleh logam (menjadi hidrogen dalam rangkaian aktivitas) dalam media asam:

diikuti dengan perlakuan larutan dengan alkali untuk melepaskan amina bebas:

3) Reaksi amonia dengan alkohol dengan melewatkan campurannya melalui aluminium oksida yang dipanaskan. Tergantung pada proporsi alkohol / amina, amina primer, sekunder atau tersier terbentuk:

Sifat kimia anilin

anilin - nama sepele aminobenzena, yang memiliki rumus:

Seperti yang dapat dilihat dari ilustrasi, dalam molekul anilin gugus amino terhubung langsung ke cincin aromatik. Dalam amina seperti itu, seperti yang telah disebutkan, sifat-sifat dasarnya jauh lebih sedikit diucapkan daripada di amonia. Jadi, khususnya, anilin praktis tidak bereaksi dengan air dan asam lemah seperti karbonat.

Interaksi anilin dengan asam

Anilin bereaksi dengan asam anorganik kuat dan cukup kuat. Dalam hal ini, garam fenilammonium terbentuk:

Interaksi anilin dengan halogen

Seperti yang telah disebutkan di awal bab ini, gugus amino dalam amina aromatik ditarik ke dalam cincin aromatik, yang pada gilirannya mengurangi kerapatan elektron pada atom nitrogen, dan akibatnya meningkatkannya dalam inti aromatik. Peningkatan kerapatan elektron dalam inti aromatik mengarah pada fakta bahwa reaksi substitusi elektrofilik, khususnya reaksi dengan halogen, berlangsung jauh lebih mudah, terutama pada posisi orto dan para relatif terhadap gugus amino. Jadi, anilin mudah berinteraksi dengan air brom, membentuk endapan putih 2,4,6-tribromanilin:

Reaksi ini bersifat kualitatif untuk anilin dan seringkali memungkinkan Anda untuk menentukannya di antara senyawa organik lainnya.

Interaksi anilin dengan asam nitrit

Anilin bereaksi dengan asam nitrat, tetapi karena kekhususan dan kompleksitas reaksi ini, itu tidak terjadi dalam ujian nyata dalam kimia.

Reaksi alkilasi anilin

Dengan bantuan alkilasi berurutan anilin pada atom nitrogen dengan turunan halogen dari hidrokarbon, amina sekunder dan tersier dapat diperoleh:

Sifat kimia asam amino

Asam amino menyebut senyawa dalam molekul yang memiliki dua jenis gugus fungsi - gugus amino (-NH 2) dan karboksi- (-COOH).

Dengan kata lain, asam amino dapat dianggap sebagai turunan dari asam karboksilat, di mana satu atau lebih atom hidrogen digantikan oleh gugus amino.

Jadi, rumus umum asam amino dapat ditulis sebagai (NH 2) x R(COOH) y, di mana x dan y paling sering sama dengan satu atau dua.

Karena asam amino memiliki gugus amino dan gugus karboksil, mereka menunjukkan sifat kimia yang mirip dengan amina dan asam karboksilat.

Sifat asam dari asam amino

Pembentukan garam dengan alkali dan karbonat logam alkali

Esterifikasi asam amino

Asam amino dapat masuk ke dalam reaksi esterifikasi dengan alkohol:

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 OH → NH 2 CH 2 COOCH 3 + H 2 O

Sifat dasar asam amino

1. Pembentukan garam pada interaksi dengan asam

NH 2 CH 2 COOH + HCl → + Cl -

2. Interaksi dengan asam nitrit

NH 2 -CH 2 -COOH + HNO 2 → HO-CH 2 -COOH + N 2 + H 2 O

Catatan: interaksi dengan asam nitrit berlangsung dengan cara yang sama seperti dengan amina primer

3. Alkilasi

NH 2 CH 2 COOH + CH 3 I → + I -

4. Interaksi asam amino satu sama lain

Asam amino dapat bereaksi satu sama lain untuk membentuk peptida - senyawa yang dalam molekulnya mengandung ikatan peptida -C (O) -NH-

Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa dalam kasus reaksi antara dua asam amino yang berbeda, tanpa mengamati beberapa kondisi sintesis tertentu, pembentukan dipeptida yang berbeda terjadi secara bersamaan. Jadi, misalnya, alih-alih reaksi glisin dengan alanin di atas, yang mengarah ke glisilanin, reaksi yang mengarah ke alanilglisin dapat terjadi:

Selain itu, molekul glisin tidak selalu bereaksi dengan molekul alanin. Reaksi peptisasi juga terjadi antara molekul glisin:

Dan alanin:

Selain itu, karena molekul peptida yang dihasilkan, seperti molekul asam amino asli, mengandung gugus amino dan gugus karboksil, peptida itu sendiri dapat bereaksi dengan asam amino dan peptida lain karena pembentukan ikatan peptida baru.

Asam amino individu digunakan untuk menghasilkan polipeptida sintetis atau disebut serat poliamida. Jadi, khususnya, menggunakan polikondensasi asam 6-aminohexanoic (ε-aminocaproic), nilon disintesis dalam industri:

Resin nilon yang diperoleh sebagai hasil dari reaksi ini digunakan untuk produksi serat tekstil dan plastik.

Pembentukan garam internal asam amino dalam larutan berair

Dalam larutan berair, asam amino ada terutama dalam bentuk garam internal - ion bipolar (zwitterion).

amina

Klasifikasi dan nomenklatur

Amina adalah turunan organik dari amonia, di mana satu, dua atau tiga atom hidrogen digantikan oleh radikal. Atas dasar ini, seseorang membedakan utama (RNH 2) sekunder (R 2 NH) dan tersier (R 3 N) amina.

Tergantung pada sifat radikal, amina dapat membatasi atau aromatik, serta membatasi aromatik (metilamin, anilin dan metilanilin, masing-masing). Sebuah radikal bercabang juga dapat melekat pada atom nitrogen (misalnya, tert butylamine), dan polycondensed, yang ditunjukkan oleh contoh adamantylamine (aminoadamantane), yang memiliki efek biologis dan digunakan dalam pengobatan

Menurut prinsip penamaan rasional, nama golongan zat ini terdiri dari nama radikal pada atom nitrogen, yang disebut amina. Atas nama amina primer menurut nomenklatur internasional, atom nitrogen amina diberi nama ami-tetapi, digunakan dengan lokasinya di depan nama rantai hidrokarbon. Namun, banyak amina mempertahankan nama sepele mereka, misalnya, anilin".

Selain gugus amino, substituen lain juga dapat hadir dalam molekul zat organik, seperti halnya, misalnya, dalam kasus asam sulfanilat. Atom nitrogen amina juga dapat dimasukkan dalam siklus jenuh. Amina heterosiklik jenuh termasuk regangan beranggota tiga yang dibangun etilenimina, dengan aktivitas mutagenik yang kuat. Siklus etilenimin adalah bagian dari molekul beberapa obat. Cincin tetrahidropirol dan piperidin yang ada dalam molekul sejumlah alkaloid (termasuk nikotin dan anabasin, lihat Bagian 20.4) dibuat tanpa ketegangan. Dengan partisipasi mereka, serta dengan bantuan cincin morfolina, molekul banyak obat dibangun.

Amina aromatik heterosiklik adalah, misalnya, pirol dan piridin. Akhirnya, gugus amino juga dapat dihubungkan ke suatu heterosiklik, yang diilustrasikan oleh contoh adenin (6-aminopurin), suatu fragmen asam nukleat yang sangat diperlukan.

Turunan amonia juga termasuk zat organik yang dapat dibangun dari garam amonium atau hidroksidanya dengan mengganti keempat atom hidrogen dengan berbagai radikal hidrokarbon, seperti yang dapat dilihat pada contoh tetrametilamonium hidroksida:

Contoh lain dari turunan amonium tetrasubstitusi - basa amonium kuaterner atau garamnya - adalah saraf, zat beracun yang terbentuk selama pembusukan jaringan hewan.

Atom nitrogen kuaterner dapat menjadi bagian dari heterosiklus, misalnya, garam yang sesuai dari deret piridin - garam N-alkilpiridinium. Garam kuaterner ini termasuk beberapa alkaloid. Selain itu, atom nitrogen kuaterner adalah bagian dari banyak zat obat dan beberapa biomolekul.

Contoh di atas menunjukkan keragaman senyawa amino dan signifikansi biomedisnya yang besar. Untuk ini harus ditambahkan bahwa gugus amino adalah bagian dari kelas biomolekul seperti asam amino dan protein, asam nukleat, dan hadir dalam sejumlah turunan alami karbohidrat yang disebut gula amino. Gugus amino adalah gugus fungsional yang paling penting dari alkaloid dan banyak obat untuk berbagai tujuan. Beberapa contoh zat tersebut akan diberikan di bawah ini.

24.3.2. Amina sebagai basa organik

Kehadiran pasangan elektron bebas dari nitrogen memberikan amina sifat-sifat basa. Oleh karena itu, ciri khas amina adalah reaksi dengan asam dengan pembentukan garam amonium yang sesuai, seperti yang dapat dilihat dari reaksi untuk amina pembatas primer:

Demikian pula, garam anilin terbentuk dari anilin, garam piridinium dari piridin, dll. Seperti amonia, amina dalam larutan berair menciptakan lingkungan basa, menurut persamaan:

Secara kuantitatif, kebasaan basa yang mengandung nitrogen dalam media berair dicerminkan oleh nilai konstanta kesetimbangan (KE b ) (lebih sering menggunakan nilai RK b ) ilip / C a (BH +), mencirikan keasaman asam konjugasi dari basa yang diberikan.

Basa terkuat adalah senyawa yang mengandung atom nitrogen, di mana pasangan elektron bebas nitrogen berada di orbital hibrid 5p 3 tunggal (amina alifatik, amonia, asam amino), dan basa terlemah adalah di mana pasangan ini berpartisipasi dalam p , p-konjugasi ( amida, pirol, piridin).

Substituen donor elektron, yang meliputi gugus alkil, harus meningkatkan kebasaan amina, karena mereka meningkatkan kerapatan elektron pada atom nitrogen. Ya, metilamin (pK b = 3.27) adalah basa yang lebih kuat dari amonia (pK b = 4,75), dan dimetilamina (pK b = 3.02) adalah basa yang lebih kuat dari metilamin. Namun, saat menggunakan trimetilamina, bertentangan dengan harapan, kebasaan agak turun. (pK b = 4.10). Alasan untuk ini adalah karena jumlah substituen pada atom nitrogen meningkat, pendekatan proton menjadi semakin sulit. Jadi, di sini kita tidak berbicara tentang elektronik, tetapi efek spasial dari substituen. Efek dari substituen ini disebut sterik faktor.

Amina aromatik adalah basa yang lebih lemah daripada yang jenuh karena efek penarikan elektron dari cincin aromatik. Oleh karena itu, kebasaan piridin juga rendah. Akumulasi substituen fenil secara nyata menekan aktivitas pasangan elektron atom nitrogen. Jadi, pK, difenilamin adalah 13,12, dan trifenilamin tidak menunjukkan sifat basa sama sekali.

Kebasaan pirol yang sangat rendah disebabkan oleh fakta bahwa dalam molekulnya pasangan elektron atom nitrogen terlibat dalam pembentukan ikatan aromatik elektron-bl. Pengikatannya dengan proton membutuhkan pengeluaran energi tambahan yang signifikan. Sebagai hasil dari pembentukan garam pirol, ikatan aromatik dan, akibatnya, stabilitas molekul menghilang. Ini menjelaskan fakta bahwa pirol dalam lingkungan asam dengan cepat diresinifikasi.

Sangat menarik untuk dicatat bahwa efek penarikan elektron yang kuat yang diberikan oleh cincin pirol pada atom nitrogen menyebabkan melemahnya ikatan N-H, karena pirol mampu menunjukkan sifat-sifat asam lemah. (pK sebuah = 17,5).

Di bawah aksi logam aktif seperti kalium, garam kaliumnya, pirol-kalium, dapat dibuat.

Sifat asam dari ikatan N-H dari cincin pirol menjelaskan, khususnya, kemampuan porfin dan turunan alaminya untuk membentuk garam dengan kation logam. Dua cincin pirol dari molekul porfirin dikoordinasikan dengan kation karena pasangan elektron atom nitrogennya, dan dua lainnya - menggantikan atom hidrogen, seperti molekul pirol itu sendiri selama pembentukan pirol-kalium. Garam-garam tersebut adalah klorofil dan hemoglobin.

amina- ini adalah senyawa organik di mana atom hidrogen (mungkin lebih dari satu) digantikan oleh radikal hidrokarbon. Semua amina dibagi menjadi:

• amina primer;
• amina sekunder;
• amina tersier.

Ada juga analog dari garam amonium - garam kuaterner dari jenis [ R 4 N] + Cl - .

Tergantung pada jenis radikal amina dapat:

• amina alifatik;
• amina aromatik (campuran).

Amina pembatas alifatik.

Rumus umum C n H 2 n +3 N.

Struktur amina.

Atom nitrogen dalam hibridisasi sp3. Pada orbital non-hibrida ke-4 adalah pasangan elektron bebas, yang menentukan sifat utama amina:

Substituen donor elektron meningkatkan kerapatan elektron pada atom nitrogen dan meningkatkan sifat dasar amina, untuk alasan ini, amina sekunder adalah basa yang lebih kuat daripada basa primer, karena 2 radikal pada atom nitrogen menciptakan kerapatan elektron yang lebih besar dari 1.

Dalam atom tersier, faktor spasial memainkan peran penting: karena 3 radikal mengaburkan pasangan bebas nitrogen, yang sulit untuk "didekati" dengan reagen lain, kebasaan amina tersebut kurang dari yang primer atau sekunder.

Isomerisme amina.

Amina dicirikan oleh isomerisme kerangka karbon, isomerisme posisi gugus amino:

Apa nama amina?

Nama biasanya mencantumkan radikal hidrokarbon (dalam urutan abjad) dan menambahkan akhiran -amina:

Sifat fisik amina.

3 amina pertama adalah gas, anggota tengah dari deret alifatik adalah cairan, dan yang lebih tinggi adalah padatan. Titik didih amina lebih tinggi dari pada hidrokarbon yang sesuai, karena dalam fase cair, ikatan hidrogen terbentuk dalam molekul.

Amina sangat larut dalam air; sebagai radikal hidrokarbon tumbuh, kelarutan menurun.

Mendapatkan amina.

1. Alkilasi amonia (metode utama), yang terjadi ketika alkil halida dipanaskan dengan amonia:

Jika alkil halida berlebih, maka amina primer dapat masuk ke dalam reaksi alkilasi, berubah menjadi amina sekunder atau tersier:

2. Pemulihan senyawa nitro:

Amonium sulfida digunakan Reaksi zinin), seng atau besi dalam lingkungan asam, aluminium dalam lingkungan basa, atau hidrogen dalam fase gas.

3. Pemulihan nitril. menggunakan LiAlH4:

4. Dekarboksilasi enzimatik asam amino:

Sifat kimia amina.

Semua amina- basa kuat, dan basa alifatik lebih kuat dari amonia.

Larutan berair bersifat basa.

Setiap amina memiliki pasangan elektron bebas pada atom nitrogennya. Ketika amina memasuki air, proton dari air dapat membentuk ikatan polar kovalen baru dengan atom nitrogen melalui mekanisme donor-akseptor, sehingga memberikan ion alkil atau arylammonium. Air yang kehilangan proton berubah menjadi ion hidroksida. Lingkungan menjadi basa. Jadi amina adalah basa. Kekuatan basa ini tergantung pada sifat dan jumlah radikal yang berasosiasi dengan nitrogen. Radikal alifatik, seperti metil, etil, dll., menunjukkan sifat donor elektronnya, meningkatkan kebasaan amina. Radikal aromatik, sebaliknya, sangat mengurangi kebasaan karena delokalisasi pasangan elektron di sepanjang cincin benzena. Menurut teori resonansi Linus Pauling, terlihat seperti ini:

Seperti yang dapat dilihat, pasangan elektron bebas terdapat pada atom nitrogen hanya di salah satu struktur resonansi (bentuk mesomerik). Dalam tiga struktur bipolar lainnya pada atom nitrogen, sebaliknya, ada muatan "+", yang secara alami mencegah protonasi. Ini adalah alasan penurunan tajam dalam kebasaan. Ketersediaan di tentang- dan P- posisi muatan negatif memungkinkan kita untuk menyarankan bahwa mudah untuk reaksi substitusi elektrofilik untuk melanjutkan tepat ke posisi ini, di mana partikel yang menyerang adalah kation (misalnya,

) Contoh reaksi jenis ini dengan amina aromatik akan diberikan di bawah ini.

Secara kuantitatif, kekuatan basa dicirikan oleh nilai K b atau logaritma negatifnya pK b. Indeks "b" berarti bahwa kita berbicara tentang konstanta kesetimbangan antara basa - basa, yang merupakan amina dan asam konjugatnya, yaitu ion amonium:

Menurut definisi, reaksi reversibel seperti itu dijelaskan oleh ekspresi analitik:

Karena konsentrasi air dalam larutan encer praktis konstan dan sama dengan 55,5 perempuan jalang, kemudian dimasukkan ke dalam konstanta kesetimbangan "baru":

Mengalikan pembilang dan penyebut ruas kanan persamaan dengan [Н + ] dan dengan mempertimbangkan bahwa [Н + ] [OH - ] = K w = 10 -14 kita memperoleh:

Mengambil logaritma dari ekspresi analitik ini menggunakan logaritma desimal,

kita sampai pada persamaan:

Membalikkan tanda dan memperkenalkan notasi yang diterima secara umum: - lg = p, kita dapatkan:

Karena logaritma satuan untuk basa apa pun adalah nol, dan 14 adalah pH = pOH, jelaslah bahwa pKa b sesuai dengan nilai konsentrasi ion hidroksil di mana setengah dari kation amonium akan lewat dengan eliminasi proton menjadi amina bebas. Nilai pKa b untuk basa sama dengan nilai pKa a untuk asam. Di bawah ini adalah tabel, yang datanya menunjukkan pengaruh sifat radikal dan jumlahnya terhadap nilai konstanta kebasaan berbagai amina.

Nama yayasan	Rumus Dasar	Tipe dasar	K b pada 25 o C	Nilai pKa b pada 25 ° C
Amonia			1,75 10 -5	4,75
metilamin		Utama alifat.	4,60 10 - 4	3,34
etilamina		Utama alifat.	6,50 10 - 4	3,19
Butilamina		Utama alifat.	4,00 10 - 4	3,40
Isobutiamine		Utama alifat.	2,70 10 - 4	3,57
Ulangan-butilamin		Utama alifat.	3,60 10 - 4	3,44
Tret-butilamin		Utama alifat.	2,80 10 - 4	3,55
benzilamina		Utama alifat.	2,10 10 -5	4,67
dimetilamina		Sekunder alifat.	5,40 10 -4	3,27
dietilamina		Sekunder alifat.	1,20 10 - 3	2,91
trimetilamina		Tersier alifat.	6,50 10 -5	4,19
Trietilamina		Tersier alifat.	1,00 10 - 3	3,00
anilin		Utama aroma.	4,30 10 - 10	9,37
P-toluidin		Utama aroma.	1,32 10 -9	8,88
P-nitroanilin		Utama aroma.	1,00 10 - 13	13,0
N,N-dimetilanilin		Tersier aromatik berlemak	1,40 10 -9	8,85
difenilamin		Sekunder aroma.	6,20 10 -14	13,21
piridin		Heteroaromatik	1,50 10 - 9	8,82
kuinolin		Heteroaromatik	8,70 10 -10	9,06
Piperidin		Sekunder alifat. dan heterosiklik	1,33 10 -3	3,88
Hidrazin			9,30 10 -7	6,03
Hidroksilamina			8,90 10 - 9	8,05
etanolamin		Melecut. perv. alif.	1,80 10 - 5	4,75

Data dalam tabel memungkinkan kami untuk menarik kesimpulan berikut:

1) Amina alifatik adalah basa yang jauh lebih kuat daripada basa aromatik (sekitar 100.000 - 1.000.000 kali)

2) Amina heteroaromatik memiliki kebasaan yang mirip dengan yang aromatik.

3) Kebasaan amina aromatik sangat dipengaruhi oleh substituen yang terletak di pasangan- posisi pada gugus amino. Substituen penyumbang elektron meningkatkan kebasaan amina, sedangkan substituen penarik elektron menurunkannya secara tajam. Rasio kebasaan amina aromatik yang mengandung gugus metil dan nitro pada posisi yang ditunjukkan adalah sekitar 10.000:1.

4) Amina alifatik sekunder sedikit lebih basa daripada yang primer, sedangkan yang tersier memiliki kebasaan pada tingkat yang sama.

5) Sifat radikal pada amina primer tidak berpengaruh nyata terhadap kebasaan amina.

6) Amina heterosiklik jenuh memiliki kebasaan pada tingkat amina alifatik sekunder.

7) Lemak aromatik amina memiliki kebasaan pada tingkat amina aromatik.

8) Amina aromatik sekunder memiliki kebasaan sekitar 10.000 kali lebih sedikit daripada yang primer.

9) Atom elektronegatif yang terikat dalam molekul dengan atom nitrogen dari gugus amino menurunkan kebasaannya sebesar 10 (nitrogen) dan 1000 kali (oksigen).

10) Sebuah atom oksigen yang dipisahkan dari gugus amino oleh dua gugus metilen menurunkan kebasaannya hanya 67 kali.

Perlu juga dicatat bahwa kebasaan amida asam karena efek penarikan elektron dari gugus karbonil sangat rendah - bahkan lebih rendah daripada amina aromatik sekunder: untuk asetamida pKa b = 13,52; asetanilida pK b = 13,60 dan urea pK b = 13,82

asetamida asetanilida urea

Seperti alasan amina primer, sekunder dan tersier reaksi dengan asam:

propilamina propilamonium bromida

dimetilamin dimetilamonium sulfat

trimetilamina trimetilamonium perklorat

Dengan asam polibasa dapat membentuk tidak hanya medium, tetapi dan garam asam:

dimetilamin dimetilamonium hidrogen sulfat

methylisobutylamine methylisobutylammonium dihydroorthophosphate

Aromatik primer, sebaik amina aromatik lemak sekunder dan tersier dengan larutan encer asam kuat juga memberikan garam:

Juga mampu membentuk garam Di bawah pengaruh asam kuat pekat, tapi pada pengenceran dengan air garam ini terhidrolisis, memberikan basa lemah, yaitu mulai amina:

Seperti fondasi yang sangat lemah, jangan beri garam baik dengan klorida pekat maupun dengan asam sulfat. Benar, trifenilamina masih memberikan perklorat dengan asam perklorat:

.

Amina alifatik primer bereaksi dalam dua tahap: yang pertama, sangat tidak stabil dalam air bahkan ketika didinginkan garam diazonium, yang pada tahap kedua bereaksi dengan air untuk membentuk alkohol:

propilamina propildiazonium klorida

propanol-1

Dalam reaksi amina primer dengan natrium nitrit dan asam klorida, kehabisan gas(gelembung terlihat jelas) dan bau amis perubahan amina untuk alkohol adalah reaksi kualitatif terhadap amina alifatik primer.

Jika kita jumlahkan kedua reaksi di atas, kita peroleh:

Amina sekunder bereaksi dengan cara yang sama sekali berbeda: di bawah aksi natrium nitrit dan asam klorida, N-nitrosamine- sangat tahan bahkan ketika koneksi dipanaskan:

methylethylamine N-nitrosomethylethiamin

Dalam reaksi amina alifatik sekunder dengan natrium nitrit dan asam klorida, pembentukan minyak kuning, kurang larut dalam air dan dengan bau yang sangat tidak menyenangkan adalah reaksi kualitatif terhadap amina alifatik sekunder.

nitrosamin - karsinogen: terlepas dari tempat dan metode masuk ke dalam tubuh hewan percobaan, mereka menyebabkan kanker hati. Banyak digunakan dalam onkologi eksperimental. Mereka bertindak secara resorptif, yaitu melalui kulit.

Amina alifatik tersier bereaksi dari campuran natrium nitrit dan asam klorida hanya dengan asam:

Tidak ada efek yang terlihat dalam reaksi ini. Baunya mereda.

Amina aromatik primer bereaksi dengan pembentukan yang relatif stabil pada suhu 0 sampai 5 o C garam diazonium. Reaksi ini pertama kali diterbitkan pada tahun 1858 dalam jurnal kimia Jerman oleh Peter Griess dan menyandang namanya:

Reaksi Griess melibatkan banyak homolog anilin yang mengandung substituen alkil dalam o-, m- dan P-posisi pada gugus amino:

Ini juga termasuk turunan anilin yang mengandung akseptor elektron, substituen donor elektron dan substituen dari kelompok khusus, misalnya:

Dengan asam hidrobromat, reaksinya lebih cepat, tetapi jarang digunakan dan hanya di laboratorium karena mahalnya biaya dan kelangkaan asam ini.

Dalam produksi garam, diazonium segera digunakan untuk melakukan tahap sintesis berikut, tetapi di laboratorium mereka sering diisolasi dengan reaksi pertukaran dengan larutan jenuh natrium tetrafluoroborat:

Garam diazonium paling sering digunakan untuk memperoleh banyak pewarna azo dengan menggabungkan azo dengan fenol (naftol) dan amina tersier aromatik, misalnya:

Pewarna azo yang dihasilkan adalah indikator pH: dalam lingkungan asam, karena pembentukan ikatan hidrogen, ia memiliki struktur datar di mana efek donor elektron dari gugus hidroksil melemah - bentuk ini berwarna kuning. Dalam gugus basa, sebuah proton putus dari gugus hidroksil, "ion fenolat" muncul, yang merupakan substituen ED terkuat, dan warnanya berubah menjadi merah-oranye:

Peran soda dalam reaksi kopling azo adalah pengikatan asam klorida (atau asam kuat lainnya) yang dihasilkan menjadi garam asam - natrium bikarbonat:

Campuran natrium karbonat dan bikarbonat adalah larutan penyangga yang menciptakan lingkungan yang sedikit basa.

Dengan amina aromatik tersier, kopling azo harus terjadi dalam media yang sedikit asam, yang dipastikan dengan penambahan garam yang terhidrolisis pada anion, misalnya natrium asetat. Dalam media asam kuat, amina memberikan garam amonium, kation yang secara alami tidak bereaksi dengan kation diazonium.

Natrium asetat langsung bereaksi dengan asam klorida yang dihasilkan. Hasilnya adalah larutan buffer yang terdiri dari asam asetat lemah dan natrium asetat berlebih. Ini menyediakan lingkungan yang sedikit asam:

Amina aromatik sekunder reaksi dengan natrium nitrit dan asam klorida dengan pendidikan N-nitrosamine. Misalnya, N-methylaniline memberikan N-nitroso-N-methylaniline - minyak kuning dengan bau yang sangat tidak menyenangkan yang mengeras pada 13 ° C:

N-nitrosoamines aromatik, seperti yang alifatik, adalah karsinogen. Mereka juga menyebabkan kanker hati, dan juga digunakan dalam onkologi eksperimental.

N-nitrosoamines aromatik di bawah aksi kloro- atau hidrogen bromida kering atau di bawah aksi asam sulfat pekat mengalami penataan ulang yang pertama kali diterbitkan pada tahun 1886 dalam jurnal kimia Jerman oleh O. Fischer dan E. Hepp. Dalam kondisi ini, kelompok nitroso secara selektif ditransfer ke P-posisi:

Penataan ulang yang dihasilkan dari 4-nitroso-N-methylaniline memiliki sifat fisik dan aktivitas biologis yang sangat berbeda. Ini adalah padatan hijau dengan titik leleh 113 ° C. Ini berfluoresensi dalam larutan dalam pelarut organik. Ini bukan karsinogen, namun menyebabkan dermatitis.

Amina aromatik tersier reaksi dengan natrium nitrit dan asam klorida, Memberi senyawa C-nitroso. Gugus nitroso secara selektif diarahkan ke P-posisi:

Senyawa C-nitroso mudah direduksi oleh hidrogen pada nikel Raney. Dalam hal ini, dialkyldiamina yang tidak simetris diperoleh, misalnya:

Garam amina alifatik dan aromatik dapat dengan mudah diubah kembali menjadi amina oleh aksi alkali, misalnya:

propilamonium perklorat propilamina

metilpropilamonium hidrogen sulfat metilpropilamin

Basa amonium kuarterner, Sebaliknya, mereka dapat diterjemahkan menjadi garam amonium kuaterner tindakan asam:

Dimethylethylisopropylammonium hydroxide Dimethylethylisopropylammonium chloride

Seperti yang Anda lihat, ini adalah reaksi umum menetralkan alkali dengan asam - garam dan air diperoleh.

Pada halaman 19 dari manual ini, disarankan bahwa reaksi substitusi elektrofilik dalam amina aromatik dapat dengan mudah terjadi di orto- dan pasangan- posisi inti benzena. Memang, anilin mudah dibrominasi ke semua posisi ini sekaligus:

N,N-dialkilanilin tersulfonasi, nitrasi, dan diazotasi dalam orto- dan pasangan-ketentuan:

Dengan natrium asetat, asam kompleks kuat diubah menjadi asam lemah - asetat:

Aplikasi amina

Amina primer paling sederhana metilamin digunakan dalam sintesis insektisida, fungisida, akselerator vulkanisasi, zat aktif permukaan (surfaktan), obat-obatan, pewarna, bahan bakar roket, pelarut. Misalnya, N-metil-2-pirolidon, pelarut populer untuk pernis dan beberapa pewarna, diperoleh dengan mereaksikan metilamin dengan -butirolakton (ester siklik asam 4-hidroksibutanoat):

-butirolaton N-metil-2-pirolidon

Amina sekunder paling sederhana dimetilamina digunakan dalam sintesis insektisida, herbisida, akselerator vulkanisasi, zat aktif permukaan (surfaktan), banyak obat, pewarna dan pelarut penting seperti dimethylforiamid (DMF), dimethylacetamide (DMAA) dan hexamethylphosphotriamide (HMPTA) atau hexametapol. DMF diproduksi di industri, misalnya, dengan mereaksikan dimetilamina dengan metil ester asam format:

metil format dimetilamin DMF metanol

DMAA diproduksi secara industri dengan mereaksikan dimetilamina dengan anhidrida asetat:

asetat anhidrida DMAA

Sintesis industri heksametapol terdiri dari interaksi dimetilamina dengan fosfor oksiklorida:

fosfor triklorida HMPTA

Amina tersier paling sederhana trimetilamina digunakan dalam sintesis basa amonium kuaterner, agen flotasi, penghambat, aditif pakan. Misalnya, langkah terakhir dalam sintesis karbakolin, obat yang digunakan dalam pengobatan glaukoma dan atonia usus atau kandung kemih pascaoperasi, adalah interaksi trimetilamina dengan turunan karbamoil dari etilen klorohidrin:

karbacholin

Surfaktan kationik diperoleh dengan cara yang sama:

trimetialkilamonium klorida

etilamina digunakan dalam produksi pewarna, surfaktan, herbisida. Misalnya, simazine, herbisida untuk melindungi jagung dan sayuran dari gulma, diperoleh dengan interaksi etilamina dengan jumlah sianurat klorida yang dihitung dalam media basa:

sianurat klorida simazine

dietilamina digunakan dalam produksi pewarna, pestisida, akselerator vulkanisasi karet, penghambat korosi, obat-obatan, penolak serangga. Misalnya, pengusir nyamuk yang terkenal - DEET diperoleh dengan reaksi:

asam klorida m-asam toluat N,N-dietil- m-toluamida

Isopropilamina, butilamin, isobutilamin, kedua-butiamine dan tert- butilamina digunakan pada industri sejenis.

1,6-heksanadiamina banyak digunakan untuk sintesis nilon melalui reaksi polikondensasi dengan asam 1,4-butanadikarboksilat (adipat):

Di antara obat-obatan, banyak mengandung gugus amino dari berbagai jenis. Jadi, misalnya, dari 1308 obat yang terdaftar di M.D. Mashkovsky, setidaknya 70 adalah amina primer, setidaknya 52 adalah sekunder dan setidaknya 108 adalah tersier. Selain itu, ada 41 garam amonium kuaterner dan lebih dari 70 amida asam karboksilat, 26 amida asam arilsulfonat dan 12 amida turunan asam ortofosfat di antara obat-obatan tersebut. Ada juga amida siklik - laktam. Ada 5 dari mereka. Turunan asam amino alami - 14 item. Berikut ini adalah contoh produk obat yang mengandung gugus fungsi yang terdaftar:

Anestesi- etil eter P-asam aminobenzoat Ini adalah amina aromatik primer dan ester pada saat yang bersamaan.

Ini memiliki efek anestesi lokal. Ini digunakan untuk membius permukaan luka dan ulserasi, dengan muntah wanita hamil, mabuk laut dan udara.

Baclofen– 4-amino-3-( P-kloro) asam fenilbutanoat. Ini adalah amina alifatik primer, ester dan turunan halogen dari seri benzena pada saat yang bersamaan.

Mengurangi ketegangan otot, memiliki efek analgesik. Digunakan untuk multiple sclerosis.

Salbutamol – 2-tert-butilamino-1-(4"-hidroksi-3"-hidroksimetil)feniletanol. Ini adalah amina alifatik sekunder, alkohol sekunder dan primer dan fenol pada saat yang sama.

Ini memiliki efek bronkodilatasi dan mencegah kontraksi dini pada wanita hamil. Ini digunakan untuk asma bronkial dan dalam praktik kebidanan.

Ortofen- garam natrium dari asam 2-(2",6"-dikloro)fenilaminofenilasetat. Ini adalah amina aromatik sekunder, garam dari asam karboksilat dan turunan halogen dari seri benzena pada saat yang sama.

Ini memiliki efek anti-inflamasi, analgesik dan antipiretik. Ini digunakan untuk rematik akut, rheumatoid arthritis, penyakit Bechterew, arthrosis, spondyloarthrosis.

isoverin- N-isoamil-1,5-pentanediamin dihidroklorida. Ini adalah garam diammonium dari amina primer dan sekunder secara bersamaan.

Menurunkan tekanan darah, meningkatkan tonus dan meningkatkan kontraksi otot rahim. Ini digunakan sebagai akselerator persalinan dan untuk merangsang kontraksi rahim pada periode postpartum.

biru metilen- N,N,N',N'-tetrametiltionin klorida. Ini adalah amina aromatik lemak tersier dan garam amonium dari amina yang sama. Selain itu, mengandung cincin heteroaromatik dengan atom nitrogen "piridin".

Diterapkan secara eksternal sebagai antiseptik untuk luka bakar, pioderma dan folikulitis. Untuk sistitis dan uretritis, rongga dicuci dengan larutan biru 0,02%.

pentamin– 3-metil-1,5-bis-(N,N-dimetil-N-etil)amonium-3-azapentana dibromida. Ini adalah amina alifatik tersier dan garam amonium kuartener ganda dari amina yang sama.

Ini memiliki aktivitas ganglioblocking. Ini digunakan untuk krisis hipertensi, kejang pembuluh perifer, kejang usus dan saluran empedu, kolik ginjal, untuk menghilangkan serangan akut asma bronkial, dengan edema paru dan otak.

nikotinamida- Amida asam 3-piridinkarboksilat. Ini adalah amida dari asam karboksilat dan turunan dari siklus heteroaromatik yang mengandung nitrogen - piridin.

Ini memiliki sifat anti-pelagric, meningkatkan metabolisme karbohidrat, memiliki efek positif pada bentuk ringan diabetes, penyakit hati, jantung, tukak lambung lambung dan duodenum. Ini digunakan untuk gastritis dengan keasaman rendah, hepatitis akut dan kronis, sirosis, kejang pembuluh ekstremitas, ginjal dan otak.

Sulfadimezin – 2-(P- aminobenzenesulfamido)-4,6-dimetilpirimidin. Perwakilan dari kelompok besar obat sulfa. Ini secara bersamaan merupakan sulfanilamide, amina aromatik primer dan turunan dari siklus heteroaromatik yang mengandung nitrogen - pirimidin.

Seperti semua obat dalam kelompok ini, sulfadimezin adalah agen antimikroba aktif. Ini digunakan untuk infeksi pneumokokus, streptokokus, meningokokus, sepsis, gonore, serta infeksi yang disebabkan oleh Escherichia coli dan mikroba lainnya.

Fopurin - 6-diethyleneamidophosphamido-2-dimethylamino-7-methylpurine. Ini secara bersamaan tiga kali fosfamid, amina aromatik tersier dan turunan dari sepeda heteroaromatik yang mengandung nitrogen - purin

hemodez- 6% larutan garam berair dari polivinilpirolidon dengan berat molekul rendah. Unit dasar polimer mengandung cincin laktam.

Mengikat racun yang bersirkulasi dalam darah dan dengan cepat membuangnya melalui sawar ginjal. Digunakan untuk disentri, dispepsia, salmonellosis, penyakit luka bakar pada fase intoksikasi.

histidin– Asam L-β-imidazolylalanine atau L-α-amino-β-(4-imidazolyl)propionic. Ini adalah asam -amino dan turunan dari siklus heteroaromatik yang mengandung nitrogen - imidazol

Histidin adalah asam amino esensial; ditemukan di berbagai organ, merupakan bagian dari carnosine, zat ekstraktif nitrogen otot. Di dalam tubuh, ia mengalami dekarboksilasi dengan pembentukan histamin, salah satu faktor kimia (mediator) yang terlibat dalam pengaturan fungsi vital.

Angiotensinamid– L-asparaginil-L-arginil-L-valil-L-tirosinil-L-valil-L-histidinil asetat – L-prolil-L-fenilalanin. Ini adalah garam asetat dari oktapeptida yang terdiri dari asam -amino alami.

Dalam kondisi syok, digunakan untuk vasokonstriksi yang cepat dan parah pada organ dalam, kulit, dan ginjal. Angiotensinamide juga memiliki kemampuan untuk mengurangi otot polos rahim, usus, saluran kemih dan kantong empedu. Ini merangsang pelepasan adrenalin dari kelenjar adrenal dan produksi aldosteron.

amina. Definisi
Klasifikasi amina menurut jumlah atom hidrogen dalam amonia, digantikan oleh radikal
Klasifikasi amina menurut sifat radikal yang terkait dengan atom nitrogen
Isomerisme dan tata nama amina alifatik
Metode untuk mendapatkan amina
Memperoleh amina dari senyawa lain yang mengandung nitrogen
Dari senyawa nitro
Dari senyawa nitroso
Dari oksim
Dari hydrazones
Dari amida asam karboksilat
Dari nitril asam karboksilat: 7
Memperoleh amina dari senyawa kelas lain
Dari aldehida dan keton dengan reaksi Leuckart-Wallach
Persiapan amina alifatik primer dengan alkilasi amonia
Memperoleh amina alifatik sekunder dengan alkilasi primer
Memperoleh amina alifatik tersier dengan alkilasi sekunder
Persiapan garam amonium kuaterner dari amina tersier
Persiapan basa amonium kuaterner dari garam amonium kuaterner
Termolisis basa amonium kuaterner
Alkilasi amina aromatik primer menjadi amina simetris
amina tersier
Sintesis empat langkah amina aromatik lemak sekunder
Mendapatkan amina primer murni menurut Gabriel
Memperoleh amina dari alkohol
Mendapatkan amina aromatik
Pemulihan senyawa nitro aromatik menurut N.N. zina
Pemulihan senyawa nitro aromatik menurut Béchamp
Reduksi katalitik senyawa nitro aromatik dengan hidrogen
Sifat fisik amina alifatik
Keadaan agregat amina alifatik
Ketergantungan titik didih amina alifatik pada struktur
Kelarutan amina alifatik dalam air dan pelarut organik
Sifat fisik amina aromatik
Keadaan agregat dan kelarutan amina aromatik
Sifat kimia amina
Hubungan struktur elektronik amina dengan kebasaan
Konstanta kebasaan dan nilai pKa b untuk amina alifatik, aromatik dan heterosiklik dan beberapa senyawa terkait
Reaksi amina dengan asam
Reaksi amina dengan natrium nitrit dan asam klorida
Konversi amina alifatik primer menjadi alkohol melalui senyawa diazo
Konversi amina alifatik sekunder menjadi senyawa N-nitroso
Karsinogenisitas N-nitrosamin alifatik
Interaksi amina alifatik tersier dengan natrium nitrit
dan asam klorida
Konversi amina aromatik primer menjadi garam diazonium
Isolasi garam diazonium dari larutan dalam bentuk tetrafluoroborat
Reaksi penggabungan azo dengan fenol (naftol)
Pewarna azo sebagai indikator pH
Reaksi kopling azo dengan amina aromatik tersier
Konversi amina aromatik lemak sekunder menjadi N-nitrosamin
Karsinogenisitas N-nitrosamin aromatik-lemak
Penataan ulang Fischer-Hepp
Konversi amina aromatik tersier menjadi senyawa C-nitroso
Reduksi katalitik senyawa C-nitroso aromatik dengan hidrogen
Interaksi garam amina alifatik dan aromatik dengan basa
Interaksi basa amonium kuaterner dengan asam
Reaksi substitusi elektrofilik dalam amina aromatik
Aplikasi amina
Penggunaan metil dan dimetilamin
Persiapan pelarut organik populer: DMF, DMAA dan HMPTA
Penggunaan trimetil- dan etilamina
Penggunaan dietilamin
Penggunaan diamina untuk mendapatkan polimer poliamida
Obat-obatan - amina dan turunan amina
Anestesi
Baclofen
Salbutamol
Ortofen
isoverin
biru metilen
pentamin
nikotinamida
Sulfadimezin
Fopurin
hemodez
histidin
Angiotensinamid
Isi

amina - ini adalah turunan dari amonia (NH 3), dalam molekul yang satu, dua atau tiga atom hidrogen digantikan oleh radikal hidrokarbon.

Menurut jumlah radikal hidrokarbon yang menggantikan atom hidrogen dalam molekul NH 3, semua amina dapat dibagi menjadi tiga jenis:

Gugus - NH 2 disebut gugus amino. Ada juga amina yang mengandung dua, tiga atau lebih gugus amino.

Tata nama

Kata "amina" ditambahkan ke nama residu organik yang terkait dengan nitrogen, sedangkan kelompok disebutkan dalam urutan abjad: CH3NC3H - metilpropilamina, CH3N(C6H5)2 - metildifenilamin. Untuk amina yang lebih tinggi, namanya disusun, mengambil hidrokarbon sebagai dasar, menambahkan awalan "amino", "diamino", "triamino", yang menunjukkan indeks numerik atom karbon. Nama-nama sepele digunakan untuk beberapa amina: C6H5NH2 - anilin (nama sistematis - fenilamina).

Untuk amina, isomerisme rantai, isomerisme posisi gugus fungsi, isomerisme antara jenis amina dimungkinkan

Properti fisik

Amina primer batas bawah - zat gas, berbau amonia, larut dengan baik dalam air. Amina dengan berat molekul relatif lebih tinggi adalah cairan atau padatan, kelarutannya dalam air menurun dengan meningkatnya berat molekul.

Sifat kimia

Amina secara kimiawi mirip dengan amonia.

1. Interaksi dengan air - pembentukan amonium hidroksida tersubstitusi. Larutan amonia dalam air memiliki sifat basa (basa) yang lemah. Alasan sifat dasar amonia adalah adanya pasangan elektron bebas pada atom nitrogen, yang terlibat dalam pembentukan ikatan donor-akseptor dengan ion hidrogen. Untuk alasan yang sama, amina juga merupakan basa lemah. Amina adalah basa organik.

2. Interaksi dengan asam - pembentukan garam (reaksi netralisasi). Sebagai basa, amonia membentuk garam amonium dengan asam. Demikian pula, ketika amina bereaksi dengan asam, garam amonium tersubstitusi terbentuk. Alkali, sebagai basa yang lebih kuat, menggantikan amonia dan amina dari garamnya.

3. Pembakaran amina. Amina adalah zat yang mudah terbakar. Produk pembakaran amina, serta senyawa organik yang mengandung nitrogen lainnya, adalah karbon dioksida, air dan nitrogen bebas.

Alkilasi adalah pengenalan substituen alkil ke dalam molekul senyawa organik. Agen alkilasi yang khas adalah alkil halida, alkena, senyawa epoksi, alkohol, lebih jarang aldehida, keton, eter, sulfida, diazoalkana. Katalis alkilasi adalah asam mineral, asam Lewis dan zeolit.

Asilasi. Ketika dipanaskan dengan asam karboksilat, anhidrida, klorida asam atau ester, amina primer dan sekundernya diasilasi untuk membentuk amida tersubstitusi N, senyawa dengan gugus -C(O)N<:

Reaksi dengan anhidrida berlangsung dalam kondisi ringan. Klorida asam bereaksi lebih mudah, reaksi dilakukan dengan adanya basa untuk mengikat HCl yang terbentuk.

Amina primer dan sekunder berinteraksi dengan asam nitrat dengan cara yang berbeda. Dengan bantuan asam nitrat, amina primer, sekunder dan tersier dibedakan satu sama lain. Alkohol primer terbentuk dari amina primer:

C2H5NH2 + HNO2 → C2H5OH + N2 + H2O

Ini melepaskan gas (nitrogen). Ini adalah tanda bahwa ada amina primer di dalam labu.

Amina sekunder membentuk nitrosamin kuning yang sedikit larut dengan asam nitrat - senyawa yang mengandung fragmen >N-N=O:

(C2H5)2NH + HNO2 → (C2H5)2N-N=O + H2O

Amina sekunder sulit untuk dilewatkan, bau khas nitrosodimetilamina menyebar ke seluruh laboratorium.

Amina tersier hanya larut dalam asam nitrat pada suhu biasa. Ketika dipanaskan, reaksi dengan eliminasi radikal alkil dimungkinkan.

Bagaimana untuk mendapatkan

1. Interaksi alkohol dengan amonia selama pemanasan dengan adanya Al 2 0 3 sebagai katalis.

2. Interaksi alkil halida (haloalkana) dengan amonia. Amina primer yang dihasilkan dapat bereaksi dengan alkil halida dan amonia berlebih untuk membentuk amina sekunder. Amina tersier dapat dibuat dengan cara yang sama

Asam amino. Klasifikasi, isomerisme, tata nama, memperoleh. Sifat fisik dan kimia. Sifat amfoter, struktur bipolar, titik isoelektrik. Polipeptida. Perwakilan individu: glisin, alanin, sistein, sistin, asam a-aminokaproat, lisin, asam glutamat.

Asam amino- ini adalah turunan dari hidrokarbon yang mengandung gugus amino (-NH 2) dan gugus karboksil -COOH.

Rumus umum: (NH 2) f R(COOH) n di mana m dan N paling sering sama dengan 1 atau 2. Jadi, asam amino adalah senyawa dengan fungsi campuran.

Klasifikasi

isomerisme

Isomerisme asam amino, serta asam hidroksi, tergantung pada isomerisme rantai karbon dan pada posisi gugus amino dalam kaitannya dengan karboksil. (sebuah-, β - dan - asam amino, dll). Selain itu, semua asam amino alami, kecuali aminoasetat, mengandung atom karbon asimetris, sehingga memiliki isomer optik (antipoda). Ada asam amino seri D dan L. Perlu dicatat bahwa semua asam amino yang membentuk protein termasuk dalam seri-L.

Tata nama

Asam amino biasanya memiliki nama sepele (misalnya, asam aminoasetat disebut berbeda) glikokol atau icin, dan asam aminopropionat alanin dll.). Nama asam amino menurut tata nama sistematis terdiri dari nama asam karboksilat yang sesuai, yang merupakan turunannya, dengan penambahan kata amino- sebagai awalan. Posisi gugus amino dalam rantai ditunjukkan dengan angka.

Bagaimana untuk mendapatkan

1. Interaksi asam -halokarboksilat dengan amonia berlebih. Selama reaksi ini, atom halogen dalam asam halokarboksilat (untuk pembuatannya, lihat 10.4) digantikan oleh gugus amino. Hidrogen klorida yang dilepaskan pada saat yang sama diikat oleh kelebihan amonia menjadi amonium klorida.

2. Hidrolisis protein. Campuran kompleks asam amino biasanya terbentuk selama hidrolisis protein, namun, dengan menggunakan metode khusus, asam amino murni individu dapat diisolasi dari campuran ini.

Properti fisik

Asam amino adalah zat kristal tidak berwarna, mudah larut dalam air, titik leleh 230-300 °C. Banyak asam -amino memiliki rasa manis.

Sifat kimia

1. Interaksi dengan basa dan asam:

a) sebagai asam (gugus karboksil terlibat).

b) sebagai basa (gugus amino terlibat).

2. Interaksi dalam molekul - pembentukan garam internal:

a) asam monoaminomonokarboksilat (asam netral). Larutan asam monoaminomonokarboksilat dalam air bersifat netral (pH = 7);

b) asam monoaminodikarboksilat (asam amino asam). Larutan encer dari asam monoaminodikarboksilat memiliki pH< 7 (кислая среда), так как в результате образования внутренних солей этих кислот в растворе появляется избыток ионов водорода Н + ;

c) asam diaminomonokarboksilat (asam amino basa). Larutan encer asam diaminomonokarboksilat memiliki pH > 7 (basa), karena sebagai akibat dari pembentukan garam internal asam ini, kelebihan ion OH - hidroksida muncul dalam larutan.

3. Interaksi asam amino satu sama lain - pembentukan peptida.

4. Berinteraksi dengan alkohol untuk membentuk ester.

Titik isoelektrik asam amino yang tidak mengandung gugus NH2 atau COOH tambahan adalah rata-rata aritmatika antara dua nilai pKa: masing-masing untuk alanin .

Titik isoelektrik sejumlah asam amino lain yang mengandung gugus asam atau basa tambahan (asam aspartat dan glutamat, lisin, arginin, tirosin, dll.) juga bergantung pada keasaman atau kebasaan radikal asam amino tersebut. Untuk lisin, misalnya, pI harus dihitung dari setengah jumlah nilai pKa" untuk gugus - dan -NH2. Dengan demikian, dalam kisaran pH 4,0 hingga 9,0, hampir semua asam amino ada terutama dalam bentuk asam amino. zwitterion dengan gugus amino terprotonasi dan gugus karboksil terdisosiasi.

Polipeptida mengandung lebih dari sepuluh residu asam amino.

Glisin (asam aminoasetat, asam aminoetanoat) adalah asam amino alifatik paling sederhana, satu-satunya asam amino yang tidak memiliki isomer optik. Rumus empiris C2H5NO2

Alanin (asam aminopropanoat) adalah asam amino alifatik. -alanin adalah bagian dari banyak protein, -alanin adalah bagian dari sejumlah senyawa biologis aktif. Rumus kimia NH2 -CH -CH3 -COOH. Alanin mudah diubah menjadi glukosa di hati dan sebaliknya. Proses ini disebut siklus glukosa-alanin dan merupakan salah satu jalur utama glukoneogenesis di hati.

Sistein (asam α-amino-β-tiopropionat; asam 2-amino-3-sulfanilpropanoat) adalah asam amino alifatik yang mengandung sulfur. Optik aktif, ada dalam bentuk L- dan D-isomer. L-cysteine ​​​​adalah komponen protein dan peptida dan berperan penting dalam pembentukan jaringan kulit. Penting untuk proses detoksifikasi. Rumus empirisnya adalah C3H7NO2S.

Sistin (kimia) (3,3"-dithio-bis-2-aminopropionic acid, dicysteine) adalah asam amino alifatik yang mengandung sulfur, kristal tidak berwarna, larut dalam air.

Sistin adalah asam amino yang tidak dikodekan yang merupakan produk dari dimerisasi oksidatif sistein, di mana dua gugus sistein tiol membentuk ikatan sistin disulfida. Sistin mengandung dua gugus amino dan dua gugus karboksil dan merupakan asam diamino dibasa. Rumus empiris C6H12N2O4S2

Di dalam tubuh, mereka ditemukan terutama dalam komposisi protein.

Asam aminokaproat (asam 6-aminohexanoic atau asam -aminokaproat) adalah obat hemostatik yang menghambat konversi profibrinolysin menjadi fibrinolysin. Bruto-

rumus C6H13NO2.

Lisin (asam 2,6-diaminohexanoic) adalah asam amino alifatik dengan sifat basa yang jelas; asam amino esensial. Rumus kimia: C6H14N2O2

Lisin adalah bagian dari protein. Lisin adalah asam amino esensial yang merupakan bagian dari hampir semua protein, diperlukan untuk pertumbuhan, perbaikan jaringan, produksi antibodi, hormon, enzim, albumin.

Asam glutamat (asam 2-aminopentanedioat) adalah asam amino alifatik. Pada organisme hidup, asam glutamat dalam bentuk anion glutamat terdapat dalam protein, sejumlah zat dengan berat molekul rendah, dan dalam bentuk bebas. Asam glutamat memainkan peran penting dalam metabolisme nitrogen. Rumus kimia C5H9N1O4

Asam glutamat juga merupakan asam amino neurotransmitter, salah satu anggota penting dari kelas asam amino rangsang. Pengikatan glutamat ke reseptor spesifik neuron menyebabkan eksitasi yang terakhir.

protein sederhana dan kompleks. ikatan peptida. Konsep struktur primer, sekunder, tersier dan kuaterner dari molekul protein. Jenis ikatan yang menentukan struktur spasial molekul protein (hidrogen, disulfida, ionik, interaksi hidrofobik). Sifat fisik dan kimia protein (presipitasi, denaturasi, reaksi warna). titik isoelektrik. Nilai protein.

tupai - ini adalah senyawa molekul tinggi alami (biopolimer), dasar strukturalnya adalah rantai polipeptida yang dibangun dari residu asam -amino.

Protein sederhana (protein) adalah zat organik bermolekul tinggi yang terdiri dari asam alfa-amino yang dihubungkan dalam rantai oleh ikatan peptida.

Protein kompleks (proteid) adalah protein dua komponen yang, selain rantai peptida (protein sederhana), mengandung komponen yang bersifat non-asam amino - gugus prostetik.

Ikatan peptida - jenis ikatan amida yang terjadi selama pembentukan protein dan peptida sebagai akibat interaksi gugus -amino (-NH2) dari satu asam amino dengan gugus -karboksil (-COOH) asam amino lain.

Struktur primer adalah urutan asam amino dalam rantai polipeptida. Fitur penting dari struktur primer adalah motif konservatif - kombinasi asam amino yang memainkan peran kunci dalam fungsi protein. Motif konservatif bertahan melalui evolusi spesies dan sering dapat digunakan untuk memprediksi fungsi protein yang tidak diketahui.

Struktur sekunder - pemesanan lokal dari fragmen rantai polipeptida, distabilkan oleh ikatan hidrogen.

Struktur tersier - struktur spasial rantai polipeptida (satu set koordinat spasial atom yang membentuk protein). Secara struktural terdiri dari elemen struktur sekunder yang distabilkan oleh berbagai jenis interaksi, di mana interaksi hidrofobik memainkan peran penting. Dalam stabilisasi struktur tersier ambil bagian:

ikatan kovalen (antara dua residu sistein - jembatan disulfida);

ikatan ionik antara gugus samping residu asam amino yang bermuatan berlawanan;

ikatan hidrogen;

interaksi hidrofilik-hidrofobik. Ketika berinteraksi dengan molekul air di sekitarnya, molekul protein "cenderung" menggulung sehingga gugus samping asam amino non-polar diisolasi dari larutan berair; gugus samping hidrofilik polar muncul di permukaan molekul.

Struktur kuarter (atau subunit, domain) - pengaturan timbal balik dari beberapa rantai polipeptida sebagai bagian dari kompleks protein tunggal. Molekul protein yang membentuk protein dengan struktur kuaterner dibentuk secara terpisah pada ribosom dan hanya setelah akhir sintesis membentuk struktur supramolekul yang sama. Protein dengan struktur kuartener dapat mengandung rantai polipeptida yang identik dan berbeda. Jenis interaksi yang sama mengambil bagian dalam stabilisasi struktur kuartener seperti dalam stabilisasi tersier. Kompleks protein supramolekul dapat terdiri dari puluhan molekul.

Properti fisik

Sifat-sifat protein sangat beragam seperti fungsi yang mereka lakukan. Beberapa protein larut dalam air, biasanya membentuk larutan koloid (misalnya, putih telur); lainnya larut dalam larutan garam encer; yang lain tidak larut (misalnya, protein jaringan yang menutupi).

Sifat kimia

Dalam radikal residu asam amino, protein mengandung berbagai gugus fungsi yang mampu melakukan banyak reaksi. Protein masuk ke dalam reaksi oksidasi-reduksi, esterifikasi, alkilasi, nitrasi, mereka dapat membentuk garam dengan asam dan basa (protein bersifat amfoter).

Misalnya, albumin - putih telur - pada suhu 60-70 ° diendapkan dari larutan (menggumpal), kehilangan kemampuan untuk larut dalam air.