เอมีน

thumb|164x164px| เอมีน
ในวิชาเคมี **เอมีน** (Amine) เป็นชื่อสารประกอบและหมู่ฟังก์ชันที่ประกอบด้วยอะตอมไนโตรเจนที่มีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว เอมีนเป็นอนุพันธ์ของแอมโมเนีย () โดยที่อะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมหรือมากกว่าจะถูกแทนที่ด้วยหมู่ Alkyl หรือหมู่ Aryl เอมีนที่สำคัญ ได้แก่ กรดอะมิโน trimethylamine และอะนิลีน

หมู่แทนที่  เรียกว่า หมู่อะมิโน 

สารประกอบที่มีอะตอมไนโตรเจนเกาะติดกับหมู่คาร์บอนิล จึงมีโครงสร้าง  เรียกว่า เอไมด์ และมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างจากเอมีน

## การจำแนกประเภทของเอมีน
เอมีนสามารถจำแนกได้ตามหมู่แทนที่ไฮโดรเจนที่เกาะบนไนโตรเจน **อะลิฟาติกเอมีน**มีเพียงหมู่แทนที่ H และอัลคิล ส่วน**อะโรมาติกเอมีน**มีอะตอมไนโตรเจนเชื่อมต่อกับวงอะโรมาติก

เอมีนถูกจัดออกเป็นสามประเภทย่อย ขึ้นอยู่กับจำนวนอะตอมของคาร์บอน ที่อยู่ติดกับไนโตรเจน (จำนวนอะตอมไฮโดรเจนของโมเลกุลแอมโมเนียถูกแทนที่ด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอน):

* **เอมีนปฐมภูมิ (1°)** เอมีนปฐมภูมิเกิดขึ้นเมื่ออะตอมไฮโดรเจนหนึ่งในสามอะตอมในแอมโมเนีย ถูกแทนที่ด้วยหมู่อัลคิลหรือสารอะโรมาติก อัลคิลเอมีนปฐมภูมิที่สำคัญ ได้แก่ methylamine กรดอะมิโน ส่วนใหญ่ บัฟเฟอร์ ในขณะที่อะโรมาติกเอมีนปฐมภูมิ ได้แก่ อะนิลีน
* **เอมีนทุติยภูมิ (2°)** เอมีนทุติยภูมิมีหมู่แทนที่สองตัว (อัลคิล อะริล หรือทั้งสองอย่าง) จับกับไนโตรเจนร่วมกับไฮโดรเจนหนึ่งตัว สารประกอบที่สำคัญ ได้แก่ Dimethylamine  ในขณะที่ตัวอย่างของอะโรมาติกเอมีน ได้แก่ Diphenylamine 
* **เอมีนตติยภูมิ (3°)** —ในเอมีนตติยภูมิ ไนโตรเจนจะมีหมู่แทนที่สามตัว เช่น Trimethylamine ซึ่งมีกลิ่นคาวอย่างเห็นได้ชัด และ EDTA

หมวดหมู่ย่อยที่สี่ถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อขององค์ประกอบทดแทนที่ติดอยู่กับไนโตรเจน:

* **ไซคลิกเอมีน (Cyclic amines)** - ไซคลิกเอมีนเป็นเอมีนทุติยภูมิหรือตติยภูมิเป็นวง ตัวอย่างของไซคลิกเอมีน คือ อะซิริดีน ซึ่งเป็นวงสามเหลี่ยม และพิเพอริดีนซึ่งเป็นวงหกเหลี่ยม

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะมีหมู่แทนที่สี่ตัวบนไนโตรเจน เหล่านี้ไม่ใช่เอมีน แต่เป็น Quaternary ammonium cation และไนโตรเจนจะมีประจุเป็น +1 เกลือควอเทอร์นารีแอมโมเนียมมักพบเจอกับแอนไอออนหลายชนิด และสามารถละลายน้ำได้

## การอ่านชื่อสารประกอบเอมีน
เอมีนมีวิธีอ่านชื่อได้หลายวิธี โดยปกติแล้วสารประกอบจะมีคำนำหน้าว่า "amino-" หรือต่อท้ายว่า "-amine" คำนำหน้า " *N* -" แสดงถึงการแทนที่ในอะตอมไนโตรเจน สารประกอบอินทรีย์ที่มีหมู่อะมิโนหลายหมู่เรียกว่า diamine, triamine, tetraamine
center|thumb| butan-1-amine
บางครั้งสารประกอบเอมีนจะให้คำนำหน้า *amino* เป็นหมู่ฟังก์ชัน อย่างไรก็ตาม IUPAC ไม่แนะนำหลักเกณฑ์นี้ แต่ให้ใช้รูปแบบ alkanamine เช่น butan-2-amine
[center|thumb|135x135px| [:en:Sec-Butylamine|2-aminobutane (หรือ butan-2-amine)]]

## คุณสมบัติทางกายภาพ
พันธะไฮโดรเจนส่งผลต่อคุณสมบัติของเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ ตัวอย่างเช่น เมทิลและเอทิลลามีนเป็นก๊าซภายใต้สภาวะมาตรฐาน ในขณะที่เมทิลและเอทิลแอลกอฮอล์เป็นของเหลว เอมีนมีกลิ่นแอมโมเนียที่มีลักษณะเฉพาะ เอมีนเหลวมีกลิ่น "คาว" และเหม็นเป็นพิเศษ

อะตอมไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยว ที่สามารถจับ H+ เพื่อสร้างแอมโมเนียมไอออน R3NH+ คู่อิเล็กตรอนเดี่ยวแสดงในบทความนี้ด้วยจุดสองจุดด้านบนหรือถัดจาก N ความสามารถในการละลายน้ำของเอมีนจะเพิ่มขึ้นโดย พันธะไฮโดรเจน ที่เกี่ยวข้องกับคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวเหล่านี้ โดยทั่วไปแล้วเกลือของสารประกอบแอมโมเนียมจะแสดงลำดับความสามารถในการละลายในน้ำดังต่อไปนี้: แอมโมเนียมปฐมภูมิ (R3NH+) > แอมโมเนียมทุติยภูมิ (R2NH2+) > แอมโมเนียมตติยภูมิ (R3NH+) ส่วนอะลิฟาติกเอมีนขนาดเล็กแสดงความสามารถในการละลายได้ในตัวทำละลายหลายชนิด ในขณะที่เอมีนขนาดใหญ่จะเป็นสารที่ละลายในตัวทำละลายไม่มีขั้ว อะโรมาติกเอมีน เช่น อะนิลีน มีวงเบนซีน ดังนั้น แนวโน้มที่จะเกิดพันธะไฮโดรเจนจึงลดลง จุดเดือดสูงและความสามารถในการละลายในน้ำต่ำ

### การระบุโครงสร้างโดยใช้สเปกโทรสโกปี
โดยทั่วไป การมีอยู่ของเอมีนจะอนุมานจะใช้เทคนิคต่างๆ ร่วมกัน เช่น แมสสเปกโตรเมทรี ตลอดจนสเปกโทรสโกปี NMR และ IR 1H NMR สัญญาณสำหรับเอมีนจะหายไปเมื่อใช้ D2O เป็นตัวทำละลาย เอมีนปฐมภูมิในสเปกตรัมอินฟราเรดจะมีพีค NH สองแถบ ในขณะที่เอมีนทุติยภูมิจะแสดงเพียงพีคเดียว ใกล้กับ 3300 cm -1

### อัลคิลเอมีน
right|thumb| การผกผันเชิงสเตอริโอของเอมีน: เอมีน "พลิกคว่ำ" เหมือนร่มที่พลิกคว่ำตามลม
อัลคิลเอมีนมีลักษณะเด่นคือไนโตรเจนมีโครงสร้างแบบทรงสี่หน้า มุม CNC และ CNH เข้าใกล้มุมในอุดมคติที่ 109.5° ระยะ CN สั้นกว่าระยะ CC เล็กน้อย ผลต่างพลังงานสำหรับการผกผันสเตอริโอเซ็นเตอร์ของไนโตรเจนของมีค่าประมาณ 7&nbsp;กิโลแคลอรี/โมล สำหรับไตรอัลคิลลามีน การเปลี่ยนแปลงระหว่างกันนั้นถูกเปรียบเทียบกับการกลับด้านของร่มที่เปิดอยู่เป็นลมแรง

### อะโรมาติกเอมีน
ในอะโรมาติกเอมีน หรือ "อะนิลีน" ไนโตรเจนมักจะอยู่ในระนาบเกือบเนื่องจากคอนจุเกชันกับหมู่แทนที่อะริล ระยะห่างของ CN ก็สั้นลงตามลำดับ ในอะนิลีน ระยะ CN จะเท่ากับระยะ CC

## ความเป็นเบสของเอมีน
เช่นเดียวกับแอมโมเนีย เอมีนก็เป็นเบส เมื่อเปรียบเทียบกับไฮดรอกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์ เอมีนจะเป็นเบสที่อ่อนกว่า

ความเป็นเบสของเอมีนขึ้นอยู่กับ:

# คุณสมบัติของหมู่แทนที่ (หมู่อัลคิลช่วยเพิ่มความเป็นเบส ส่วนหมู่เอริลจะทำให้ความเป็นเบสลดลง)
# การละลายของเอมีนในตัวทำละลายที่แตกตัวให้โปรตอนได้ ซึ่งรวมถึงการขัดขวางแบบสเตอริกโดยกลุ่มไนโตรเจน

### เอฟเฟกต์อิเล็กทรอนิกส์
เนื่องจาก inductive effect ความเป็นเบสของเอมีนอาจเพิ่มขึ้นตามจำนวนหมู่อัลคิลบนเอมีน สำหรับอะนิลีน อิเล็กตรอนคู่เดียวบนไนโตรเจนกระจายเข้าในวงเบนซีนได้ ส่งผลให้ค่าพื้นฐานลดลง หมู่แทนที่บนวงแหวนอะโรมาติก และตำแหน่งเมื่อเทียบกับหมู่อะมิโน ยังส่งผลต่อความเป็นเบสอีกด้วย

## การสังเคราะห์

### จากแอลกอฮอล์
อัลคิลเอมีนที่มีนัยสำคัญทางอุตสาหกรรมเตรียมจากแอมโมเนียโดยอัลคิลเลชันกับแอลกอฮอล์:

: ROH + NH3 -> RNH2 + H2O

### จากอัลคิลและเอริลเฮไลด์
ปฏิกิริยาของเอมีนและแอมโมเนียกับอัลคิลเฮไลด์ต่างจากปฏิกิริยาของเอมีนกับแอลกอฮอล์ เพราะนิยมใช้ในการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ:

: RX + 2 R'NH2 -> RR'NH + [RR'NH2]X
### ผ่านปฎิกิริยารีดักชัน
โดยกระบวนการไฮโดรจิเนชัน หมู่ฟังก์ชันที่มี N ไม่อิ่มตัวจะถูกรีดิวซ์เป็นเอมีนโดยใช้ไฮโดรเจนเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล หมู่ที่เหมาะสมรวมถึง ไนตริล เอไซด์ อิมีน ออกไซม เอไมด์ และไนโตร ในกรณีของไนตริล ปฏิกิริยาจะไวต่อสภาวะที่เป็นกรดหรือด่าง ซึ่งสามารถทำให้เกิดการไฮโดรไลซิสของ โดยทั่วไปมีการใช้ LiAlH₄ สำหรับการรีดิวซ์ในห้องปฏิบัติการ

เอมีนจำนวนมากผลิตจากอัลดีไฮด์และคีโตนโดยผ่าน reductive amination ซึ่งสามารถดำเนินการแบบเร่งปฏิกิริยาหรือแบบปกติก็ได้

### วิธีการเฉพาะทาง
มีหลายวิธีในการเตรียมเอมีน ซึ่งหลายวิธีเหล่านี้ค่อนข้างเฉพาะทาง

## ปฏิกิริยาของเอมีน

### อัลคิเลชัน เอซิลเลชันและซัลโฟเนชัน ฯลฯ
นอกเหนือจากความเป็นเบสแล้ว สิ่งที่โดดเด่นของเอมีนก็คือ ความเป็นนิวคลีโอฟิลิก  เอมีนปฐมภูมิส่วนใหญ่เป็นลิแกนด์ที่ดีสำหรับไอออนของโลหะเพื่อสร้างสารเชิงซ้อน เราสามารถเพิ่มหมู่แทนที่โดยอัลคิลเฮไลด์ ส่วนเอซิลคลอไรด์และแอนไฮไดรด์ทำปฏิกิริยากับเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิเพื่อสร้างเอไมด์ (Schotten–Baumann reaction)
alt=Amide formation|center| การก่อตัวของเอไมด์
ในทำนองเดียวกัน หากทำปฏิกิริยากับซัลโฟนิลคลอไรด์ เราก็จะได้ซัลโฟนาไมด์ ปฏิกิริยานี้เรียกว่า Hinsberg reaction ซึ่งเป็นหนึ่งในการวิเคราะห์เอมีน

เนื่องจากเอมีนเป็นเบสจึงทำให้กรดเป็นกลางและเกิดเกลือแอมโมเนียม เช่น ปฏิกิริยาระหว่างกรดคาร์บอกซิลิกและเอมีนปฐมภูมิและทุติยภูมิ จะได้เกลือแอมโมเนียม และเกลือเมื่อให้ความร้อนจะเกิดเอไมด์

: 
{
 \underbrace\ce{H-\!\!\overset{\displaystyle R1 \atop |}{\undersetC-OH}_\text{carboxylic acid} ->
}\ 
\underbrace\ce-H} + R3-COO^-}
_{\text{substituted-ammonium} \atop \text{carboxylate salt}}
\ce{->[\text{heat}][\text{dehydration}]}{
 \underbrace\ce{\overset{\displaystyle R1 \atop |}{\undersetC-R3}_\text{amide} +
 \underbrace\ce{H2O}_\text{water}
}

เอมีนเกิดปฏิกิริยาซัลฟาเมชัน จากซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ หรือแหล่งที่มาของสารดังกล่าว:

: R2NH + SO3 -> R2NSO3H

### ไดอะโซไทเซชัน
เอมีนทำปฏิกิริยากับกรดไนตรัสได้เกลือไดอะโซเนียม ไดอาโซเนียมที่เกิดขึ้นจะไม่เสถียร

: ANH2 + HNO2 + HX -> AN2+ + X- + 2 H2O

แต่อะนิลีนและแนพทิลามีนก่อให้เกิดเกลือไดอะโซเนียมที่มีความเสถียรมากกว่า ซึ่งสามารถแยกได้ในรูปผลึก  เกลือไดอะโซเนียมมีประโยชน์มาก เพราะ  สามารถเกิดปฏิกิริยาแทนที่กับแอนไอออน ตัวอย่างเช่น cuprous cyanide (CuCN) ทำให้เกิดสารประกอบไนตริล:

: AN2+ + Y- -> AY + N2

อะริลไดอะโซเนียมเกิดปฏิกิริยากับสารประกอบอะโรมาติกที่มีหมู่ให้อิเล็กตรอน เช่น ฟีนอล จะเกิดสารประกอบเอโซ ปฏิกิริยาดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสีย้อม

### การสังเคราะห์อิมมีน
การก่อตัวของอิมมีน เป็นปฏิกิริยาที่สำคัญ โดยเอมีนปฐมภูมิทำปฏิกิริยากับคีโตนและอัลดีไฮด์ เพื่อสร้างอิมมีน ในกรณีของฟอร์มาลดีไฮด์ (R'&nbsp;=&nbsp;H) โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะมีอยู่ในรูปของวงไตรเมอร์

: RNH2 + R'_2C=O -> R'_2C=NR + H2O

ปฏิกิริยารีดักชันของอิมีนเหล่านี้จะทำให้เกิดเอมีนทุติยภูมิ:

: R'_2C=NR + H2 -> R'_2CH-NHR

ในทำนองเดียวกัน เอมีนทุติยภูมิทำปฏิกิริยากับคีโตนและอัลดีไฮด์เพื่อสร้างอินามีน:

:  R2NH + R'(R*CH2)C=O -> R*CH=C(NR2)R' + H2O

### ภาพรวม
ภาพรวมของปฏิกิริยาของเอมีนแสดงไว้ด้านล่าง:

## อ้างอิง

หมวดหมู่:หมู่ฟังก์ชัน
หมวดหมู่:เอมีน