ВУЗ: Московский государственный университет технологий и управления им. К.Г. Разумовского
Категория: Учебное пособие
Дисциплина: Химия
Добавлен: 09.02.2019
Просмотров: 14988
Скачиваний: 28
Номенклатура
NH
2
NH
2
NH
2
NHCH
3
N(CH
3
)
2
CH
3
C
2
H
5
O
анилин о-,м-,п- о-,м-,п- о-,м-,п-анизидины N-метиланилин N,N-диметиланилин
толуидины фенитидины (вторичный амин) (третичный амин)
превичные амины жирноароматические амины
NH
2
OCH
3
Методы синтеза анилина
NO
2
Fe или Sn / HCl
или
H
2
/ Ni
NH
2
Реакционная способность N-алкил (диалкил) анилинов
Анилин проявляет свойства первичного амина и ароматического
соединения. Неподеленная пара электронов атома азота находится в
сопряжении с р-
ē ароматического ядра.
NH
2
-
δ
-
δ
-
δ
1. Реакции по аминогруппе
Оснóвные свойства анилина значительно снижены за счет р
π-сопряжения
неподленной пары электронов атома азота и ароматического ядра. Анилин
является более слабым основанием, чем аммиак, алифатические амины или
бензиламин.
275
NH
2
CH
2
-NH
2
NH
2
NHCH
3
pKb
бензиламин циклогексиламин анилин N-метиланилин
2,74 3,29 9,38 9,15
N(CH
3
)
2
NH
N,N-диметиланилин дифениламин
8,95 13,32
(чем выше значение рКb, тем слабее амин)
Анилин легко образует соли, но не дает гидраты (сравните с
алифатическими аминами). Анилин алкилируется, ацилируется, образует
основания Шиффа с ароматическими альдегидами, дает карбиламинную пробу.
NH
2
NH
2
CH
3
I
NH
3
HSO
4
(CH
3
CO)
2
O
-CH
3
COOH
HN
C-CH
3
O
-HCl
C
6
H
5
-S-Cl
O
O
NH
S
O
O
иодид N-метил
анилиния
гидросульфат анилиния
(хлорангидрид бензол
сульфокислоты)
N-фенилацетамид
(ацетанилид)
N-фенилбензолсульфамид
(сульфаниламид)
CH
3
I
H
2
SO
4
NH
2
CHCl
3
KOH,t
°
N=C
бензизонитрил
(карбиламинная проба)
Реакции с HNO
2
анилина и жирноароматических аминов относятся к
качественным реакциям. В случае анилина взаимодействие с азотистой
кислотой приводит к образованию относительно устойчивого фенилдиазония,
реакция называется диазотированием.
276
NH
2
NaNO
2
HCl
0 - 5
°C
N
N Cl
(устойчив до 65
°С)
хлорид фенилдиазония
N
H
CH
3
NaNO
2
HCl
0 - 5
°C
N
N=O
CH
3
+ H
2
O
N-метил-N-нитрозоанилин
(окрашен в желтый цвет)
N(CH
3
)
2
NaNO
2
HCl
0 - 10
°C
N(CH
3
)
2
O=N
+ H
2
O
пара-нитрозо-N,N-диметиланилин
(окрашен в зеленый цвет)
2. Реакции по бензольному ядру для анилина, N-алкил(диалкил) анилинов
Группы
относятся к электронодонорным группам,
-NH
2,
-NHR, -N(RR)
сильно активирующим бензольное ядро и направляют электрофил в орто- и
пара-положения при отсутствии кислот (R=алкил).Под действием кислот
происходит протонирование атомов азота этих групп, и они превращаются в
электроноакцепторные.
Группа -NHC(O)R относится к донорам средней силы, неподеленная пара
электронов атома азота находится в сопряжении с ароматическим ядром,
сопряжение с карбонильной группой реализуется лишь частично, в отличие от
амидов алифатического ряда (смотрите свойства амидов).
NH
C
O
R
R-C
O
NH
2
R = алкил
1. Галоидирование
а)
NH
2
Br
2
(или Cl
2
)
H
2
O , 20
°C
NH
3
Br
Br
Br
Br
бромид 2,4,6-триброманилиния
277
NHCH
3
Br
2
(или Cl
2
)
H
2
O , 20
°C
NH
2
CH
3
Br
Br
Br
Br
бромид N-метил-2,4,6-триброманилиния
б) Для получения моногалогенпроизводных анилина необходимо снизить
активирующую способность NH
2
-группы, для этого ее ацетилируют, а затем
ацетильную группу снимают с помощью щелочного гидролиза.
NH
2
(CH
3
CO)
2
O
-CH
3
COOH
NH
C
O
CH
3
Br
2
(или Cl
2
)
CH
3
COOH
NHCOCH
3
Br (Cl)
H
2
O
NaOH
- CH
3
-C
NH
2
Br (Cl)
преимущественно пара-
продукт
пара-бром (или хлор) анилин
O
ONa
Другим
способом
монобромирования
является
использование
диоксанбромида. Из-за большого объема реагента получают исключительно
пара-броманилины.
N(CH
3
)
2
Br
N(CH
3
)
2
O
O
Br
2
S
E
ArH
N(CH
3
)
2
Br
H
Br
NaOH
-NaBr
-H
2
O
пара-бром-N,N-диметиланилин
-
Механизм реакции, Аd
E
Электрофил –
Br
+
278
O
O
+ Br Br
O
O
Br Br
N(CH
3
)
2
+
N(CH
3
)
2
H
Br
Br
NH(CH
3
)
2
Br
Br
O
O
2. Нитрование
а) Прямое нитрование приводит к образованию смеси продуктов, частичному
осмолению реакционной массы и не имеет препаративного значения.
NH
2
к. HNO
3
NH
3
NO
3
-
δ
-
δ
-
δ
- H
2
O
NH
2
NO
2
смесь орто,мета,пара-нитроанилинов
в виде нитратов
NH
2
NH
2
NO
2
NO
2
+
+
В начале из анилина и азотной кислоты образуется соль – нитрат анилиния.
Группа NH
3
+
является мета-ориентантом в следствии –I –эффекта. В
реакционной массе соль анилина находится в равновесии с исходным
анилином, поэтому кроме мета-нитроанилина получаются орто- и пара-
нитроанилины.
б) Для того, чтобы получить орто- и пара-нитроанилины аминогруппу
защищают с помощью ацилирования.Далее нитруют нитрующей смесью или
конц.азотной кислотой в уксусном ангидриде.Затем ацетильную защиту
снимают с помощью щелочного гидролиза.
NH
2
(CH
3
CO)
2
O
NHCOCH
3
-
δ
-
δ
-
δ
HNO
3
к./H
2
SO
4
к.
- H
2
O
NHCOCH
3
NO
2
NHCOCH
3
NO
2
+
92% 8%
при использовании HNO
3
к/(CH
3
CO)
2
O 5% 95%
- CH
3
COOH
279