BÀI GIẢNG hóa đại CƯƠNG b2 CHƯƠNG VI hợp CHẤT CHỨA NITO
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (182.38 KB, 36 trang )
HÓA ĐẠI CƯƠNG B2
Chương VI : HỢP CHẤT CHỨA NITƠ
11/7/2012
602003 - Chuong VI
1
Chương VI : HỢP CHẤT CHỨA NITƠ
A - AMIN
I. TÊN GỌI
II. ĐIỀU CHẾ
III. TÍNH CHẤT VẬT LÝ
IV. TÍNH CHẤT HĨA HỌC
11/7/2012
602003 - Chuong VI
2
A - AMIN
Amin là dẫn xuất của NH3 khi thay thế các nguyên tử
hidro bằng gốc hidrocarbon.
RNH2
Amin bậc 1
R3N
Amin bậc 3
11/7/2012
R2NH
Amin bậc 2
R4N+XHợp chất amoni bậc 4
602003 - Chuong VI
3
I. TÊN GỌI :
1. Tên gọi thông thường : được hình thành bằng cách
ghép tên của gốc hidrocarbon vào trước từ amin
(CH3)3N : trimetylamin
CH3NH2 : metylamin
CH3CH2NH2 : etylamin
CH3-CH2-N(CH3)2 : dimetyletylamin
(CH3)2NH : dimetylamin
CH3-CH2-NH-CH3 : metyletylamin
11/7/2012
602003 - Chuong VI
NH2
Anilin
4
2. Theo cách gọi tên quốc tế
- Chọn mạch carbon dài nhất làm mạch chính
- Gọi tên các nhóm amino hoặc amino có nhóm thế như những
tiếp đầu ngữ : -NH2 amino; -NHCH3 metylamino; -N(CH3)2
dimetylamino;….
Ví dụ :
CH3 CH CH2
CH3
: 2 - aminobutan
NH2
CH3 CH CH2
Sec-butyl amin
CH3
: 2 - metylaminobutan
NHCH3
11/7/2012
602003 - Chuong VI
5
CH3
CH2 CH CH2 CH3
CH
NH CH3
: 2 - metylamino - 3 - etylpentan
CH 3
CH3NH2
: aminometan
CH3 – CH2 – NH2 : amino etan
CH3 – CH2 – CH2 – NH2 : 1 – amino propan
(CH3)2CH CH2NH2 :
1-amino – 2 – metyl propan
isobutyl amin
11/7/2012
602003 - Chuong VI
6
3. Các amin thơm có tên gọi xuất phát từ anilin :
NH2
NH2
NH2
CH3
CH3
2-metylanilin
3-metylanilin
(o-Toludin)
CH3
(m-Toludin)
4-metylanilin
(p-Toludin)
CH3
N
CH3
NH - CH3
N-metylanilin
11/7/2012
N, N - dimetylanilin
602003 - Chuong VI
7
OH
NH2
NH2
NH2
NO2
SO3H
p - nitro anilin
anilin p - sunfoaxit
axit sunfanilic
p - amino phenol
Hợp chất amoni bậc 4 được gọi như muối amoni :
CH3 CH2
11/7/2012
_
N (CH3 )3 Cl
+
: trimetyletylamoniclorua
602003 - Chuong VI
8
II. ĐIỀU CHẾ :
1. Ankyl hóa trực tiếp NH3 và amin :
RX + NH3
RNH3X
RX + RNH2
R-NH2X
+
+
R
NH3
to
NH3
to
RNH2
R2 NH
+ NH4X
+ NH4X
Phương pháp thường cho một hỗn hợp các amin.
Tuy nhiên nếu dùng dư NH3 ta có thể thu được amin bậc 1 là
chủ yếu.
11/7/2012
602003 - Chuong VI
9
Với aryl halogenua, phản ứng thường phải thực hiện ở
nhiệt độ và áp suất cao :
C6H5Cl
11/7/2012
+
2NH3
o
340 C
340 atm
602003 - Chuong VI
C6H5NH2
+
NH4Cl
10
Có thể thay dẫn xuất halogen bằng ancol có mặt xúc tác
axit vô cơ hoặc oxit nhôm
xúc tác
C2H5OH + NH3
o
t
C2H5NH2 + H2O
C2H5OH + C2H5NH2 xúc tác (C2H5)2NH + H2O
11/7/2012
602003 - Chuong VI
11
2. Khử các hợp chất nitro
Phương pháp khử hợp chất nitro cho phép điều chế amin
bậc 1, đặc biệt là amin thôm :
C6H5NO2 + 6H →
C6H5NO + 4H
C6H5NH2 + 2H2O
→ C6H5NH2 + H2O
C6H5 - N = N – C6H5
+ 2H2
→
2C6H5NH2
Caùc chất khử thường dùng là : hidro đang sinh ( từ Fe/ HCl;
Zn/ HCl,…); NH4HS; H2/Ni,Pt
11/7/2012
602003 - Chuong VI
12
3. Khử các hợp chất chứa nitơ khác :
* Khử Nitrin :
C6H5CH2C
CH3
CH2 CH2
Na + C2H5OH
N
C
N
CH2NH2
CH2
CH3
LiAlH4
C6H5
CH2 CH2 CH2NH2
* Khử amit
C6H5CONH2
11/7/2012
LiAlH4
C6H5CH2NH2
602003 - Chuong VI
13
4. Phản ứng Gabriel :
O
O
C
C
NH
C
phtalimit
KOH
C2H5OH
NK
C
O
O
Kali phtalimit
O
C
C
O
N R
C
OH
C
H 2O
H+
O
11/7/2012
RI
- KI
OH
+
RNH2
amin
O
602003 - Chuong VI
14
III. TÍNH CHẤT VẬT LÝ :
Các amin thấp (metylamin, dimetylamin, trimetylamin)
là những chất khí có mùi gần giống mùi amoniac, các amin
cao hơn là những chất lỏng, một số là chất rắn.
Các amin thấp tan nhiều trong nước tạo môi trường
kiềm, độ tan giảm khi gốc R tăng.
Các amin thơm không có chất khí, chúng là những chất
lỏng và rắn, không màu, có to sôi cao, rất ít tan trong nước
11/7/2012
602003 - Chuong VI
15
IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC :
Tính bazơ
Phản ứng ankyl hóa
Phản ứng axyl hóa
Phản ứng với axit nitrơ HNO2
11/7/2012
602003 - Chuong VI
16
1. Tính bazơ :
Các nhóm đẩy electron làm tăng tính bazơ
Các nhóm hút electron làm giảm tính bazơ :
(CH3)2NH
pKb
3,23
11/7/2012
CH3NH2
3,38
NH3
4,75
602003 - Chuong VI
C6H5NH2
9,42
(C6H5)2NH
13,1
17
Riêng các triakyl amin lại có tính bazơ kém diankyl amin tương
ứng do hiệu ứng không gian gây ra bởi 3 nhóm ankyl :
(CH3)2NH
pKb
3,23
(CH3)3N (C2H5)2NH
(C2H5)3N
4,2
3,07
3,13
Các amin có thể tạo muối với axit vô cơ nên dễ tan trong dung
dịch axit loaõng :
RNH2 + HCl
11/7/2012
→
RNH3Cl
602003 - Chuong VI
18
2. Phản ứng ankyl hóa :
RNH2
4.
+
R'X
R
R'
NH2X
to
R
R'
NH
+
HX
Phản ứng có thể tiếp tục để cho amin bậc 3 và muối amoni bậc
11/7/2012
602003 - Chuong VI
19
3. Phản ứng axyl hóa :
Khi có tác dụng của axit carboxylic, anhidrit axit hoặc clorua
axit, một nguyên tử hidro nối với nitơ có thể bị thay thế bởi nhóm
axyl :
C6H5NH2 + CH3COOH → C6H5NHCOCH3 + H2O
C6H5NH2 + (CH3CO)2O → C6H5NHCOCH3 + CH3COOH
Axetanilid
11/7/2012
602003 - Chuong VI
20
Vì sản phẩm axyl hóa là một amit thế có thể thủy phân tái tạo
lại amin ban đầu cho nên người ta thường dùng phản ứng axyl hóa
để bảo vệ nhoùm amino :
NHCOCH3
NH2
(CH3CO)2O
- CH3COOH
HNO3
H2SO4
NHCOCH3
+
NH2
H2O/ H
- CH3COOH
NO2
11/7/2012
602003 - Chuong VI
NO2
21
4. Phản ứng với axit nitrơ HNO2 :
Amin no bậc 1 tác dụng với HNO2 sinh ra ancol và giải
phóng nitơ :
RNH2 + HNO2
ROH + N2 + H2O
→
Amin thơm bậc 1 tác dụng với HNO2 trong môi trường axit ở
nhiệt độ thấp tạo thành muối diazoni :
C6H5 NH2
+ HNO2
NaNO2/ HCl
o
o
0 C-5 C
+
[C6H5 N = N ] Cl
+ 2H2O
Phenyl diazoni clorua
11/7/2012
602003 - Chuong VI
22
Muối diazoni là một chất trung gian quan trọng để điều chế
nhiều hợp chất khác :
_
C6H5N2,Cl
+
_
C6H5N2,Cl
+
_
C6H5N2,Cl
+
11/7/2012
H2O
C6H5OH
CuCl
CuBr
C6H5Cl
C6H5Br
602003 - Chuong VI
+ N2 + HCl
+ N2
+ N2
23
_
C6H5N2,Cl
+
CuCN
_
C6H5N2,Cl
KI
_
C6H5N2,Cl
H3PO2
+
+
11/7/2012
C6H5CN
C6H5I
+ N2
+ N2
C6H6 + N2
602003 - Chuong VI
24
Amin no, amin thơm bậc 2 tác dụng với HNO2 cho N-Nitrozo :
(CH3)2NH + HNO2 → (CH3)2N-N=O + H2O
N-Nitrozodimetylamin
Amin no bậc 3 không tác dụng với HNO2 còn amin thơm bậc 3
cho hợp chất C-Nitrozo :
N(CH3)2
N(CH3)2
+
HNO2
NO
N,N- dimetylanilin
11/7/2012
p- nitrozo-N,N-dimetylanilin
602003 - Chuong VI
25
