Giáo khoa hóa hữu cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
265
XIV. AMIN
XIV.1. Định nghĩa
Amin là loại hợp chất hữu cơ được tạo ra khi một hay các nguyên tử H của amoniac
(NH
3
) được thay thế bởi các gốc hiđrocacbon (hidrocarbon).
- Nếu 1 nguyên tử H của NH
3
được thay thế bởi 1 gốc hiđrocacbon, được amin bậc
một, R-NH
2
.
- Nếu 2 nguyên tử H của NH
3
được thay thế bởi 2 gốc hiđrocacbon, được amin bậc
hai, R-NH-R’.
- Nếu 3 nguyên tử H của NH
3
được thay thế bởi 3 gốc hiđrocacbon, được amin bậc
ba, R-N-R’.
R”
H
H
HN
. .
RNH
C
x
H
y
(NH
2
)
n
x ≥ 1
n ≥ 1
≈ C
x
H
y + n
⇒ (y + n) chẵn và (y + n) ≤ 2n + 2 C
n
H
2n + 2 – 2k – x
(NH
2
)
x
n ≥ 1
k = 0; 1; 2; 3; 4;…
x ≥ 1
u cơ)c amin (Chức
t vô
hữu
c 3
(Chức
www.TaiLieuLuyenThi.com
Giáo khoa hóa hữu cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
266
C
n
H
2n
+ 2 – 2k – 1
NH
2
⇒ C
n
H
2n + 1 – 2k
NH
2
n ≥ 1
k : 0; 1; 2; 3; 4; …
R-NH
2
(R: Gốc hiđrocacbon hóa trị 1, khác H)
g. Amin đơn chức no mạch hở, chứa 6 nguyên tử C trong phân tử.
Bài tập 151’
Viết công thức tổng quát của các chất sau đây:
a. Amin đồng đẳng metylamin.
b. Amin thuộc dãy đồng đẳng vinylamin.
c. Amin đồng đẳng điphenylamin.
d. Amin đồng đẳng hexametylenđiamin.
e. Amin đồng đẳng xiclopentylamin (ciclopentylamin).
f. Amin đơn chức chứa một nhân thơm, một vòng, một liên đôi C=C, mạch hở.
g. Amin đa chức chứa hai nhóm amino, no, mạch hở, chứa 9 nguyên tử C trong phân
tử.
h. Chất đồng đẳng o-cresol.
XIV.3. Cách đọc tên (Danh pháp)
- Coi các nhóm –NH
2
(amino), −NHR (N-ankylamino), −N-R (N-ankyl-N-ankyl’
R’
amino) như là các nhóm thế gắn vào hiđrocacbon có mạch cacbon dài hơn.
- Đọc tên các gốc hiđrocacbon (liên kết vào N) + amin: R-NH
2
: Ankylamin.
www.TaiLieuLuyenThi.com
Giáo khoa hóa hữu cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
267
Thí dụ:
CH
2
NH
2
: 1-Aminopropan; n-Propylamin
CH
3
-CH-CH
3
: 2-Aminopropan; Isopropylamin
NH
2CH
3
-NH-CH
3
: Đimetylamin; N,N-Đimetylamin; N-Metylaminometan
CH
3
-N-CH
3
: Trimetylamin; N,N-Đimetylaminometan
CH
3
3
NH
2
Anilin
Aminobenzen
Phenylamin
NH
Diphenylamin
N- Phenylaminobenzen
(C
6
H
5
-NH
2
)
(C
6
H
5
-NH-C
6
H
5
)Bài tập 152
Viết CTCT các chất sau đây:
3
b. CH
3
CH
2
-N-CH
2
CH
3
c. CH
2
=CH-NH-CH
2
-CH=CH
2
d. CH
3
-CH-CH
2
-NH
2
CH
3
CH
3
h. CH
3
-C-CH
2
-NH
2
CH
3
i. C
6
H
5
-CH
2
-NH
2
CH
3
-CH
2
j. CH
3
-CH
2
-CH
2
2
-NH
2
m. CH
2
=CH-COOH
n. CH
2
=CH-Cl
XIV.4. Tính chất hóa học
XIV.4.1. Phản ứng cháy
C
x
H
y
N
z
+
+
4
+
+
4
3
2
3n
O
2
→
0
t
nCO
2
+
+
2
32n
+
4
y
x O
2
→
0
t
xCO
2
+
2
y
H
2
O
Hiđrocacbon Khí cacbonic Hơi nước
C
x
H
y
O
z
+
z
+
+
4
y
x
O
2
→
0
t
xCO
2
+
2
y
H
2
O +
2
z
N
2
2
O +
2
z
X
2
Dẫn xuất halogen (Hoặc HX, tùy chất)
(X: Cl, Br, I)C
x
H
y
O
z
N
t
X
u
+
−+
24
y
O
z
Na
t
+
+−+
24
2
t
z
y
x
O
2
→
0
t
(
)
tx
−
tử ngoài cùng (lớp hóa trị) của N trong NH
3
, cũng như trong các amin, còn một đôi điện
tử tự do (chưa tạo liên kết). Đôi điện tử tự do này có thể tạo liên kết phối trí (liên kết cho
- nhận) với ion H
+
(có orbital 1s trống), nghĩa là NH
3
, cũng như các amin có thể nhận ion
H
+
vào phân tử của nó. Mà theo định nghĩa của Bronsted – Lowry, chất nào nhận được
ion H
+
thì chất đó là một bazơ. Do đó NH
3
cũng như amin là các bazơ. Tuy nhiên, đây là
các bazơ yếu. Và yếu tố nào làm cho đôi điện tử tự do trên N dễ nhận điện tử thì làm cho
tính bazơ của amin đó càng mạnh. Do đó các nhóm đẩy điện tử về N như các gốc
hiđrocacbon mạch hở (trong amin bậc 1, bậc 2 mạch hở) làm tăng độ mạnh tính bazơ;
Còn các nhóm làm phân tán đôi điện tử tự do trên N (như trong anilin, điphenylamin) làm
giảm độ mạnh tính bazơ.
Thí dụ
: Độ mạnh tính bazơ (baz, base) các chất tăng dần như sau:
www.TaiLieuLuyenThi.com
Giáo khoa hóa hữu cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
270
N
N, là một amin bậc ba mạch hở, tuy có 3 nhóm metyl, CH
3
-, đẩy
điện tử về N, nhưng lại có tính bazơ yếu hơn amin bậc hai, thậm chí yếu hơn cả amin bậc
một. Nguyên nhân của sự kiện này là do hiệu ứng lập thể, tuy N được tập trung điện tích
âm nhiều, nhưng do ba nhóm thế -CH
3
chiếm vùng không gian lớn, bao quanh N, khiến
cho ion H
+
khó đến gần N hơn, nên amin bậc ba khó nhận H
+
, vì thế nó có tính bazơ yếu.
Điphenylamin, anilin không làm đổi màu quì tím, trong khi amoniac, cũng như các amin
mạch hở làm đổi màu quì tím hóa xanh.
Sau đây là trị số K
b
của amoniac và của một số amin (K
b
càng lớn, tính bazơ càng mạnh):
(C
6
H
5
)
2
NH (Điphenylamin) K
b
(CH
3
)
3
N (Trimetylamin) K
b
= 5,45.10
-5
CH
3
-NH
2
(Metylamin) K
b
= 4,38.10
-4
CH
3
-NH-CH
3
(Đimetylamin) K
b
= 5,20.10
-4
CH
3
a. Các amin có khối lượng phân tử nhỏ như CH
3
NH
2
(metylamin), (CH
3
)
2
NH
(đimetylamin), (CH
3
)
3
N (trimetylamin), CH
3
CH
2
NH
2
(etylamin),… là các chất khí ở
điều kiện thường, có mùi khai đặc trưng, hòa tan nhiều trong nước và tác dụng một
phần với nước, tạo dung dịch có tính bazơ, pH > 7, làm đổi màu qùi tím hóa xanh.
Các tính chất vật lý, hóa học của các amin có khối lượng phân tử nhỏ này cơ bản
giống như amoniac (NH
3
).
Thí dụ
(CH
3
)
3
N + H
2
O (CH
3
)
3
NHOH
Trimetylamin Trimetylamoni hiđroxit
CH
3
CH
2
NH
2
+ H
2
O CH
3
CH
2
NH
3
OH
Etylamin Nước Etylamoni hiđroxit
www.TaiLieuLuyenThi.com
Thí dụ
:
CH
3
-NH
2
+ HCl
→
CH
3
-NH
3
Cl
Metylamin Axit clohiđric Metylamoni clorua
CH
3
-NH
3
Cl + NaOH → CH
3
-NH
2
+ H
2
O + NaCl
Metylamoni clorua Dung dịch xút Metylamin Nước Natri clorua
2
CH
+ 2KOH → 2(CH
3
)
2
NH + 2H
2
O + K
2
SO
4
Đimetylamoni sunfat Kali hiđroxit Đimetylamoni NH
2
+
HCl NH
3
Cl
Anilin
Phenylamin
Axit clohiñric
Phenylamoni clorua
(khoâng tan, dd ñuïc)
(tan, dd trong)
NH
3
Cl + NaOH NH
2
C.3. Khi cho amin tác dụng với axit sunfuric thiếu, thì có sự tạo muối sunfat trung
tính; Còn khi cho amin tác dụng với axit sunfuric dư, thì có sự tạo muối sunfat
axit. Ngun nhân của tính chất này là do với H
2
SO
4
có dư, nó sẽ phản ứng tiếp với
muối sunfat trung tính để tạo muối sunfat axit (Chức axit thứ nhất của H
2
SO
4
mạnh
hơn chức thứ nhì, nên H
2
SO
4
tác dụng với SO
4
2−
để tạo HSO
4
−
). Hoặc có thể hiểu là
với H
2
SO
4
có dư, có nhiều H
+
2
SO
4
2
Anilin
Axit sunfuric (thiếu)
Phenylamoni sunfat
Phenylamin
NH
2
+ H
2
SO
4
(dư) NH
3
HSO
4
Anilin
Axit sunfuric (dư)
Phenylamoni sunfat axit
PhenylaminIV.4.3. Anilin tác dụng nước brom
Benzen khơng tác dụng với nước brom, nhưng anilin tác dụng dễ với nước brom, tạo sản
phẩm thế brom khơng tan, có màu trắng. Anilin vừa làm mất màu đỏ nâu của nước brom,
vừa tạo kết tủa với nước brom, là do có phản ứng thế ái điện tử (thân điện tử) của brom
vào nhân thơm của anilin và tạo sản phẩm thế khơng tan.
273
vi nhúm amino, nờn cỏc nhúm th ỏi in t (thõn in t) cú mang mt phn in tớch
dng
Br
+
(ca Br
2
) d th vo cỏc v trớ 2, 4, 6 ny. ng thi nhúm phenyl (C
6
H
5
)
rỳt in t, lm phõn tỏn ụi in t do trờn N ca nhúm amino (
NH
2
) khin cho anilin
khú nhn ion H
+
, nờn lm gim tớnh baz ca anilin. C th, amoniac cng nh cỏc amin
mch h cú th lm i mu quỡ tớm húa xanh, cũn anilin cú tớnh baz yu hn, khụng
lm i mu quỡ tớm húa xanh.
Bi tp 153
Hóy gii thớch v cho thớ d minh ha cho thy cú s nh hng qua li gia nhúm amino
(
NH
2
) vi nhúm phenyl (C
6
H
2
O
Hp cht nitro Hiro nguyờn t mi sinh Amin Nc
Thớ d
:
CH
3
NO
2
+ 6[H]
Fe/HCl
CH
3
NH
2
+
2H
2
O
+3
0
-3 +1
+1
Nitrometan
Hiủro nguyeõn tửỷ mụựi sinh
(ủang sinh)
Metylamin
(Chaỏt khửỷ)
3
Cl
HCl + NaOH NaCl
+
H
2
O
NH
3
Cl +
NaOH NH
2
+
NaCl
+
H
2
O
Phenylamoni clorua
AnilinNgoài ra, có thể điều chế amin bằng cách cho ankyl hóa amoniac (NH
3
) bằng ankyl
halogenua (RX) đun nóng; hoặc ankyl hóa amoniac (NH
3
) bằng rượu (ROH), có Nhôm
oxit (Oxid nhôm, Al
2
3
+ HI
Dimetylamin
CH
3
-I + CH
3
-NH-CH
3
t˚ (CH
3
)
3
N + HI
Trimetylamin
CH
3
-CH
2
-OH + NH
3
Al
2
O
3
(ThO
2
2
), t˚
CH
3
CH
2
NHCH
2
CH
3
+ H
2
O
Rượu etylic Etylamin Đietylamin
Bài tập 155
A là một chất hữu cơ. Khử A bằng hiđro nguyên tử mới sinh thì thu được chất hữu cơ B.
B là hợp chất chứa một nhóm chức, có tính bazơ, có tỉ khối so với hiđro bằng 28,5.
1.
Xác định CTPT của A.
2.
Xác định các CTCT có thể có của A.
3.
Xác định CTCT đúng của A. nếu gốc hidro gắn vào nhóm chức bậc nhất.
Viết các phản ứng xảy ra.
(C = 12; H = 1; N = 14; O = 16)
ĐS: C
3
H
(đktc) vừa đủ. Sản phẩm cháy
gồm CO
2
, H
2
O và N
2
. Dẫn tất cả sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch NaOH dư, thấy
khối lượng bình tăng thêm 19,45 gam và có 0,56 lít một khí trơ (đktc) thoát ra.
a.
Tính m.
b.
Xác định CTPT của A. Biết rằng nếu dùng 100 ml dung dịch NaOH 8M để hấp thụ
sản phẩm cháy thì sau đó phải cần dùng 50 ml dung dịch HCl 2M để trung hòa lượng
bazơ còn dư và tỉ khối hơi của A so với oxi nhỏ hơn 3,5.
c.
Xác định CTCT có thể có của A, biết rằng có thể điều chế A từ toluen bằng hai phản
ứng liên tiếp. Viết các phản ứng xảy ra. Đọc tên A.
(C = 12; H = 1; O = 16; N = 14)
ĐS: m = 5,35g; C
7
H
9
N; A: o-Toluiđin; p- Toluiđin; Benzylamin
Bài tập 156’
A là một chất hữu cơ có chứa nitơ. Đốt cháy hoàn toàn m gam A cần dùng 17,64 lít
không khí (đktc). Sản phẩm cháy gồm khí cacbonic, hơi nước và khí nitơ. Cho tất cả các
chất sau phản ứng cháy hấp thụ vào bình đựng dung dịch Ba(OH)
2
Viết các phương trình phản ứng điều chế A từ metan bằng hai cách (các chất vô
cơ, xúc tác có sẵn)
(C = 12; H = 1; O = 16; N = 14; Ba = 137)
ĐS: m = 1,77g; C
3
H
9
N; 4 CTCT CÂU HỎI ÔN PHẦN XIV
1. Amin là gì? Thế nào là amin bậc 1, amin bậc 2, amin bậc 3? Cho thí dụ cụ thể.
2. Bậc của amin khác với bậc của rượu như thế nào? Cho thí dụ minh họa.
www.TaiLieuLuyenThi.com
Giáo khoa hóa hữu cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
276
3. Đọc tên các chất sau đây:
CH
3
NH
2
CH
3
NH CH
3
CH
Toluen; Đimetyletylamin; Axit picric; 2-Aminopropan; o-Cresol; p-Xilen; Vinylamin;
Isopren; Vinyl axetat; Thủy tinh hữu cơ (Plexiglas); Isoamyl axetat; Trietylamin.
5. Hãy giải thích và viết phản ứng minh họa cho thấy ảnh hưởng qua lại giữa nhóm
amino (
−NH
2
) với nhóm phenyl (−C
6
H
5
) trong phân tử anilin.
6. Giải thích tại sao amin có tính bazơ. Viết phương trình phản ứng minh họa tính bazơ
của amin và đó là một bazơ yếu.
7. So sánh (có giải thích) độ mạnh tính bazơ của các chất (sắp theo độ mạnh tính bazơ
tăng dần): Amoniac, Anilin, Metylamin, Điphenylamin; Đimetylamin.
8. Tại sao metylamin có tính bazơ mạnh hơn amoniac, còn anilin thì có tính bazơ yếu
hơn amoniac?
9. Tại sao amoniac cũng như các amin bậc 1, bậc 2 có nhiệt độ sôi cao hơn các hợp chất
cộng hóa trị có khối lượng phân tử xấp xỉ (không kể rượu, axit hữu cơ)?
10. Tại sao các amin như metylamin, đimetylamin, trimetylamin, etylamin tác dụng được
với các dung dịch muối của các kim loại (khác kim loại kiềm, kiềm thổ)? Viết ba
phản ứng minh họa.
11. (Sách GK Hóa Học 12 Ban Khoa Học Tự Nhiên, 1997)
+
SO
4
H
−12. (Sách GK Hóa Học 12 Ban Khoa Học Tự Nhiên, 1997)
Cho anilin tác dụng với nước brom 3% (khối lượng riêng 1,3 g/ml).
a)
Tìm thể tích nước brom cần để điều chế 3,3 gam tribromanilin.
www.TaiLieuLuyenThi.com
Giáo khoa hóa hữu cơ Biên soạn: Võ Hồng Thái
277
b) Khi cho nước brom có dư vào một dung dịch anilin trong nước người ta được 4,4
gam kết tủa. Tính khối lượng anilin có trong dung dịch trên. Giả thiết rằng hiệu
suất phản ứng là 100%.
(C = 12; H = 1; N = 14; Br = 80)
ĐS: 1,23 lít; 1,24 gam
13. (Sách GK Hóa Học 12 Ban Khoa Học Tự Nhiên, 1997)
Hãy giải thích các hiện tượng:
a)
Khác với metan, metylamin dễ tan trong nước.
b)
Khi rửa dụng cụ thủy tinh đựng anilin người ta không dùng dung dịch kiềm mà
dùng dung dịch axit, sau đó rửa lại bằng nước.
14. Viết CTCT, đọc tên và xác định bậc của các amin có CTPT: C
2
(TSĐH khối A, năm 2006)
ĐS: C
3
H
9
N; 4 CTCT
17. a) Dùng hai đũa thủy tinh, đũa thứ nhất được nhúng vào dung dịch HCl đặc, đũa thứ
hai nhúng vào etylamin (t
s
= 16,6˚C). Lấy hai đũa ra khỏi dung dịch và đưa lại
gần nhau sẽ thấy
“khói trắng” như sương mù bay lên. Giải thích hiện tuợng nêu
trên và viết phương trình phản ứng.
b) Viết phuơng trình phản ứng giữa các cặp hợp chất sau: CH
3
NH
2
và HCl, CH
3
NH
2
(1 mol) và H
2
SO
4
(1 mol), CH
3
NH
(C = 12; H = 1; N = 14)
(Sách Bài tập Hóa Học lớp 12)
ĐS: 23,6 gam hỗn hợp C
3
H
9
N
19. Đốt cháy hoàn toàn 1,605 gam hợp chất A đã thu đuợc 4,62 gam CO
2
, 1,215 gam
H
2
O và 168 cm
3
N
2
(đo ở đktc).
a)
Tính thành phần % các nguyên tố.
b)
3,21 gam hợp chất A phản ứng hết với 30 ml dung dịch HCl 1M. Viết các công
thức cấu tạo có thể có của A, biết A là đồng đẳng của anilin.
(C = 12; H = 1; O = 16; N = 14)
(Sách Bài tập Hóa Học lớp 12)
ĐS: 78,5% C; 8,4% H; 13,1% N; C
7
H
9
N (3 CTCT)
C
6
H
6
A B C D
(1 mol)
H
2
SO
4
đặc
b) Từ toluen và các hóa chất vô cơ cần thiết hãy viết các phuơng trình phản ứng điều
chế ra những chất đồng đẳng của anilin: o-toluiđin (o-CH
3
C
6
H
4
NH
2
) và p-toluiđin
(p-CH
3
C
6
H
4
NH
2
)
-
Anilin và phenol.
b) Cho một hỗn hợp gồm ba chất: benzen, phenol và anilin. Bằng phương pháp hóa
học làm thế nào có thể tách lấy từng chất? Viết các phương trình phản ứng.
(Sách Bài tập Hóa Học lớp 12)
24.
A là một chất đồng đẳng anilin, có chứa 8 nguyên tử C trong phân tử. Số công thức
cấu tạo có thể có của A là:
a) 7 b) 8 c) 9 d) Nhiều hơn 9
25. Chất hữu cơ X đồng đẳng của alylamin có thành phần trăm khối lượng Hiđro là
12,94%. Công thức phân tử của X là:
a) C
2
H
5
N b) C
4
H
9
N
c) C
6
H
13
N d) C
5
H
11
www.TaiLieuLuyenThi.com