AMINES: संरचना, गुण, प्रकार, उपयोग, उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

Amines अमोनिया से ली गई कार्बनिक यौगिकों हैं। उनमें, कार्बन और नाइट्रोजन के बीच सहसंयोजक बंधन होते हैं। स्वाभाविक रूप से, नाइट्रोजन अणु कीनेटिक रूप से निष्क्रिय है; लेकिन जैविक निर्धारण के लिए धन्यवाद, यह अमोनिया में बदल जाता है, जो बाद में क्षारीय प्रतिक्रियाओं से गुजरता है।

जब अमोनिया को "अल्काइलेटेड" किया जाता है, तो यह कार्बन परमाणुओं के साथ अपने तीन हाइड्रोजेन में से एक, दो, या तीन को बदल देता है। ये कार्बोन एक एल्काइल (R) या आरिल (Ar) समूह से अच्छी तरह से आ सकते हैं। इस प्रकार, एलिफैटिक एमाइन (रैखिक या शाखित), और सुगंधित हैं।

आमीन के लिए सामान्य सूत्र। स्रोत: MaChe, विकिमीडिया कॉमन्स से

एलिफैटिक एमाइंस के लिए सामान्य सूत्र ऊपर दिखाया गया है। इस सूत्र का उपयोग सुगंधित अमाइन के लिए किया जा सकता है, यह देखते हुए कि आर एक आरिल समूह अर भी हो सकता है। अमीन और अमोनिया के बीच समानता पर ध्यान दें, एनएच ₃ । व्यावहारिक रूप से, एक एच को आर साइड चेन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

यदि आर में एलिफैटिक चेन होते हैं, तो आपके पास एक एल्केलामाइन के रूप में जाना जाता है; अगर आर प्रकृति में सुगंधित है, तो एक आर्यलोमाइन। आर्यलैमाइनों में से, सबसे महत्वपूर्ण एलेनिन है: एक अमीनो समूह, -एनएच ₂, बेंजीन रिंग से जुड़ा हुआ है।

जब एक आणविक संरचना में ऑक्सीजन समूह होते हैं, जैसे कि OH और COOH, तो यौगिक को अब अमाइन नहीं कहा जाता है। उस मामले में, अमीन को एक स्थानापन्न माना जाता है: अमीनो समूह। उदाहरण के लिए, यह अमीनो एसिड में होता है, साथ ही जीवन के लिए महत्वपूर्ण महत्व के अन्य बायोमोलेक्यूल्स में भी होता है।

क्योंकि जीवन के लिए कई आवश्यक यौगिकों में नाइट्रोजन पाया जाता है, जिन्हें महत्वपूर्ण अमीन माना जाता था; यानी 'विटामिन'। हालांकि, बहुत से विटामिन एमाइन भी नहीं हैं, और इससे भी अधिक, उनमें से सभी जीवन के लिए महत्वपूर्ण नहीं हैं। हालांकि, जीवित जीवों में इसके महान महत्व को नकारा नहीं जाता है।

अमोनिया खुद अमोनिया की तुलना में मजबूत कार्बनिक आधार हैं। वे पौधे के पदार्थ से आसानी से निकालने योग्य होते हैं, और आम तौर पर जीवों के न्यूरोनल मैट्रिक्स के साथ मजबूत बातचीत होती है; इसलिए कई दवाओं और दवाओं में जटिल संरचनाओं और प्रतिस्थापन के साथ अमीन होते हैं।

संरचना

इसकी संरचना क्या है? यद्यपि यह आर की प्रकृति के आधार पर भिन्न होता है, नाइट्रोजन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक वातावरण उन सभी के लिए समान है: टेट्राहेड्रल। लेकिन, चूंकि नाइट्रोजन परमाणु (· वाइरस) पर अनसेरेटेड इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी होती है, आणविक ज्यामिति पिरामिडैमाइडल बन जाती है। अमोनिया और अमाइन के साथ ऐसा है।

कार्बन यौगिकों के साथ ही अमाइन को टेट्राहेड्रोन के साथ दर्शाया जा सकता है। इस प्रकार, एनएच ₃ और सीएच ₄ को टेट्राहेड्रा के रूप में तैयार किया जाता है, जहां जोड़ी (· वाइरस) नाइट्रोजन के ऊपर एक कोने पर स्थित है।

दोनों अणु अचूक हैं; हालाँकि, वे अपने एच के रूप में आर के स्थान पर चिरलिटी दिखाना शुरू करते हैं। एमिन आर ₂ एनएच यदि दो आर अलग हैं, तो प्राप्त होता है। हालांकि, इसमें एक एनेंटिओमर को दूसरे से अलग करने के लिए किसी भी कॉन्फ़िगरेशन का अभाव है (जैसा कि चिरल कार्बन केंद्रों के साथ होता है)।

इसका कारण यह है कि enantiomers:

आर ₂ एन-एच - एच-एनआर ₂

उन्हें ऐसी दर पर एक्सचेंज किया जाता है कि उनमें से कोई भी खुद को अलग नहीं कर सकता है; और इसलिए अमीनों की संरचना को आँचल माना जाता है, भले ही नाइट्रोजन परमाणु के सभी प्रतिस्थापन अलग-अलग हैं।

अमाइन के गुण

विचारों में भिन्नता

एमाइन ध्रुवीय यौगिक हैं, चूंकि एनएच ₂ अमीनो समूह, एक इलेक्ट्रोनगेटिव नाइट्रोजन परमाणु होने के कारण, अणु के द्विध्रुवीय क्षण में योगदान देता है। ध्यान दें कि नाइट्रोजन में हाइड्रोजन बांड को दान करने की क्षमता होती है, जिसके कारण आम तौर पर उच्च पिघलने और उबलने वाले बिंदु होते हैं।

हालांकि, जब इस संपत्ति की तुलना ऑक्सीजन युक्त यौगिकों, जैसे अल्कोहल और कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ की जाती है, तो उनका परिणाम कम परिमाण होता है।

उदाहरण के लिए, एथिलमाइन, CH ₃ CH ₂ NH ₂ (16.6 ° C) का क्वथनांक इथेनॉल, CH ₃ CH ₂ OH (78 ° C) की तुलना में कम है ।

इस प्रकार, यह दिखाया गया है कि ओएच हाइड्रोजन बांड एनएच की तुलना में अधिक मजबूत हैं, भले ही एक एमाइन एक से अधिक पुल बना सकता है। यह तुलना केवल तभी मान्य होती है यदि R में दो यौगिकों के लिए समान आणविक भार (CH ₃ CH ₂ -) हो। दूसरी ओर, ईथेन -89,C, CH ₃ CH ₃ पर उबलता है, जो कमरे के तापमान पर एक गैस है।

चूंकि अमाइन में हाइड्रोजन कम होता है, यह कम हाइड्रोजन बांड बनाता है और इसका क्वथनांक कम होता है। यह एथिलमाइन (16.6 डिग्री सेल्सियस) के साथ, डाइमिथाइलमाइन, (सीएच ₃) ₂ एनएच (7 डिग्री सेल्सियस) के क्वथनांक की तुलना करके देखा जाता है ।

भौतिक विशेषताएं

रसायन विज्ञान की दुनिया में, जब एक अमाइन के बारे में बात करते हैं, तो आपकी नाक को पकड़ने का अनैच्छिक कार्य उत्पन्न होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सामान्य तौर पर, उनके पास अप्रिय गंध होते हैं, जिनमें से कुछ सड़े हुए मछली के समान होते हैं।

इसके अलावा, तरल अमाइन में पीले रंग के स्वर होते हैं, जो दृश्य अविश्वास को बढ़ाते हैं।

जल में घुलनशीलता

एमिन पानी में अघुलनशील होते हैं क्योंकि एच ₂ ओ के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम होने के बावजूद, उनका मुख्य कार्बनिक घटक हाइड्रोफोबिक है। बल्कियर या लंबे समय तक आर समूह हैं, पानी में उनकी घुलनशीलता कम है।

जब माध्यम में एक एसिड होता है, हालांकि, अमीन लवण के रूप में जाना जाता है के गठन से घुलनशीलता बढ़ जाती है। उनमें, नाइट्रोजन का एक सकारात्मक आंशिक चार्ज होता है, जो इलेक्ट्रोस्टिक रूप से एसिड के आयन या संयुग्मित आधार को आकर्षित करता है।

उदाहरण के लिए, एक पतला एचसीएल समाधान में, एमाइन आरएनएच ₂ प्रतिक्रिया करता है:

RNH ₂ + HCl => RNH ₃ ⁺ Cl ^- (प्राथमिक अमाइन नमक)

आरएनएच ₂ पानी में अघुलनशील (या थोड़ा घुलनशील) होता है, और एसिड की उपस्थिति में यह एक नमक बनाता है, जिसके आयनों का शोधन इसकी घुलनशीलता का पक्षधर है।

क्यों होता है ऐसा? उत्तर अमीन्स के मुख्य गुणों में से एक में निहित है: वे ध्रुवीय और मूल हैं। बुनियादी होने के नाते, वे ब्रॉनस्टेड-लोरी परिभाषा के अनुसार, उन्हें मजबूत करने के लिए पर्याप्त एसिड के साथ प्रतिक्रिया करेंगे।

क्षारकता

अमोनिया अमोनिया की तुलना में मजबूत कार्बनिक आधार हैं। नाइट्रोजन परमाणु के आसपास इलेक्ट्रॉन घनत्व जितना अधिक होगा, उतना ही मूल होगा; अर्थात्, यह अधिक तेज़ी से वातावरण में अम्लों का अवक्षेपण करेगा। यदि अमीन बहुत ही बुनियादी है, तो यह प्रोटॉन को अल्कोहल से भी बाहर निकाल सकता है।

आर समूह आगमनात्मक प्रभाव द्वारा नाइट्रोजन में इलेक्ट्रॉन घनत्व में योगदान करते हैं; चूँकि, हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि यह अस्तित्व में सबसे अधिक विद्युतीय परमाणुओं में से एक है। यदि ये समूह बहुत लंबे या भारी हैं, तो प्रेरक प्रभाव अधिक होगा, जो इलेक्ट्रॉन जोड़ी (· केसर) के आसपास के नकारात्मक क्षेत्र को भी बढ़ाएगा।

इस का कारण बनता है (··) एच स्वीकार करने के लिए ⁺ और अधिक तेजी से आयन । हालांकि, यदि आर बहुत भारी हैं, तो मूल प्रभाव स्थैतिक प्रभाव से घट जाता है। क्यों? उस सरल कारण के लिए जिसे नाइट्रोजन पहुंचने से पहले H ⁺ को परमाणुओं के विन्यास को पार करना चाहिए।

एक अमीन की मौलिकता के बारे में तर्क करने का एक अन्य तरीका अपने अमीन नमक को स्थिर करना है। अब, जो आगमनात्मक प्रभाव से घटता है, सकारात्मक चार्ज N ⁺ को कम कर सकता है, यह एक अधिक बुनियादी अमीन होगा। कारण वही हैं जो अभी बताए गए हैं।

अल्किलमाइंस बनाम आरिलैमाइन

एल्काइलैमाइन आर्यलैमाइन की तुलना में बहुत अधिक बुनियादी हैं। क्यों? इसे बस समझने के लिए, एनिलिन की संरचना को दिखाया गया है:

अनिलीन अणु। स्रोत: कैल्वरो विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

ऊपर, अमीनो समूह में, इलेक्ट्रॉनों की जोड़ी (· वाइरस) है। यह जोड़ी एनएच _{2 के} संबंध में ऑर्थो और पैरा पदों में रिंग के भीतर "यात्रा" करती है । इसका मतलब यह है कि दो ऊपरी कोने और एनएच _{2 के} विपरीत एक नकारात्मक चार्ज किया जाता है, जबकि नाइट्रोजन परमाणु सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है।

चूंकि नाइट्रोजन को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, ⁺ एन, यह एच ⁺ आयन को पीछे हटा देगा । और यदि यह पर्याप्त नहीं था, तो इलेक्ट्रॉन जोड़ी सुगन्धित वलय के भीतर प्रस्फुटित होती है, जिससे यह डीप्रोटेनेट एसिड के लिए कम सुलभ हो जाती है।

एनिलिन की मौलिकता बढ़ सकती है यदि समूह या परमाणु जो इसे इलेक्ट्रॉनिक घनत्व देते हैं, उन्हें अंगूठी से जोड़ा जाता है, जोड़ी (· वाइरस) के साथ प्रतिस्पर्धा करता है और इसे आधार के रूप में कार्य करने के लिए तैयार नाइट्रोजन परमाणु पर स्थित होने की अधिक संभावना है।

प्रकार (प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक)

अमाइन के प्रकार। स्रोत: विकिपीडिया के माध्यम से Jü

यद्यपि औपचारिक रूप से प्रस्तुत नहीं किया गया है, संदर्भ को प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक amines (शीर्ष छवि, बाएं से दाएं) में स्पष्ट रूप से बनाया गया है।

प्राथमिक अमाइन (आरएनएच ₂) मोनोसुबस्टिलेटेड हैं; द्वितीयक (आर ₂ एनएच) को दो आर अल्किल या आर्यल समूहों के साथ डिस्बैल्यूट किया गया है; और तृतीयक वाले (आर ₃ एन), त्रिसुबस्टुटित हैं, और इसमें हाइड्रोजन की कमी है।

सभी मौजूदा अमीन इन तीन प्रकारों से प्राप्त होते हैं, इसलिए जैविक और न्यूरोनल मैट्रिक्स के साथ उनकी विविधता और बातचीत काफी होती है।

सामान्य तौर पर, तृतीयक amines से सबसे बुनियादी होने की उम्मीद की जा सकती है; हालांकि, इस तरह का दावा आर की संरचनाओं को जाने बिना नहीं किया जा सकता है।

प्रशिक्षण

अमोनिया क्षार

सबसे पहले यह उल्लेख किया गया था कि अमोनिया अमोनिया से प्राप्त होता है; इसलिए, उन्हें बनाने का सबसे सरल तरीका अल्काइलेशन है। ऐसा करने के लिए, अमोनिया की अतिरिक्त मात्रा के साथ एक एल्काइल हैलाइड के साथ प्रतिक्रिया की जाती है, इसके बाद अमीन नमक को बेअसर करने के लिए आधार के अतिरिक्त:

एनएच ₃ + आरएक्स => आरएनएच ₃ ⁺ एक्स ^- => आरएनएच ₂

ध्यान दें कि ये चरण प्राथमिक अमाइन की ओर ले जाते हैं। माध्यमिक और यहां तक ​​कि तृतीयक अमीनों का भी गठन किया जा सकता है, जिससे किसी एकल उत्पाद के लिए उपज कम हो जाती है।

कुछ प्रशिक्षण विधियां, जैसे कि गेब्रियल संश्लेषण, प्राथमिक अमीन प्राप्त करना संभव बनाती हैं ताकि अन्य अवांछनीय उत्पाद न बनें।

इसके अलावा, माध्यमिक और तृतीयक amines को जन्म देने के लिए, अमोनिया और प्राथमिक अमीन की उपस्थिति में कीटोन्स और एल्डिहाइड को कम किया जा सकता है।

उत्प्रेरक हाइड्रोजनीकरण

नाइट्रो यौगिकों को हाइड्रोजन की उपस्थिति में कम किया जा सकता है और उनके संबंधित अमीनों के लिए एक उत्प्रेरक।

Arno ₂ => ArNH ₂

नाइट्राइल, आरसीएनएन, और एमाइड्स, आरसीओएनआर ₂, क्रमशः प्राथमिक और तृतीयक एमाइन देने के लिए भी कम हो जाते हैं।

शब्दावली

अमीन नाम कैसे हैं? ज्यादातर समय उन्हें आर, अल्काइल या एरिल समूह के आधार पर नामित किया जाता है। अपने अल्केन से निकले R के नाम के लिए अंत में 'अमाइन' शब्द जोड़ा जाता है।

इस प्रकार, सीएच ₃ सीएच ₂ सीएच ₂ एनएच ₂ प्रोपीलामाइन है। दूसरी ओर, इसे केवल अल्केन और आर समूह के रूप में नहीं: प्रोपेनामाइन पर विचार करके नाम दिया जा सकता है।

उनके नामकरण का पहला तरीका अब तक का सबसे अच्छा ज्ञात और सबसे अधिक इस्तेमाल किया गया।

जब दो एनएच ₂ समूह होते हैं, तो अल्केन का नाम दिया जाता है और अमीनो समूहों के पदों को सूचीबद्ध किया जाता है। इस प्रकार, एच ₂ एनसीएच ₂ सीएच ₂ सीएच ₂ सीएच ₂ एनएच ₂ कहा जाता है: 1,4-ब्यूटेनियामाइन।

यदि ओएच जैसे ऑक्सीजन युक्त समूह हैं, तो इसे एनएच ₂ पर प्राथमिकता दी जानी चाहिए, जो कि एक विकल्प के रूप में नामित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, HOCH ₂ CH ₂ CH ₂ NH ₂ को कहा जाता है: 3-अमीनोप्रोपानोल।

और माध्यमिक और तृतीयक amines के संबंध में, पत्र N का उपयोग R समूहों को इंगित करने के लिए किया जाता है। सबसे लंबी श्रृंखला यौगिक के नाम के साथ रहेगी। इस प्रकार, सीएच ₃ एनएचसीएच ₂ सीएच ₃ कहा जाता है: एन-मिथाइलथाइलामाइन।

अनुप्रयोग

स्टॉक्स

प्राथमिक सुगन्धित अमीनों को ऐजो डाई संश्लेषण के लिए एक प्रारंभिक सामग्री के रूप में काम कर सकते हैं। प्रारंभ में, एमीज़ डायज़ोनियम लवण बनाने के लिए प्रतिक्रिया करते हैं, जो एज़ो युग्मन (या डायज़ो युग्मन) द्वारा एज़ो यौगिक बनाते हैं।

ये, अपने गहन रंगाई के कारण, कपड़ा उद्योग में रंगाई सामग्री के रूप में उपयोग किए जाते हैं; उदाहरण के लिए: मिथाइल ऑरेंज, डायरेक्ट ब्राउन 138, सनसेट येलो एफसीएफ और पोंकोयू।

ड्रग्स और ड्रग्स

कई दवाएं प्राकृतिक एमाइन न्यूरोट्रांसमीटर के एगोनिस्ट और विरोधी के साथ काम करती हैं। उदाहरण:

-फ्लोरोफिनेरामाइन एक एंटीहिस्टामाइन है जिसका उपयोग कुछ खाद्य पदार्थों के अंतर्ग्रहण, घास के बुखार, कीट के काटने, आदि के कारण एलर्जी प्रक्रियाओं के नियंत्रण में किया जाता है।

-Chlorpromazine एक शामक एजेंट है, नींद लेने वाला नहीं। यह चिंता से राहत देता है और यहां तक ​​कि कुछ मानसिक विकारों के उपचार में भी इसका उपयोग किया जाता है।

-एफ़ेड्रिन और फिनेलेफ़ेड्रिन का उपयोग श्वसन decongestants के रूप में किया जाता है।

-एमिट्रिप्टिलाइन और इमिप्रामाइन तृतीयक एमाइन हैं जो अवसाद के उपचार में उपयोग किए जाते हैं। उनकी संरचना के कारण, उन्हें ट्राइसाइक्लिक एंटीडिपेंटेंट्स के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

-पीडियो दर्द निवारक जैसे मॉर्फिन, कोडलाइन और हेरोइन तृतीयक एमाइन हैं।

गैस उपचार

कार्बन डाइऑक्साइड (CO ₂) और हाइड्रोजन सल्फाइड (H ₂ S) गैसों में प्राकृतिक गैस और में मौजूद डाइअमाइक्लीन (DGA) और डायथेनॉलमाइन (DEA) के बीच कई अमीनों का उपयोग किया जाता है। रिफाइनरियों।

कृषि रसायन

मिथाइलमाइन्स रसायनों के संश्लेषण में मध्यवर्ती यौगिक होते हैं जिनका उपयोग कृषि में शाकनाशियों, कवकनाशी, कीटनाशकों और बायोकाइड्स के रूप में किया जाता है।

राल निर्माण

मिथाइलैमाइन का उपयोग आयन एक्सचेंज रेजिन के उत्पादन के दौरान किया जाता है, जो पानी के विचलन में प्रयोग करने योग्य होता है।

पशु पोषण

त्रिमिथाइलमाइन (टीएमए) का उपयोग मुख्य रूप से कोलीन क्लोराइड के उत्पादन में किया जाता है, जो मुर्गियों, टर्की और सूअरों के भोजन में इस्तेमाल होने वाला विटामिन बी सप्लीमेंट है।

रबर उद्योग

डायमिथाइलमाइन ओलेट (डीएमए) सिंथेटिक रबर के उत्पादन में उपयोग के लिए एक पायसीकारी है। डीएमए का उपयोग सीधे ब्यूटेडीन के वाष्प चरण में एक पोलीमराइज़ेशन संशोधक के रूप में किया जाता है, और अमोनिया के स्थान पर प्राकृतिक रबर लेटेक्स के लिए स्टेबलाइजर के रूप में किया जाता है।

विलायक

डाइमेथाइलमाइन (डीएमए) और मोनोमेथिलैमाइन (एमएमए) का उपयोग ध्रुवीय aprotic सॉल्वैंट्स डाइमिथाइलफोर्माइड (DMF), डाइमिथाइलैसिटामाइड (DMAc), और n-मिथाइलपायरोलिडोन (NMP) को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है।

DMF के लिए अनुप्रयोगों में शामिल हैं: urethane कोटिंग, एक्रिलिक यार्न विलायक, प्रतिक्रिया सॉल्वैंट्स, और निष्कर्षण सॉल्वैंट्स।

DMAc का उपयोग यार्न डाई और सॉल्वेंट के निर्माण में किया जाता है। अंत में, NMP का उपयोग चिकनाई वाले तेलों, पेंट स्ट्रिपर और तामचीनी कोटिंग के शोधन में किया जाता है।

उदाहरण

कोकीन

कोकीन अणु। स्रोत: NEUROtiker, विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से

कोकेन का उपयोग कुछ प्रकार की आंख, कान और गले की सर्जरी में स्थानीय संवेदनाहारी के रूप में किया जाता है। जैसा कि देखा गया है, यह एक तृतीयक अमाइन है।

निकोटीन

निकोटीन अणु। स्रोत: Jü, विकिमीडिया कॉमन्स से

निकोटीन तंबाकू की लत का प्राथमिक एजेंट है और रासायनिक रूप से यह तृतीयक अमाइन है। तंबाकू के धुएं में निकोटीन तेजी से अवशोषित होता है और अत्यधिक विषाक्त होता है।

अफ़ीम का सत्त्व

मॉर्फिन अणु। स्रोत: NEUROtiker, विकिमीडिया कॉमन्स से

यह दर्द को दूर करने के लिए सबसे प्रभावी दर्द निवारक में से एक है, खासकर कैंसर। यह, फिर से, एक तृतीयक अमाइन है।

सेरोटोनिन

सेरोटोनिन अणु। स्रोत: हार्बिन, विकिमीडिया कॉमन्स से

सेरोटोनिन एक एमाइन न्यूरोट्रांसमीटर है। उदास रोगियों में सेरोटोनिन के मुख्य मेटाबोलाइट की एकाग्रता कम हो जाती है। अन्य amines के विपरीत, यह एक प्राथमिक है।

संदर्भ

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