Τριτοταγής Αμίνη

Οι αμίνες προέρχονται από την αμμωνία. Οι ομάδες αλκυλίου ή αρυλίου αντικαθιστούν ένα ή περισσότερα άτομα υδρογόνου στην αμμωνία. Η ομάδα –NH2 είναι γνωστή ως αμινομάδα. Τα αμίδια έχουν ένα άτομο αζώτου συνδεδεμένο με την καρβονυλική ομάδα. Οι αμίνες χωρίζονται περαιτέρω σε τρεις κατηγορίες:αλειφατικές αμίνες, αρωματικές αμίνες και ετεροκυκλικές αμίνες. Όταν μια αλκυλομάδα συνδέεται με το άζωτο, είναι μια αλειφατική αμίνη. Όταν μια ομάδα αρυλίου συνδέεται με άζωτο, είναι μια αρωματική αμίνη. Όταν το άζωτο μιας αμίνης είναι μέρος ενός κυκλικού δακτυλίου, είναι μια ετεροκυκλική αμίνη. Οι αμίνες είναι βασικές στη φύση τους. Οι τριτοταγείς αμίνες μπορεί επίσης να είναι κυκλικής φύσης και να είναι αλειφατικές και αρωματικές.

Ταξινόμηση αμινών με βάση τη δομή

Οι αμίνες μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις κατηγορίες με βάση τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που αντικαθίστανται στο μόριο αμμωνίας:

• Πρωτοταγής αμίνη:1 μόριο υδρογόνου μορίου αμμωνίας που αντικαθίσταται από μια ομάδα αλκυλίου ή αρυλίου.
• Δευτερεύουσα αμίνη:2 μόρια υδρογόνου αμμωνίας που αντικαθίστανται από μια ομάδα αλκυλίου ή αρυλίου.
• Τριτοταγής αμίνη:3 μόρια υδρογόνου αμμωνίας που αντικαθίστανται από μια ομάδα αλκυλίου ή αρυλίου.

Ονοματολογία τριτοταγών αμινών

Σύμφωνα με την ονοματολογία IUPAC, οι ενώσεις άνθρακα με διπλό δεσμό έχουν επίθημα ως -ene και εκείνες με τριπλούς δεσμούς έχουν επίθημα ως yne.

Ο υποκαταστάτης του –NH στις πρωτοταγείς αμίνες είναι γνωστός ως αμινομάδα, για τις δευτεροταγείς και τριτοταγείς αμίνες είναι πολύπλοκος καθώς περιλαμβάνει όλα τα ονόματα των αλκυλομάδων.

-Το επίθημα αμίνης προστίθεται στο μητρικό όνομα αλκυλίου και για τις δευτεροταγείς και τριτοταγείς αμίνες, οι επιπλέον υποκαταστάτες του αζώτου ονομάζονται με το πρόθεμα N-.

Παρασκευή τριτοταγών αμινών

• Η τρις(2-κυανοαιθυλ)αμίνη υφίσταται επιλεκτική οξείδωση για να σχηματίσει ενδιάμεση υδροξυλαμίνη που ακολουθείται από βενζοϋλίωση και ηλεκτροφιλική αμίνωση καταλυόμενη από κοβάλτιο για να δώσει τριτοταγείς αμίνες.
• Τριτοταγείς αμίνες μπορούν επίσης να παρασκευαστούν με αντίδραση SN2 του δευτεροταγούς αλκυλαλογονιδίου που είναι γνωστό ως αλκυλίωση.
• Οι αλδεΰδες και οι κετόνες, μέσω αναγωγικής αμίνωσης, μπορούν να σχηματίσουν τριτοταγείς αμίνες.
• Τριτοταγείς αμίνες μπορούν επίσης να παρασκευαστούν με αναγωγική αλκυλίωση αλδεΰδων με δευτεροταγείς αμίνες παρουσία καταλυτών.
• Ν-αλκυλίωση αμινών ή νιτροαμινών με αλκυλαλογονίδια ή αλκοόλες δίδει τριτοταγείς αμίνες.
• Η αμίνωση των αρυλαλογονιδίων αποδίδει επίσης τριτοταγείς αμίνες.

Φυσικές ιδιότητες τριτοταγών αμινών

• Ο δεσμός υδρογόνου μεταξύ τριτοταγών αμινών είναι αμελητέος.
• Το σημείο βρασμού τους είναι χαμηλό.
• Οι τριτοταγείς αμίνες μπορούν να σχηματίσουν δεσμούς υδρογόνου με το νερό χρησιμοποιώντας το μη δεσμευμένο ζεύγος ηλεκτρονίων που υπάρχει στο άτομο αζώτου.
• Οι τριτοταγείς αμίνες παρουσιάζουν χειρομορφία, αλλά λόγω της αναστροφής του αζώτου, υπάρχουν ως ρακεμικό μείγμα.

Χημικές ιδιότητες τριτοταγών αμινών

• Οι τριτοταγείς αμίνες είναι βασικές στη φύση τους και αντιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν ένα άλας.
• Στην αέρια φάση, οι τριτοταγείς αμίνες έχουν την υψηλότερη βασικότητα από τις δευτεροταγείς και τις πρωτοταγείς αμίνες.
• Οι τριτοταγείς αμίνες δεν παρουσιάζουν θετικό τεστ ισοκυανιδίου. Η δοκιμή ισοκυανιδίου είναι επίσης γνωστή ως αντίδραση καρβυλαμίνης, όπου οι αμίνες αντιδρούν με το χλωροφόρμιο και το αιθανολικό υδροξείδιο του καλίου για να σχηματίσουν ισοκυανίδιο.
• Οι τριτοταγείς αμίνες δεν αντιδρούν με το βενζολοσουλφονυλοχλωρίδιο.
• Οι τριτοταγείς αμίνες αντιδρούν με το υποξείδιο του αζώτου με διαφορετικό τρόπο σε σύγκριση με μια δευτεροταγή αμίνη.
• Η δοκιμή Hinsberg χρησιμοποιείται για τη διάκριση της τριτοταγούς αμίνης από την πρωτοταγή και δευτεροταγή αμίνη. Σε αυτή τη δοκιμή, χρησιμοποιείται βενζολοσουλφονυλοχλωρίδιο. Οι πρωτοταγείς αμίνες αντιδρούν με αυτό για να σχηματίσουν σουλφοναμίδιο, το οποίο είναι διαλυτό στα αλκάλια, ενώ οι δευτεροταγείς και τριτοταγείς αμίνες σχηματίζουν επίσης σουλφοναμίδια αλλά δεν είναι διαλυτά σε αλκάλια. Αυτό κάνει διάκριση μεταξύ πρωτοταγούς και τριτοταγούς αμίνης.
• Το ίζημα της τριτοταγούς αμίνης μπορεί να διαλυθεί σε υδροχλωρικό οξύ, αλλά αυτό της δευτεροταγούς αμίνης δεν διαλύεται στο υδροχλωρικό οξύ, λόγω του οποίου μπορούμε να διακρίνουμε μεταξύ δευτεροταγών και τριτοταγών αμινών.

• Τριτοταγείς αμίνες παρουσία πλατίνας αντιδρούν με οξυγόνο για να σχηματίσουν αμίδια.

Εφαρμογές Τριτοταγών Αμινών

• Οι τριτοταγείς αμίνες έχουν μεγάλη σημασία στις χημικές βιομηχανίες.
• Τα παράγωγα τριτοταγών αμινών χρησιμοποιούνται σε επεξεργασίες νερού, κοιτάσματα πετρελαίου, προσωπική φροντίδα κ.λπ.
• 6 έως 20 γραμμικές τριτοταγείς αμίνες που περιέχουν άνθρακα χρησιμοποιείται στην παραγωγή επιφανειοδραστικών ουσιών.
• Οι τριτοταγείς αμίνες που περιέχουν ομάδες ισο-αλκυλίου είναι δύσκολο να παραχθούν, αλλά χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό ως μη πυρηνόφιλη βάση και ως σταθεροποιητής για πολυμερή.
• Υπό ορισμένες συνθήκες, οι τριτοταγείς αμίνες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή λακτάμων που είναι χημικές ενώσεις.

Συμπέρασμα

Οι αμίνες είναι οργανικές ενώσεις που προέρχονται από αμμωνία. Η αμμωνία είναι μια ανόργανη ένωση με κεντρικό άτομο αζώτου συνδεδεμένο με 3 άτομα υδρογόνου. Το σθένος του αζώτου είναι 5 στη δομή της αμμωνίας ή των αμινών, έχει ένα μόνο ζεύγος ηλεκτρονίων πάνω του. Όταν τα άτομα υδρογόνου της αμμωνίας αντικαθίστανται είτε από αρυλομάδα, αλκυλομάδα είτε από κυκλική δομή, ονομάζεται αμίνη. Η δομή της αμίνης ταξινομείται σε τρεις κατηγορίες με βάση τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που συνδέονται με το κεντρικό άτομο αζώτου. Εάν δύο άτομα υδρογόνου συνδέονται με το κεντρικό άτομο αζώτου, αυτό είναι γνωστό ως πρωτοταγής αμίνη. Εάν ένα μόνο άτομο υδρογόνου συνδέεται με το κεντρικό άτομο αζώτου, είναι γνωστό ως δευτεροταγής αμίνη. Εάν κανένα άτομο υδρογόνου δεν είναι συνδεδεμένο με το κεντρικό άτομο αζώτου, είναι μια τριτοταγής αμίνη. Οι τριτοταγείς αμίνες μπορεί επίσης να είναι κυκλικής φύσης και να είναι αλειφατικές και αρωματικές.