Номер 149, страница 110 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

3.149. Удобным методом синтеза замещённых аминов являются реакции восстановительного аминирования карбонильных соединений. В данных реакциях карбонильное соединение взаимодействует с аммиаком, первичным или вторичным амином в присутствии восстановителя. Какой амин и какое карбонильное соединение использовались для синтеза следующих соединений?

Реакция восстановительного аминирования заключается во взаимодействии карбонильного соединения (альдегида или кетона) с аммиаком, первичным или вторичным амином с последующим восстановлением промежуточно образующегося имина (или енамина) до соответствующего амина. Чтобы определить исходные вещества для синтеза заданных аминов, необходимо мысленно разорвать одну из связей C-N, где атом углерода был карбонильным, а атом азота — аминогруппой.

а) Целевое соединение – N-циклогексилпиперидин, третичный амин. Связь C–N, образующаяся в ходе реакции, находится между циклогексильным заместителем и атомом азота пиперидинового кольца. Следовательно, в реакцию вступали вторичный амин (пиперидин) и кетон (циклогексанон).

Реакция:

Ответ: амин – пиперидин, карбонильное соединение – циклогексанон.

б) Целевое соединение – N-бензил-1-фенилметанамин (дибензиламин), вторичный амин. Две бензильные группы у атома азота идентичны. Для синтеза можно использовать первичный амин (бензиламин) и альдегид (бензальдегид).

Реакция: $C_6H_5CH_2NH_2 + C_6H_5CHO \xrightarrow{[H]} (C_6H_5CH_2)_2NH$

Ответ: амин – бензиламин, карбонильное соединение – бензальдегид.

в) Целевое соединение – изопропиламин, первичный амин. Для его получения необходимо провести восстановительное аминирование кетона (ацетона) с использованием аммиака.

Реакция: $CH_3C(O)CH_3 + NH_3 \xrightarrow{[H]} (CH_3)_2CHNH_2$

Ответ: амин – аммиак, карбонильное соединение – ацетон (пропан-2-он).

г) Целевое соединение – N-метилдициклогексиламин, третичный амин. Один из возможных путей синтеза – реакция вторичного амина (N-метилциклогексиламина) с кетоном (циклогексаноном). Разрывается связь между атомом азота и одной из циклогексильных групп.

Реакция:

Ответ: амин – N-метилциклогексиламин, карбонильное соединение – циклогексанон.

д) Структура, обозначенная 'д', – это N-этилпропан-1-амин, вторичный амин. Его можно получить, например, из первичного амина (этиламина) и альдегида (пропаналя). При этом разрывается связь N–пропил.

Реакция: $CH_3CH_2NH_2 + CH_3CH_2CHO \xrightarrow{[H]} CH_3CH_2NHCH_2CH_2CH_3$

Ответ: амин – этиламин, карбонильное соединение – пропаналь (пропионовый альдегид).

е) Структура, обозначенная 'е', – это N-(тиофен-2-илметил)пропан-1-амин, вторичный амин. Для его синтеза можно использовать пропиламин и тиофен-2-карбальдегид. В этом случае разрывается связь между азотом и тиофен-2-илметильной группой.

Реакция: $C_4H_3SCHO + CH_3CH_2CH_2NH_2 \xrightarrow{[H]} C_4H_3SCH_2NHCH_2CH_2CH_3$

Ответ: амин – пропиламин (пропан-1-амин), карбонильное соединение – тиофен-2-карбальдегид.

ж) Целевое соединение – N-этилпирролидин, третичный амин. Он образуется при реакции вторичного амина (пирролидина) с альдегидом (ацетальдегидом) путем разрыва N-этильной связи.

Реакция:

Ответ: амин – пирролидин, карбонильное соединение – ацетальдегид (этаналь).

з) Целевое соединение – N-фенилморфолин. В отличие от предыдущих примеров, здесь атом азота связан с арильной (фенильной) группой. Стандартное восстановительное аминирование не позволяет вводить арильные группы. Поэтому фенильный фрагмент должен присутствовать в исходном амине, то есть в анилине. Морфолиновый цикл образуется в ходе реакции. Это возможно при использовании диальдегида в качестве карбонильного компонента. Реакция представляет собой двойное восстановительное аминирование, приводящее к циклизации.

Реакция: $C_6H_5NH_2 + OHC-CH_2-O-CH_2-CHO \xrightarrow{[H]}$ N-фенилморфолин

Ответ: амин – анилин (фениламин), карбонильное соединение – дигликолевый альдегид (2,2'-оксиди(ацетальдегид)).