GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
CHUN 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
No (béo)
Không no
Thơm
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
Amin bậc I:
Ví dụ:
Tên gốc hidrocacbon + amin
Tên 1 gốc hidrocacbon + amin
metylamin
Propylamin
Amin bậc II: Tên 2 gốc hidrocacbon + amin
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
1
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
đietylamin
Ví dụ:
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:
Amin bậc II:
3-metylbutan-2-amin
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
→
Ví dụ:
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
Tên amin: N,N-đimetylbutan-2-amin
N-etyl-N-metylbutan-2-amin
2
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
c.
GV:LÊ THỊ THU HÀ
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: C6H5-NH2 : anilin (phenylamin)
4. Đồng phân amin no, đơn chức mạch hở
Các đồng phân amin no, đơn chức mạch hở có cùng cơng 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:
C2H7N :…………..đồng phân .............................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................................................
C3H9N :…………..đồng phân .............................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................................................
................................................................................................................................................................................................................................
C4H11N:….…………..đồng phân........................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
3
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
C7H9N:….…………..đồng phân(đồng phân có chứa vịng benzen)
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
C7H10N2:….…………..đồng phân(đồng phân amin bậc 1 có chứa vịng benzen)...........................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................................................
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
4
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
II.LÍ TÍNH
-
Có 4 amin ở điều kiện thường là chất khí :CH3NH2, (CH3)2NH, (CH3)3N ,C2H5NH2 mùi khó
chịu, tan trong nước
-
Từ 4C trở lên ở thể lỏng, độ tan trong nước giảm.
-
Anilin là chất lỏng khơng màu, để lâu hóa đen, độc ,khơng 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 ngun tử N có đơi 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+
Ion amoni
R-NH3+
ion ankylamoni
(R)2NH2+
ion điankylamoni
(R)3NH+
ion triankylamoni
Các ion này có thể xem là dẫn xuất của muối amoni :
NH4NO3
CH3NH3NO3
(CH3)2NH2NO3
(CH3)3NHNO3
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 khơng 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.
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
5
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
-Amin bậc ba khó kết hợp với H+ là do sự án ngữ khơng 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 > NH3 > Amin thơm
Lực bazơ :
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.HĨA TÍNH
1.Tính chất của amin
a)Tính bazơ : Ankyl amin tan trng nước tạo thành dung dịch bazo
Vd: Cho metylamin vào nước
CH3NH3+ + OHCH3NH2 + H2O
Tất cả các amin làm qùy tím hố xanh trừ Anilin và các amin thơm có tính bazo rất yếu khơng làm qùy tím
hố xanh
b)Tác dụng với axit
Metylamin và đồng đẳng
Anilin (C6H5NH2)và đồng đẳng
Đũa thủy tinh nhúng dd HCl đặc đưa lên miệng
Rót dung dịch HCl đến dư vào ống nghiệm chứa
lọ thủy tinh thấy có khói trắng
anilin, lắc nhẹ thì tạo dd trong suốt
Giải thích:
Giải thích:
CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl (khói trắng)
C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl
metylamoni clorua
Khói trắng là những tinh thể rất nhỏ của
muối CH3NH3Cl
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
phenylamoni clorua
Muối phenylamoni clorua tan trong nước nên dd
trong suốt
6
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Thêm tiếp dd NaOH dư vào rồi đun nóng thấy
Thêm tiếp dd NaOH dư, lắc nhẹ thấy dd phân 2
có khí bay ra mùi khó chịu
lớp
Giải thích:
Giải thích:
CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 + H2O + NaCl
C6H5NH3Cl + NaOH→ C6H5NH2 + H2O+NaCl
Mùi khai khó chịu là của khí CH3NH2
Anilin khơng tan trong nước nên thấy phân 2 lớp
VÍ DỤ : Viết các pư sau và gọi tên sản phẩm
CH3NH2
+
H2SO4
2 CH3NH2 +
H2SO4
1:1
.....................................................................................................................................
2:1
........................................................................................................................................
C2H5NH2
+
HNO3
........................................................................................................................................
CH3NH2
+
HNO3
.......................................................................................................................................
(CH3)2 NH +
HNO3
.......................................................................................................................................
(CH3)3 N
H2O + CO2
+
2(CH3)3 N
H2O + CO2
+
CH3NH2
+
CH3NH2
+
(CH3)3N
H2O + CO2
CH3COOH
CH3COOH
+
CH2(NH2)2
................................................................................................................................
+
2 HNO3
.............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...................................................................................................................................
....................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
R-NH2.HCl
Nhớ : R-NH2 + HCl
R-N + HCl
R-Nt + t HCl
∆m tăng = 36,5
R-N.HCl
∆m tăng = 36,5
R-Nt (HCl)t
∆m tăng = 36,5 t
Số nhóm chức amin CxHyNt : t =
n HCl
n amin
mHCl = mmuối - mamin
2. Phản ứng cháy:
Khi đốt cháy AMIN no đơn mạch hở :
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
n H2O nCO2 n H2O nCO2 1, 5namin
7
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
Cách chứng minh như phần hidrocacbon CT amin no đơn chức : CnH2n+1NH2
2n 3 H O 1 N
6n 3
Cn H 2n 3 N
O 2 nCO 2
2
2
4
2
2
2n 3 x mol
x mol
n.x mol
2
3
3
Ta lấy n H2O – n CO2 = x = n amin
2
2
Từ đó => n (số C trong amin) hoặc n
n CO2
n amin
=
1,5.n CO2
n H2O - n CO2
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
C6H5NH2 + 3Br2 (dd) → C6H2Br3NH2
Hay:
+
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
CH3NH3HSO4
+ NaOH →
CH3NH3NO3
+
NaOH →
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
8
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
CH3NH3HCO3
+
GV:LÊ THỊ THU HÀ
NaOH →CH3NH3CH3COO + 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)
t
C6H5NH3Cl + 3FeCl2 + 2H2O
C6H5NO2 + 3Fe + 7HCl
o
Nếu bỏ qua tương tác giữa nhóm –NH2 và HCl thì phương trình phản ứng là:
t
C6H5NH2 + 3FeCl2 + 2H2O
C6H5NO2 + 3Fe + 6HCl
o
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)
CH3I
CH3I
CH3I
NH3
(CH3 )2 NH
CH3 NH2
(CH3 )3 N
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
9
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
THAM 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 > NH3 > Amin thơm
a) Trong các ankylamin (amin no, đơn chức)
Amin bậc III có lực bazơ ln ln yếu hơn amin bậc II
Vd: Lực bazơ (CH3)3N < (CH3)2NH
Amin bậc II mạnh nhất
Amin bậc I có thể có lực bazơ mạnh hơn amin bậc III:
Vd: (CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N
Amin bậc III cũng có thể có lực bazơ mạnh hơn amin bậc I:
Vd: (CH3CH2)2NH > CH3CH2NH2 < (CH3CH2)3N
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: C6H5NH2 < CH3NH2
Bậc càng cao, lực bazơ càng yếu
Vd: C6H5NH2 > (C6H5)2NH > (C6H5)3N
Trong nhân thơm
- Vị trí ortho : Lực bazơ ln ln 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
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
HCl
RNH2 + HONO
ROH + N2↑ + H2O
Amin bậc I tạo khí N2 :
Amin bậc II tạo ankylnitrosamin (chất lỏng không tan trong nước)
HCl
R2NH + HONO
R2N-NO + H2O
Amin
bậc
III
khơng
phản
ứng
- Vị trí meta:
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
10
GIÁO TRÌNH HĨA HỌC HỮU CƠ
GV:LÊ THỊ THU HÀ
So sánh Phenol và Anilin
PHENOL: C6H5OH
ANILIN:C6H5NH2
Lý
Là chất rắn,ít tan trong nước dd phenol
Là chất lỏng khơng tan trong nước
tính
đục .Phenol độc gây bỏng nặng
Anilin phân lớptrong nước.Anilin độc
1.Tính axit yếu
1.Tính bazo yếu
Khơng làm quỳ tím hóa đỏ
Khơng làm quỳ tím hóa xanh
C6H5OH + Na
C6H5ONa
+0,5H2
C6H5NH2 + HCl
C6H5NH3Cl
(C6H5NH2.HCl)
C6H5OH + NaOH
C6H5ONa + H2O
Hóa
2.Phản ứng thế :Tác dụng dd Br2 tạo kết
2.Phản ứng thế : Tác dụng dd Br2 tạo kết
tính
tủa trắng dùng pư này nhận biết phenol
tủa trắng dùng pư này nhận biết anilin
+ 3Br2
+ 3 Br2
+ 3HBr
+ 3HBr
2,4,6-trinbrom phenol
C6H5OH +3Br2
C6H2 Br3OH +3HBr
H SO d
C6H5OH +3HNO3
C6H2 (NO2)3OH
2
+3HBr
2,4,6-trinbrom anilin
C6H5NH2 +3Br2
C6H2 Br3NH2 +3HBr
4
2,4,6-trinitrophenol (Axit picric)
dùng làm thuốc nổ
Từ benzen
C2H2
C6H6
C6H5Cl
C6H5OH
Từ benzen
C2H2
C6H6
C6H5NO2
C6H5NH2
Điều
Từ muối C6H5ONa
Từ muối C6H5NH3Cl
chế
C6H5ONa+H2O+CO2 → C6H5OH+ NaHCO3 C6H5NH3Cl+ NaOH →C6H5NH2 + NaCl
Chứng minh:
Hay:
Tính axit: H2CO3> C6H5OH
C6H5NH2.HCl+ NaOH → C6H5NH2 + NaCl
Phenol dùng làm thuốc trừ sâu,thuốc diệt
nấm mốc…
Anilin dùng điều chế dược phẩm
Phenol dùng làm thuốc nổ,polyme…
Anilin dùng điều chế phẩm nhuộm…
AMIN-AMINOAXIT-PEPTIT
11