ترکیب‌های نیتروژندار برای زندگی ضروری هستند و منبع اولیه برای تهیه آن‌ها، نیتروژن موجود در جو می‌باشد که توسط یک فرایند بنام تثبیت نیتروژن، مولکول نیتروژن (](N<sub>2</sub>، به آمونیاک کاهیده می‌شود. آمونیاک حاصل سپس به ترکیب‌های نیتروژندار آلی تبدیل می‌گردد. آمین‌ها، مشتق‌های آمونیاک هستند و دسته وسیعی از مواد آلی نیتروژندار را تشکیل می‌دهند که در آن‌ها، اتم نیتروژن به یک یا دو یا سه گروه آلکیل یا آریل متصل می‌باشد (هیدروژن بوسیله گروه‌های آلکیل یا آریل جانشین شده استشده‌است) که به ترتیب آمین نوع اول، آمین نوع دوم یا آمین نوع سوم ایجاد می‌گردد. از اینرو به همان طریقی که اترها والکل‌ها با آب رابطه دارند، آمین‌ها به آمونیاک وابسته می‌باشند. درآلکیل آمین‌ها نیتروژن به اتم کربن با هیبریداسیون sp<sup>3</sup> متصل است، آریل آمین‌ها دارای نیتروژنی هستند که به یک کربن sp<sup>2</sup> بنزن یا حلقه شبیه بنزن متصل است. آمین‌ها معمولاً از آمونیاک استخراج می‌شوند که جای هیدروژن‌ها گروه آلکیلی قرار می‌گیرند. خاصیت بازی آمین نوع دوم از بقیه بیشتر بوده و این گروه با تأثیر روی سیستم عصبی انسان کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. بعضی از پیک‌های عصبی انسان مانند آدرنالین آمین‌اند، بعضی از جلوگیری کننده‌ها مانند مرفین نیز در گروه آمین‌ها قرار می‌گیرند. از دیگر ترکیب‌های آمین می‌توان به کُدیین و آمینو اسیدها اشاره کرد. آمین‌ها به عنوان اجزاء آمینواسیدها، پپتیدها و آلکالوئیدها، در بیوشیمی حائز اهمیت هستند. بسیاری از ترکیب‌های فعال بیولوژیکی حاوی نیتروژن هستند. همچنین ترکیب‌های دیگری از آن‌ها به عنوان ضدتورم، بیهوش‌کننده، آرام‌بخش و محرک، کاربرد دارویی دارند. برای مثال آدرنالین (محرک)، پروپیل‌هگزدرین (ضدتورم بینی)، هگزامتیلن‌تترآمین (ماده ضدباکتری) اَمفتامین (ضد افسردگی) از جمله آن‌ها هستند. همه آمین‌ها خصلت بازی دارند (آمین‌های نوع اول و دوم می‌توانند به عنوان اسید هم عمل کنند)، پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند، و در واکنش‌های جانشینی به عنوان هسته دوست عمل کنند. پس در بسیاری از جنبه‌ها شیمی آمین‌ها با شیمی الکل‌ها و اترها شباهت دارد؛ ولی تفاوت‌هایی هم در فعالیت دارند، زیرا الکترونگاتیوتیه نیتروژن کمتر از اکسیژن است. از این رو آمین‌های نوع اول ودوم کمتر اسیدی می‌باشند وپیوندهای هیدروژنی ضعیفتر از الکل‌ها و تشکیل می‌دهند اما بازی‌ترو نوکلئوفیل‌تر می‌باشند.
{| class="wikitable" style="margin: auto 1em auto 1em" align: left
! آمین نوع یک || آمین نوع دو || آمین نوع سه
خط ۱۲:
'''آلکیل‌دار کردن آمین‌ها'''
از واکنش آمونیاک و آلکیل هالیدها، طی یک واکنش S<sub>N</sub>2، می‌توان آمین‌های مختلفی را تهیه نمود. در این واکنش ابتدا منوآلکیل‌آمین تولید می‌شود. برای جلوگیری از ادامه واکنش، لازم است که غلظت آلکیل هالید کم انتخاب شود. معمولاً نوع محصول واکنش به مدت زمان انجان واکنش، طبیعت، غلظت‌آلکیل هالید، نوع هالوژن و نوع کربنی که هالوژن روی آن قرار گرفته است،گرفته‌است، بستگی دارد. با کلریدها، واکنش قابل کنترل‌تر می‌باشد و در صورت استفاده از یدیدآلکیل، آمونیوم چهارتایی تشکیل می‌شود. اگر غلظت CH<sub>3</sub>I کم باشد، می‌توان آمین‌های نوع دوم یا سوم را سنتز نمود. همان‌طور که اشاره شد، با توجه به خاصیت هسته‌دوستی آمین‌ها، واکنش 2 S<sub>N</sub>این ترکیب‌ها با آلکید هالیدهای نوع اول منجر به تشکیل آمین‌های آلکیله شده می‌گردد که معمولاً در مرحله اول متوقف نمی‌شود و واکنش تا تشکیل نمک چهارتایی آمونیوم پیش می‌رود. ایم روش برای آمین‌های نوع اول، دوم و سوم عمومیت دارد اما آمین‌های نوع اول بهتر واکنش می‌دهند (به دلیل ممانعت فضایی کمتر و هسته‌دوستی بهتر). در مورد آمین‌های نوع سوم واکنش حذفی نسبت به واکنش هسته‌دوستی اولویت دارد. با استفاده از مقدار اضافی از آمونیاک با سایر آمین‌های اولیه، که توانایی محصول را در رقابت برای عامل آلکیل‌دار کننده محدود می‌سازد، حداقل رساندن آلکیلاسیون پیشرفته، امکانپذیر است. حتی با این اصلاح فرایند، در بسیاری از حالات، کم و بیش فقط بهره متوسطی رابدست می‌دهد.
'''کاهش نیتریل‌ها'''
خط ۲۰:
'''کاهش آزیدها'''
برای وارد کردن یک گروه آمین بدون کربن اضافی به یک نوکلئوفیل نیتروژنی اصلاح شده، که پس از اولین آلکیلاسیون غیرواکنش‌پذیر باشد، نیازمندیم. چنین نوکئوفیلی یون آزید ،N<sub>3</sub>'''<sup>-</sup>''' است. سنتز آزید یک روش عالی برای تهیه آمین‌های نوع اول از آلکیل هالیدها است. یون آزید باز نیست بلکه یک هسته‌دوست خوب است. آلکیل آزیدها، همان‌طور که در ادامه نیز به آن اشاره شده است،شده‌است، از واکنش جانشینی آلکیل هالیدها با سدیم آزید تهیه می‌شوند و می‌توانند توسط واکنشگرهای کاهنده متنوع از جمله لیتیم‌آلومینیم‌هیدرید ویا هیدروژناسیون کاتالیزوری(Pd-c) به آلکیل آمین کاهیده شوند.
'''کاهش ترکیب‌های نیترو'''
خط ۴۶:
== واکنش آمین‌ها ==
=== خاصیت بازی ===
آمین‌ها نیز مانند الکل‌ها می‌تواند خاصیت اسیدی یا بازی داشته باشند. اما چون الکتیرونگاتیویته نیتروژن از اکسیژن کمتر است، قابلیت کنده‌شده پروتون نیز کاهش می‌یابد و عموماً آمین‌ها را به عنوان باز می‌شناسیم (قدرت اسیدی آمین‌ها ۱۰ به توان ۲۰ مرتبه کمتر از الکل‌های قابل مقایسه می‌باشد). برای جدا کردن پروتون از آمین‌ها نیاز به بازهای بسیار قوی مانند آلکیل لیتیم می‌باشد. روش دیگر برای تهیه یون آمید، واکنش آمین با فلزهای قلیایی است. فلزهای قلیایی در آمین‌ها حل شده و گاز هیدروژن آزاد می‌کنند (گرچه با سرعت نسبتاًکم). در این واکنش نمک آمین ایجاد می‌گردد. برای مثال، سدیم آمید را می‌توان از واکنش فلز سدیم با آمونیاک مایع و در حضور مقدار کاتالیستی (باعث سهولت انتقال الکترون به آمین می‌شود)، تهیه کرد. در غیاب این کاتالیست، سدیم به آسانی در آمونیاک حل شده و محلول کاهش دهنده قوی حاصل می‌گردد. از طرف دیگر، جفت الکترون آزاد برای پروتون‌دار شدن مناسبتر است و لذا آمین‌ها بازهای بهتری هستند. آمین‌ها بازهای ضعیفی هستند، اما به عنوان یک طبقه، آمین‌هادر بین مولکول‌های خنثی قویترین بازها هستند و در محلول آبی، به میزان کمی از آب پروتون می‌گیرند و یون‌های آمونیوم و هیدروکسید ایجاد می‌کنند. از اینرو آمین‌ها، بازهای قوی‌تری نسبت به الکل‌ها هستند ولی قدرت بازی آن‌ها از آلکوکسیدها کمتر است. ثابت تعادل برای یک آمین نوع اول به شکل زیر خواهد بود. باید توجه کرد که قرار گرفتن گروه‌های الکترون‌کشنده بر روی آمین‌ها با عث کاهش قدر ت بازی آن‌ها می‌شود. به طوربه‌طور مثال نیتروآنیلین از آنیلین باز به مراتب ضعیفتری است.
'''واکنش با اسیدها'''
خط ۵۴:
'''تولید نمک‌های دی‌آزونیوم'''
هر یک از انواع آمین‌ها در واکنش با نیترواسید، HNO<sub>2</sub>، محصول متفاوتی به دست می‌دهد. آمین‌های نوع اول با نیترواسید (HNO<sub>2</sub>) واکنش می‌دهند و نمک‌های دی‌آزونیوم تولید می‌کنند. واکنش آمین‌ها با نیترواسید از طریق حمله نوکلئوفیلی بررویبر روی (یا حمله الکتروفیلی به وسیله) یک کاتیون نیتروزیل NO'''<sup>+</sup>''' واسطه به پیش می‌رود. محصول چنین تبدیلی بسیار متنوع است و بسته به اینکه واکنش‌دهنده یک آلکان‌آمین یا یک آنیلین باشد، نوع سوم، دوم یا اول باشد، تغییر خواهد کرد. بدین منظور نمی‌توان از اسیدنیترو به طوربه‌طور مستقیم استفاده کرد، زیرا بسیار ناپایدار است. بدین جهت از نمک سدیم‌نیتریت در حضور یک هالواسید مانند هیدروکلریک اسید، در محیط واکنش استفاده می‌شود. در چنین محیط اسیدی ساخته شد، اسیدنیترو حاصل ناپایدار بوده و با توجه به اسیدی بودن محیط، پروتون جذب کرده و با حذف مولکول آب، کاتیون نیتروزیل تولید می‌شود. کاتیون نیتروزیل خصلت الکتروفیلی دارد و به راحتی مورد حمله آمین‌ها قرار می‌گیرد. بسته به این که نیتروژن آمین فاقد هیدروژن یا دارای یک یا دو هیدروژن باشد در مرحله بعد واکنش دوره ویژه‌ای را طی می‌کند. نمک‌های –N نیتروزآمونیوم نوع سوم در دمای پایین پایدارند ولی در گرما تجزیه می‌شوند و مخلوطی از ترکیب‌های مختلف را به دست می‌دهند. از طرف دیگر نمک‌های –Nنیتروزآمونیوم نوع دوم به سادگی پروتون‌زدایی شده و به عنوان محصول‌های اصلی،Nنیتروزآمین‌های نسبتاً پایدار را به دست می‌دهند. واکنش مشابه با آمین‌های نوع اول ابتدا منوآلکیل –Nنیتروزآمین‌های مربوطه را بدست می‌دهد؛ ولی این ترکیب‌ها ناپایدارند و به سرعت به مخلوطی پیچیده تبدیل می‌شوند. ناپایداری –Nنیتروزآمین‌های نوع اول به پروتون باقیماندهباقی‌مانده روی نیتروژن مربوط است. به وسیله یک سری از انتقال‌های هیدروژن، این ترکیب‌ها ابتدا به دی‌آزوهیدروکسیدها نوآرایی می‌کنند. سپس پروتوناسیون و در پی آن از دست رفتن آب، یون‌های دی‌آزونیوم بسیار واکنش‌پذیر را ایجاد می‌کنند. دلیل واکنش‌پذیری این نمک‌ها تمایل آنهاآن‌ها به از دست دادن نیتروژن برای ایجاد کربوکاتیون‌های مربوطه است. این کربوکاتیون‌ها ممکن است نوآرایی شوند، پروتون‌زدایی شوند، یا بدام نوکلئوفیل‌ها بیافتند. همان‌گونه که در بالا به این موضوع اشاره شد، اگر آمین مورد استفاده آلیفاتیک باشد نمک‌دی‌آزونیوم حاصل بسیار فعال است و قابل جداسازی نیست اما اگر از ترکیب‌های آروماتیک استفاده کنیم نمک‌دی‌آزونیوم حاصل پایدار خواهد بود. آمین‌های آروماتیک نوع اول با نیترواسید ترکیب می‌شوند و نمک‌های دی‌آزونیوم تشکیل می‌دهند. بطور کلی نمک‌های دی آزونیوم آمین‌های آروماتیک در دو دسته مهم از واکنش‌ها شرکت می‌کنند. دسته اول، واکنش‌های جانشینی هستند که در جریان این واکنش‌ها نیتروژن آزاد می‌شود و گروه دیگری بجای آن جانشین می‌گردد. دسته دوم واکنش‌های زوج شدن هستند که طی آن، نمک دی‌آزونیوم از طریق نیتروژن به یک گروه آروماتیک یا هتروآروماتیک متصل می‌شود. هر دو دسته واکنش از نظر سنتزی بسیار با اهمیت هستند. با استفاده از آریل دی آزونیوم‌ها می‌توان ترکیب‌های متنوعی سنتز کرد.
'''واکنش سندمایر'''
خط ۶۱:
== امنیت ==
آمین‌های کوچک سمی‌اند و بعضی از آنهاآن‌ها خاصیت خورندگی پوست انسان را دارند و آمین‌های بزرگ معمولاً از لحاظ زیست‌شناسی بسیار فعالند.
