Amine là gì? Phân loại Amine, Công thức cấu tạo, tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng, điều chế Amine? Hóa 12 bài 6 CTST

Vậy khái niệm Amine là gì? cách phân loại Amine như nào? Công thức cấu tạo, tính chất vật lí và tính chất hóa học của Amine, cách điều chế và ứng dụng Amine? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

I. KHÁI NIỆM VÀ CẤU TRÚC CỦA AMINE

1. Khái niệm và cách phân loại amine

- Amine là hợp chất hữu cơ, có nhiều chức năng trong cơ thể sống như điều hoà sinh học, dẫn truyền thần kinh, ... Amine thường được phân loại theo bậc.

* Ví dụ:

- Amine có nguyên tử nitrogen liên kết trực tiếp với nguyên tử carbon của vòng benzene gọi là arylamine, nguyên tử nitrogen liên kết với gốc alkyl gọi là alkylamine.

2. Đặc điểm cấu tạo, hình dạng phân tử methylamine và aniline

- Cấu trúc phân tử của ammonia, methylamine và aniline được biểu diễn như sau:

- Mô hình phân tử của methylamine và aniline

II. ĐỒNG PHÂN VÀ DANH PHÁP AMINE

1. Viết công thức cấu tạo và gọi tên Amine

Khi thay đổi mạch carbon, vị trí nhóm chức hoặc số nhóm thế liên kết với nguyên tử nitrogen thu được các đổng phân amine. Amine thường được gọi tên theo tên gốc - chức và tên thay thế.

- Theo danh pháp gốc - chức:

- Theo danh pháp thay thế:

+ Amine bậc một

+ Amine bậc hai

+ Amine bậc ba

- Một số amine có tên thông thường, như aniline

III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA AMINE

Giữa các phân tử amine bậc một hoặc amine bậc hai hình thành liên kết hydrogen liên phân tử, ảnh hưởng đến nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của amine. Giữa phân tử amine với phân tử nước hình thành liên kết hydrogen, ảnh hưởng đến độ tan trong nước của amine.

+ Ở điều kiện thường, amine có thể ở thể khí, thể lỏng hoặc thể rắn.

+ Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các amine cùng bậc có xu hướng tăng khi phân tử khối tăng.

+ Các amine có số nguyên tử carbon nhỏ thường tan nhiều trong nước.

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA AMINE

1. Tính base của nhóm NH₂

- Trong dung dịch, amine phản ứng với H₂O tạo ra ion ammonium và ion hydroxide.

RNH₂+ H₂O ⇌ RNH₃⁺+ OH^-

- Phương trình hóa học của các phản ứng thể hiện tính base của amine:

CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl

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

- Tính base của aniline yếu hơn methylamine và dung dịch aniline không làm đổi màu quỳ tím.

2. Phản ứng với nitrous acid (H-O-N=O)

Amine phản ứng với nitrous acid, sản phẩm phụ thuộc vào bậc của amine, bản chất của gốc hydrocarbon, điều kiện tiến hành,...

+ Phản ứng của alkylamine bậc một với nitrous acid sinh ra nitrogen và alcohol.

+ Aniline phản ứng với nitrous ở nhiệt độ thấp tạo ra muối diazonium, là chất trung gian quan trọng trong tổng hợp nhiều chất hữu cơ.

* Ví dụ:

- Ethylamine phản ứng với HNO₂, sinh ra nitrogen và ethanol.

CH₃CH₂NH₂ + HNO₂ → CH₃CH₂OH + N₂ ↑ + H₂O

- Aniline phản ứng với HNO₂ ở nhiệt độ thấp (0-5 °C) sinh ra muối diazonium.

C₆H₅NH₂ + HNO₂ + HCl  [C₆H₅N₂ ]⁺Cl^- + 2H₂O

Mở rộng:

Diazonium tham gia phản ứng ghép nối với phenol hoặc arylamine tạo ra hợp chất azo có màu, được sử dụng làm thuốc nhuộm

3. Phản ứng ở nhân thơm của aniline

Khi tham gia phản ứng thế nguyên tử hydrogen của vòng benzene, phân tử aniline ưu tiên thế nguyên tử hydrogen ở các vị trí 2,4, 6.

Phương trình hoá học của phản ứng aniline tác dụng với bromine:

4. Phản ứng tạo phức của methylamine hoặc ethylamine

Dung dịch methylamine hoặc ethylamine có khả năng tạo phức với Cu(OH)₂.

Ví dụ: Dung dịch methylamine hoà tan được kết tủa Cu(OH)₂, tạo thành dung dịch có màu xanh lam là phức chất của methylamine với Cu²⁺.

4CH₃NH₂+ Cu(OH)₂ → [Cu(CH₃NH₂)₄](OH)₂

V. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ AMINE

1. Ứng dụng của amine

Amine được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, như tổng hợp polyamide, dược phẩm, hoá chất sử dụng trong nông nghiệp và các vật liệu khác.

Ví dụ hexamethylenediamine được sử dụng để tổng hợp nylon-6,6. Aniline thường được sử dụng để sản xuất phẩm nhuộm, dược phẩm.

2. Phương pháp điều chế amine

a) Khử hợp chất nitro

Hợp chất có nhóm nitro có thể bị khủ thành nhóm amine bởi một số kim loại như Fe, Zn,... trong môi trường acid.

Ví dụ:

C₆H₅NO₂ + 6 [H]  C₆H₅NH₂+ 2H₂O

b) Akyl hóa amonia

Dãn xuất halogen phản ứng với ammonia có thể tạo ra các sản phẩm là amine bậc một, bậc hai, bậc ba.

* Ví dụ: