Физически амини обикновено са доста сложен въпрос, но между природни амини и алифатни амини са намерени, например, путресцин и кадаверин. които са продукти на разграждане на протеини [2].
Промишлени методи за производство на
Производство на алкохол
Най-често срещаният метод за промишлено производство на низш алифатен амин основава на взаимодействие на съответния алкохол с амоняк в присъствието на подходящ катализатор. Винаги има смес от първични, вторични и третични амини, оформени като първичен амин може да реагира с още две алкохолни молекули. Това се дължи на по-голямата нуклеофилността на продукта в сравнение с амоняк, и че реакцията на образуване на вторичен и третичен амин са екзотермична и по-енергично благоприятно, и реакционната образуване на първичен амин приблизително топлинно. Контрол на съотношението на продуктите може да се дължи на контрола на реакционни условия. Също така, храни, които нямат търговска стойност и могат да се рециклират отново. Благодарение на тези методи може да се регулира, за да се получи желаният амин 90% и по-горе [3].
По-рано, за синтеза на амини от алкохоли провежда при обезводняване катализатор (алуминиев оксид. Силикагел. Титаниев оксид, ториев оксид. Смесени оксиди, глини и зеолити) при температура от 500 ° С В момента тези катализатори се използват само за синтеза на метиламини. дехидрогениране, на базата на никел - за синтеза на възрастните хомолози хидрогениране катализатори сега се използва. кобалт. мед и желязо. както и - в по-малка степен - платина и паладий. В този процес, алкохол, амоняк и водород се пропуска над катализатора депозиран на инертният носител, при налягане от 0.5-25 МРа и температура 100-250 ° С За да повлияят на равновесието към амоняк, първичен амин се използва излишък (2 до 8 еквивалента) [3].
Установено е, че алкохолът се дехидрира до карбонилното съединение в първия етап на процеса. който след това взаимодейства с амоняк, за да се образува имин или енамин. Те се хидрогенира до амин [3].
Производство на карбонилни съединения
В случай на икономическата приложимост в алкохол и карбонилното съединение може да бъде използван като изходно съединение. На първо място, този подход се прилага към по-ниските алдехиди. се получават в промишлеността чрез взаимодействие на оксо и ацетон. която се образува в синтеза на кумол фенол [4].
Както при синтеза на амини от алкохоли, амини настъпва чрез образуване на имин, който се получава чрез взаимодействие на амоняк с карбонилно съединение. След това се хидрогенира до съответния амин. Смес, състояща се от карбонилно съединение, амоняк и водород се пропуска над катализатора. Съществената разлика на този процес е, че се използва водород като стехиометричен реагент, и следователно изисква съвсем различно устройство реактор [4].
Производство на нитрили
Алифатни амини могат да бъдат синтезирани от нитрили чрез каталитично хидрогениране. Обикновено се използва като катализатор благороден метал (паладий, платина, родий), никел, кобалт и желязо. Така благородни метали позволяват реакция при меки условия: 20-100 ° С, 0.1-0.5 МРа, като никел и кобалт катализатори изискват температура от 180 ° С и налягане 25 МРа [5].
други методи
Реакциите на алкилхалогениди с амоняк или амини дава амониеви соли. които освобождават алкален под въздействието на свободен амин. Този традиционен подход подготвителна химия не е намерил широко приложение в промишлеността. В момента, за да получите само етилен. хомоложни на полиамини алиламинът и някои тонаж наркотици. Причината за това ограничено приложение е липсата на подходящи изходни материали, корозия. както и проблеми с контрол на качеството на продукта. [6]
Възстановяване и нитросъединения получил само ограничена употреба, тъй като първоначалните Нитроалканите не е широко разпространено като изходен материал. В момента, този метод се използва за синтез на 2-аминобутанол-1 - прекурсори добро туберкулоза лекарство етамбутол [6].
Третични амини, със заместител, въглеводород, такъв като трет-бутиламин много трудно да се получат чрез конвенционални техники. Те са синтезирани от Ritter реакция. поставяне циановодород до алкен в кисела среда. Процесът се провежда при 30-60 ° С и полученото междинно съединение се хидролизира при 100 ° С Реакционната Ritter заявка е много ограничено, тъй като включва използването на токсични циановодород причина корозия и образуването на значителни количества от сол (3.3 кг за 1 кг трет-бутиламино) и необходимостта за изхвърляне на [6].
Общи химични свойства
химични свойства, определени от присъствието на алифатни амини са азотен атом неразделен електронна двойка. както и мобилността на водородните атоми на аминогрупата [7].
образуване на сол
Подобно на амоняк. алифатни амини образуват соли с киселини. Тъй като амини съдържат алкилови заместители с електрон-отдаваща свойства, те са по-силни основи. от амоняк. Получената сол се разтваря във вода, но лошо - в органични разтворители, т.е. тяхната разтворимост е противоположна на тази на изходния амин. Предвид това собственост алифатни амини са често използвани в химични реакции, като киселинни акцептори. Те също така да намери приложение като разтворители за пречистване на газ, а в някои екстракционните процеси [7].
Образуването на амиди
При реакция с карбоксилни киселини и техни производни (естери. Анхидриди и халогениди) алифатни амини до получаване на съответните амиди на заместена с много добър добив. Особено висока мощност за реакции с киселинни хлориди. тъй като реакцията е силно екзотермично. За разлика от реакцията на амини с карбоксилни киселини са често идва само за да се образува амониева сол [7].
По подобен начин реакцията на амини с сулфонилхлориди (сулфонил хлориди) води до образуването на сулфонамиди. Например, взаимодействие с бензенсулфонил хлорид, служи за разграничаване на първични, вторични и третични амини (Hinsberga реакция). Първични амини за образуване сулфонамиди, разтворими в алкални. Вторични амини дават сулфонамиди, които са основи не се разтварят. Третични амини не реагират при тези условия [7].
Реакция с карбонилни съединения
В зависимост от реакционните условия и специфичните съединения, амини реагират с карбонилни съединения за образуване на имини (в случай на първични амини) или енамини (в случай на първични или вторични амини). Третични амини такива реакции не идват, алдехиди и кетони реагират по-бързо. Междинни - poluaminali - обикновено нестабилни и не може да бъде изолиран. Получените имини и енамини са промишлено важни съединения, защото, след хидрогениране те водят до нови амини, съдържащи повече заместители, [7].
В специален случай на такива реакции, може да се счита взаимодействие на амини с въглероден диоксид. което води до образуване на карбаминова киселина [7].
алкилиране
Алифатни амини реагират с алкил халиди и диалкил сулфати, като амини с по-висока степен на заместване. Така, алкилирането на първични амини до получаване на смес от вторични, третични амини и кватернерни амониеви соли. Такъв не-селективност на реакцията, тъй като реакционните продукти са по-силни база от оригиналния амин и лесно реагира допълнително алкилиране. Въпреки това, този метод може да се използва за синтез на третични амини [7].
Също алифатни амини са алкилирани чрез реакция с епоксиди. В случай на първични амини като смес от моно- и диалкилиране продукти, вторични амини дават само моноалкилиране продукт, и третични амини, за да се образува кватернерно амониево съединение [7].
Обучение изоцианати и карбамид
В реакцията на амини с фосген първоначално образувани съответните карбаминова хлорид киселина, която по-нататък се разцепва с водороден хлорид. което води до образуване на изоцианат. Ако реакционната смес има излишък на амин, следваща реакция настъпва за да образуват заместена урея. Тази реакция е типично за първични и вторични амини. Той често се използва в промишлен синтез на хербициди и за получаване на полиуретани. [7]
За разлика от техните соли, свободни амини са много чувствителни към окисляване и подложени на серия от реакции, под влияние на различни оксиданти. Третични амини са окислени от водороден пероксид към амин оксиди. докато първични и вторични амини и хидроксиламини осигуряват алдоксими [7].
Окисляване на азотиста киселина се използва за разграничаване на първични, вторични и третични амини. Първични амини в тези обстоятелства се подлагат на диазотиране и превърнати в алкохоли с отделяне на газообразен азот. Вторични амини дават N -nitrozaminy жълто оцветяване. Третични амини обикновено не влизат в реакцията. [7]
Съхранение и транспорт
Алифатни амини, съхранявани в въглеродна стомана или контейнери от неръждаема стомана. Относително малки количества могат да се съхраняват в стъклени или керамични контейнери. Водни разтвори на амини са алкални и постепенно гравиран стъкло. Етиламин трябва да се поддържа под налягане, тъй като е в газообразно състояние при стайна температура. Изопропиламин (температура на кипене 32,4 ° С), се съхраняват при охлаждане или под налягане. За удобство при транспортиране на тези амини получени като водни разтвори (40% или 70%). Въпреки факта, че алифатни амини имат практически неограничен срок на годност, те трябва да бъдат защитени от контакт с въглероден диоксид и атмосферна влага [8].
Долните алифатни амини са запалими. Някои от тях образува експлозивни смеси с въздуха [8].
Общият добив на алифатни амини, включително мастни амини (с заместник С7 и по-горе), с изключение на метиламини, възлиза на 500 000 тона годишно, от които 40% са в САЩ и 30% в Западна Европа. Основните производители и доставчици на амини са в САЩ Air Products, Hoechst Celanese и Elf Atochem; в Западна Европа - BASF. Elf Atochem, Hoechst Celanese и ICI [9].
Свързани статии