Amin – Tính chất vật lý tính chất hóa học điều chế amin

Amin – Tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế amin

I - Tính chất vật lí của amin

– 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.

II  – Cấu tạo phân tử amin

- 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).

$R-\ddot{N}{{H}_{2}}$

III - Tính chất hoá học của amin:

a) Amin có tính Bazơ:

 Δ Amin Tác dụng với axit :

Tổng quát :   R–NH₂ + HCl → R–NH₃Cl 

  Ví dụ :    CH₃NH₂    +    HCl    →    CH₃NH₃Cl

C₆H₅NH₂    +    HCl    →    (C₆H₅NH₃)⁺Cl^–

phenylamoni clorua

  Δ 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 các bậc khác nhau tác dụng với axit nitrơ theo những cách khác nhau, nhờ đó có thể phân biệt các bậc amin.

Δ Amin béo bậc I :

Tổng quát :   R–NH₂ + HO–NO $\xrightarrow{HCl}$ R–OH + N₂↑ + H₂O

Ví dụ :    C₂H₅NH₂   +   HONO   →   C₂H₅OH   +   N₂↑   +    H₂O

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

Ví dụ :    

C₆H₅NH₂  +  HONO   +  HCl $\xrightarrow{0-{{5}^{0}}C}$ C₆H₅N₂⁺Cl^–  +   2H₂O

Anilin       (NaNO_­2/HCl)    benzenđiazoni clorua

Δ Amin bậc II :

Ví dụ :    (CH₃)₂–NH   +   HONO   →   (CH₃)₂N–N=O   +   H₂O

(màu vàng)

C₆H₅–NH–CH₃   +   HONO   →   C₆H₅–N–CH₃   +   H₂O

N=O

Δ Amin béo bậc III :

→ không còn hiđro liên kết với nitơ nên không phản ứng với axit nitrơ.

  Ví dụ :    (CH₃)₃N   +   HONO   →   không tác dụng

c) Phản ứng ankyl hóa amin: 

– Amin bậc I hoặc bậc II tác dụng với ankyl halogenua (CH₃I, …)

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

  Ví dụ :    C₂H₅NH₂ + CH₃I → C₂H₅NHCH₃ + HI

d) Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin : 

–  Tương tự như phenol, anilin tác dụng với nước brom tạo thành  kết tủa trắng 2,4,6–tribrom Anilin.

– Các muối amoni tác dụng dễ dàng với kiềm :

C₆H₅NH₃Cl   +   NaOH  →  C₆H₅NH₂   +   NaCl   +   H₂O

(Ít tan trong nước)

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

Tổng quát : ${{C}_{n}}{{H}_{2n+3}}N+\frac{6n+3}{4}{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}nC{{O}_{2}}+\frac{2n+3}{2}{{H}_{2}}O+\frac{1}{2}{{N}_{2}}$

Ví dụ:  ${{C}_{2}}{{H}_{7}}N+\frac{15}{4}{{O}_{2}}\xrightarrow{{{t}^{0}}}2C{{O}_{2}}+\frac{7}{2}{{H}_{2}}O+\frac{1}{2}{{N}_{2}}$

IV. ĐIỀU CHẾ AMIN

1. Khử hợp chất nitro tạo amin : 

Ar–NO₂    +   6[H] $\xrightarrow{F\text{e}/HCl}$ Ar–NH₂    +    2H₂O

Ví dụ :  C₆H₅NO₂    +    3Fe    +    6HCl    →    C₆H₅NH₂    +    3FeCl₂    +    2H₂O

◊  Đặc biệt điều chế anilin :

C₆H₆  $\xrightarrow[{{H}_{2}}S{{O}_{4}}\ dac]{HN{{O}_{3}}\ dac}$ C₆H₅NO₂ $\xrightarrow{F\text{e}/HCl}$ C₆H₅NH₂

2. Từ  amoniac với dẫn xuất halogen hoặc rượu tương ứng : 

RX   +   NH₃  $\xrightarrow[{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH]{{{100}^{0}}C}$ RNH₂   +   HX

◊ Với các tỉ lệ mol khác nhau, có thể cho amin bậc I, II, III hoặc IV :

RX $\xrightarrow{+N{{H}_{3}}}$ R–NH₂ $\xrightarrow[+N{{H}_{3}}]{R\text{X}}$ R–NH–R  $\xrightarrow[+N{{H}_{3}}]{R\text{X}}$  (R)₃N $\xrightarrow{R\text{X}}$  [(R)₄N]⁺X^–

3. Từ hợp chất nitril :

R–C≡N    +   4[H] $\xrightarrow[{{C}_{2}}{{H}_{5}}OH]{Na}$  R–CH₂–NH₂