Ароматические амины представляют собой производные ароматических углеводородов, в которых атом водорода бензольного ядра замещён на аминогруппу –NH₂ или её производные. Классическим представителем является анилин (фениламин, C₆H₅NH₂). В ароматических аминах взаимодействие аминогруппы с π-электронной системой бензольного кольца приводит к своеобразию их свойств, отличающему их от алифатических аминов.
Ароматические амины подразделяются по числу заместителей при атоме азота:
Различают также амины, у которых аминогруппа связана непосредственно с ароматическим кольцом (ариламины), и амины, в которых она находится в боковой цепи (арилалкиламины, например бензиламин).
Аминогруппа – донорная по отношению к бензольному ядру. Неподелённая электронная пара атома азота может делокализоваться в ароматическую систему, что усиливает электронную плотность в орто- и пара-положениях кольца. Это проявляется в повышенной реакционной способности ароматических аминов в реакциях электрофильного замещения.
Делокализация сопровождается частичным снижением основности, поскольку свободная пара электронов участвует в сопряжении и менее доступна для присоединения протона. В результате ароматические амины значительно слабее по основным свойствам, чем их алифатические аналоги.
Ароматические амины представляют собой бесцветные жидкости или твёрдые вещества, легко подвергающиеся окислению на воздухе с образованием окрашенных продуктов. Анилин, например, на воздухе постепенно приобретает бурый оттенок. Температуры кипения ароматических аминов выше, чем у соответствующих углеводородов, что объясняется межмолекулярными водородными связями. Запах характерный, неприятный. Многие представители ядовиты.
1. Основность. Ароматические амины слабые основания. Они образуют соли с сильными минеральными кислотами, например: C₆H₅NH₂ + HCl → [C₆H₅NH₃]Cl Однако соли легко гидролизуются, что подчёркивает слабость основных свойств.
2. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре. Аминогруппа активирует ядро и ориентирует замещение в орто- и пара-положения. Так, при нитровании анилина преимущественно образуются орто- и пара-нитропроизводные. В условиях избыточного нитрования могут получаться полинитропроизводные.
3. Ацетилирование. При взаимодействии с ангидридами или хлорангидридами кислот амины дают N-ацилпроизводные (ацетанилид, бензанилид). Реакция снижает электронодонорное влияние аминогруппы и позволяет регулировать её активирующее действие при последующих реакциях замещения.
4. Реакции с азотистой кислотой. Первичные ароматические амины в реакциях с HNO₂ при низкой температуре образуют устойчивые соли диазония: C₆H₅NH₂ + HNO₂ + HCl → [C₆H₅N₂]Cl + 2H₂O Соли диазония являются важнейшими промежуточными соединениями в органическом синтезе, в частности в реакции азосочетания.
5. Взаимодействие с окислителями. Ароматические амины окисляются различными реагентами, причём в зависимости от условий могут образовываться азосоединения, азоксисоединения, производные хинонов.
6. Реакции с альдегидами и кетонами. Ароматические амины вступают в конденсацию с карбонильными соединениями, образуя основания Шиффа.
Ароматические амины имеют огромное промышленное значение. Анилин служит исходным веществом для синтеза красителей (азокрасители, трифенилметановые красители), лекарственных препаратов (сульфаниламиды, парацетамол), полимеров (полиуретаны, эпоксидные смолы). Метиланилины и диметиланилины используются как промежуточные продукты в производстве красителей и антиоксидантов. Нафтиламины применяются в синтезе инсектицидов и резиновых ускорителей.
Многие ароматические амины высокотоксичны и канцерогенны. Нафтиламин и его производные обладают выраженным канцерогенным действием, что требует строгого контроля в производстве. Анилин вызывает метгемоглобинемию и поражения нервной системы. Поэтому при обращении с ними необходимы меры предосторожности.