BÀI GIẢNG hóa đại CƯƠNG b2 CHƯƠNG VI hợp CHẤT CHỨA NITO

HÓA ĐẠI CƯƠNG B2 Chương VI : HỢP CHẤT CHỨA NITƠ 11/7/2012 602003 - Chuong VI Chương VI : HỢP CHẤT CHỨA NITƠ A - AMIN I TÊN GỌI II ĐIỀU CHẾ III TÍNH CHẤT VẬT LÝ IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC 11/7/2012 602003 - Chuong VI A - AMIN Amin dẫn xuất NH3 thay nguyên tử hidro gốc hidrocarbon RNH2 Amin bậc R3N Amin bậc 11/7/2012 R2NH Amin bậc R4N+XHợp chất amoni bậc 602003 - Chuong VI I TÊN GỌI : Tên gọi thông thường : hình thành cách ghép tên gốc hidrocarbon vào trước từ amin (CH3)3N : trimetylamin CH3NH2 : metylamin CH3CH2NH2 : etylamin CH3-CH2-N(CH3)2 : dimetyletylamin (CH3)2NH : dimetylamin CH3-CH2-NH-CH3 : metyletylamin 11/7/2012 602003 - Chuong VI NH2 Anilin Theo cách gọi tên quốc tế - Chọn mạch carbon dài làm mạch - Gọi tên nhóm amino amino có nhóm tiếp đầu ngữ : -NH2 amino; -NHCH3 metylamino; -N(CH3)2 dimetylamino;… Ví dụ : CH3 CH CH2 CH3 : - aminobutan NH2 CH3 CH CH2 Sec-butyl amin CH3 : - metylaminobutan NHCH3 11/7/2012 602003 - Chuong VI CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH NH CH3 : - metylamino - - etylpentan CH CH3NH2 : aminometan CH3 – CH2 – NH2 : amino etan CH3 – CH2 – CH2 – NH2 : – amino propan (CH3)2CH CH2NH2 : 1-amino – – metyl propan isobutyl amin 11/7/2012 602003 - Chuong VI Caùc amin thơm có tên gọi xuất phát từ anilin : NH2 NH2 NH2 CH3 CH3 2-metylanilin 3-metylanilin (o-Toludin) CH3 (m-Toludin) 4-metylanilin (p-Toludin) CH3 N CH3 NH - CH3 N-metylanilin 11/7/2012 N, N - dimetylanilin 602003 - Chuong VI OH NH2 NH2 NH2 NO2 SO3H p - nitro anilin anilin p - sunfoaxit axit sunfanilic p - amino phenol Hợp chất amoni bậc gọi muối amoni : CH3 CH2 11/7/2012 _ N (CH3 )3 Cl + : trimetyletylamoniclorua 602003 - Chuong VI II ĐIỀU CHẾ : Ankyl hóa trực tiếp NH3 amin : RX + NH3 RNH3X RX + RNH2 R-NH2X + + R NH3 to NH3 to RNH2 R2 NH + NH4X + NH4X Phương pháp thường cho hỗn hợp amin Tuy nhiên dùng dư NH3 ta thu amin bậc chủ yếu 11/7/2012 602003 - Chuong VI Với aryl halogenua, phản ứng thường phải thực nhiệt độ áp suất cao : C6H5Cl 11/7/2012 + 2NH3 o 340 C 340 atm 602003 - Chuong VI C6H5NH2 + NH4Cl 10 Phản ứng với axit nitrơ HNO2 : Amin no bậc tác dụng với HNO2 sinh ancol giải phóng nitơ : RNH2 + HNO2 ROH + N2 + H2O → Amin thơm bậc tác dụng với HNO2 môi trường axit nhiệt độ thấp tạo thành muối diazoni : C6H5 NH2 + HNO2 NaNO2/ HCl o o C-5 C + [C6H5 N = N ] Cl + 2H2O Phenyl diazoni clorua 11/7/2012 602003 - Chuong VI 22 Muoái diazoni chất trung gian quan trọng để điều chế nhiều hợp chất khác : _ C6H5N2,Cl + _ C6H5N2,Cl + _ C6H5N2,Cl + 11/7/2012 H2O C6H5OH CuCl CuBr C6H5Cl C6H5Br 602003 - Chuong VI + N2 + HCl + N2 + N2 23 _ C6H5N2,Cl + CuCN _ C6H5N2,Cl KI _ C6H5N2,Cl H3PO2 + + 11/7/2012 C6H5CN C6H5I + N2 + N2 C6H6 + N2 602003 - Chuong VI 24 Amin no, amin thơm bậc tác dụng với HNO2 cho N-Nitrozo : (CH3)2NH + HNO2 → (CH3)2N-N=O + H2O N-Nitrozodimetylamin Amin no bậc không tác dụng với HNO2 amin thơm bậc cho hợp chất C-Nitrozo : N(CH3)2 N(CH3)2 + HNO2 NO N,N- dimetylanilin 11/7/2012 p- nitrozo-N,N-dimetylanilin 602003 - Chuong VI 25 B - AXIT AMIN I PHÂN LOẠI VÀ GỌI TÊN : Axit amin hay amino axit hợp chất hữu phân tử vừa có nhóm –COOH (axit) vừa có nhóm –NH2 (amin) Tùy theo vị trí nhóm –NH2 so với nhóm –COOH mà người ta phân biệt α -, β -, γ - amino axit : R - CH - COOH R - CH - CH2 - COOH R - CH - CH2 - CH2 - COOH NH2 α - amino axit 11/7/2012 NH2 NH2 β - amino axit 602003 - Chuong VI γ - amino axit 26 Caùc α - amino axit đơn vị cấu tạo protein Ước chừng có khoảng 20 α - amino axit có thành phần protein thiên nhiên Có amino axit mà người động vật không tự tổng hợp mà phải cung cấp từ bên qua đường thức ăn Tất amino axit thiên nhiên ( trừ Glixin ) quang hoạt có cấu hình L Tùy theo cấu tạo hóa học người ta chia amino axit thành nhóm 11/7/2012 602003 - Chuong VI 27 Caùc axit amino monocarboxylic : CH2 - COOH CH3 - CH - COOH NH2 NH2 L (+) - Alanin Glixin CH3 - CH - CH2 - CH - COOH CH3 NH2 CH3 NH2 L (+) - Valin C6H5 - CH2 - CH - COOH NH2 L (+) - Phenylalanin L(+) - Lôxin 11/7/2012 CH3 - CH - CH - COOH 602003 - Chuong VI 28 Caùc axit amino dicarboxylic : HOOC - CH2 - CH - COOH NH2 Axit L(+) - Aspartic HOOC - CH2 - CH2 - CH - COOH NH2 Axit L(+) - Glutamic Caùc hidroxi amino axit : CH2 - CH - COOH OH NH2 L (+) - Serin 11/7/2012 CH3 - CH - CH - COOH OH NH2 L (-) - Treonin 602003 - Chuong VI 29 Caùc tio amino axit : CH2 - CH - COOH SH NH2 L (+) - Cistein 11/7/2012 CH2 - CH2 - CH - COOH SCH3 NH2 L (+) - Methionin 602003 - Chuong VI 30 Caùc diamino axit : H2N - (CH2)4 - CH - COOH CH2 - CH - (CH2)3 - CH - COOH NH2 NH2 OH NH2 L(+) - Lizin L(-) - hidroxi Lizin Caùc amino axit dị vòng : N HC N C - CH2 - CH - COOH NH2 CH H L (+) - Histidin 11/7/2012 CH2 - CH - COOH N NH2 H L (-) - Tryptophan 602003 - Chuong VI 31 II ĐIỀU CHẾ : Amin hóa axit α - halogen carboxylic : R - CH - COOH + 2NH3 R - CH - COOH + NH4Br NH2 Br Tổng hợp Strecker : R - CH O + HCN R - CH - CN OH NH3 - H2O + R - CH - CN H3O NH2 R - CH - COOH NH2 11/7/2012 602003 - Chuong VI 32 III TÍNH CHẤT : Tính lưỡng tính : Amino axit có tính lưỡng tính, dung dịch amino axit tồn dạng ion lưỡng cực ( dạng zwitterion ) : _ H3N - CHR - COO (I) Tùy thuộc vào pH môi trường mà amino axit bị ion hóa theo cách khác : + 11/7/2012 602003 - Chuong VI 33 Trong môi trường axit : _ H3N - CHR - COO + + + H3O + H3N - CHR - COOH + H2O (II) Trong môi trường bazơ : _ H3N - CHR - COO + _ + OH _ H2N - CHR - COO (III) + H2O Nếu đưa dung dịch amino axit vào điện trường tùy thuộc vào pH dung dịch mà amino axit tồn dạng cation (II) ( môi trường axit ) hay anion (III) ( môi trường bazơ ) dịch chuyển catot hay anot Trị số pH dung dịch mà amino axit không bị dịch chuyển ảnh hưởng điện trường gọi điểm đẳng điện axit amin 11/7/2012 602003 - Chuong VI 34 Sự tạo muối : Amino axit tạo muối dễ dàng với axit mạnh với bazơ mạnh : R - CH - COOH + NaOH R - CH - COONa +H2O NH2 R - CH - COOH NH2 + HCl NH3Cl NH2 11/7/2012 R - CH - COOH 602003 - Chuong VI 35 Tác dụng với HNO2 : R - CH - COOH + HNO2 R - CH - COOH NH2 + N2 + H2O OH Phản ứng dùng để định lượng nhóm amin amino axit protein 11/7/2012 602003 - Chuong VI 36 .. .Chương VI : HỢP CHẤT CHỨA NITƠ A - AMIN I TÊN GỌI II ĐIỀU CHẾ III TÍNH CHẤT VẬT LÝ IV TÍNH CHẤT HĨA HỌC 11/7/2012 602003 - Chuong VI A - AMIN Amin dẫn xuất NH3 thay... nước 11/7/2012 602003 - Chuong VI 15 IV TÍNH CHẤT HÓA HỌC : Tính bazơ Phản ứng ankyl hóa Phản ứng axyl hóa Phản ứng với axit nitrơ HNO2 11/7/2012 602003 - Chuong VI 16 Tính bazơ : Các nhóm đẩy... - N = N – C6H5 + 2H2 → 2C6H5NH2 Các chất khử thường dùng : hidro sinh ( từ Fe/ HCl; Zn/ HCl,…); NH4HS; H2/Ni,Pt 11/7/2012 602003 - Chuong VI 12 Khử hợp chất chứa nitơ khác : * Khử Nitrin : C6H5CH2C