Khái niệm Thay một hay nhiều nguyên tử H trong phân tử NH3 bằng một hay nhiều gốc hidrocacbon ta được amin.. Ví dụ: amin bậc I amin bậc II amin bậc III Bậc amin là số nguyên tử H
Trang 1CHUYÊN ĐỀ: AMIN- AMINO AXIT- PROTEIN
BÀI: AMIN I.KHÁI NIỆM- PHÂN LOẠI- ĐỒNG PHÂN- DANH PHÁP
1 Khái niệm
Thay một hay nhiều nguyên tử H trong phân tử NH3 bằng một hay nhiều gốc hidrocacbon ta
được amin
Ví dụ:
amin bậc I amin bậc II amin bậc III
Bậc amin là số nguyên tử H của NH3 đã bị thay bởi gốc hidrocacbon
2 Phân loại
Amin đơn chức
Amin đa chức
Công thức tổng quát :
Amin no, đơn chức bậc I mạch hở :
Amin no, đơn chức mạch hở :
Amin no, hai chức mạch hở :
Amin no, đa chức mạch hở :
Amin đơn chức mạch hở :
Amin thơm đơn chức :
Amin :
3 Danh pháp a Tên gốc chức Tên gốc hidrocacbon + amin Amin bậc I: Tên 1 gốc hidrocacbon + amin Ví dụ: metylamin Propylamin Amin bậc II: Tên 2 gốc hidrocacbon + amin
Trang 2Ví dụ: đietylamin
etylmetylamin
isopropylpropylamin
Amin bậc III: Tên 3 gốc hidrocacbon + amin
Phân tử đối xứng: đùng tiền tố “tri” để chỉ 3 gốc hidrocacbon giống nhau
Ví dụ: trietylamin
Phân tử bất đối: sắp theo thứ tự chữ cái đầu tiên của gốc hidrocacbon, không căn cứ tiền tố “đi” (áp
dụng cho những gốc đơn giản)
Ví dụ: etylđimetylamin
b Tên thay thế
B1: Chọn mạch chính là mạch C dài nhất có gắn nguyên tử N
B2: Đánh số thứ tự trên mạch chính theo thứ tự ưu tiên:nguyên tử N > C=C > nhánh
B3: gọi tên amin theo công thức
Số chỉ vị trí nhánh-Tên nhánh][tên mạch chính]-số chỉ vị trí nitơ-amin
Ví dụ:
Amin bậc I: 3-metylbutan-2-amin
Amin bậc II:
B1 và B2:
B3: - Gốc metyl gắn vào nguyên tử N, đọc là N-metyl
- Mạch chính 3C no, đọc là propan
- Nguyên tử N gắn vào mạch chính ở vị trí số 1, đọc là 1-amin
→ Tên amin: N-metylpropan-1-amin
Amin bậc III:
B1 và B2:
B3: - 2 gốc metyl gắn vào nguyên tử N, đọc là N,N-đimetyl
- Mạch chính 4C no, đọc là butan
- Nguyên tử N gắn vào mạch chính ở vị trí số 2, đọc là 2-amin
→ Tên amin: N,N-đimetylbutan-2-amin
Ví dụ: N-etyl-N-metylbutan-2-amin
Trang 3c Tên thường
Chỉ có một số amin có tên thường cũng như anđehit và axit cacboxylic, tên thường của amin có tính lịch sử
Ví dụ: C6 H 5 -NH 2 : anilin (phenylamin)
4 Đồng phân amin no, đơn chức mạch hở
Các đồng phân amin no, đơn chức mạch hở có cùng công thức CnH2n+3N
Khi n ≥ 2 thì có đồng phân amin bậc II; n ≥ 3 thì có amin bậc III; n ≥ 4 thì có đồng phân mạch C
Qui tắc:
Viết đồng phân amin bậc I: Viết các kiểu mạch C thay đổi vị trí gắn –NH2 trên mạch C
Viết đồng phân amin bậc II: Viết các kiểu mạch C xen vị trí –NH- trên mạch C
Viết đồng phân amin bậc III: Thay đổi các phương án gắn C vào
Viết đồng phân xác định bậc và gọi tên các amin sau:
C 2 H 7 N :………… đồng phân
C 3 H 9 N :………… đồng phân
C 4 H 11 N:….………… đồng phân
Trang 4
C 7 H 9 N:….………… đồng phân(đồng phân có chứa vòng benzen)
C 7 H 10 N 2:….………… đồng phân(đồng phân amin bậc 1 có chứa vòng benzen)
Trang 5
II.LÍ TÍNH
- Có 4 amin ở điều kiện thường là chất khí :CH 3 NH 2 , (CH 3 ) 2 NH, (CH 3 ) 3 N ,C 2 H 5 NH 2 mùi khó
chịu, tan trong nước
- Từ 4C trở lên ở thể lỏng, độ tan trong nước giảm
- Anilin là chất lỏng không màu, để lâu hóa đen, độc ,không tan trong nước(phân lớp)
III.CẤU TRÚC PHÂN TỬ VÀ TÍNH BAZƠ
1.Đặc điểm cấu trúc của phân tử amoniac và các amin
Cấu tạo phân tử:
amoniac amin bậc I amin bậc II amin bậc III
Đặc điểm chung
Trên nguyên tử N có đôi electron tự do tạo được liên kết phối trí với ion H+
NH3 và các amin đều dễ nhận H + NH3 và các amin đều có tính bazơ
Khi kết hợp với H+, amoniac và amin đều tạo cation:
NH4+ R-NH3+ (R)2NH2+ (R)3NH+
Ion amoni ion ankylamoni ion điankylamoni ion triankylamoni
Các ion này có thể xem là dẫn xuất của muối amoni :
Amoni nitrat Metylamoni nitrat Đimetylamoni nitrat Tri metylamoni nitrat
2.So sánh lực bazơ
- R là gốc đẩy e (gốc no: ankyl) thì tính bazơ của amin mạnh hơn so với tính bazơ của NH3 (Những amin
này làm cho quỳ tím chuyển thành màu xanh)
- R là gốc hút e (gốc không no, gốc thơm) thì tính bazơ của amin yếu hơn so với tính bazơ của NH3 (Những
amin này không làm xanh quỳ tím.)
- Amin có càng nhiều gốc đẩy e thì tính bazơ càng mạnh, amin có càng nhiều gốc hút e thì tính bazơ càng
yếu
Trang 6-Amin bậc ba khó kết hợp với H+ là do sự án ngữ không gian của nhiều nhóm R đã cản trở sự tấn công của
H+ vào nguyên tử Nitơ
Thông thường Lực bazơ: Amin no bậc II > Amin no bậc I > NH 3 > Amin thơm
Lực bazơ :
3.Đặc điểm cấu tạo của phân tử anilin
Sự dịch chuyển electron liên hợp theo hiệu ứng liên hợp p- p trong phân tử anilin làm cho:
- Mật độ electron trên N giảm khả năng nhận H+ giảm lực bazơ giảm
- Vị trí 2,4,6 giàu electron dễ cho phản ứng thế ở vị trí 2,4,6
IV.HÓA TÍNH
1.Tính chất của amin
a)Tính bazơ : Ankyl amin tan trng nước tạo thành dung dịch bazo
Vd: Cho metylamin vào nước CH3NH2 + H2O CH3NH3+ + OH-
Tất cả các amin làm qùy tím hoá xanh trừ Anilin và các amin thơm có tính bazo rất yếu không làm qùy tím
hoá xanh
b)Tác dụng với axit
Metylamin và đồng đẳng Anilin (C 6 H 5 NH 2 )và đồng đẳng
Đũa thủy tinh nhúng dd HCl đặc đưa lên miệng
lọ thủy tinh thấy có khói trắng
Rót dung dịch HCl đến dư vào ống nghiệm chứa anilin, lắc nhẹ thì tạo dd trong suốt
Giải thích:
CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl (khói trắng)
metylamoni clorua
Khói trắng là những tinh thể rất nhỏ của
muối CH3NH3Cl
Giải thích:
C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl phenylamoni clorua
Muối phenylamoni clorua tan trong nước nên dd
trong suốt
Trang 7Thêm tiếp dd NaOH dư vào rồi đun nóng thấy
có khí bay ra mùi khó chịu
Giải thích:
CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + H2O + NaCl
Mùi khai khó chịu là của khí CH3NH2
Thêm tiếp dd NaOH dư, lắc nhẹ thấy dd phân 2 lớp
Giải thích:
C6H5NH3Cl + NaOH→ C6H5NH2 + H2O+NaCl Anilin không tan trong nước nên thấy phân 2 lớp
VÍ DỤ : Viết các pư sau và gọi tên sản phẩm
CH3NH2 + H2SO4 1:1
2 CH3NH2 + H2SO4 2:1
C2H5NH2 + HNO3
CH3NH2 + HNO3
(CH3)2 NH + HNO3
(CH3)3 N + H2O + CO2
2(CH3)3 N + H2O + CO2
CH3NH2 + H2O + CO2
CH3NH2 + CH3COOH
(CH3)3N + CH3COOH
CH2(NH2)2 + 2 HNO3
Nhớ : R-NH2 + HCl R-NH2.HCl ∆m tăng = 36,5
R-N + HCl R-N.HCl ∆m tăng = 36,5
R-Nt + t HCl R-Nt (HCl)t ∆m tăng = 36,5 t
Số nhóm chức amin CxHyNt : HCl amin n t = n mHCl = mmuối - mamin 2 Phản ứng cháy: Khi đốt cháy AMIN no đơn mạch hở : ,
n n n n 1 5n
Trang 8Cách chứng minh như phần hidrocacbon CT amin no đơn chức : CnH2n+1NH2
2n 3
n
x mol n.x mol 2n 3
2
x mol
Ta lấy
n – n = x = n
amin H O CO
=
n
Vd :Đốt cháy hoàn toàn a mol hh X gồm 2 amin no đơn chức mạch hở liên tiếp nhau thu được 5,6 lít CO2
(đktc) và 7,2 g H2O Giá trị của a và công thức 2 amin
……….………
……….………
……….………
………
3 Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin Phản ứng với dung dịch brom (pư đặc trưng) tạo kết tủa trắng dùng để nhận biết anilin + 3Br2 (dd) → + 3HBr
Hay: C6H5NH2 + 3Br2 (dd) → C6H2Br3NH2 + 3HBr 4 Phản ứng với dung dịch muối Các amin tan trong nước đều có khả năng tác dụng với muối của các kim loại có hidroxit kết tủa : Ví dụ: FeCl3 + 3CH3NH2 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3CH3NH3Cl Al2(SO4)3 + ……CH3NH2 + …….H2O → Al(OH)3 + ………
MgSO4 + C2H5NH2 + H2O →
5 Tính chất của muối amoni,DẪN XUẤT CỦA MUỐI AMONI Các muối amoni đều tan trong nước,là hợp chất ion khi cô cạn đều là chất rắn Các muối amoni đều tác dụng với kiềm tạo lại NH3 hoặc amin tương ứng Ví dụ: CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + H2O + NaCl
CH 3 NH 3 HSO 4 + NaOH →
CH 3 NH 3 NO 3 + NaOH →
Trang 9CH 3 NH 3 HCO 3 + NaOH →CH 3 NH 3 CH 3 COO + NaOH →
II ĐIỀU CHẾ
1 Anilin và các amin thơm
Khử nitro bằng H nguyên tử (H mới sinh ra từ phản ứng Fe + HCl)
C6H5NO2 + 3Fe + 7HCl
o
t
C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O
Nếu bỏ qua tương tác giữa nhóm –NH2 và HCl thì phương trình phản ứng là:
C6H5NO2 + 3Fe + 6HCl
o
t
C6H5NH2 + 3FeCl2 + 2H2O
Để phát hiện còn dư nitrobenzen, thêm dd NaOH dư vào và lắc đều ống nghiệm,nếu vẫn còn phân lớp
còn nitrobenzen dư
2 Ankylamin
Dùng phản ứng thế H của NH3 bằng gốc ankyl (phản ứng ankyl hóa NH3)
NH3 CH I3CH NH3 2 CH I 3
3 2
(CH ) NH
3 3
(CH ) N
Trang 10THAM KHẢO
I.Các yếu tố ảnh hưởng đến lực bazơ của amin
Mật độ electron trên nguyên tử N: càng cao, lực bazơ càng mạnh
Khả năng solvat hóa (kết hợp với nước) Khả năng này phụ thuộc:
Số nguyên tử H trong ion ankylamoni: càng ít càng khó solvat
Sự cản trở về mặt không gian để phân tử H2O tiếp cận ion ankylamoni (hiệu ứng không gian):
gốc R càng cồng kềnh và càng nhiều gốc R thì càng khó solvat
1.Gốc đẩy electron làm tăng tính bazơ, gốc rút electron làm giảm tính bazơ
Nhớ: Lực bazơ: Amin no bậc II > Amin no bậc I > NH 3 > Amin thơm
a) Trong các ankylamin (amin no, đơn chức)
Amin bậc III có lực bazơ luôn luôn yếu hơn amin bậc II
Vd: Lực bazơ (CH3 ) 3 N < (CH 3 ) 2 NH
Amin bậc II mạnh nhất
Amin bậc I có thể có lực bazơ mạnh hơn amin bậc III:
Vd: (CH3 ) 2 NH > CH 3 NH 2 > (CH 3 ) 3 N
Amin bậc III cũng có thể có lực bazơ mạnh hơn amin bậc I:
Vd: (CH3 CH 2 ) 2 NH > CH 3 CH 2 NH 2 < (CH 3 CH 2 ) 3 N
Do đó ít so sánh tính bazơ của amin bậc III
b) Anilin và các amin thơm
Lực bazơ luôn luôn yếu hơn amin no
Vd: C6 H 5 NH 2 < CH 3 NH 2
Bậc càng cao, lực bazơ càng yếu
Vd: C6 H 5 NH 2 > (C 6 H 5 ) 2 NH > (C 6 H 5 ) 3 N
Trong nhân thơm
- Vị trí ortho : Lực bazơ luôn luôn giảm dù gắn nhóm đẩy hay hút e
- Vị trí para: Nếu gắn nhóm hút e (-Cl, -Br, -CN, -NO2): lực bazơ giảm
Nếu gắn nhóm đẩy e (-CH3) : lực bazơ tăng
- Vị trí meta: Lực bazơ thay đổi tương tự vị trí para nhưng ít hơn
Gắn nhóm hút e (-Cl, -Br, -CN, -NO2): lực bazơ giảm ít
Gắn nhóm đẩy e (-CH3): lực bazơ tăng ít
II Phân biệt amin các bậc Thuốc thử: axit HNO2/ HCl
Amin bậc I tạo khí N2 : RNH 2 + HONO HCl ROH + N 2 ↑ + H 2 O
Amin bậc II tạo ankylnitrosamin (chất lỏng không tan trong nước)
R 2 NH + HONO HCl R 2 N-NO + H 2 O
Amin bậc III không phản ứng
Trang 11So sánh Phenol và Anilin
Lý
tính
Là chất rắn,ít tan trong nước dd phenol
đục Phenol độc gây bỏng nặng
Là chất lỏng không tan trong nước
Anilin phân lớptrong nước.Anilin độc
Hóa
tính
1.Tính axit yếu
Không làm quỳ tím hóa đỏ
1.Tính bazo yếu
Không làm quỳ tím hóa xanh
C 6 H 5 OH + Na C 6 H 5 ONa +0,5H 2 C 6 H 5 NH 2 + HCl C 6 H 5 NH 3 Cl
(C 6 H 5 NH 2. HCl)
C 6 H 5 OH + NaOH C 6 H 5 ONa + H 2 O
2.Phản ứng thế :Tác dụng dd Br2 tạo kết
tủa trắng dùng pư này nhận biết phenol
+ 3Br2 + 3HBr
2,4,6-trinbrom phenol
C6H5OH +3Br2 C6H2 Br3OH+3HBr
C6H5OH +3HNO3 H SO d2 4 C6H2 (NO2)3OH
+3HBr 2,4,6-trinitrophenol (Axit picric)
dùng làm thuốc nổ
2.Phản ứng thế : Tác dụng dd Br2 tạo kết tủa trắng dùng pư này nhận biết anilin
+ 3 Br2 + 3HBr
2,4,6-trinbrom anilin
C6H5NH2 +3Br2 C6H2 Br3NH2+3HBr
Điều
chế
Từ benzen
C2H2 C6H6 C6H5Cl C6H5OH
Từ benzen
C2H2 C6H6 C6H5NO2 C6H5NH2
Từ muối C6H5ONa
C6H5ONa+H2O+CO2 → C6H5OH+ NaHCO3
Chứng minh:
Tính axit: H 2 CO 3 > C 6 H 5 OH
Từ muối C6H5NH3Cl
C6H5NH3Cl+ NaOH →C6H5NH2 + NaCl Hay:
C6H5NH2.HCl+ NaOH → C6H5NH2 + NaCl Phenol dùng làm thuốc trừ sâu,thuốc diệt
nấm mốc…
Phenol dùng làm thuốc nổ,polyme…
Anilin dùng điều chế dược phẩm Anilin dùng điều chế phẩm nhuộm…