Физические и химические свойства

Метиламин, диметиламин и триметиламин — газообразные вещества, остальные низшие амины — жидкости с аммиачным запахом. Подобно аммиаку, низшие амины прекрасно растворяются в воде, образуя щелочные растворы. С повышением молекулярного веса растворимость аминов в воде ухудшается.

Высшие амины — твердые, нерастворимые в воде вещества, лишенные запаха. Температуры кипения первичных аминов значительно ниже, чем у соответствующих спиртов.

Химические свойства.

1. Образование солей. Амины жирного ряда, подобно аммиаку, способны соединяться с кислотами, даже с такими слабыми, как угольная кислота, и дают при этом соответствующие соли замещенных аммониевых оснований, например:

Соли эти — кристаллические вещества, похожие на соли аммония; в большинстве случаев они хорошо растворимы в воде.

В водных растворах амины, подобно аммиаку, содержатся в виде гидратов соответствующих аммониевых оснований, например

которые в результате электролитической диссоциации образуют ионы гидроксила. Однако эти основания аналогично гидроокиси аммония уже при обычной температуре, и еще легче при нагревании, распадаются на амин и воду. Поэтому амины, как и аммиак, могут быть выделены из растворов их солей действием едких щелочей:

Замена в аммиаке первых двух атомов водорода на алкилы усиливает основные свойства, как это видно из сопоставления констант электролитической диссоциации:

При нагревании солей аминов может происходить их распад, например

т. е. реакция, обратная реакции Гофмана.

2. Действие азотистой кислоты. Действие азотистой кислоты на амины является их характерной реакцией, позволяющей различить первичные, вторичные и третичные амины.

а) При действии азотистой кислоты на первичные амины получаются их азотистокислые соли, разлагающиеся уже при обычной температуре, и еще быстрее при нагревании, с выделением газообразного азота; амин при этом превращается в спирт:

Высшие первичные амины при действии азотистой кислоты в большей или меньшей степени образуют вместо спиртов соответствующие этиленовые углеводороды, например:

б) Вторичные амины при действии азотистой кислоты выделяют воду, образуя так называемые нитрозамины:

Нитрозамины — нейтральные вещества с характерным запахом. Они могут быть извлечены из водного раствора, например, эфиром, и из них может быть различными способами получен исходный вторичный амин. Так, например, при нагревании нитрозаминов с концентрированной соляной кислотой происходит следующая реакция:

в) Третичные амины с азотистой кислотой реагируют только с образованием солей.

3. Образование N-замещенных амидов кислот (ациламинов). Действием на первичные и вторичные амины галоидангидридов или ангидридов кислот можно заменить связанный с азотом атом водорода на кислотный радикал, причем получаются замешенные при азоте амиды органических кислот, например:

или

Третичные амины, у которых при атоме азота не имеется водородного атома, с галоидангидридами и ангидридами кислот не реагируют.

4. Действие галоидов. Действием хлора или брома в присутствии щелочи на первичные и вторичные амины можно заменить на галоид атомы водорода в аминогруппе и получить галоидамины:

Бромамины — легко разлагающиеся вещества, обладающие резким запахом.

В противоположность взрывчатым галоидным соединениям азота, являющимся продуктами замещения на галоид водорода аммиака, галоидамины совершенно не обладают взрывчатыми свойствами. С водой они могут реагировать с образованием аминов и бромноватистой (или хлорноватистой) кислоты

5. Образование и з о н и т р и л о в. Действием на первичные амины хлороформа в присутствии спиртовой щелочи получаются изонитрилы:

Метиламин Метиламин CH₃NH₂ содержится в растении Mercurialis perennis. Он может быть легко получен в виде хлористоводородной соли при нагревании формалина с хлористым аммонием:

Диметиламин Диметиламин(CH₃)₂NH содержится вместе с триметиламином в селедочном рассоле и образуется при гниении рыбы и вообще при гниении белковых веществ. Наиболее легкий способ получения диметиламина, как и метиламина, состоит в действии формальдегида на хлористый аммоний; образовавшаяся хлористоводородная соль метиламина реагирует с избыточным формальдегидом:

Хлористоводородная соль диметиламина растворима в хлороформе.

Диметиламин, диэтиламин и некоторые другие амины являются полупродуктами в производстве ускорителей вулканизации каучука.

Триметиламин Триметиламин (CH₃)₃N в значительных количествах может быть получен нагреванием солей бетаина (стр. 787), содержащегося в свекловичной патоке (мелассе). Он легко получается аналогично моно- и диметиламину при взаимодействии хлористого аммония с избытком формальдегида.

Триметиламин довольно широко распространен в природе. Так, он содержится в цветах одного из видов боярышника (Crataegus oxyacantha) и в растении Chenopodium vulvaria, которым он придает отвратительный запах. Присутствием триметиламина обусловлен также запах селедочного рассола. В концентрированном состоянии запах три метиламина не имеет ничего особенно неприятного (очень похож на запах аммиака), в сильно разбавленном состоянии делается чрезвычайно неприятным, хотя дает себя чувствовать не сразу, а лишь спустя некоторое время. Этот запах очень навязчив и длительно сохраняется кожей и волосами. Высшие амины обладают лишь очень слабым запахом.

Соли низших аминов с минеральными кислотами (серной, соляной) растворяются в воде с образованием истинных молекулярных растворов При переходе к солям высших аминов водные растворы приобретают характер коллоидных систем (опалесцируют и т. п.). Эти растворы пенятся, обладают эмульгирующей и моющей способностью, благодаря чему соли высших аминов приобрели практическое значение как поверхностно-активные вещества. Соли высших аминов с минеральными кислотами получили название «катионных», «инвертных» или «кислых» мыл. От обычных «анионных» мыл, т. е. натриевых или калиевых солей высших жирных кислот, эти синтетические моющие средства отличаются нечувствительностью, к жесткости воды — хорошо мылятся в морской воде и в воде, богатой кальциевыми солями.

Оказалось, что соли третичных аминов или четвертичных аммониевых оснований, содержащих радикалы с большим числом углеродных атомов, обладают сильным бактерицидным и бактериостатическим действием (Домагк).