CHƯƠNG 3. Bài 11. Amin

Biết các loại amin, danh pháp của amin. Hiểu cấu tạo phân tử, tính chất, ứng dụng và điều chế amin.

Nội dung bài học


I- KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, DANH PHÁP VÀ ĐỒNG PHÂN

1. Khái niệm

Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử  NH3 bằng một hay nhiều gốc hiđrocacbon ta được amin

Như vậy, trong phân tử amin, nguyên tử nitơ có thể liên kết với 1 hoặc 2 hoặc 3 gốc hiđrocacbon.

2. Phân loại

Amin được phân loại theo hai cách thông dụng nhất:

a) Theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon.

Amin thơm (thí dụ: anilin C6H5NH2), amin béo (thí dụ: etylamin C2H5NH2) amin dị vòng

thí dụ: piroliđin 

b) Theo bậc của amin

Bậc của amin được tính bằng số nguyên tử hiđro trong phân tử amoniac bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon. Theo đó, các amin được phân loại thành: amin bậc một, bậc hai, bậc ba. Thí dụ:

CH3CH2CH2NH         CH3CH2NHCH3              (CH3)3N

amin  bậc một                 amin  bậc hai              amin  bậc ba 

3. Danh pháp

Tên của các admin được gọi theo danh pháp gốc - chức và danh pháp thay thế. Ngoài ra, một số amin được gọi theo tên thường (tên riêng) như ở bảng dưới. Nhóm NH2 khi đóng vai trò nhóm thế thì gọi là nhóm amino, khi đóng vai trò nhóm chức thì gọi là nhóm amin.

4. Đồng phân

Khi viết công thức các đồng phân cấu tạo của amin, cần viết đồng phân mạch C và đồng phân  vị trí nhóm chức cho từng loại: amin bậc I, amin bậc II, amin bậc III.

Thí dụ, với C4H11N, ta viết được các amin đồng phân sau:

II- TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Metyl -, đimetyl -, trimetyl - và etylamin là những chất khí, mùi khai khó chịu, độc, dễ tan trong nước. Các amin đồng đẳng cao hơn là những chất lỏng hoặc rắn, độ tan trong nước giảm dần theo chiều tăng của phân tử khối.

Anilin là chất lỏng, sôi ở 184oC, không màu, rất độc, ít tan trong nước, tan trong etanol, benzen. Để lâu trong không khí, anilin chuyển sang màu nâu đen vì bị oxi hóa bởi oxi không khí.

III- CẤU TẠO PHÂN TỬ VÀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Sự tương đồng về cấu tạo giữa amoniac, amin các bậc và anilin được thấy ở hình dưới. Mô hình của một vài phân tử được trình bày ở hình dưới.

Mô hình của một vài phân tử được trình bày ở hình dưới.

Do phân tử amin có nguyên tử nitơ còn đôi electron chưa liên kết (tương tự như trong phân tử amoniac) nên amin thể hiện tính chất bazơ. Ngoài ra, nguyên tử nitơ trong phân tử amin có số oxi hóa - 3 như trong amoniac nên amin thường dễ bị oxi hóa. Các amin thơm, thí dụ như anilin, còn dễ dàng tham gia phản ứng thế vào nhân thơm do ảnh hưởng của đôi electron chưa liên kết ở nguyên tử nitơ.

1. Tính chất của chức amin

a) Tính bazơ

Thực nghiệm 1: Nhúng mẫu giấy quỳ tím vào ống nghiệm đựng dung dịch propylamin.

Hiện tượng: Mẫu giấy quỳ chuyển sang màu xanh.

Giải thích: Propylamin và nhiều amin khác khi tan trong nước tác dụng với nước cho ion OH−:

CH3CH2CH2+H2O ⇆ [CH3CH2CH2NH3]++OH

Thực nghiệm 2: Đưa đũa thủy tinh vừa nhúng vào dung dịch HCl đậm đặc lên miệng lọ đựng dung dịch CH3NH2 đậm đặc.

Hiện tượng: Xung quanh đũa thủy tinh bay lên một làn khói trắng.

Giải thích: Khí metylamin bay lên gặp hơi axit HCl đã xảy ra phản ứng tạo ra muối:

 CH3NH2   +   HCl→          [CH3NH3]+Cl

metylamin                metylamoni clorua

Thực nghiệm 3: Nhỏ mấy giọt anilin vào nước, lắc kĩ. Anilin hầu như không tan, nó tạo vẩn đục rồi lắng xuống đáy. Nhúng mẫu giấy quỳ tím vào dung dịch anilin.Màu quỳ tím không đổi. nhỏ dung dịch HCl đặc vào ống nghiệm, anilin tan dần do đã xảy ra phản ứng.

C6H5NH   +        HCl→     C6H5NH+3Cl

                                        phenylamoni clorua

Nhận xét: Dung dịch metylamin và nhiều đồng đẳng của nó có khả năng làm xanh giấy quỳ tím hoặc làm hồng phenolphtalein do kết hợp với proton mạnh hơn amoniac.

Anilin và các amin thơm ít tan trong nước. Dung dịch của chúng không làm đổi màu quỳ tím và phenolphtalein.

Như vậy, nhóm ankyl có ảnh hưởng làm tăng mật độ electron nguyên tử nitơ do đó làm tăng lực bazơ; nhóm phenyl (C6H5) làm giảm mật độ electron ở nguyên tử nitơ do đó làm giảm lực bazơ.

Lực bazơ:

CnH2n+1−NH2>H−NH2>C6H5−NH2

b) Phản ứng với axit nitrơ

Amin bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường cho ancol hoặc phenol và giải phóng nitơ. Thí dụ:

C2H5NH2+HONO→C2H5OH+N2↑+H2O

Anilin và các amin thơm bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thấp (0−50C) cho muối điazoni:

C6H5NH2+HONO+HCl→(0−5oC) C6H5N+2Cl+2H2O

                                                       benzenđiazoni clorua

Muối điazoni có vai trò quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là tổng hợp phẩm nhuộm azo

c) Phản ứng ankyl hóa

Khi cho amin bậc một hoặc bậc hai tác dụng với ankyl halogenua, nguyên tử H của nhóm amin có thể bị thay thế bởi gốc ankyl. Thí dụ:

C2H5NH2+CH3I→C2H5NHCH3+HI

Phản ứng này được gọi là phản ứng ankyl hóa amin.

2. Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin

Thí nghiệm: Nhỏ vài giọt nước brom vào ống nghiệm đựng sẵn 1ml dung dịch anilin.

Hiện tượng: Xuất hiện kết tủa trắng

Giải thích: Do ảnh hưởng của nhóm NH2, (tương tự nhóm OH ở phenol), ba nguyên tử H ở các vị trí ortho và para so với nhóm NH2 trong nhân thơm của anilin đã bị thay thế bởi ba nguyên tử brom:

Phản ứng này dùng để nhận biết anilin.

IV- ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ

1. Ứng dụng

Các ankylamin được dùng trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là các điamin được dùng để tổng hợp polime.

Anilin là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp phẩm nhuộm (phẩm azo, đen anilin,...), polime (nhựa anilin-fomanđehit,...), dược phẩm (streptoxit, sunfaguaniđin,...)

2. Điều chế

Amin có thể được điều chế bằng nhiều cách. Thí dụ:

a) Thay thế nguyên tử H của phân tử amoniac

Các ankylamin được điều chế từ amoniac và ankyl halogenua. Thí dụ:

b) Khử hợp chất nitrơ

Anilin và các amin thơm thường dùng được điều chế bằng cách khử nitrobenzen (hoặc dẫn xuất nitrơ tương ứng) bởi hiđro mới sinh nhờ tác dụng của kim loại (như Fe,Zn) với axit HCl. Thí dụ:

Ngoài ra, các amin còn có thể được điều chế bằng nhiều cách khác.

Đánh giá

CHƯƠNG 3. Bài 11. Amin

Tổng số sao của bài viết là: 5 trong 1 đánh giá
Xếp hạng: 5 / 5 sao

Phương trình hóa học

Bài học này không có phương trình hóa học nào liên quan

Bài học khác trong Sách Giáo Khoa Hóa Học Lớp 12 Nâng Cao


CHƯƠNG I. ESTE LIPIT. Bài 1. Este Bài 2. Lipit Bài 3. Chất giặt rửa Bài 4. Luyện tập. Mối liên hệ giữa hiđrocacbon và một số dẫn xuất của hiđrocacbon CHƯƠNG II. CACBOHIDRAT. Bài 5. Glucozơ Bài 6. Saccarozơ Bài 7. Tinh bột Bài 8. Xenlulozơ CHƯƠNG 3. Bài 11. Amin Bài 12. Amino axit Bài 13 Peptit và protein CHƯƠNG 4. Bài 16. Đại cương về Polime Bài 17 Vật liệu polime CHƯƠNG 5. Bài 19. Kim loại và hợp kim Bài 20. Dãy điện hóa của kim loại Bài 22. Sự điện phân Bài 23.Sự ăn mòn kim loại Bài 24. Điều chế kim loại CHƯƠNG 6. Bài 28. Kim loại kiềm Bài 29. Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm Bài 30. Kim loại kiềm thổ Bài 31. Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ Bài 33. Nhôm Bài 34. Một số hợp chất quan trọng của nhôm CHƯƠNG 7. Bài 38. Crom Bài 39. Một số hợp chất của crom Bài 40. Sắt Bài 41. Một số hợp chất của sắt Bài 42. Hợp kim của sắt Bài 43. Đồng và một số hợp chất của đồng Bài 44. Sơ lược về một số kim loại khác CHƯƠNG 8. Bài 48. Nhận biết một số cation trong dung dịch Bài 49. Nhận biết một số anion trong dung dịch Bài 50. Nhận biết một số chất khí Bài 51. Chuẩn độ axit – bazơ Bài 52. Chuẩn độ oxi hóa – khử bằng phương pháp pemanganat CHƯƠNG 9. Bài 56. Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế Bài 57. Hóa học và vấn đề xã hội Bài 58. Hóa học và vấn đề môi trường