Amiin on molekul, millel on lämmastiku aatom, mis omab vaba elektronipaari ja võib seetõttu toimida alusena. Amiini võib mõelda lähtudes ammoniaagist (NH3): ammoniaagi kolm vesinikku on asendunud ühe või mitme orgaanilise rühmaga. Kui ainult üks vesinik on asendunud, on tegemist primaarseamiiniga (RNH2); kui kaks on asendunud, on see sekundaarneamiin (R2NH); kui kõik kolm, siis tertsiaarneamiin (R3N).

Mõnikord liidetakse lämmastikule neljas orgaaniline rühm ning tekib positiivne laenguga ühend, mida nimetatakse kvaternaarseks ammooniumkatsiooniks (R4N+). See ei ole amiin, vaid tavaliselt sool (näiteks tetrametülammoniumkloriid). Kui üks lämmastiku rühmadest on karbonüülrühm, nimetatakse ühendit amiidiks — amiidid erinevad amiinidest nii struktuuri kui keemiliste omaduste poolest.

Määratlus ja liigid

  • Alifaatsed amiinid — lämmastik on seotud küllastunud süsinikuahelatega (näiteks metüülamiin, dimetüülamiin).
  • Aroomaatilised amiinid — lämmastik on seotud aromaatse rõngaga (näiteks aniliin); siin võib lämmastiku lone-pair olla osaliselt delokaliseeritud, mis mõjutab basiilsust.
  • Heterotsüklilised amiinid — lämmastik on osa rõngasüsteemist (püridiin, pürrool jne).

Keemilised omadused

Aminite märkimisväärne omadus on lämmastiku vaba elektronipaar, mis teeb neist:

  • alused — amiinid seovad prootoneid (H+) ja moodustavad konjugeeritud happeid (amiinide aluselised soolad). Konjugaat-hapete pKa väärtused sõltuvad struktuurist: alifaatsete amiinide konjugeeritud hapud on tavaliselt pKa ≈ 9–11, aroomaatsete amiinide (näiteks aniliini) konjugeeritud happed on tunduvalt vähem happekindlad (anilinium pKa ≈ 4,6) tõttu elektronide delokaliseerumisest.
  • nukleofiilid — amiinid osalevad nukleofiilsetes reaktsioonides, näiteks alküleerimisel, atsüülimisel ja nukleofiilses asenduses.
  • hüdrogeen-sideme moodustamine — primaar- ja sekundaaramiinid saavad moodustada H-sidemeid, mis mõjutab lahustuvust ja keemispunkte.

Sagedased reaktsioonid ja sünteesimeetodid

  • Prootonatsioon: amiin + H+ → amiinioon (RNH3+); oluline happelisuse ja aluselisuse mõistmiseks.
  • Atsüülimine: amiin reageerib atsüülkloriidide või anhydriididega, moodustades amiide (see on amiinide tavaline tuunimisreaktsioon, mida kasutatakse ka kaitserühmana orgaanilises sünteesis).
  • Alküleerimine: amiinid võivad reageerida alküülhalogeniididega, kuid liigne alküülimine võib anda sekundaar- ja tertsiaarseid amine või kvaternaarseid ammooniumsoolasid.
  • Reduktiivne aminatsioon: süsinikülekandega (karbonaalühendilt) saadakse amiinid, oluline meetod nii laborites kui tööstuses.
  • Schiff'i baaside (imiinide) moodustumine: primaarsete amiinidega reageerivad aldehüüdid/ketoonid, mille saab redutseerida amiinideks.
  • Diazotatsioon (aroomeenidele): primaarsete aromaatsete amiinide reaktsioon lämmastikhappe derivaadiga annab diazoniumsooli, mis on edasiste modifikatsioonide (substitutsioon, süntees) võtmerakk.
  • Gabriel'i süntees, reductive amination ja SN2-reaktsioonid on tavalised primaarsete amiinide ettevalmistusmeetodid orgaanilises keemias.

Füüsikalised omadused ja esinemine

Aminite füüsikalised omadused sõltuvad molmassiivore ja struktuurist:

  • Primaar- ja sekundaaramiinid võivad vee ja teiste protogeensete lahustitega hästi seguneda tänu H-sidemetele; tertsiaarsed amiinid on sageli vähem vesilahustuvad.
  • Keemispunktid: H-sidemevõime suurendab keemispunkte võrreldes sarnase molmassiivse mittetermineeruva üheühendiga.
  • Paljud amiinid on iseloomuliku terava lõhnaga (eriti väiksemad alifaatsed amiinid, näiteks trimetüülamiin lõhnab kalamagina).
  • Looduses esinevad amiinid: amiinirühmad on osa igast aminohappest, seega leidub neid valkudes, ensüümides ja neurotransmitterites (näiteks dopamiin, serotoniin, histamiin).

Kasutusvaldkonnad

Aminid on laialdaselt kasutatud keemia- ja tööstusvaldkondades:

  • Farmaatooted ja bioaktiivsed molekulid (paljud ravimid sisaldavad amiinirühma).
  • Värvained ja värvainetööstus — arüülamiinid on olulised prekursoreid.
  • Pestitsiidid, plastid, vahtmaterjalid ja muud orgaanilised materjalid.
  • Kvaternaarsed ammooniumsoolad on otsesed desinfitseerivad ained, pindaktiivsed ained ja faasisiirdajad (phase-transfer catalysts).

Ohutus ja keskkonnamõjud

Aminid võivad olla mürgised, söövitavad ja mõnel juhul kantserogeensed (eriti mõned aromaatsed amiinid). Näiteks mõned aniliinid ja para-substitueeritud aromaatsed amiinid on teadaolevalt tervisele kahjulikud. Töötlemisel tuleb järgida ohutusnõudeid: korralik ventilatsioon, kaitsevarustus ja nõuetekohane jäätmekäitlus. Aminite lekked võivad tekitada tugevat lõhna ja veekogude reostust, mistõttu tuleb nendega ümberkäimisel olla ettevaatlik.

Koondades: amiinid on orgaanilised ühendite hulgas mitmekülgsed ja keemiliselt aktiivsed rühmad, mille põhijõud on lämmastiku vaba elektronipaar. Need ühendid mängivad olulist rolli nii looduslikes bioloogilistes protsessides kui ka keemiatööstuse praktilistes rakendustes.