آمین (شیمی): تفاوت میان نسخه‌ها

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 (](N₂، 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 بوسیلهبه وسیلهٔ گروه‌های آلکیل یا آریل جانشین شده‌است) 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 sp³ متصل است، آریل آمین‌ها دارای نیتروژنی هستند که به یک کربن sp² 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.

'''آمین‌ها'''{{انگلیسی|Amines}} ترکیبات آلی هستند که جزو [[باز (شیمی)|باز]]ها به شماربه‌شمار رفته و یک اتم [[نیتروژن]] مرکزی و یک یا دو یا سه گروه [[آلکیل]] متصل به آن هستند که به ترتیب آمین نوع یک، آمین نوع دو و آمین نوع سه نامگذاری می‌شوند 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 و بعضی از پیک‌های عصبی انسان مانند [[آدرنالین]] آمین اند و بعضی از جلوگیری کننده‌ها مانند [[مرفین]] نیز در گروه آمین‌ها قرار می‌گیرند. از دیگر ترکیبات آمین می‌توان به [[کدیین]]، [[افندرین]]، اشاره کرد. از دیگر آمین‌های مهم [[آمینواسیدها]] نیز هستند.

از واکنش آمونیاک و آلکیل هالیدها، طی یک واکنش S_N2، 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 گرفته‌است، بستگی دارد. با کلریدها، واکنش قابل کنترل‌تر می‌باشد و در صورت استفاده از یدیدآلکیل، آمونیوم چهارتایی تشکیل می‌شود. اگر غلظت CH₃I کم باشد، می‌توان آمین‌های نوع دوم یا سوم را سنتز نمود. همان‌طور که اشاره شد، با توجه به خاصیت هسته‌دوستی آمین‌ها، واکنش 2 S_Nاین 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 کنندهآلکیل‌دارکننده 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.

جایگزینی گروه دی‌آزونیوم به وسیله Cl یا Br، با استفاده از محلول تازه نمک دی‌آزونیوم و مس (I) کلرید یا مس (I) برمید انجام می‌گیرد. در دمای متعارفی، و گاهی در دمای بالاتر، نیتروژن به آسانی متصاعد می‌شود و پس از چند ساعت آریل‌کلرید یا آریل‌برمید را از مخلوط واکنش می‌توان استخراج کرد. این روش، با استفاده از مس (I) هالیدها، به واکنش '''سندمایر''' شهرت دارد. جایگزینی گروه دی‌آزونیوم به وسیله I، به مس (I) هالید یا مس نیاز ندارد. نمک دی‌آزونیوم و پتاسیم یدید، KI، با یکدیگر مخلوط می‌شوند و آریل یدید حاصل می‌گردد. جایگزینی گروه دی‌آزونیوم به وسیله F با روش نسبتاً متفاوتی صورت می‌گیرد. افزایش فلوئوروبوریک اسید، HBF₄، منجربه تشکیل آریل‌فلوئورید می‌گردد. جایگزینی گروه دی‌آزونیوم بوسیلهبه وسیلهٔ CN، با واکنش نمک دی‌آزونیوم و مس (I) سیانید انجام می‌گیرد. برای جلوگیری از تشکیل HCN، محلول دی‌آزونیوم، پیش از اضافه شدن به مس (I) سیانید، با سدیم کربنات خنثی می‌شود. نمک‌های دی‌آزونیوم با آب ترکیب می‌شوند و فنول‌ها را به دست می‌دهند. این واکنش در محلول سرد (آب – یخ) نمک‌های دی‌آزونیوم نیز به آرامی صورت می‌گیرد. جایگزینی گروه دی‌آزونیوم به وسیله H را با تعدادی از عامل‌های کاهنده می‌توان انجام داد؛ شاید مفیدترین آنها، هیپوفسفرواسید، یعنی H₃PO₂، باشد. نمک دی‌آزونیوم در مجاروت هیپوفسفرواسید قرار داده می‌شود که در نتیجه آن نیتروژن حذف می‌شود، فنول تشکیل و هیپوفسفرواسید به فسفرواسید اکسید می‌شود.