bài giảng hóa hữu cơ hợp chất chứa nitơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mơn học: HĨA HỌC HỮU CƠ

Phần 3: HCHC chứa nhóm chức

TS. ĐẶNG THỊ HÀ



Tổng quan về Hydrocarbon
- Là những HCHC ngoài C và H cịn chứa các ngun tố khác

HCHC chứa nhóm chức
Dẫn suất
Halogen

Dẫn suất
oxy

Ancol

Axit
cacboxilic

Dẫn suất
nito
Andehyd
- Xeton
Amin

Nitro

Cơ kim
loại


Bài 10: Hợp chất hữu cơ chứa Nito
A. Hợp chất Nitro

B. Hợp chất Amin

Hợp chất chứa nhóm -NO2,
trong đó nguyên tử N liên kết
trực tiếp với gốc hydrocacbon
-N+

O
O-

Đặc điểm cấu tạo: mật độ
điện tử được phân đều
giữa hai nguyên tử O

Hợp chất thu được khi thay thế
nguyên tử H trong amoniac
bằng các gốc hydrocacbon
 3 bậc amin: bậc 1, 2 và 3

Đồng phân của hợp chất

nitro: este của axit nitro
R–O–N=O

C. Hợp chất nitryl


A. Hợp chất Nitro
1. Phương pháp điều chế
- Nitro hóa các parafin: cho parafin tác dụng với axit nitric trong
pha khí ở nhiệt độ 150-500˚C
- Dùng muối nitrit tác dụng với dẫn suất halogen hay ankyl sunfat:
hay dùng muối nitrit bạc
- Với các hợp chất nitro bậc 1 và 2: cho muối nitrit kim loại kiềm
tác dụng với dẫn suất α-halogen của acid cacboxilic trong nước.
- Oxi hóa amin để điều chế hợp chất nitro bậc 3


A. Hợp chất Nitro
2. Tính chất hóa học
- Đặc điểm: là các hợp chất trung tính  tác dụng với kiềm, với
các axit vô cơ mạnh và đậm đặc
- Trong môi trường kiềm, dưới ảnh hưởng của nhóm NO2,
nguyên tử H ở Cα sẽ linh động và có thể xảy ra sự chuyển vị (tạo
thành dạng axi hay axit nitronic).
2.1 Tác dụng với kiềm tạo muối
2.2 Tác dụng axit vô cơ mạnh và đậm đặc tạo thành axit
cacboxylic và hydroxylamin
2.3 Tác dụng axit HNO2: phản ứng đặc trưng dùng để phân biệt 3
loại hợp chất nito bậc 1, 2 và 3

A. Hợp chất Nitro
2.3 Tác dụng axit HNO2: phản ứng đặc trưng dùng để phân biệt 3
loại hợp chất nito bậc 1, 2 và 3
- Hợp chất nito bậc 1: tác dụng với axit nitro sẽ loại phân tử nước
và tạo thành axit nitrolic. Muối của axit nitrolic có màu đỏ sáng
- Hợp chất nito bậc 2: tác dụng với axit nitro sẽ cho hợp chất
nitrozonitro. Hợp chất nitrozonitro ở trạng thái rắn khơng màu
nhưng khi nóng chảy hoặc trong các dung mơi hữu cơ có màu
xanh lơ
- Hợp chất nito bậc 3: không tác dụng với axit nitro


A. Hợp chất Nitro

2.4 Các hợp chất nitro bậc 1 và 2: dưới tác dụng của nhiệt và axit
vô cơ trong nước tạo thành andehyd hoặc xeton
2.5 Phản ứng khử các hợp chất nitro bởi H tạo thành amin bậc 1
2.6 Phản ứng ngưng tụ với andehyd của các hợp chất nitro bậc 1
và 2 trong môi trường kiềm tạo thành rượu nitro


B. Amin
1. Phương pháp điều chế
- Dẫn suất halogen của ankan tác dụng với amoniac/amin
- Điều chế amin bậc 1 từ amit axit tác dụng với hypoclorit kim loại
kiềm trong nước
- Thủy phân izonitryl
- Khử các hợp chất có chứa nito
- Từ amoniac và rượu

- Từ axit cacboxylic và axit nitohydric….


B. Amin
2. Tính chất hóa học
2.1 Tính bazo: giống với amoniac, các amin mạch hở tác dụng dễ
dàng với axit tạo muối.
So sánh tính bazo của các hợp chất sau:
NH3, CH3NH2, (CH3)2NH, (CH3)3N
2.2 Tác dụng axit nitro HNO2: dùng để phân biệt bậc amin
-  min bậc 1: tác dụng với HNO2 thu được muối nitrit, muối này dễ
A
dàng bị phân hủy ở nhiệt độ thường tạo thành rượu, nước và giải
phóng khí N2.
- Amin bậc 2: tác dụng với HNO2 tạo thành nitrozamin và nước.
Nitrozamin có mùi đặc trưng.
- Amin bậc 3: tác dụng với HNO2 tạo ra muối không màu, tan trong
nước.


B. Amin
2.3 Tác dụng axit hữu cơ như halogenua anhydric axit hoặc
anhydric axit RCOCl sẽ cho amit thế
2.4 Phản ứng oxi hóa: Dưới tác dụng của các chât oxi hóa thông
thường, các amin bậc 1 và 2 cho dẫn suất hidroxyl amin, còn amin
bậc 3 cho oxit tert-amin

2.5 Phản ứng với halogen như clo, brom tạo nên halogenamin
bằng cách thay thế nguyên tử H trong amin bởi halogen

2.6 Phản ứng tạo izonitryl: amin bậc 1 có thể tác dụng với
cloroform trong rượu kiềm để tạo thành izonitryl R-CN


C. Nitryl – xianua hữu cơ
1. Phương pháp điều chế
- Điều chế từ muối amoni của axit cacboxylic hoặc amit axit bằng
cách loại nước.
- Điều chế từ aldoxim bằng cách loại nước
2. Tính chất hóa học
2.1 Phản ứng xà phịng hóa:
Các nitryl là chất trung tính, khi đun với kiềm hay axit, chúng tác
dụng với nước để tạo thành amit, sau đó chuyển thành axit hữu
cơ.
2.2 Phản ứng khử:
Các nitryl bị khử bởi Na trong rượu thu được amin bậc 1


C. Nitryl – xianua hữu cơ
2.3 Phản ứng cộng hợp rượu tạo thành este imit
2.4 Phản ứng với amoni clorua tạo muối amidin
2.5 Phản ứng với hợp chất cơ Mg cho xeton
2.6 Phản ứng trùng hợp