bài giảng hóa hữu cơ hợp chất chứa nitơ

Bài 10: Hợp chất hữu cơ chứa Nito Hợp chất chứa nhóm -NO2, trong đó nguyên tử N liên kết trực tiếp với gốc hydrocacbon Hợp chất thu được khi thay thế nguyên tử H trong amoniac bằng các g

Môn học: HÓA HỌC HỮU CƠ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TS ĐẶNG THỊ HÀ

leha1645@yahoo.com

Phần 3: HCHC chứa nhóm chức

Tổng quan về Hydrocarbon

- Là những HCHC ngoài C và H còn chứa các nguyên tố khác

HCHC chứa nhóm chức

Dẫn suất

Halogen

Axit cacboxilic

- Xeton

Dẫn suất

oxy

Amin

Dẫn suất

nito

Cơ kim loại

Nitro

Bài 10: Hợp chất hữu cơ chứa Nito

Hợp chất chứa nhóm -NO2,

trong đó nguyên tử N liên kết

trực tiếp với gốc hydrocacbon

Hợp chất thu được khi thay thế nguyên tử H trong amoniac

bằng các gốc hydrocacbon

 3 bậc amin: bậc 1, 2 và 3

Đặc điểm cấu tạo: mật độ

điện tử được phân đều

giữa hai nguyên tử O

-N+ O

O- Đồng phân của hợp chất

nitro: este của axit nitro

R – O – N = O

C Hợp chất nitryl

A Hợp chất Nitro

1 Phương pháp điều chế

-  Nitro hóa các parafin: cho parafin tác dụng với axit nitric trong pha khí ở nhiệt độ 150-500˚C

-  Dùng muối nitrit tác dụng với dẫn suất halogen hay ankyl sunfat: hay dùng muối nitrit bạc

-  Với các hợp chất nitro bậc 1 và 2: cho muối nitrit kim loại kiềm tác dụng với dẫn suất α-halogen của acid cacboxilic trong nước

-  Oxi hóa amin để điều chế hợp chất nitro bậc 3

A Hợp chất Nitro

2 Tính chất hóa học

-  Đặc điểm: là các hợp chất trung tính  tác dụng với kiềm, với các axit vô cơ mạnh và đậm đặc

- Trong môi trường kiềm, dưới ảnh hưởng của nhóm NO2,

nguyên tử H ở Cα sẽ linh động và có thể xảy ra sự chuyển vị (tạo thành dạng axi hay axit nitronic)

2.1 Tác dụng với kiềm tạo muối

2.2 Tác dụng axit vô cơ mạnh và đậm đặc tạo thành axit

cacboxylic và hydroxylamin

2.3 Tác dụng axit HNO2: phản ứng đặc trưng dùng để phân biệt 3 loại hợp chất nito bậc 1, 2 và 3

2.3 Tác dụng axit HNO2: phản ứng đặc trưng dùng để phân biệt 3 loại hợp chất nito bậc 1, 2 và 3

- Hợp chất nito bậc 1: tác dụng với axit nitro sẽ loại phân tử nước

và tạo thành axit nitrolic Muối của axit nitrolic có màu đỏ sáng

- Hợp chất nito bậc 2: tác dụng với axit nitro sẽ cho hợp chất

nitrozonitro Hợp chất nitrozonitro ở trạng thái rắn không màu

nhưng khi nóng chảy hoặc trong các dung môi hữu cơ có màu

xanh lơ

- Hợp chất nito bậc 3: không tác dụng với axit nitro

A Hợp chất Nitro

2.4 Các hợp chất nitro bậc 1 và 2: dưới tác dụng của nhiệt và axit

vô cơ trong nước tạo thành andehyd hoặc xeton

2.5 Phản ứng khử các hợp chất nitro bởi H tạo thành amin bậc 1

2.6 Phản ứng ngưng tụ với andehyd của các hợp chất nitro bậc 1

và 2 trong môi trường kiềm tạo thành rượu nitro

A Hợp chất Nitro

B Amin

1 Phương pháp điều chế

-  Dẫn suất halogen của ankan tác dụng với amoniac/amin

-  Điều chế amin bậc 1 từ amit axit tác dụng với hypoclorit kim loại kiềm trong nước

-  Thủy phân izonitryl

-  Khử các hợp chất có chứa nito

-  Từ amoniac và rượu

-  Từ axit cacboxylic và axit nitohydric…

B Amin

2 Tính chất hóa học

2.1 Tính bazo: giống với amoniac, các amin mạch hở tác dụng dễ dàng với axit tạo muối

So sánh tính bazo của các hợp chất sau:

NH3, CH3NH2, (CH3)2NH, (CH3)3N

2.2 Tác dụng axit nitro HNO2: dùng để phân biệt bậc amin

- Amin bậc 1: tác dụng với HNO2 thu được muối nitrit, muối này dễ dàng bị phân hủy ở nhiệt độ thường tạo thành rượu, nước và giải phóng khí N2

-  Amin bậc 2: tác dụng với HNO2 tạo thành nitrozamin và nước

Nitrozamin có mùi đặc trưng

-  Amin bậc 3: tác dụng với HNO2 tạo ra muối không màu, tan trong nước

2.3 Tác dụng axit hữu cơ như halogenua anhydric axit hoặc

anhydric axit RCOCl sẽ cho amit thế

2.4 Phản ứng oxi hóa: Dưới tác dụng của các chât oxi hóa thông thường, các amin bậc 1 và 2 cho dẫn suất hidroxyl amin, còn amin bậc 3 cho oxit tert-amin

2.5 Phản ứng với halogen như clo, brom tạo nên halogenamin

bằng cách thay thế nguyên tử H trong amin bởi halogen

2.6 Phản ứng tạo izonitryl: amin bậc 1 có thể tác dụng với

cloroform trong rượu kiềm để tạo thành izonitryl R-CN

B Amin

C Nitryl – xianua hữu cơ

1 Phương pháp điều chế

-  Điều chế từ muối amoni của axit cacboxylic hoặc amit axit bằng cách loại nước

-  Điều chế từ aldoxim bằng cách loại nước

2 Tính chất hóa học

2.1 Phản ứng xà phòng hóa:

Các nitryl là chất trung tính, khi đun với kiềm hay axit, chúng tác dụng với nước để tạo thành amit, sau đó chuyển thành axit hữu

cơ

2.2 Phản ứng khử:

Các nitryl bị khử bởi Na trong rượu thu được amin bậc 1

C Nitryl – xianua hữu cơ

2.3 Phản ứng cộng hợp rượu tạo thành este imit

2.4 Phản ứng với amoni clorua tạo muối amidin 2.5 Phản ứng với hợp chất cơ Mg cho xeton

2.6 Phản ứng trùng hợp