அமீன்கள் (amines) என்பவை அமோனியா (NH₃) மூலக்கூற்றில் உள்ள ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஐதரசன் அணுக்கள் அற்கைல் (alkyl) அல்லது ஏரைல் (aryl) கூட்டங்களால் பிரதியிடப்பட்ட சேதனச் சேர்வைகள் ஆகும். ஒவ்வொரு அமீனிலும் உள்ள நைதரசன் அணு ஒரு தனிச்சோடி இலத்திரன்களைத் (lone pair of electrons) தன்னிடம் வைத்திருக்கின்றது; இந்தத் தனிச்சோடியே அமீன்களின் வேதி நடத்தையில் மிக முக்கியமான பங்கினை வகிக்கின்றது.
பிரொன்ஸ்டட்-லௌறி கொள்கையின்படி (Brønsted-Lowry theory), ஒரு புரோத்தனை (proton, H⁺) ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய ஒரு சேர்வை ஒரு மூலம் (base) எனப்படுகின்றது. அமீன்களில் உள்ள நைதரசன் அணு தனது தனிச்சோடி இலத்திரன்களை ஒரு புரோத்தனுடன் பகிர்ந்துகொண்டு ஒரு புதிய N–H பிணைப்பை உருவாக்கக் கூடியது; இவ்வாறு புரோத்தனை ஏற்றுக்கொள்ளும் ஆற்றலின் காரணமாகவே அமீன்கள் பிரொன்ஸ்டட்-லௌறி மூலங்களாகச் செயற்படுகின்றன.
ஒரு அமீனின் மூலத்தன்மை (basicity) இரண்டு காரணிகளைப் பொறுத்து அமைகின்றது — நைதரசன் அணு தனது தனிச்சோடி இலத்திரன்களை எவ்வளவு இலகுவாக வழங்குகின்றதோ, மற்றும் புரோத்தனை ஏற்றதன் விளைவாக உருவாகும் நேர் ஏற்றமுடைய புரோத்தனேற்றப்பட்ட நேரயனின் (protonated cation) உறுதி எவ்வளவு என்பதைப் பொறுத்து. இவ்விரு காரணிகளையும் வைத்தே இப்பாடத்தில் உள்ள அனைத்து ஒப்பீடுகளும் விளக்கப்படுகின்றன.
அமீன்கள் நீரையும் (H₂O) அற்ககோல்களையும் (R–OH) விட வலிமையான மூலங்களாகும். இவ்வேறுபாட்டுக்கான அடிப்படைக் காரணம் மூலமாகச் செயற்படும் அணுவின் மின்னெதிர்த்தன்மையே (electronegativity) ஆகும். அமீன்களில் தனிச்சோடி இலத்திரன்களைக் கொண்டிருக்கும் அணு நைதரசன்; அற்ககோல்களிலும் நீரிலும் அத்தனிச்சோடியைக் கொண்டிருக்கும் அணு ஒட்சிசன். நைதரசனின் மின்னெதிர்த்தன்மை ஒட்சிசனைவிடக் குறைவாக இருப்பதால், நைதரசன் தனது தனிச்சோடி இலத்திரன்களை ஒட்சிசனைவிட இலகுவாக வழங்குகின்றது.
புரோத்தனை ஏற்றதன் விளைவாக அமீனில் அற்கைல் அமோனியம் அயன் (R–NH₃⁺) உருவாகும்போது, அற்ககோலில் அற்கைல் ஒட்சோனியம் அயன் (R–OH₂⁺) உருவாகும். மின்னெதிர்த்தன்மை குறைந்த நைதரசன், மின்னெதிர்த்தன்மை கூடிய ஒட்சிசனைவிட நேர் ஏற்றத்தை இலகுவாகத் தாங்கிக்கொள்ளும். எனவே அற்கைல் அமோனியம் அயன் அற்கைல் ஒட்சோனியம் அயனைவிட அதிக உறுதியுடையது. தனிச்சோடி இலகுவாக வழங்கப்படுவதும், உருவாகும் நேரயனின் கூடிய உறுதியும் சேர்ந்து அமீன்களை அற்ககோல்களையும் நீரையும்விட வலிமையான மூலங்களாக்குகின்றன.
அலிபற்றிக் முதல் அமீன்கள் (R–NH₂) அமோனியாவைவிட வலிமையான மூலங்கள். நைதரசன் அணுவுடன் இணைந்துள்ள அற்கைல் கூட்டம் ஓர் இலத்திரன் வழங்கும் கூட்டம்; அது நேர் தூண்டல் விளைவை (+I effect) வெளிப்படுத்தி, நைதரசனை நோக்கி இலத்திரன் அடர்த்தியைத் தள்ளுகின்றது. இதனால் நைதரசனின் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் இன்னும் இலகுவாகப் புரோத்தனுக்கு வழங்கப்படுகின்றன; மேலும் அற்கைல் கூட்டத்தின் +I விளைவு புரோத்தனேற்றத்தால் உருவாகும் நேரயனை (R–NH₃⁺) உறுதிப்படுத்துகின்றது. இவ்விரண்டு காரணங்களாலும் அலிபற்றிக் அமீன்கள் அமோனியாவைவிட வலிமையானவை.
அனிலீன் (C₆H₅NH₂) ஆனால் அமோனியாவையும் அலிபற்றிக் அமீன்களையும்விட மிகவும் குறைந்த மூலத்தன்மை கொண்டது. இதற்குக் காரணம் நைதரசனின் தனிச்சோடி இலத்திரன்களின் ஓரிடப்பாடற்றாக்கமே (delocalisation). நைதரசனின் தனிச்சோடி இலத்திரன்களைக் கொண்டிருக்கும் ஓபிற்றல் பென்சீன் வளையத்தின் π அமைப்புடன் இணையாக அமைந்துள்ளதால், அவை வளையம் முழுவதிலும் பரிந்து காணப்படுகின்றன. தனிச்சோடி வளையத்திற்குள் பரவிக் கிடப்பதால் புரோத்தனை ஏற்பதற்கு அவை மிகவும் குறைவாகவே கிடைக்கின்றன; எனவே அனிலீன் மிகவும் பலவீனமான மூலமாகும்.
ஏமைட்டுகளில் (amides, R–CO–NH₂) நைதரசன் அணு ஒரு காபனைல் கூட்டத்துடன் (C=O) நேரடியாக இணைந்துள்ளது. காபனைலின் ஒட்சிசன் மிகவும் மின்னெதிர்த்தன்மை கொண்டதாக இருப்பதால், நைதரசனின் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் காபனைல் கூட்டத்தினுள் பரிந்து (delocalised) காணப்படுகின்றன — ஏமைட்டின் இசைவுக் கட்டமைப்புகளில் இந்த ஏற்பு ஒட்சிசன் அணுவில் எதிர் ஏற்றமாகக் குறிக்கப்படுகின்றது. இவ்வாறு தனிச்சோடி காபனைல் கூட்டத்தினுள் பூட்டப்பட்டுள்ளதால், அவை புரோத்தனை ஏற்பதற்கு கிட்டத்தட்ட கிடைப்பதில்லை; எனவே ஏமைட்டுகள் மிகவும் பலவீனமான — கிட்டத்தட்ட நடுநிலையான — மூலங்களாகும்.
மேற்கூறிய எல்லாக் காரணிகளையும் ஒன்றிணைத்துப் பார்க்கும்போது, தனிச்சோடி இலத்திரன்களின் கிடைப்புத்தன்மையின் அடிப்படையில் ஐந்து வகைச் சேர்வைகளின் மூலத்தன்மை வரிசை பின்வருமாறு அமைகின்றது. ஒவ்வொரு படியிலும் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் மேலும் மேலும் ஓரிடப்பாடற்றுப் பரவுவதால் மூலத்தன்மை படிப்படியாகக் குறைகின்றது — இது ஒரு படிப்படியான resonance-இழப்புத் தர்க்கம்.
| சேர்வை | தனிச்சோடியின் நிலை | காரணம் |
|---|---|---|
| அற்கைல் அமீன் (R–NH₂) | நைதரசனில் கிடைக்கின்றன; அடர்த்தி உயர்வு | +I விளைவு நேரயனை உறுதிப்படுத்துகின்றது |
| அமோனியா (NH₃) | நைதரசனில் கிடைக்கின்றன | இலத்திரன் வழங்கும் கூட்டம் இல்லை |
| அனிலீன் (C₆H₅NH₂) | பென்சீன் வளையத்தினுள் பரிந்தவை | வளைய ஓரிடப்பாடு |
| ஏமைட்டு (R–CONH₂) | காபனைலினுள் பூட்டப்பட்டவை | C=O ஓரிடப்பாடு |
| N-அரைல் ஏமைட்டு (Ph-NH-CO-CH₃) | இரட்டிப்பாகப் பரிந்தவை | வளையம் + C=O — இரு ஓரிடப்பாடுகளும் இணைந்து |
N-அரைல் ஏமைட்டு (எ.கா. அசற்றானிலைட்டு, acetanilide) ஐந்திலும் மிகவும் பலவீனமான மூலமாகும்; ஏனெனில் அதன் நைதரசன் தனிச்சோடி அனிலீன்-வகை வளைய ஓரிடப்பாடு மற்றும் ஏமைட்டு-வகை C=O ஓரிடப்பாடு ஆகிய இரண்டு நிலைப்படுத்தல் விளைவுகளாலும் ஒரே நேரத்தில் இழுக்கப்படுகின்றது.
அமீன்கள் மூலங்களாக இருப்பதால், அவை ஐதரோகுளோரிக் அமிலம் போன்ற வலிமையான அமிலங்களுடன் நேரடியாகத் தாக்கமடைந்து அமோனியம் உப்புகளைத் தருகின்றன: R–NH₂ + HCl ⇌ R–NH₃⁺Cl⁻. இவ்வுப்பு சோடியம் ஐதராக்சைட்டு போன்ற வலிமையான மூலம் சேர்க்கப்படும்போது மீண்டும் சுதந்திர அமீனாக மறுதலைக்கப்படும்.
அமீனின் நைதரசன் தனிச்சோடி ஒரு அணுக்கரு ஈர்ப்பியாகவும் (nucleophile) செயற்படுவதால், முதல் அமீன்கள் அற்கைல் ஏலைட்டுகளுடன் (R–X) தாக்கமடைந்து வழி அமீனைத் தருகின்றன. இவ்வழி அமீனிலும் நைதரசனில் தனிச்சோடி இருப்பதால், அது மேலும் ஓர் அற்கைல் ஏலைட்டு மூலக்கூறுடன் தாக்கமடைந்து புடை அமீனைத் தருகின்றது; புடை அமீனும் மீண்டும் தாக்கமடைந்து இறுதியில் சதுர்க்க அமோனியம் உப்பாக (quaternary ammonium salt, R₄N⁺X⁻) மாறுகின்றது. இப்பின்தொடரும் அற்கைலேற்றம் Hofmann exhaustive methylation என அழைக்கப்படுகின்றது; இது ஒரே விளைவைத் தராமல் 1°, 2°, 3° அமீன்கள் மற்றும் சதுர்க்க உப்பு ஆகியவற்றின் ஒரு கலவையைத் தருகின்றது. சதுர்க்க உப்பில் நைதரசனுடன் இணைந்துள்ள நான்கு தொகுதிகளுள் ஒன்றேனும் ஐதரசன் அல்ல; எனவே அதில் தனிச்சோடி இலத்திரன்கள் இல்லை, அது ஒரு மூலமாகவோ அணுக்கரு ஈர்ப்பியாகவோ தொழிற்படாது.