Amin
Bài nàykhông cónguồn tham khảonào. (tháng 11 năm 2021) |
![]() | Bài viết nàycần thêm liên kếttới các bài bách khoa khác đểtrở thành một phầncủa bách khoa toàn thư trực tuyến Wikipedia. |
Aminelà hợp chất hữu cơ có nguyên tử gốc lànitrogen(đạm khí) trong nhóm chức. Những amine có cấu hình tương tựammonia,nhưng trong đó một (hay một số) nguyên tửhydrogenđược thay bằng nhóm alkyl hay loạinhóm chứckhác chứacarbon(nhómR).
Bậc của amine chính là số nguyên tử hydrogen được thay thế. Thay thế 1, 2 hoặc 3 nguyên tử hydrogen, lần lượt ta có amine bậc 1(primary amine),amine bậc 2(secondary amine)và amine bậc 3(tertiary amine).
Amoniac:![]() |
Amin bậc 1:![]() |
Amin bậc 2:![]() |
Amin bậc 3:![]() |
Khi một hợp chất có nhiều nhóm amine, nó được gọi là diamine, triamine, tetraamine,...
Còn nếu nhóm amine liên kết với vòngbenzene,chúng ta có hợp chấtamine thơm(hay acrylamine). Hợp chất đơn giản nhất của dãy amine thơm làaniline(CTPT là C6H5NH2).
Tính chất vật lý
[sửa|sửa mã nguồn]Các amin thấp như các metylamin và etylamin là những chất khí, có mùi gần giống amonia. Các amin bậc cao hơn là những chất lỏng, có một số là chất rắn.
Amin | Công thức | tnc,oC | ts,oC | Độ tan g/100g H2O | pKb |
---|---|---|---|---|---|
Metylamin | CH3NH2 | -92 | -6.5 | tan tốt | 3,38 |
Đimetylamin | (CH3)2NH | -96 | 7,5 | tan | 3.23 |
Trimetylamin | (CH3)3N | -124 | 3,5 | tan | 4,20 |
Etylamin | C2H5NH2 | -81 | 16,5 | ∞ | 3,37 |
Propylamin | C3H7NH2 | -83 | 48,7 | - | 3,47 |
Anilin | C6H5NH2 | 6 | 185 | 3,6 | 9,42 |
p- Toluiđin | p- CH3C6H4NH2 | 45 | 200 | 0,7 | 8,88 |
p- Phenylenđiamin | p- NH2C6H4NH2 | 140 | 267 | 3,8 | 7,9; 11,7 |
Nhiệt độ sôi của amin nhất là amin bậc một và amin bậc hai, cao hơn của hydrocarbon tương ứng, nhờ có sự phân cực và sự có mặt liên kết hydro liên phân tử. Tuy nhiên nhiệt độ sôi của amin lại thấp hơnalcoholvì liên kết hydro N-H...N yếu hơn O-H...O. Các amin thấp tan tốt trong nước (nhờ liên hết hydro với nước), các amin cao ít tan hoặc không tan. Các amin dễ bay hơi nhất là ở bậc thấp
Phổ hồng ngoạicủa các amin bậc một và bậc hai được đặc trưng bởi dải hấp thụ ở vùng 3300 – 3500 cm−1tương ứngdao động hóa trịcủa liên kết N-H.Tín hiệu cộng hưởngcủa proton N-H có giá trị trong khoảng 0,3 - 0,4 ppm.
Tính chất hóa học
[sửa|sửa mã nguồn]Tính bazơ
[sửa|sửa mã nguồn]Tương tự amonia, các amin đều có tính base nhờ cặpelectronnở nguyên tử nitơ. Mức đo lực base của amin được xác định bằng hằng số base Kbhoặc pKb(của amin RNH2) hoặc pKa(của axit liên hợp RNH3(+).So với amonia thì metylamin và các đồng đẳng của nó có tính base mạnh hơn. Đó là vì nhóm metyl và các nhóm ankyl nói chung có hiệu ứng +Ilàm cho cân bằng dịch chuyển về bên phải. Trái lại, anilin và các amin thơm nói chung có tính base yếu hơn amonia vì hiệu ứng -Ccủa gốc phenyl. Đimetylamin có tính base mạnh hơn metylamin vì có hai nhóm gây hiệu ứng +I(song trimetylamin lại có tính base kém đimetylamin), trong đó điphenylamin (và nhất là triphenylamin) có tính base kém anilin.
Nhờ có tính base, amin tác dụng với axit sinh ra muối amoni. Ví dụ:
2CH3-NH2+ H2SO4→ (CH3-NH3)2SO4(Metylamoni sulfat)
C6H5-NH2(alinin) + HCl → [C6H5NH3]Cl (Phenylamoni chloride)
Tuy vậy, vì amin là những base yếu nên các muối này dễ dàng tác dụng với base kiềm giải phóng amin. Ví dụ:
(CH3-NH3)2SO4+ 2KOH → K2SO4+ 2CH3-NH2↑
[C6H5NH3](+)Cl(-)+ NaOH (+ nước) → C6H5-NH2↓ + NaCl + H2O
Các amin có tính base mạnh hơn sẽ đẩy được các amin có tính base yếu hơn hoặc các base yếu ra khỏi muối của nó. Ví dụ:
[C6H5NH3]Cl + CH3-NH2(+ nước) → C6H5-NH2↓ + [CH3-NH3]Cl
CuCl2+ 2CH3-NH2+ 2H2O → 2[CH3-NH3]Cl + Cu(OH)2↓
Phản ứng với axit nitrơ
[sửa|sửa mã nguồn]- Dựa vào khả năng phản ứng khác nhau đối với HNO2của các amin mỗi bậc, có thể phân biệt được chúng. Thực tế HNO2không bền nên phải dùng hỗn hợp (NaNO2+ HCl)
- Amin bậc mộtdãy béo tác dụng với axit nitrơ tạo thành alcohol tương ứng và giải phóng khí N2:
- (xúc tác HCl)
- Amin bậc một dãy thơm tác dụng với axit nitrơ (ở lạnh) tạo thành muối điazoni Ar-N(+)=NX(-)
- C6H5-NH2+ HONO + HCl → C6H5-N=NCl (Benzenđiazoni chloride) + 2H2O (Phản ứng xảy ra ở nhiệt đồ 0 - 5oC)
- (xúc tác HCl)
Các muối điazoni chỉ bền trong dung dịch và ở nhiệt độ thấp. Khi đun nóng muối điazoni ở dạng khan sẽ nổ mạnh, nếu đun dung dịch nước của muối này sẽ tạo thành phenol và khí Nitơ.
C6H5-N=NCl + H2O → HCl + N2+ C6H5OH
Muối điazoni có khả năng phản ứng cao, được dùng nhiều trong tổng hợp hữu cơ nói chung và đặc biệt là tổng hợp các phẩm nhuộm chứa azo-N=N- trong phân tử gọi làphẩm azo.
- Amin bậc hai:
- Amin bậc hai dãy béo cũng như dãy thơm đều tác dụng với axit nitrơ sinh ra nitrosamin (nitrosoamin) là những chất màu vàng, nhờ đó phân biệt được amin bậc hai với amin bậc một:
- (CH3)2N-H + HONO → (CH3)2N-N=O + H2O
- C6H5-NH-CH3+ HONO → C6H5-N2O-CH3+ H2O
- Amin bậc ba
- Amin bậc 3 dãy béo không tác dụng với axit nitrơ hoặc chỉ tạo thành muối không bền dễ bị thủy phân
- Amin bậc 3 dãy thơm tác dụng với axit nitrơ cho sản phẩm thế ở nhân thơm. Ví dụ:
- (CH3)2N-C6H5+ HONO → p-(CH3)2N-C6H4-NO + H2O (xúc tác axit HCl)
Phản ứng thế gốc thơm
[sửa|sửa mã nguồn]Các nhóm -NH2,-NHCH3... là những nhóm hoạt hóa nhân thơm và định hướng cho phản ứng thế xảy ra ở vị trí ortho và para.
- Halogen hóa:Tương tự phenol, anilin tác dụng với nước brom tạo thành kết tủa trắng2,4,6-tribromoanilin
- Sunfo hóa:Đun nóng anilin với H2SO4đậm đặc ở 180oC sẽ xảy ra một chuỗi phản ứng tạo thành sản phẩm cuối cùng là axit sunfanilic. Các amit của axit sunfanilic, gọi là sunfonamit hay sunfamit có tính sát trùng - kháng sinh, được dùng nhiều làm thuốc trị bệnh.
Ngoài ra Amin còn tham gia phản ứng thế nguyên tử hydro của nhóm amino; gồm phản ứng ankyl hóa, phản ứng axyl hóa và phản ứng tạo thành isonitrin.
Ứng dụng
[sửa|sửa mã nguồn]Anilinđược dùng nhiều trong công nghiệp phẩm nhuộm (phẩm azo, phẩm "đen anilin",...), dược phẩm (antifebrin, streptoxit, sunfaguaniđin,...), chất dẻo (anilin-fomanđehit,...), v.v... Các toluiđin và naphtylamin cũng được dùng trong sản xuất phẩm nhuộm.
Điều chế
[sửa|sửa mã nguồn]Dẫn xuất halogen tác dụng với amonia và với amin tạo thành một hỗn hợp amin có bậc khác nhau và muối amoni bậc bốn. Nếu trong sơ đồ diều chế dùng dư amonia, amin bậc một chiếm ưu thế. Điều chế riêng amin bậc một (không lẫn amin bậc cao hơn), người ta ankyl hóa kali phtalimit rồi thủy phân sản phẩm.
- Khử hợp chất chứanitro:
Có hai cách khửnitrobenzentrong công nghiệp:
- Khử bằng khí hydro có mặt chất xúc tác kim loại (Cu, Pt, Ni...):
- Khử bằng vỏ bào sắt, có mặtaxit clohidric(sử dụng [H] mới sinh từ phản ứngFe+HCl)
Nguy hiểm
[sửa|sửa mã nguồn]Các ankyl amin và amin gốchydrocarbonmạch thẳng là những hợp chất dễ bay hơi có mùi giốngamoniavà rất độc. Chúng thường tồn tại trong các thịt cá và là nguyên nhân khiến thực phẩm có mùi tanh ôi. Do đó để khử bớt các amin người ta thường dùnggiấmhoặcchanh.
Anilinvà các aminvòng thơmlà những chất lỏng hoặc rắn không tan trongnướckhi dây vào da sẽ gây bỏng rát do đó phải hết sức cẩn thận khi tiếp xúc với anilin và các aminvòng thơm.
![]() |
Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện truyền tải vềAmin. |