Презентация "Аминоспирты и аминофенолы" по химии – проект, доклад

Государственный медицинский университет г. Семей

Кафедра химии и технологии лекарств СРС Тема: Аминоспирты и аминофенолы Выполнил: Муратбеков Диас Факультет: ОМФ Группа: 109 Проверила: Болысбекова С.М. Семей-2012 г.

План:

Введение; Аминоспирты; Аминофенолы; Заключение; Литература.

Введение Большинство биологически важных органических соединений (метаболиты, биорегуляторы, структурные элементы биополимеров, лекарственные средства) являются гетерофункциональными соединениями. Наиболее важные из них - гидрокси-, оксо- и аминокислоты. Аминоспирты, аминоалкоголи — алифатические органические соединения, содержащие —NH2 и —ОН группы у разных атомов углерода в молекуле. Низшие аминоспирты представляют собой высококипящие маслянистые жидкости со свойствами оснований.

Получение и свойства: α-Аминоспирты получают присоединением аммиака и аминов к эпоксидам, для синтеза других аминоспиртов используют стандартные синтетические методы введения амино- и гидроксильной групп. Для аминоспиртов характерны реакции как спиртов, так и аминов, однако в случае близкого расположения амминной и гидроксильной группы из-за взаимного влияния их реакционная способность несколько понижена. АМИНОФЕНОЛЫ (орто-, мета-, лора-аминофенол). Бесцветные кристаллические вещества, легко окисляются на воздухе; орто- и пара-аминофенолы ограниченно растворимы в воде и этаноле, плохо — в эфире; мета-аминофенол хорошо растворяется в этаноле и эфире, ограниченно — в воде, плохо — в бензоле. Неустойчивы к действию кислорода. Используются в стойких красках для волос (коричневые, пепельные, каштановые тона). В сочетании друг с другом и с пара-фенилендиамином позволяют получать на волосах оттенки от светло-каштанового до темно-коричневого

Аминоспирты Аминоспирты, особенно этаноламин, широко используют в производстве моющих средств, эмульгаторов, косметических и лекарственных препаратов, а также как поглотители кислых газов (например, CO2). Аминоспирты в биохимии: К аминоспиртам относится холин, которому принадлежит важная роль в обмене веществ у человека и животных; препараты холина применяют для лечения печени. Некоторые алкалоиды, например эфедрин, являются аминоспиртами, к ним принадлежит также важный гормон адреналин.

АМИНОСПИРТЫ (аминоалкоголи, алканоламины, гидроксиамины), алифатич. соед., содержащие амино- и оксигруппы. По взаимному расположению этих групп в молекуле различают 1,1-аминоспирты (напр., H2NCH2OH), 1,2-аминоспирты (напр., H2NCH2CH2OH) и т.п. Аналогично аминам, в зависимости от степени замещения атомов Н в аминогруппе, аминоспирты делят на первичные, вторичные и третичные. Наиб. изучены и практически важны 1,2-аминоспирты, к-рым и посвящена данная статья. См. также, напр., Этаноламины, Изопропаноламины. Аминоспирты - слабые основания. С увеличением числа групп ОН т-ра кипения повышается, а рКа понижается. Аминоспирты вступают в р-ции, характерные для аминов и спиртов. Однако из-за взаимного влияния амино- и гидроксигрупп они труднее дегидратируются, этерифицируются или N-алкилируются спиртами, чем соответствующие амины и спирты. Аминогруппа первичных и вторичных аминоспиртов реагирует легче. Так, разб. минеральные и сильные карбоновые к-ты образуют с аминоспиртами кристаллич. аммониевые соли, например:

СО2 и H2S в водном р-ре при комнатной т-ре дают непрочные соли, распадающиеся при нагр. на исходные компоненты, например:

При взаимод. с СО2 в безводной среде аминоспирты превращаются в замещенные карбаминовые к-ты, разлагающиеся в воде на карбонаты и затем на исходные компоненты:

Первичные и вторичные аминоспирты реагируют с COS и CS2 в водном р-ре на холоду:

Высшие жирные к-ты образуют с аминоспиртами при умеренных т-рах нейтральные соли (мыла), дегидратирующиеся при 140-160°С в алканоламиды. С альдегидами и кетонами аминоспирты образуют основания Шиффа HOCH(R)CH2N=CHR', с формальдегидом-метилольные производные HOCH(R)CH2N(R)CH2OH. При каталитич. гидрировании смесей первичных аминоспиртов с формальдегидом получаются N, N-диметилалканоламины HOCH(R)CH2N(CH3)2. По группе ОН аминоспирты реагируют с сильными к-тами с образованием сложных эфиров. Так, нагреванием с конц. H2SO4 этаноламин превращается в 2-аминоэтилсерную к-ту H2NCH2CH2OSO3H, к-рая под действием щелочи образует этиленимин. Последовательное действие на диэтаноламин конц. H2SO4 и щелочи приводит к морфолину. Хлористый тионил SOC12 замещает гидрок-сигруппы в аминоспиртах на хлор. Аммонолиз и аминирование аминоспиртов приводят к ди- и полиаминам, например:

В более жестких условиях этанол- и диэтаноламин с NH3 образуют пиперазин, изопропаноламин-2,5-диметилпиперазин, например: Периодаты в кислой среде окисляют аминоспирты в формальдегид и NH3, KMnO4 в щелочной среде (200-300°С)- в К-соль соответствующей аминокислоты:

Аминоспирты восстанавливают антрахинон в дигидроксиантрацен, ацетон - в изопропанол, а ионы Рb2+ , Ag , Hg+ - в металлы. С ионами Cu2+ , Cr3 + , Fe3+ и другие аминоспирты образуют хелаты. В промышленности аминоспирты получают:

Аммонолизом или аминированием эпоксисоединений соотв. NH3 или аминами, например:

Соотношение моно-, ди- и триалканоламинов в образующейся смеси зависит от кол-ва NH3. При использовании первичных и вторичных аминов получают N-замещенные аминоспирты.

2. Восстановлением 1,2-нитроспиртов, синтезируемых альдольной конденсацией из низших нитропарафинов и формальдегида, например:

Аминоспирты используют как поглотители при очистке газов, как сшивающие агенты в произ-ве полиуретанов, ускорители вулканизации. Соли серной и фосфорной к-т с аминоспиртами - ингибиторы коррозии, ср-ва, облегчающие размол цемента и улучшающие его кач-во. Мыла с высшими жирными к-тами (С12, С10—С16, С18 и др.)-эмульгаторы в текстильной, косметич. и мед. пром-сти. Получаемые из аминоспиртов N-(2-гидроксиэтил)амиды - детергенты и стабилизаторы пен, компоненты мыл, моющих порошков, шампуней и лосьонов. Комплексы аминоспиртов с ионами металлов применяют в гальванотехнике для бесцианидного покрытия медью и цинком, что улучшает адгезию к пов-сти и придает покрытиям блеск и устойчивость к коррозии. Аминоспирты малотоксичны. Пары раздражают слизистые оболочки глаз и дыхат. путей; при длит, контакте с кожей могут вызвать дерматит.

Аминофенолы АМИНОФЕНОЛЫ (аминогидроксибензолы, гидроксианилины). На воздухе орто- и пара-изомеры окисляются, окрашиваясь в темно-коричневый цвет, мета-изомер довольно стабилен. Аминофенолы амфотерны. Сульфируются труднее, чем фенолы, причем из о-аминофенола образуется З-амино-4-гидроксибензолсульфокислота, из м-аминофенола-4-амино-2-гидроксибензолсульфокислота, из n-аминофенола-5-амино-2-гидроксибензолсульфокислота. Поскольку о- и n-аминофенолы в кислой среде окисляются HNO2 до хинонов, диазотируют не аминофенолы, а их гидрохлориды добавлением к их р-рам NaNO2 в отсутствие дополнительного кол-ва к-ты и в присут. эквивалентного кол-ва ZnCl2 или небольшого кол-ва CuSO4 или др. соли Сu.

СВОЙСТВА АМИНОФЕНОЛОВ

* Т. кип. ** Нижний КПВ 40 г/м3.

Аминофенолы легко образуют N-ацилзамещенные при обработке, напр., ангидридами кислот. о-Аминофенол, склонный к замыканию цикла, при ацилировании в жестких условиях превращается в замещенные бензоксазола, например: При взаимод. о-аминофенола с о-дигйдроксисоединениями образуются замещенные феноксазина, с фосгеном-бензоксазолон (ф-ла I). n-Аминофенол-сильный восстановитель; легко окисляется до n-бензохинона.

В промышленности м-аминофенол получают из натриевой соли метаниловой кислоты:

или обработкой резорцина при 200°С 10%-ным водным р-ром NH3 (кат. - NH4Cl). n-Аминофенол синтезируют из 4-хлорнитробензола:

n-Аминофенол получают также электролитич. восстановлением нитробензола в р-ре H2SO4. о-Аминофенолы синтезируют омылением 2-нитрохлорбензола р-ром NaOH с послед. восстановлением о-нитрофенола водородом (кат.-Ni/Cr; 0,6 МПа, 75°С; в этаноле). Применяют аминофенолы в произ-ве сернистых и азокрасителей. Кроме того, n-аминофенол и его производные, напр. метол, глицин, амидол, а также о-аминофенол,-проявители в фотографии, n- и о-аминофенолы-промежут. продукты для крашения меха в коричневый цвет. N-Метильное производное -о-аминофенола- краситель для волос (коричневый цвет), м -аминофенол- промежут. продукт в произ-ве n-аминосалициловой к-ты. Аминофенолы раздражают слизистые оболочки, вызывают дерматиты; ЛД50 0,42 г/кг (мыши, перорально); ПДК для м-аминофенола 5 мг/м3.

Заключение

Аминоспирты, аминоалкоголи, органические соединения, содержащие -NH2- и -ОН-группы у разных атомов углерода в молекуле; высококипящие маслянистые жидкости со свойствами оснований. Аминоспирты получают действием аммиака и аминов на окиси олефинов, например: Известны и др. способы их синтеза. Аминоспирты, особенно этаноламин, широко используют в производстве моющих средств, эмульгаторов, косметических и лекарственных препаратов, а также как поглотители кислых газов (например, CO2). К Аминоспирты относится холин, которому принадлежит важная роль в обмене веществ у человека и животных; препараты холина применяют для лечения печени. Некоторые алкалоиды, например эфедрин, являются Аминоспирты, к ним принадлежит также важный гормон адреналин. Аминофенолы ароматические соединения, содержащие в молекуле аминогруппуи гидроксильную группу; бесцветные кристаллы: орто-аминофенолы (tпл 174.C), мета-аминофенолы (tпл 123 .C), пара-аминофенолы (tпл 190 .C).Применяются в производстве красителей и как проявляющие вещества в фотографии.

Использованная литература:

Тапбергенов С.О. Медицинская клиническая биохимия Березов Т.Т. Биологическая химия Николаев А.Я. Биологическая химия Эфрос Л.С, Горелик М.В., Химия и технология промежуточных продуктов, Л, 1980;