Chương 1: ĐẠi cưƠng về hoá học hữu cơ Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
tải về 3.47 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 6.6.2. Tính chất vật lý
- 6.6.3. Tính chất hoá học
- 6.6.4. Phương pháp điều chế
- 6.6.5. Giới thiệu một số amin
- 6.6.6. Muối điazo thơm
6.6. Amin6.6.1. Khái niệm về aminAmin là dẫn xuất của NH3 khi thay thế một hay nhiều nguyên tử H bằng gốc hiđrocacbon. Cũng có thể xem amin như dẫn xuất của hiđrocacbon khi thay thế nguyên tử H bằng nhóm NH2. Phân loại: bậc của amin: Amin bậc một: R – NH2 Amin bậc hai: R – NH – R/ Tùy theo số nhóm NH2 ta có monoamin, điamin,… Ví dụ:
Trong phân tử amin (giống trong phân tử NH3), nguyên tử N có 1 cặp electron không phân chia. Vì thế amin có khả năng kết hợp proton (H+), thể hiện tính bazơ. Nếu R là gốc no mạch hở, có khuynh hướng đẩy electron, làm tăng điện tích âm ở N, làm tăng khả năng kết hợp H+, nghĩa là làm tăng tính bazơ. Amin bậc cao có tính bazơ mạnh hơn amin bậc thấp. Nếu R là nhân benzen, có khuynh hướng hút electron, ngược lại làm giảm tính bazơ của amin (tính bazơ yếu hơn NH3)
a. Các amin mạch hở: Những chất đơn giản nhất (CH3 - NH2, C2H5 - NH2) là những chất khí, tan nhiều trong nước, có mùi đặc trưng giống NH3. Khi khối lượng phân tử tăng dần, các amin chuyển dần sang lỏng và rắn, độ tan trong nước cũng giảm dần. Ví dụ. Chất : CH3CH2, (CH3)2NH, C2H5NH2, C2H4(NH2)2 Nhiệt độ sôi -6,3oC +6,9oC +16,6oC +116,5oC
Nói chung amin là những bazơ yếu, có phản ứng tương tự NH3. a. Tính bazơ - Các amin mạch hở tan được trong nước cho dung dịch có tính bazơ. C2H5 – NH2 + H2O C2H5 – NH3+ + OH- Do đó làm quỳ có màu xanh. - Anilin (C6H5 - NH2) và các amin thơm khác do tan ít trong nước, không làm xanh giấy quỳ. - Phản ứng với axit tạo thành muối. R – NH2 + HCl R – NH3Cl Các muối của amin là chất tinh thể, tan nhiều trong nước. Khi cho các muối này tác dụng với kiềm mạnh lại giải phóng amin.
- Nhóm NH2 có ảnh hưởng hoạt hoá nhân thơm và định hướng thế vào vị trí o-, p-. Ví dụ:
- Do ảnh hưởng của nhóm NH2, tính bền của nhân benzen giảm xuống, dễ bị oxi hoá (ví dụ bằng hỗn hợp K2Cr2O7 + H2SO4) cho nhiều sản phẩm khác nhau. Ví dụ:
a. Khử hợp chất nitro bằng hiđro mới sinh: R – NO2 + 6[H] R – NH2 + 2H2O b. Phản ứng giữa NH3 với R - X (X = Cl, Br, I) R – I + 2NH3 R – NH2 + NH4I Phản ứng có thể tiếp tục cho amin bậc cao:
R – OH + NH3 R – NH2 + H2O
a. Metylamin CH3 - NH2 Là chất khí, có mùi giống NH3, tan nhiều trong nước, trong rượu và ete. b. Etylamin C2H5 - NH2 Là chất khí (nhiệt độ sôi bằng 16,6oC), tan vô hạn trong nước, tan được trong rượu, ete. c. Hecxametylđiamin H2N - (CH2)6 - NH2: Là chất tinh thể, nhiệt độ sôi = 42oC. Được dùng để chế nhựa tổng hợp poliamit, sợi tổng hợp.
Là chất lỏng như dầu, nhiệt độ sôi = 184,4oC. Độc, có mùi đặc trưng. ít tan trong nước nhưng tan tốt trong axit do tạo thành muối. Để trong không khí bị oxi hoá có màu vàng rồi màu nâu. Dùng để sản xuất thuốc nhuộm. e. Toluđin CH3 - C6H4 - NH2 Dạng ortho và meta là chất lỏng. Dạng para là chất kết tinh. Điều chế bằng cách khử nitrotoluen.
a. Khái niệm Hợp chất điazo có công thức chung C6H5N2X Trong đó X là: Cl-, HSO4-, NH3-, OH-, -OMe, ... Công thức cấu tạo có hai dạng cấu tao: C6H5 – N = N – X (1):hợp chất điazo thật ; C6H5 – N+ N – X- (2): muối điazo Thực tế chứng minh rằng hợp chất điazo có tính dẫn điện. Nó là một muối amonium bậc 4. Điện tích dương ion điazon ở nguyên tử N nối với gốc phenyl (công thức 2). Công thức cổ điển của hợp chất điazoni (công thức 1) không phản ánh được đặc tính muối của hợpc chất này. b. Điều chế Hợp chất điazo thơm được điều chế bằng cách điazo hóa hợp chất amin thơm bằng axit nitơ và axit vô cơ khác như HCl, H2SO4 ở 0 – 40C. C6H5 – NH2 + HNO2 + HCl C6H5 – N+ NCl-
Hợp chất điazo thuộc loại hợp chất hữu cơ có khả năng hoạt động hoá học lớn nhất. Từ hợp chất điazo ta có thể điều chế hầu hết các hợp chất thơm khác chỉ trừ andehit và xeton thơm. Các phản ứng của hợp chất điazo có thể chia làm hai loại:
- Phản ứng thuỷ phân: Điazo hoá amin bậc 1 ở nhiệt độ thấp (0 – 40C) ta nhận được dd muối điazonium. Khi nấu nóng dd (50 – 800C) hoặc đun sôi thì quan sát thấy nitơ thoát ra mãnh liệt và ta thu được phenol. C6H5 – N2Cl + H2O C6H5 –OH + N2 + HCl - Thế nhóm điazo bằng H: Cho dd muối điazo tác dụng với một số hợp chất có tính khử sẽ xảy ra phản ứng thay thế nhóm điazo bằng H. Thí dụ: C6H5 – N2Cl + C2H5 – OH C6H6 + N2 + CH3CHO + HCl - Thế nhóm điazo bằng nhóm alkoxyl (-OR): Đun nóng rượu với hợp chất điazo cho ta ete C6H5 – N2Cl + CH3 – OH C6H5 – O – CH3 + N2 + HCl - Thế nhóm điazo bằng xyanua: Cho dd muối điazo tác dụng với CuCN thu được hợp chất nitrin: C6H5 – N2Cl + CuCN C6H5 – CN + N2 + CuCl - Thế nhóm điazo bằng halogen: Khi đun nóng dd muối điazo với KI sẽ thu được iod benzen: C6H5 – N2Cl + KI C6H5 – I + N2 + KCl - Thế nhóm điazo bằng nhân benzen: chế hoá muối điazo bằng NaOH hoặc CH3COONa với hợp chất H – C thơm thì sẽ thu được hợp chất điaryl: C6H5 – N = N – OCOCH3 + C6H6 C6H5 – C6H5 + N2 + CH3COOH
- Phản ứng ghép azo: muối điazo dễ dàng phản ứng với phenol, amin thơm và các dẫn xuất của chúng ở 0 – 50C tạo thành hợp chất hyđroxyazo và aminoazo: C6H5 – N2Cl + C6H5 – OH C6H5 – N N – C6H4 – OH + HCl p-hyđroxy azobenzen - Phản ứng tạo hợp chất dị vòng điazo aminobenzen: một số amin bậc 1 và bậc 2 ngưng tụ với hợp chất điazo tại nguyên tử N, mà không ở nguyên tử C vòng benzen như amin bậc 3, tạo thành hợp chất điazo aminobenzen: điazo aminobenzen - Khử thành hiđrazin: khử muối điazo bằng NaHSO3, sau đó thuỷ phân sẽ nhận được phenyl hyđrazin: C6H5 – N2Cl + 2NaHSO3 + 2H2O C6H5 – NH – NHH2 + 2NaHSO4 + HCl phenyl hyđrazin
|