BÀI 8. 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 thay 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.

- 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 GHI NHỚ TRONG BÀI HỌC

I. KHAI NIỆM, PHAN LOẠI, DỒNG PHAN VA DANH PHÁP

1. Khái niệm

- Amine là dẫn xuất của ammonia, trong đó nguyên tử hydrogen trong phân tử ammonia được thay thế bằng gốc hydrocarbon.

2. Phân loại

- Amine thường được phân loại theo bậc của amine và bản chất gốc hydrocarbon.

+ Theo bậc amine: 

• Cách xác định: Bậc của amine được xác định bằng số gốc hydrocarbon liên kết trực tiếp với nguyên tử nitrogen.
• Phân loại: Amine bậc một (CH₃NH₂,…), amine bậc hai (CH₃NHCH₃,…), amine bậc ba ((CH₃)₃N,…).

+ Theo đặc điểm cấu tạo gốc hydrocarbon:

3. Đồng phân

- Amine có từ 2C trong phân tử sẽ có hiện tượng đồng phân.

- Đồng phân: bậc amine, mạch carbon, vị trí nhóm amine.

4. Danh pháp

- Danh pháp gốc chức: Tên amine = Tên gốc hydrocarbon + amine.

- Danh pháp thay thế: Tên amine = Tên nhóm thế + Tên hydrocarbon mạch chính (bỏ e) + Vị trí nhóm amine + amine.

II. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO 

- Nguyên tử nitrogen còn cặp electron chưa liên kết.

- Cấu tạo của amine tương tự ammonia ⇒ amine có một số tính chất hóa học tương tự ammonia.

- Aniline dễ tham gia phản ứng thế nguyên tử hydrogen trong nhân thơm do ảnh hưởng của nhóm -NH₂.

III. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Nhiệt độ sôi cao hơn hydrocarbon có cùng số nguyên tử carbon hoặc có phân tử khối tương đương.

- Methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine là chất khí, có mùi tanh của cá hoặc mùi khai (tương tự ammonia).

- Độ tan: amine có số nguyên tử C nhỏ thường tan tốt trong nước do tạo được liên kết hydrogen với nước, độ tan giảm khi số C tăng; aniline là chất lỏng, ít tan trong nước (điều kiện thường). 

IV. TÍNH CHẤT HÓA HỌC 

1. Tính base và phản ứng tạo phức

- Amine thể hiện tính base yếu:

+ Dung dịch alkylamine làm quỳ tím đổi màu xanh, dung dịch aniline không làm đổi màu quỳ tím:

CH₃NH₂ + H₂O ⇌ CH₃NH₃⁺ + OH^-

+ Amine tác dụng với acid tạo thành muối:

CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl

+ 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:

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

- Amine (methylamine, ethylamine) có khả năng tạo phức chất màu xanh lam với Cu(OH)₂: 

CuCl₂ + 2CH₃NH₂ + 2H₂O → Cu(OH)₂ + 2CH₃NH₃Cl

4CH₃NH₂ + Cu(OH)₂ → [Cu(CH₃NH₂)₄](OH)₂

2. Phản ứng với nitrous acid

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

Ví dụ: CH₃NH₂ + HONO → CH₃OH + N₂ + H₂O

- Aniline tác dụng với nitrous acid (0-5^oC) tạo muối diazonium (dùng để tổng hợp phẩm nhuộm azo và dược phẩm).

Ví dụ: C₆H₅NH₂ + HONO + HCl  0-5oC→  [C₆H₅N₂]⁺Cl^- + 2H₂O

3. Phản ứng của aniline với nước bromine

- Do ảnh hưởng của -NH₂, aniline dễ tham gia phản ứng thế nguyên tử H của vòng benzene hơn so với benzene, ưu tiên thế vào vị trí ortho và para so với nhóm -NH₂:

V. ỨNG DỤNG 

- Aniline: nguyên liệu tổng hợp một số hợp chất trong công nghiệp phẩm nhuộm, dược phẩm (paracetamol, sulfonamide), công nghiệp polymer.

- Một số diamine là nguyên liệu tổng hợp tơ sợi.

VI. ĐIỀU CHẾ

1. Alkyl hóa ammonia

- Alkylamine được điều chế từ ammonia và dẫn xuất halogen.

Ví dụ: NH₃  +CH3I,  -HI→  CH₃NH₂  +CH3I,  -HI→  (CH₃)₂NH  +CH3I,  -HI→  (CH₃)₃N

2. Khử hợp chất nitro

- Aniline và các arylamine được điều chế bằng cách khử hợp chất nitrobenzene (hoặc dẫn xuất nitro tương ứng) bởi kim loại (Zn, Fe,…) trong dung dịch HCl.