Анилин. Получение аминов

Анилин (фениламин) \(\ce{C6H5-NH2}\) — важнейший ароматический амин, сырьё для красителей, лекарств и полимеров. В его молекуле, как и в феноле, кольцо и функциональная группа влияют друг на друга. Неподелённая пара азота вовлечена в сопряжение с кольцом: поэтому основные свойства анилина слабее, чем у аммиака, а кольцо, наоборот, сильно активировано в орто- и пара-положениях.

Реакции анилина

С сильными кислотами анилин образует соли фениламмония, растворимые в воде; щёлочь снова выделяет анилин:

\[ \ce{C6H5-NH2 + HCl -> [C6H5-NH3]Cl}; \qquad \ce{[C6H5-NH3]Cl + NaOH -> C6H5-NH2 + NaCl + H2O} \]

С бромной водой анилин, как фенол, реагирует мгновенно, без катализатора, и выпадает белый осадок 2,4,6-триброманилина — качественная реакция на анилин:

\[ \ce{C6H5-NH2 + 3Br2 -> C6H2Br3-NH2 v + 3HBr} \]

Анилин легко окисляется: на воздухе он темнеет, а с хлорной известью даёт фиолетовое окрашивание (ещё одна качественная реакция), с дихроматом калия — чёрный краситель. С хлорангидридами кислот анилин образует амиды (ацилирование): \(\ce{C6H5-NH2 + CH3-COCl -> C6H5-NH-CO-CH3 + HCl}\) (ацетанилид, основа первых жаропонижающих лекарств). Анилин горит: \(\ce{4C6H5-NH2 + 31O2 -> 24CO2 + 14H2O + 2N2}\).

Получение аминов

Восстановление нитросоединений — главный способ получения анилина, открытый Н. Н. Зининым в 1842 году. В лаборатории нитробензол восстанавливают железом или цинком в соляной кислоте (образуется соль анилина, анилин выделяют щёлочью), в промышленности — водородом на катализаторе:

\[ \ce{C6H5-NO2 + 3H2 ->[Ni, t^\circ] C6H5-NH2 + 2H2O} \]

\[ \ce{C6H5-NO2 + 3Fe + 7HCl -> [C6H5-NH3]Cl + 3FeCl2 + 2H2O} \]

Так же восстанавливаются алифатические нитросоединения: \(\ce{CH3-NO2 + 3H2 ->[Ni] CH3-NH2 + 2H2O}\).

Алкилирование аммиака галогеналканами (реакция Гофмана): сначала образуется соль амина, из неё щёлочь выделяет свободный амин. При избытке галогеналкана замещение идёт дальше — до вторичных и третичных аминов:

\[ \ce{CH3-Br + NH3 -> [CH3-NH3]Br}; \qquad \ce{[CH3-NH3]Br + NaOH -> CH3-NH2 + NaBr + H2O} \]

\[ \ce{CH3-CH2-Cl + 2NH3 -> CH3-CH2-NH2 + NH4Cl} \quad (\text{избыток аммиака}) \]

Восстановление нитрилов водородом даёт первичные амины с удлинённой на один атом цепью: \(\ce{CH3-C#N + 2H2 ->[Ni] CH3-CH2-NH2}\). Метиламин получают и из метанола: \(\ce{CH3-OH + NH3 ->[Al2O3, t^\circ] CH3-NH2 + H2O}\).