Физические и химические свойства
Высшие амины — твердые, нерастворимые в воде вещества, лишенные запаха. Температуры кипения первичных аминов значительно ниже, чем у соответствующих спиртов.
Химические свойства.
1. Образование солей. Амины жирного ряда, подобно аммиаку, способны соединяться с кислотами, даже с такими слабыми, как угольная кислота, и дают при этом соответствующие соли замещенных аммониевых оснований, например:
Соли эти — кристаллические вещества, похожие на соли аммония; в большинстве случаев они хорошо растворимы в воде.
В водных растворах амины, подобно аммиаку, содержатся в виде гидратов соответствующих аммониевых оснований, например
которые в результате электролитической диссоциации образуют ионы гидроксила. Однако эти основания аналогично гидроокиси аммония уже при обычной температуре, и еще легче при нагревании, распадаются на амин и воду. Поэтому амины, как и аммиак, могут быть выделены из растворов их солей действием едких щелочей:
Замена в аммиаке первых двух атомов водорода на алкилы усиливает основные свойства, как это видно из сопоставления констант электролитической диссоциации:
При нагревании солей аминов может происходить их распад, например
2. Действие азотистой кислоты. Действие азотистой кислоты на амины является их характерной реакцией, позволяющей различить первичные, вторичные и третичные амины.
а) При действии азотистой кислоты на первичные амины получаются их азотистокислые соли, разлагающиеся уже при обычной температуре, и еще быстрее при нагревании, с выделением газообразного азота; амин при этом превращается в спирт:
Высшие первичные амины при действии азотистой кислоты в большей или меньшей степени образуют вместо спиртов соответствующие этиленовые углеводороды, например:
б) Вторичные амины при действии азотистой кислоты выделяют воду, образуя так называемые нитрозамины:
Нитрозамины — нейтральные вещества с характерным запахом. Они могут быть извлечены из водного раствора, например, эфиром, и из них может быть различными способами получен исходный вторичный амин. Так, например, при нагревании нитрозаминов с концентрированной соляной кислотой происходит следующая реакция:
в) Третичные амины с азотистой кислотой реагируют только с образованием солей.
3. Образование N-замещенных амидов кислот (ациламинов). Действием на первичные и вторичные амины галоидангидридов или ангидридов кислот можно заменить связанный с азотом атом водорода на кислотный радикал, причем получаются замешенные при азоте амиды органических кислот, например:
Третичные амины, у которых при атоме азота не имеется водородного атома, с галоидангидридами и ангидридами кислот не реагируют.
4. Действие галоидов. Действием хлора или брома в присутствии щелочи на первичные и вторичные амины можно заменить на галоид атомы водорода в аминогруппе и получить галоидамины:
Бромамины — легко разлагающиеся вещества, обладающие резким запахом.
В противоположность взрывчатым галоидным соединениям азота, являющимся продуктами замещения на галоид водорода аммиака, галоидамины совершенно не обладают взрывчатыми свойствами. С водой они могут реагировать с образованием аминов и бромноватистой (или хлорноватистой) кислоты
5. Образование и з о н и т р и л о в. Действием на первичные амины хлороформа в присутствии спиртовой щелочи получаются изонитрилы:
Метиламин Метиламин CH3NH2 содержится в растении Mercurialis perennis. Он может быть легко получен в виде хлористоводородной соли при нагревании формалина с хлористым аммонием:
Диметиламин Диметиламин(CH3)2NH содержится вместе с триметиламином в селедочном рассоле и образуется при гниении рыбы и вообще при гниении белковых веществ. Наиболее легкий способ получения диметиламина, как и метиламина, состоит в действии формальдегида на хлористый аммоний; образовавшаяся хлористоводородная соль метиламина реагирует с избыточным формальдегидом:
Хлористоводородная соль диметиламина растворима в хлороформе.
Диметиламин, диэтиламин и некоторые другие амины являются полупродуктами в производстве ускорителей вулканизации каучука.
Триметиламин Триметиламин (CH3)3N в значительных количествах может быть получен нагреванием солей бетаина (стр. 787), содержащегося в свекловичной патоке (мелассе). Он легко получается аналогично моно- и диметиламину при взаимодействии хлористого аммония с избытком формальдегида.
Триметиламин довольно широко распространен в природе. Так, он содержится в цветах одного из видов боярышника (Crataegus oxyacantha) и в растении Chenopodium vulvaria, которым он придает отвратительный запах. Присутствием триметиламина обусловлен также запах селедочного рассола. В концентрированном состоянии запах три метиламина не имеет ничего особенно неприятного (очень похож на запах аммиака), в сильно разбавленном состоянии делается чрезвычайно неприятным, хотя дает себя чувствовать не сразу, а лишь спустя некоторое время. Этот запах очень навязчив и длительно сохраняется кожей и волосами. Высшие амины обладают лишь очень слабым запахом.
Соли низших аминов с минеральными кислотами (серной, соляной) растворяются в воде с образованием истинных молекулярных растворов При переходе к солям высших аминов водные растворы приобретают характер коллоидных систем (опалесцируют и т. п.). Эти растворы пенятся, обладают эмульгирующей и моющей способностью, благодаря чему соли высших аминов приобрели практическое значение как поверхностно-активные вещества. Соли высших аминов с минеральными кислотами получили название «катионных», «инвертных» или «кислых» мыл. От обычных «анионных» мыл, т. е. натриевых или калиевых солей высших жирных кислот, эти синтетические моющие средства отличаются нечувствительностью, к жесткости воды — хорошо мылятся в морской воде и в воде, богатой кальциевыми солями.
Оказалось, что соли третичных аминов или четвертичных аммониевых оснований, содержащих радикалы с большим числом углеродных атомов, обладают сильным бактерицидным и бактериостатическим действием (Домагк).