Amin

AMIN

A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI, DANH PHÁP VÀ ĐỒNG PHÂN

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. Thí dụ :CH3 – NH2 ; CH3 – NH – CH3 ;\(\begin{align} & CH3-N-CH3 \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,| \\ & \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,CH3 \\ \end{align}\); CH2 = CH - CH2NH2 ; C6H5NH2

Như vậy, trong phân tử amin, nguyên tử nitơ tạo được 1 hoặc 2 hoặc 3 liên kết với nguyên tử cacbon của gốc hiđrocacbon.

2. Phân loại

a) Theo đặc điểm cấu tạo của gốc hiđrocacbon: Amin thơm; amin béo (etylamin C2H5NH2), amin dị vòng.

b) Theo bậc của amin

Bậc của amin được tính bằng số nguyên tử hiđro trong phân tử amoniac bị thay thế bởi gốc hiđrocacbon. Theo đó, các amin được phân loại thành : amin bậc một, bậc hai, bậc ba. Thí dụ :

3. Danh pháp

II. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tính chất của chức amin

a) Tính bazơ

CH3CH2CH2NH2 + H2O \[\rightleftarrows \] [CH3CH2CH2NH3]+ + OH–

CH3NH2 + HCl ® [CH3NH3]+Cl–

metylamin metylamoni clorua

\({{C}_{6}}{{H}_{5}}N{{H}_{2}}+\text{ }HCl\to {{C}_{6}}{{H}_{5}}N{{H}_{2}}^{+}C{{l}^{-}}\) phenylamoni clorua

Lực bazơ : \(R-\overset{..}{\mathop{N}}\,{{H}_{2}}>H-\overset{..}{\mathop{N}}\,{{H}_{2}}>{{C}_{6}}{{H}_{5}}-\overset{...}{\mathop{N}}\,{{H}_{2}}\)

b) Phản ứng với axit nitrơ

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

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 :

\({{C}_{6}}{{H}_{5}}N{{H}_{2}}~+~HONO~+~HCl~~\xrightarrow{0-{{5}^{O}}C}~{{C}_{6}}{{H}_{5}}N{{H}_{2}}^{+}C{{l}^{-}}+~2{{H}_{2}}O\)

benzenđiazoni clorua

c) Phản ứng ankyl hoá

Khi cho amin bậc một hoặc bậc hai tác dụng với ankyl halogenua, nguyên tử H của nhóm amin có thể bị thay thế bởi gốc ankyl. Thí dụ :

C2H5NH2 + CH3I ® C2H5NHCH3 + HI

Phản ứng này được gọi là phản ứng ankyl hoá amin.

2. Phản ứng thế ở nhân thơm của anilin

Phản ứng này dùng để nhận biết anilin.

IV. 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, sunfaguaniđin,..).

2. Điều chế

Có thể điều chế được amin bằng nhiều cách. Thí dụ :

a) Thay thế nguyên tử H của phân tử amoniac

Các ankylamin được điều chế từ amoniac và ankyl halogenua. Thí dụ :

NH3 \(\xrightarrow[-HI]{+C{{H}_{3}}I}\) CH3NH2 \(\xrightarrow[-HI]{+C{{H}_{3}}I}\) (CH3)2NH \(\xrightarrow[-HI]{+C{{H}_{3}}I}\) (CH3)3N

b) Khử hợp chất nitro

Anilin và các amin thơm thường được điều chế bằng cách khử nitrobenzen (hoặc dẫn xuất nitro tương ứng) bởi hiđro mới sinh nhờ tác dụng của kim loại (như Fe, Zn) với axit HCl. Thí dụ :

C6H5NO2 + 6H \(\xrightarrow[{{t}^{o}}]{Fe+HCl}\) C6H5NH2 + 2H2O

Ngoài ra, các amin còn có thể được điều chế bằng nhiều cách khác.

B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

Dạng 1: Lý thuyết về amin

Dạng 2: Amin tác dụng với dung dịch axit, muối

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Bản chất của phản ứng của amin tác dụng với dung dịch axit là:

-NH2 + H+ → -NH3+

(Phản ứng xảy ra tương tự với amin bậc 2, bậc 3)

- Các amin no có khả năng phản ứng được với dung dịch muối của một số kim loại tạo hidroxit kết tủa

VD: -NH2 + Fe3+ + H2O → -NH3+ + Fe(OH)3

* Lưu ý: NH3 không có khả năng hòa tan được Al(OH)3 (Khác với dung dịch kiềm)

- NH3 không tạo kết tủa với muối của dung dịch đồng, bạc, …

DẠNG 3. BIỆN LUẬN CÔNG THỨC MUỐI AMONI

PHƯƠNG PHÁP GIẢI

* Một số muối amoni thường gặp:

- Muối amoni của axit vô cơ : CH3NH3NO3, CH3NH3HCO3, (CH3NH3)2CO3, …

- Muối amoni của axit hữu cơ : HCOOH3NCH3, CH3COONH4, …

* Phương pháp biện luận công thức muối amoni:

- Bước 1: Xác định chất cần tìm là muối amoni dựa vào một số dấu hiệu thường gặp:

+ Dấu hiệu 1: Đề bài cho X tác dụng với dung dịch kiềm tạo khí NH3, amin hoặc khí làm quỳ tím ẩm chuyển sang màu xanh → X là muối amoni.

+ Dấu hiệu 2: Đề bài cho X tác dụng với axit HCl giải phóng khí CO2 → X là muối amoni của axit cacbonic.

- Bước 2: Tìm công thức của gốc axit trong một số muối amoni thường gặp:

+ Nếu công thức phân tử của muối amoni cần tìm có dạng CxHyNzO2 → Muối amoni của axit hữu cơ (Ví dụ: RCOONH3R’).

+ Nếu công thức phân tử của muối amoni cần tìm có dạng CxHyNzO3 → Muối amoni của axit vô cơ, gốc axit là \[C{{O}_{3}}^{2-},N{{O}_{3}}^{-},HC{{O}_{3}}^{-}\] .

- Bước 3: Tìm gốc amoni từ đó suy ra công thức cấu tạo của muối.

Ví dụ 1 (Đại học – 2008 – Khối B) Cho chất hữu cơ X có công thức phân tử C2H8O3N2 tác dụng với dung dịch NaOH, thu được chất hữu cơ đơn chức Y và các chất vô cơ. Khối lượng phân tử (theo đvC) của Y là :

A. 85. B. 68. C. 45. D. 46.

Hướng dẫn giải:

C2H8N2O3 (X) tác dụng với dung dịch NaOH thu được chất hữu cơ Y đơn chức và các chất vô cơ, chứng tỏ X là muối amoni tạo bởi NH3 hoặc amin đơn chức.

X có 3 nguyên tử O, nên gốc axit có thể là: \[C{{O}_{3}}^{2-},\,N{{O}_{3}}^{-},HC{{O}_{3}}^{-}\].

Xét trường hợp gốc axit trong X là \[N{{O}_{3}}^{-}\] → X là CH3-CH2-NH3NO3 hoặc (CH3)2NH2NO3. Phương trình phản ứng :

\(C{{H}_{3}}-C{{H}_{2}}-N{{H}_{3}}N{{O}_{3}}+NaOH\to C{{H}_{3}}-C{{H}_{2}}-N{{H}_{2}}\uparrow +NaN{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\)

\({{(C{{H}_{3}})}_{2}}N{{H}_{2}}N{{O}_{3}}+NaOH\to {{(C{{H}_{3}})}_{2}}NH\uparrow +NaN{{O}_{3}}+{{H}_{2}}O\)

→ Y có khối lượng phân tử là 45 đvC.

Tương tự xét trường hợp gốc axit trong X là \[C{{O}_{3}}^{2-},\,HC{{O}_{3}}^{-}\]→ Không có công thức cấu tạo thỏa mãn.

Đáp án C.

III. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA

Bài 1 (trang 44 SGK Hoá học 12):

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

A. amoniac < etylamin < phenylamin.

B. etylamin < amoniac < phenylamin.

C. phenylamin < amoniac < etylamin.

D. phenylamin < etylamin < amoniac.

Hướng dẫn giải:

Đáp án C. phenylamin < amoniac < etylamin.

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

Bài 2 (trang 44 SGK Hoá học 12):

Có thể nhận biết lọ đựng dung dịch CH3NH2 bằng cách nào trong các cách sau ?

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 nhúng vào dung dịch HCl đậm đặc lên phía trên miệng lọ đựng dung dịch CH3NH2 đặc.

Hướng dẫn 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 Hoá học 12):

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

a) C3H9N;

b) C7H9N (chứa vòng benzen).

Hướng dẫn giải:

a, C3H9N

b) C7H9N:

Bài 4 (trang 44 SGK Hoá học 12):

Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng chất trong mỗi hỗn hợp sau đây:

a) Hỗn hợp khí: CH4 và CH3NH2;

b) Hỗn hợp lỏng: C6H6, C6H5OH và C6H5NH2.
Hướng dẫn 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 Hoá học 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.

Hướng dẫn 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)3

Bài 6 (trang 44 SGK Hoá học 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%.

Hướng dẫn giải:

a. Số mol C6H2Br3NH3 là n= \[\frac{4,4}{330}\]

Theo pt n(Br2) = 3. n(C6H2Br3NH3) = \[\frac{3,4.4}{330}\] (mol)

Khối lượng Br2 là m(Br2) = \[\frac{3,4.4}{330}\] .160 = 6,4 (g)

Khối lượng dung dịch Br2 (3%) là m(ddBr2) = \[\frac{640}{3}\] g

Thể tích dung dịch Br2 cần dùng V(ddBr2) = \[\frac{m}{D}=\frac{640}{3.1,3}\] = 164,1 (ml)

b. C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2Br3NH2 + 3HBr

số mol kết tủa là n(C6H2Br3NH2) = \[\frac{6,6}{330}\] = 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)

Gợi ý giải bài Amin Hoá 12  lý thuyết trọng tâm, giải bài tập sách giáo khoa bài 9 Amin do đội ngũ giáo viên ican trực tiếp biên soạn.