Madini yalikuja katika maisha yetu bila kutarajiwa. Hadi hivi majuzi, hizi zilikuwa vitu vyenye sumu, mgongano ambao unaweza kusababisha kifo. Na sasa, baada ya karne na nusu, tunatumia kikamilifu nyuzi za synthetic, vitambaa, vifaa vya ujenzi, rangi, ambayo ni msingi wa amini. Hapana, hawakuwa salama zaidi, watu waliweza "kuwadhibiti" na kuwatiisha, wakijipatia faida fulani. Kuhusu ipi, na tutazungumza zaidi.
Ufafanuzi
Amine ni misombo ya kikaboni ambayo ni derivatives ya amonia, katika molekuli ambazo hidrojeni hubadilishwa na radicals hidrokaboni. Kunaweza kuwa na hadi nne kwa wakati mmoja. Usanidi wa molekuli na idadi ya radicals huamua mali ya kimwili na kemikali ya amini. Mbali na hidrokaboni, misombo hiyo inaweza kuwa na radicals kunukia au aliphatic, au mchanganyiko wake. Kipengele tofauti cha darasa hili ni kuwepo kwa kipande cha R-N, ambamo R ni kikundi kikaboni.
Ainisho
Amine zote zinaweza kugawanywa katika vikundi vitatu vikubwa:
- Kwa asili ya itikadi kali ya hidrokaboni.
- Kulingana na idadi ya radicals zinazohusiana naatomi ya nitrojeni.
- Kwa idadi ya vikundi vya amino (mono-, di-, tatu-, n.k.).
Kundi la kwanza linajumuisha amini aliphatic au kikomo, ambazo zinawakilishwa na methylamine na methylethylamine. Na pia kunukia - kwa mfano, aniline au phenylamine. Majina ya wawakilishi wa kundi la pili yanahusiana moja kwa moja na kiasi cha radicals hidrokaboni. Kwa hivyo, amini za msingi (zilizo na kundi moja la nitrojeni), sekondari (kuwa na vikundi viwili vya nitrojeni pamoja na vikundi anuwai vya kikaboni) na za juu (kwa mtiririko huo, kuwa na vikundi vitatu vya nitrojeni) zimetengwa. Majina ya kikundi cha elimu ya juu yanajieleza yenyewe.
Nomenclature (uundaji wa jina)
Ili kuunda jina la kiwanja, jina la kikundi hai ambacho hufungamana na nitrojeni huongezwa na kiambishi awali "amini", na vikundi vyenyewe vimetajwa kwa mpangilio wa alfabeti, kwa mfano: methylprotylamine au methyldiphenylamine (katika kesi hii, "di" inaonyesha kwamba kiwanja kina radicals mbili za phenyl). Inaruhusiwa kutengeneza jina, ambalo msingi wake utakuwa kaboni, na kikundi cha amino kitakachowakilishwa kama kibadala. Kisha nafasi yake imedhamiriwa na faharasa chini ya uteuzi wa kipengele, kwa mfano, CH3CH2CH(NH2) CH2CH3. Wakati mwingine katika kona ya juu kulia nambari huonyesha nambari ya serial ya kaboni.
Baadhi ya viambajengo bado vinahifadhi majina madogo, yanayojulikana sana yaliyorahisishwa, kama vile anilini, kwa mfano. Kwa kuongeza, kati yao kunaweza kuwa na wale ambao wametunga vibaya majina yaliyotumiwakwa usawa na zile za utaratibu, kwa sababu ni rahisi na rahisi zaidi kwa wanasayansi na watu walio mbali na sayansi kuwasiliana na kuelewana
Tabia za kimwili
Amine ya pili, kama ya msingi, inaweza kuunda vifungo vya hidrojeni kati ya molekuli, ingawa ni dhaifu kidogo kuliko kawaida. Ukweli huu unaelezea kiwango cha juu cha mchemko (zaidi ya digrii mia moja) asili katika amini ikilinganishwa na misombo mingine yenye uzito sawa wa molekuli. Amine ya elimu ya juu, kwa sababu ya kukosekana kwa kundi la N-H, haiwezi kutengeneza vifungo vya hidrojeni, kwa hiyo huanza kuchemka tayari kwa nyuzi joto themanini na tisa.
Katika halijoto ya kawaida (digrii kumi na nane - ishirini Selsiasi), ni amini za chini tu za aliphatic ambazo huwa katika umbo la mvuke. Vile vya kati viko katika hali ya kioevu, na ya juu ni katika hali imara. Madarasa yote ya amini yana harufu maalum. Radikali za kikaboni chache katika molekuli, ndivyo inavyotofautiana zaidi: kutoka misombo ya juu karibu isiyo na harufu hadi ya kati inayonuka kama samaki na ya chini inayonuka kama amonia.
Amine zinaweza kutengeneza bondi zenye nguvu za hidrojeni na maji, yaani, zinayeyushwa sana ndani yake. Kadiri radikali za hidrokaboni zinavyozidi kuwepo kwenye molekuli, ndivyo inavyopungua mumunyifu.
Sifa za kemikali
Kama ilivyo kimantiki kudhani, amini hutoka kwa amonia, ambayo ina maana kwamba sifa zake zinafanana. Inawezekana kwa masharti kutofautisha aina tatu za mwingiliano wa kemikali unaowezekana kwa misombo hii.
- Kwanza zingatia maliamini kama msingi. Vile vya chini (aliphatic), vinapojumuishwa na molekuli za maji, hutoa majibu ya alkali. Kifungo kinaundwa na utaratibu wa wafadhili-kukubali, kutokana na ukweli kwamba atomi ya nitrojeni ina elektroni isiyoharibika. Wakati wa kukabiliana na asidi, amini zote huunda chumvi. Hizi ni vitu vikali ambavyo huyeyuka sana katika maji. Amine za kunukia huonyesha sifa duni za msingi huku jozi zao za elektroni pekee zinaposogea hadi kwenye pete ya benzini na kuingiliana na elektroni zake.
- Uoksidishaji. Amine ya juu hutiwa oksidi kwa urahisi kwa kuunganishwa na oksijeni katika hewa ya anga. Aidha, amini zote zinaweza kuwaka (tofauti na amonia).
- Muingiliano na asidi ya nitrojeni hutumika katika kemia kutofautisha kati ya amini, kwa kuwa bidhaa za mmenyuko huu hutegemea idadi ya vikundi vya kikaboni vilivyopo kwenye molekuli:
- amini za chini kabisa hutengeneza alkoholi kama matokeo ya mmenyuko;
- michujo ya kunukia hutoa phenoli chini ya hali sawa;
- za pili hubadilishwa kuwa misombo ya nitroso (kama inavyothibitishwa na harufu ya tabia);
- chumvi hutengeneza chumvi ambayo huvunjika haraka, kwa hivyo majibu haya hayana thamani.
Sifa maalum za aniline
Aniline ni mchanganyiko wenye sifa asilia katika kundi la amino na kundi la benzene. Hii inaelezewa na ushawishi wa pande zote wa atomi ndani ya molekuli. Kwa upande mmoja, pete ya benzini inadhoofisha udhihirisho wa msingi (yaani, alkali) katika molekuli.aniline. Wao ni chini kuliko wale wa amini aliphatic na amonia. Lakini kwa upande mwingine, wakati kikundi cha amino kinaathiri pete ya benzene, inakuwa, kinyume chake, hai zaidi na kuingia katika athari za badala.
Kwa uamuzi wa ubora na kiasi wa anilini katika suluhu au misombo, mmenyuko na maji ya bromini hutumiwa, mwisho wake ambayo mvua nyeupe katika mfumo wa 2, 4, 6-tribromaniline huanguka chini ya bomba.
Madini asilia
Amine hupatikana katika maumbile kila mahali katika umbo la vitamini, homoni, viambatanishi vya kimetaboliki, ziko kwenye mwili wa wanyama na mimea. Kwa kuongeza, wakati viumbe vilivyo hai vinaoza, amini ya kati pia hupatikana, ambayo, katika hali ya kioevu, hueneza harufu isiyofaa ya brine ya herring. "Sumu ya cadaveric" iliyofafanuliwa sana katika fasihi ilionekana haswa kutokana na ambergris maalum ya amini.
Kwa muda mrefu, dutu tunazozingatia zilichanganyikiwa na amonia kwa sababu ya harufu sawa. Lakini katikati ya karne ya kumi na tisa, mwanakemia wa Kifaransa Wurtz aliweza kuunganisha methylamine na ethylamine na kuthibitisha kwamba hutoa hidrokaboni wakati wa kuchomwa moto. Hii ndiyo ilikuwa tofauti ya kimsingi kati ya misombo iliyotajwa na amonia.
Kupata madini katika hali ya viwanda
Kwa kuwa atomi ya nitrojeni katika amini iko katika hali ya chini kabisa ya oksidi, upunguzaji wa misombo iliyo na nitrojeni ndiyo njia rahisi na nafuu zaidi ya kuipata. Ni yeye ambaye hutumiwa sana katika mazoezi ya viwanda kwa sababu ya bei nafuu.
Njia ya kwanza ni upunguzaji wa misombo ya nitro. Mwitikio unaozalisha aniliniina jina la mwanasayansi Zinin na ilifanyika kwa mara ya kwanza katikati ya karne ya kumi na tisa. Njia ya pili ni kupunguza amides na hidridi ya alumini ya lithiamu. Amine za msingi pia zinaweza kupunguzwa kutoka kwa nitriles. Chaguo la tatu ni miitikio ya alkylation, yaani, kuanzishwa kwa vikundi vya alkili kwenye molekuli za amonia.
Matumizi ya amini
Zenyewe, katika umbo la dutu safi, amini hutumiwa kidogo. Mfano mmoja adimu ni polyethilini polyethilini (PEPA), ambayo inafanya iwe rahisi kuponya epoxy nyumbani. Kimsingi amini ya msingi, ya juu au ya sekondari ni ya kati katika uzalishaji wa vitu mbalimbali vya kikaboni. Maarufu zaidi ni aniline. Ni msingi wa palette kubwa ya rangi ya aniline. Rangi ambayo itageuka mwishoni inategemea moja kwa moja kwenye malighafi iliyochaguliwa. Anilini safi hutoa rangi ya samawati, huku mchanganyiko wa anilini, ortho- na para-toluidine utakuwa nyekundu.
Amines aliphatic zinahitajika ili kuzalisha polyamidi kama vile nailoni na nyuzi nyingine za sintetiki. Zinatumika katika uhandisi wa mitambo, na pia katika utengenezaji wa kamba, vitambaa na filamu. Aidha, diisocyanates aliphatic hutumiwa katika utengenezaji wa polyurethanes. Kwa sababu ya mali zao za kipekee (wepesi, nguvu, elasticity na uwezo wa kushikamana na uso wowote), zinahitajika katika tasnia ya ujenzi (povu inayopanda, gundi) na tasnia ya viatu (soli za kuzuia kuingizwa).
Dawa ni sehemu nyingine ambapo amini hutumiwa. Kemia husaidia kuunganisha kutoka kwao antibiotics ya kikundi cha sulfonamide;ambayo hutumiwa kwa mafanikio kama dawa za mstari wa pili, yaani, hifadhi. Endapo bakteria watapata upinzani dhidi ya dawa muhimu.
Madhara mabaya kwa mwili wa binadamu
Inajulikana kuwa amini ni vitu vyenye sumu kali. Uingiliano wowote nao unaweza kusababisha madhara kwa afya: kuvuta pumzi ya mvuke, kuwasiliana na ngozi wazi au kumeza misombo ndani ya mwili. Kifo hutokea kutokana na ukosefu wa oksijeni, kwani amini (hasa, anilini) hufunga kwa hemoglobin ya damu na kuizuia kukamata molekuli za oksijeni. Dalili za kutisha ni upungufu wa kupumua, pembetatu ya bluu ya nasolabial na ncha za vidole, tachypnea (kupumua kwa haraka), tachycardia, kupoteza fahamu.
Ikiwa vitu hivi vitafika kwenye sehemu tupu za mwili, ni lazima uviondoe haraka kwa pamba iliyolowanishwa na pombe hapo awali. Hii lazima ifanyike kwa uangalifu iwezekanavyo ili usiongeze eneo la uchafuzi. Ikiwa dalili za sumu zinaonekana, hakika unapaswa kushauriana na daktari.
Amines aliphatic ni sumu kwa mfumo wa neva na moyo. Wanaweza kusababisha mfadhaiko wa utendaji wa ini, dystrophy yake, na hata magonjwa ya oncological ya kibofu.
