Bài 9: Amin

Tính chất của Amin

I. Khái niệm, phân loại

1. Khái niệm

– Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hiđro trong phân tử NH3 bằng một hay nhiều gốc hiđrocacbon ta được amin.

Ví dụ:

2. Phân loại

a. Theo gốc hiđrocacbon:

– Amin không thơm: CH3NH2, C2H5NH2, …

– Amin thơm: C6H5NH2, CH3C6H4NH2, …

– Amin dị vòng: 

b. Theo bậc amin: là số nguyên tử H trong phân tử NH3 bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon. Theo đó, các amin được phân loại thành:

Amin bậc I Amin bậc II Amin bậc III
R–NH2 R–NH–R’
R, R’ và R’’ là gốc hiđrocacbon

Ví dụ:

II. Đồng phân, danh pháp

1. Đồng phân

– Đồng phân về mạch cacbon.

– Đồng phân vị trí nhóm chức.

– Đồng phân về bậc của amin.

Ví dụ: Các đồng phân của C4H11N.

2. Danh pháp

a. Cách gọi tên theo danh pháp gốc – chức: Tên gốc hiđrocacbon + amin

Ví dụ: CH3NH2 (Metylamin), C2H5–NH2 (Etylamin), CH3CH(NH2)CH3 (Isopropylamin), …

b. Cách gọi tên theo danh pháp thay thế: Tên hiđrocacbon + vị trí + amin

Ví dụ: CH3NH2 (Metanamin), C2H5–NH2 (Etanamin), CH3CH(NH2)CH3 (Propan – 2 – amin), …

c. Tên thông thường chỉ áp dụng với một số amin:

Tên gọi của một số amin

Lưu ý:

– Tên các nhóm ankyl đọc theo thứ tự chữ cái a, b, c, … + amin.

– Với các amin bậc 2 và 3, chọn mạch dài nhất chứa N làm mạch chính:

+ Có 2 nhóm ankyl → thêm 1 chữ N ở đầu.

Ví dụ: CH3–NH–C2H5: N–etyl metyl amin.

+ Có 3 nhóm ankyl → thêm 2 chữ N ở đầu (nếu trong 3 nhóm thế có 2 nhóm giống nhau).

Ví dụ: CH3–N(CH3)–C2H5: N, N–etyl đimetyl amin.

+ Có 3 nhóm ankyl khác nhau → 2 chữ N cách nhau 1 tên ankyl.

Ví dụ: CH3–N(C2H5)–C3H7: N–etyl–N–metyl propyl amin.

– Khi nhóm –NH2 đóng vai trò nhóm thế thì gọi là nhóm amino.

Ví dụ: CH3CH(NH2)COOH (axit 2–aminopropanoic).

III. Tính chất vật lý

– Chất rắn, dạng tinh thể, không màu, vị hơi ngọt.

– Nhiệt độ nóng chảy cao, dễ tan trong nước vì amino axit tồn tại ở dạng ion lưỡng cực:

– Metyl–, đimetyl–, trimetyl– và etylamin là những chất khí có mùi khai khó chịu, độc, dễ tan trong nước, các amin đồng đẳng cao hơn là chất lỏng hoặc rắn.

– Anilin là chất lỏng, nhiệt độ sôi là 184oC, không màu, rất độc, ít tan trong nước, tan trong ancol và benzen.

IV. Cấu tạo phân tử và tính chất hóa học

1. Cấu tạo phân tử

– Trong phân tử amin đều có nguyên tử nitơ còn một cặp electron tự do chưa liên kết có thể tạo cho – nhận giống NH3.

⇒ Vì vậy các amin có tính bazơ giống NH3 (tức tính bazơ của amin = tính bazơ của NH3).

2. Tính chất hoá học

a. Tính bazơ

Do nguyên tử N trong phân tử amin còn cặp e chưa sử dụng có khả năng nhận proton.

* So sánh tính bazơ của các amin:

+ Nếu nguyên tử N trong phân tử amin được gắn với 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.

+ Nếu nguyên tử N trong phân tử amin gắn với các 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.

⇒ Lực bazơ: CnH2n + 1–NH2 > H–NH2 > C6H5–NH2

– Dung dịch metylamin và nhiều đồng đẳng của nó có khả năng làm xanh giấy quỳ tím hoặc làm hồng phenolphtalein.

– Amin bậc III mà gốc hiđrocacbon R, R’ và R’’ có số C ≥ 2 thì các gốc R, R’ và R’’ cản trở amin nhận proton H+ ⇒ tính bazơ yếu ⇒ dung dịch không làm đổi màu quỳ tím và phenolphtalein.

– Anilin và các amin thơm rất ít tan trong nước. Dung dịch của chúng không làm đổ màu quỳ tím và phenolphtalein.

– Tác dụng với axit: R–NH2 + HCl → R–NH3Cl

Ví dụ:

– Tác dụng dung dịch muối của các kim loại có hiđroxit kết tủa:

Ví dụ: 3CH3NH2 + FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3↓ + 3CH3NH3Cl

– Lưu ý: Khi cho muối của Cu2+, Zn2+, … vào dung dịch amin (dư) → hiđroxit kết tủa → kết tủa tan (tạo phức chất).

b. Phản ứng với axit nitrơ HNO2

– Amin bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường cho ancol hoặc phenol và giải phóng nitơ.

C2H5NH2 + HONO → C2H5OH + N2↑ + H2O

– Anilin và các amin thơm bậc một tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thấp (0 – 5oC) cho muối điazoni:

c. Phản ứng ankyl hóa

Amin bậc một hoặc bậc hai tác dụng với ankyl halogenua (CH3I, …) , nguyên tử H của nhóm amin có thể bị thay thế bởi gốc ankyl:

Ví dụ: C2H5NH2 + CH3I → C2H5NHCH3 + HI

– Phản ứng này dùng để điều chế amin bậc cao từ amin bậc thấp hơn.

d. Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin

Do ảnh hưởng của nhóm NH2 (tương tự nhóm –OH ở phenol), ba nguyên tử H ở các vị trí ortho và para so với nhóm –NH2 trong nhân thơm của anilin bị thay thế bởi ba nguyên tử brom:

Lưu ý: Phản ứng tạo ra kết tủa trắng 2, 4, 6 tribromanilin dùng nhận biết anilin.

e) Phản ứng cháy của amin no đơn chức mạch hở:

V. Ứng dụng và điều chế

1. Ứng dụng

Các ankylamin được dùng trong tổng hợp hữu cơ, đặc biệt là các điamin được dùng để tổng hợp polime.

Anilin là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp phẩm nhuộm (phẩm azo, đen anilin,…), polime (nhựa anilin – fomanđehit,…), dược phẩm (streptoxit, suafaguaniđin,…)

2. Điều chế

– Thay thế nguyên tử H của phân tử amoniac

– Khử hợp chất nitro

Bài 1 (trang 44 SGK Hóa 12): 

Có 3 hóa chất sau đây: Etylamin, phenylamin, amoniac. Thứ tự tăng dần tính bazơ được xếp theo dãy:

A. Amoniac < etylamin < phenylamin.

B. Etylamin < amoniac < pheylamin.

C. Phenylamin < amoniac < etylamin.

D. Phenylamin < etyamin < amoniac.

Lời giải:

Đáp án C.

Cần nhớ: Gốc đẩy electron làm tăng tính bazơ, gốc hút electron làm giảm tính bazơ. Càng nhiều gốc đẩy e thì tính bazo càng mạnh và ngược lại càng nhiều gốc hút e thì tính bazo càng yếu.

Do đó ta có thứ tự tính bazo tăng dần như sau:

amin bậc III hút e < amin bậc II hút e < amin bậc I hút e < NH3 < amin bậc I đẩy e < amin bậc II đẩy e < amin bậc III đẩy e

Nhóm đẩy: Những gốc ankyl (gốc hydrocacbon no): CH3-, C2H5-, iso propyl …

Các nhóm còn chứa cặp e chưa liên kết: -OH (còn 2 cặp), -NH2 (còn 1 cặp)….

Nhóm hút: tất cả các nhóm có chứa liên kết π, vì liên kết π hút e rất mạnh.

Những gốc hydrocacbon không no: CH2=CH-, CH2=CH-CH2– …

Những nhóm khác chứa nối đôi như: -COOH (cacboxyl), -CHO (andehyt), -CO- (cacbonyl), -NO2 (nitro), ….

Các nguyên tố có độ âm điện mạnh: -Cl, -Br, -F (halogen)…

2. Đáp án D. Khi cho CH3NH2 tác dụng với dung dịch HCl đặc ta thấy xung quanh xuất hiện khói trắng. Dựa vào đó nhận biết được CH3NH2

Bài 2 (trang 44 SGK Hóa 12): 

Có thể nhận biết lọ đựng CH3NH2 bằng cách nào sau đây?

A. Nhận biết bằng mùi.

B. Thêm vài giọt dung dịch H2SO4.

C. Thêm vài giọt dung dịch Na2CO3.

D. Đưa đũa thủy tinh đã nhứng vào dung dịch HCl đậm đặc lên phía trên miệng lọ đựng dung dịch CH3NH2.

Lời giải:

Đáp án D.

Khi cho CH3NH2 tác dụng với dung dịch HCl đặc ta thấy xung quanh xuất hiện khói trắng. Dựa vào đó nhận biết được CH3NH2.

PTHH: CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl (khói trắng)

Bài 3 (trang 44 SGK Hóa 12):

Viết công thức cấu tạo, gọi tên và chỉ rõ bậc từng amin có công thức phân tử sau:

a. C3H9N.

b. C7H9N. (có chứa vòng benzen)

Lời giải:

a. C3H9N.

b. C7H9N.(có chứa vòng benzen)

• Amin bậc 1

• Amin bậc 2:

Bài 4 (trang 44 SGK Hóa 12):

Trình bày phương pháp hóa học hãy tách riêng từng chát trong mỗi hỗn hợp sau đây ?

a. Hỗn hợp khí CH4 và CH3NH2.

b. Hỗn hợp lỏng : C6H6, C6H5OH và C6H5NH2.

Lời giải:

a. Tách hỗn hợp khí CH4 và CH3NH2

Cho hỗn hợp đi qua dung dịch HCl ta được CH3NH2 phản ứng với HCl bị giữ lại trong dung dịch, khí thoát ra ngoài là CH4 tinh khiết.

PTHH: CH3NH2 + HCl → CH3NH2Cl

Cho NaOH vào CH3NH2Cl thu lại được CH3NH2

CH3NH2Cl + NaOH → CH3NH2 + NaCl + H2O

b. Tách hỗn hợp lỏng: C6H6, C6H5OH và C6H5NH2

Cho dung dịch NaOH vào hỗn hợp lỏng trên thu được dung dịch gồm hai phần: phần 1 tan là C6H5OH tạo thành C6H5ONa và phần 2 hỗn hợp còn lại là C6H5NH2 và C6H6.

PTHH: C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

– Sục khí CO2 vào phần dung dịch tan ta thu lại được C6H5OH kết tủa .

C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH↓ + NaHCO3

– Với hỗn hợp C6H5NH2 và C6H6: cho tác dụng dung dịch HCl, thu được dung dịch gồm hai phần: phần tan là C6H5NH3Cl, phần không tan là C6H6. Lọc phần không tan ⇒ tách được C6H6.

PTHH: C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl

Cho dung dịch NaOH vào phần dung dịch, ta thu lại được C6H5NH2 kết tủa.

PTHH: C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2↓ + NaCl + H2O

Bài 5 (trang 44 SGK Hóa 12): 

Hãy tìm phương pháp hóa học để giải quyết hai vấn đề sau:

a. Rửa lọ đã đựng aniline

b. Khử mùi tanh của cá sau khi mổ để nấu. Biết rằng mùi tanh của cá, đặc biệt là của các mè do hỗn hợp một số amin (nhiều nhát là trimetylamin) và một số tạp chất khác gây nên.

Lời giải:

a. Rửa lọ đã đựng anilin.

Cho vào lọ đựng anilin dung dịch HCl sau tráng bằng nước cất.

C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl

b. Khử mùi tanh của cá, ta cho vào một ít dấm CH3COOH các amin sẽ tạo muối với CH3COOH nên không còn tanh nữa.

(CH3)3N + CH3COOH → CH3COONH(CH3)33′

Bài 6 (trang 44 SGK Hóa 12): 

a. Tính thể tích nước brom 3% (D=1,3g/ml) cần để điều chế 4,4 gam tribromanilin.

b. Tính khối lượng anilin có trong dung dịch A biết rằng khi cho tác dụng vào nước brom thì thu được 6,6 gam kết tủa trắng. Giả sử hiệu suất của cả hai trường hợp là 100%.

Lời giải:

a. Số mol C6H2Br3NH3 là 

Theo pt n(Br2) = 3. n(C6H2Br3NH3) = (mol)

Khối lượng Br2 là m(Br2) =. 160 = 6,4 (g)

Khối lượng dung dịch Br2 (3%) là m(ddBr2) =g

Thể tích dung dịch Br2 cần dùng V(ddBr2) == 164,1 (ml)

b. C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2Br3NH2 + 3HBr

số mol kết tủa là n(C6H2Br3NH2) = = 0,02(mol)

theo pt n(C6H5NH2) = n(C6H2Br3NH2) = 0,02 (mol)

khối lượng aniline có trong dung dịch A là m(C6H5NH2) = 93. 0,02 = 1,86(g)

Mục lục Giải bài tập Hóa 12

 

Xem thêm