BÀI 5. AMINE

A. MỤC TIÊU CẦN ĐẠT CỦA BÀI HỌC

- Nêu được khái niệm amine và phân loại amine (theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon).

- Viết được công thức cấu tạo và gọi được tên một số amine theo danh pháp thế, danh pháp

gốc - chức (số nguyên tử C trong phân tử ≤ 5), tên thông thường của một số amine hay gặp.

- Nêu được đặc điểm về tính chất vật lí của amine (trạng thái, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, khả năng hoà tan).

- Trình bày được đặc điểm cấu tạo phân tử và hình dạng phân tử methylamine và aniline.

- Trình bày được tính chất hoá học đặc trưng của amine: tính chất của nhóm –NH2 (tính base (với quỳ tím, với HCl, với FeCl3), phản ứng với nitrous acid (axit nitrơ), phản ứng thế ở nhân thơm (với nước bromine) của aniline (anilin), phản ứng tạo phức của methylamine (hoặc ethylamine) với Cu(OH)2.

- Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của dung dịch methylamine (hoặc ethylamine) với quỳ tím (chất chỉ thị), với HCl, với iron (III) chloride (FeCl3), với copper(II) hydroxide (Cu(OH)2); phản ứng của aniline với nước bromine; mô tả được các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hoá học của amine.

- Trình bày được ứng dụng của amine (ứng dụng của diamine và aniline); các phương pháp điều chế amine (khử hợp chất nitro và thế nguyên tử H trong phân tử ammonia).

B. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐẠT CỦA BÀI HỌC

I. KHÁI NIỆM, PHÂN LOẠI VÀ DANH PHÁP

1. Khái niệm

- Khái niệm: Khi thay thế một hay nhiều nguyên tử hydrogen trong phân tử ammonia bằng một hay nhiều gốc hydrocarbon, thu được amine.

- Đặc điểm: Nguyên tử nitrogen trong amine:

• Tạo 3 liên kết cộng hóa trị với hydrogen hoặc gốc hydrocarbon.
• Còn 1 cặp electron hóa trị riêng.

- So sánh mật độ electron trên nitrogen: alkylamine > ammonia > phenylamine (aniline). 

2. Phân loại

- Theo bậc amine: Amine bậc một, hai, ba…

- Theo gốc hydrocarbon: Alkylamine, Arylamine

3. Danh pháp

- Danh pháp gốc – chức: Tên các gốc hydrocarbon liên kết trực tiếp với N + amine.

- Danh pháp thay thế: 

+ Amine bậc một: Tên hydrocarbon (bỏ e) - vị trí nhóm -NH₂ - amine.

+ Amine bậc hai: N - tên gốc hydrocarbon + tên hydrocarbon mạch dài nhất (bỏ e) - vị trí nhóm chức amine - amine.

+ Amine bậc ba: N - tên gốc hydrocarbon thứ nhất – N - tên gốc hydrocarbon thứ hai + tên hydrocarbon mạch dài nhất (bỏ e) - vị trí nhóm chức amine - amine. 

II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Dạng tồn tại:

• Methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine: chất khí (điều kiện thường).
• Amine có phân tử khối lớn hơn: chất lỏng hoặc rắn.

- Mùi: amine có phân tử khối thấp thường có mùi khó chịu (giống mùi tanh của cá).

- Nhiệt độ sôi cao hơn so với nhiệt độ sôi của hydrocarbon có cùng số C hoặc M gần với chúng.

- Độ tan: amine có số nguyên tử C nhỏ thường tan tốt trong nước, độ tan giảm khi số C tăng; arylamine có độ tan trong nước rất thấp.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 

1. Tính base và phản ứng tạo phức

- Dung dịch aniline không làm đổi màu quỳ tím.

- Alkylamine làm quỳ tím hóa xanh.

- Amine tác dụng với acid tạo thành muối:

C₂H₅NH₂ + HCl → [C₂H₅NH₃]⁺Cl^-

- Amine có khối lượng phân tử nhỏ có khả năng tác dụng với dung dịch muối của một số kim loại tạo kết tủa hydroxide:

3C₂H₅NH₂ + FeCl₃ + 3H₂O → Fe(OH)₃ + [C₂H₅NH₃]⁺Cl^-

- Amine có khả năng tạo phức chất: 

4C₂H₅NH₂ + Cu(OH)₂ → [Cu(NH₂C₂H₅)₄](OH)₂

2. Tính khử

- Alkylamine bậc một tác dụng với nitrous acid (nhiệt độ thường) tạo alcohol và nitrogen.

- Aniline tác dụng với nitrous acid (0-5^oC) tạo muối diazonium (chất trung gian trong tổng hợp hữu cơ).

3. Phản ứng thế ở nhân thơm của aniline

Aniline dễ tham gia phản ứng với nước bromine tạo kết tủa trắng 2,4,6-tribromoaniline :

IV. ỨNG DỤNG VÀ ĐIỀU CHẾ

1. Ứng dụng

- Có trong thành phần của dược phẩm, thuốc bảo vệ thực vật,….

- Nguyên liệu tổng hợp phẩm nhuộm, chất hoạt động bề mặt.

- Aniline và các diamine dùng để tổng hợp polymer.

2. Điều chế

a) Alkyl hóa ammonia: Alkylamine được điều chế từ ammonia và dẫn xuất halogen.

b) Khử hợp chất nitro: Arylamine được điều chế bằng cách khử dẫn xuất nitro tương ứng, tác nhân kim loại trong hydrocholic acid.