Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Amin và Aminoaxit

Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Amin và Aminoaxit. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Amin và Aminoaxit. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Amin và Aminoaxit. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Amin và Aminoaxit. Tóm tắt lý thuyết Hóa học 12: Amin và Aminoaxit.

Cơ sở lý thuyết hoá hữu Chng 3: Amin - Aminoaxit - Protein Bài 9: Amin I Khái niệm , công thức , phân loại Khái niệm Amin hợp chất hữu sinh thay H NH3 gốc hiđrocacbon VD: CH3- C6H4-NH2 tôluđin Công thức + + + + Amin: CxHyNt hay RNt (với R gốc hiđrocacbon) Amin no: Cn H2n + + t Nt Amin no đơn chức : Cn H2n + N Amin thơm đơn chức : Cn H2n - N H2 Phân loại Có loại R - NH2 (amin bậc 1) R1 R1 - NH - R2 (amin bậc 2) (Nhóm -NH2: Nhóm amino) | N − R2 (amin bậc 3) | R3 II Tính chất - Các amin no đầu dãy chất khí tan tốt nước - Các amin không no, thơm chất lỏng rắn Tính bazơ * Các amin có tính bazơ giống amoniac nguyên tử N chức amin gây * Cụ thể: Do nguyên tử N cặp electron chưa dùng đến nên có khả nhường cặp electron cho proton H+ tạo liên kết cho nhận, tức có khả nhận proton H+ thể tính bazơ theo Bronsted R - NH2 + H2O → R - NH3+ + OH* So sánh lực bazơ amin Xét với amin đơn chức bậc 1: R - NH2 + Nếu gốc R gốc no (đẩy e) nên tính bazơ > NH3 ( làm quỳ tím chuyển màu) Gốc R lớn tính bazơ lớn Do: gốc R đẩy e làm mật độ e nguyên tử N tập trung dễ dàng nhận proton (tính bazơ lớn hơn) +Nếu gốc R gốc không no, thơm, (hút e) tính bazơ yếu NH3 (khơng làm quỳ tím chuyển màu) VD:Cho chất: C6H5NH2 (1), CH3NH2(2), (C2H5)2NH4 (3), C2H5NH2 (4), NH3 (5), (C6H5)2NH (6) Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu Tớnh baz c xếp theo thứ tự tăng dần: (6) < (1) < (5) < (2) < (4) < (3) a Tác dụng với dung dịch axit VD: CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl (Metyl aminoclorua) C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl (Phenyl aminoclorua) TQ1: RNH2 + HCl → RNH3Cl TQ2: CxHyNt + tHCl → CxHy (NHCl)t Riêng: R - NH2 + HCl → R - NH3Cl (Phản ứng có tượng khói trắng) Khí khí rắn Chú ý: Có thể tái tạo lại amin ban đầu từ muối dung dịch kiềm VD: CH3NH3Cl + NaOH → CH3NH2 ↑ + NaCl + H2O C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O TQ: RNH3Cl + NaOH → R - NH2↑ + NaCl + H2O b Tác dụng với dung dịch muối Từ dung dịch NH3 tác dụng với dung dịch muối tạo kết tủa FeCl3 + NH3 + H2O → Fe(OH)3 ↓ + NH4Cl * Với dung dịch amin no có tính chất tượng tự FeCl3 + 3RNH2 + H2O → Fe(OH)3 ↓ + 3RNH3Cl (R gốc no) Chú ý : Dung dịch NH3 hoà tan kết tủa Ag2O, AgOH, Cu(OH)2 , Zn(OH)2 Phản ứng ankyl hóa : Amin b1, b2 tác dụng ankyl halogenua nguyên tửu H amin bị thay gốc ankyl R - NH2 + CnH2n + 1I → R - NH - CnH2n + + HI Phản ứng trùng ngưng * Khái niệm t0 * VD : n H2N – [ CH2]6 – NH2 + n HOOC– [ CH2]4 – COOH  → Hexa metylen amin a xit ađipic (–NH– [ CH2]6 – NHCO – [ CH2]4 – CO–)n + 2n H2O Poli( he xa metyken điamit ) hay nilon – 6,6 Phản ứng với axit nỉtơ ( hay dung dịch NaNO2 + HCl ) a- Amin bậc có tượng sủi bọt khí ( nhiệt độ thường ) H+ R - NH2 + HO- N=O  → R - OH + N2 + H2O b- Amin bậc tạo hợp chất nitrozo màu vàng R1 − N − H R1 − N − N = O H+ | | + HO- N=O  + H2O → R2 R2 Chú ý : + Amin bậc không phản ứng + Dựa vào phản ứng phân biệt amin b1 , b2 , b3 Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu Phn ng cháy   CxHyNt +  x + y y t t0 → xCO2 + H2O + N2 ÷O2  4 2 Chú ý : Riêng anilin ngồi tính chất nhóm NH2 có tính chất nhân thơm Khi nhỏ dung dịc Br2 vào ống nghiệm đựng anilin lỏng thấy xuất kết tủa trắng sau NH2 NH2 Br Br + 3Br2 dd → + 3H2O ↓ Br trắng (2, 4, - Tribrom anilin) + Br2 dd → không phản ứng NX : Phản ứng dùng để phân biệt anilin III Điều chế Từ dẫn xuất halogen (phương pháp amoniac) ancoletylic → RNH2 + HX ( Hay RNH3Cl ) RX + NH3  100 ancoletylic → RNHR + 2HX 2RX + NH3  100 → (R)3 N + 3HX 3RX + NH3  100 VD: C2H5Cl + NH3 → C2H5NH2 + HCl (C2H5NH3Cl ) khí khí rắn (phản ứng tạo khói trắng) ancoletylic Amon phân cac ancol n hom oxit → RNH2 + H2O ROH + NH3  pcao n hom oxit → R -NH -R + 2H2O 2ROH + NH3  pcao ancoletylic → (R)3 N + 3H2O 3ROH + NH3  100 Khử nhóm nitro H sinh ( H vừa tạo sau phản ứng kim loại + axit bazơ hay tạo sau điện phân chưa tạo thành H2 tham gia vào phản ứng ) Fe + HCl R - NO2 + 6[H] → R - NH2 + 2H2O Hay R - NO2 + 3Fe + 6HCl → R - NH2 + 3FeCl2 + 2H2O Từ hợp chất ni tril RX + K C N → R - C ≡ N + KX Na +C2H5OH R - C ≡ N + 4[H]  → R – CH2 – N H2 Bài 10: Aminoaxit I Định nghĩa cấu to Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu Định nghĩa Aminoaxit hợp chấ hữu tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino ( NH )và nhóm caboxyl ( COOH ) Cơng thức tổng quát: + Dạng phân tử: CxHyOzNt + Dạng cấu tạo: R(COOH)n(NH2)m hay CxH2x + - 2k - m - n(COOH)n(NH2)m (đk: n, m, x ∈ N*) Aminoaxit thường tồn dạng ion mang đồng thời có điện tích dương điện tích âm gọi ion lưỡng cực (vì có tương tác axit bazơ NH2 COOH) Thí dụ: H2N - R - COOH ƒ H3N+ - R - COODạng phân tử Dạng ionm lưỡng cực II Danh pháp Axit + vị trí nhóm amino + amino + tên axit tương ứng Vị trí nhóm amino chữ Hi Lạp ω Thí dụ: Giới thiệu số aminoaxit ε δ γ β α C C− C− C− C− C− COOH Công thức Tên thay Tên bán hệ thống Tên thường H NCH 2COOH ax amino etanoic ax amino axetic Glyxin CH 3CH(NH )COOH ax 2-amino propanoic ax -amino propionic Alanin CH 3CH(CH )CH(NH )COOH ax 2-amino -3- metyl butanoic ax -amino iso valeric Valin p- HO C6 H 4CH 2CH(NH )COOH ax 2-amino-3( 4- hiđroxi phenyl)propanoic ax -amino- β (p - hiđroxi phenyl) Tyrosin HOOC-[CH ]2 -CH(NH )-COOH ax 2-amino penta đioic H N-[CH ]4 -CH(NH )-COOH ax 2,6 -đi amino hex noic ax -amino glutamic ax , ε -đi amino caproic Kí hiệu Gly Ala Val Tyr ax glutamic Glu Lysin Lys Chú ý : * Trong thể sinh vật amino axit có nhóm NH2 vị trí  R − C H − COOH | NH * Trong tổng hợp hữu amino có nhóm NH2 cuối mạch (vị trí và mạch C thường khơng phân nhánh * Một số amino axit dùng phổ biến đời sống muối mononatri axit glutamic dùng làm gia vị thức ăn ( gọi mì hay bột ngọt), axit glutamic thuốc bổ thần kinh Trang C¬ sở lý thuyết hoá hữu * ng vi cụng thức CnH2n + 1O 2N có đồng phân sau : + Hợp chất ni tro + Hợp chất ami noaxit + Muối amoni axit không no đơn chức có liên kết đơi gốc + Hợp chất este amono axit đơn chức với ancol đơn chức VD : Viết đồng phân có CTPT C3H7O2N III Tính chất vật lý Amino axit chất rắn kết tinh không màu, đa số dễ tan nước, có nhiệt độ nóng chảy cao chúng tồn dạng ion lượng cực hay muối nội phân tử IV Tính chất hố học Phản ứng với quỳ tím: R(COOH)n (NH2)m n = m: amino axit trung tính khơng làm đổi màu quỳ n > m: amino axit có tính axit quỳ tím hố đỏ n < m: amino axit có tính bazơ làm quỳ tím hố xanh Tính chất nhóm cacboxyl gây a) Tác dụng kim loại b) Tác dụng bazơ R(COOH)n(NH2)m + n NaOH → R(COONa)n(NH2)m + n H2O VD : H2N - CH2 -COOH + NaOH → H2N -CH2 - COONa + H2O c) Tác dụng ancol khÝHCl ˆ† H2N - R - COOH + C2H5OH ‡ˆ ˆˆb· oˆˆhoµ ˆ ˆ H2N - R - COO - C2H5 + H2O Chú ý : Este thu thường tồn dạng muối CH − COOCH | NH 3Cl Muốn thu este người ta dùng dung dịch amoniac đặc để giải phóng -NH2 , khơng dùng NaOH có phản ứng: CH − COOCH CH − COONa | + 2NaOH → | + CH3OH + NaCl + H2O NH3Cl NH CH − COOCH CH − COOCH | + NH3 đặc → | + NH4Cl NH3Cl NH Tính chất nhóm amino gây a) Tác dụng axit R(COOH)n(NH2)m + m HCl → R(COOH)n( NH3Cl )m VD : H2N - CH2 - COOH + HCl → CH − | COOH NH3Cl Trang C¬ së lý thuyết hoá hữu VD2: CH COOH CH − COOH 1:1 | + H2SO4  → | NH NH3HSO CH − COOH 2:1 | + H2SO4 (l)  → (HOOC - CH2 NH - NH4)2SO4 Chú ý: Axit mạnh đẩy axit yếu khỏi muối, bazơ mạnh đẩy bazơ yếu khỏi muối muối cho tác dụng với dung dịch bazơ axit có phản ứng: VD: CH − CONa CH − COOH | + 2HCl → | + NaCl NH NH3Cl CH − COOH CH − CONa | + 2NaOH → | + NaCl + 2H2O NH3Cl NH 2 ) ( CH − COOH C H − COO Ba | + 3Ba(OH)2 | + 2BaSO4 + 6H2O NH3HSO NH3 ( C H − COO) Ba + 2H SO | 2 NH 1:2  → ( C H − COOH ) SO | 2 NH3 + BaSO4 (HOOC - CH2 - NH3)2SO4 b) Tác dụng với HNO2 ( hay hỗn hợp NaNO2 + HCl ) R − COOH R − COOH HCl | | + HONO → + N2 + H2O NH OH CH3 − C H − COOH CH − C H − COOH HCl + NaNO | | VD : + HONO  + N2 + H2O → NH OH (HNO2) (axit lactic) Phản ứng trùng ngưng a) Phản ứng ngưng tụ hai phân tử H2N - CH2 - C t0 || - OH + H - NH - CH2 - COOH  → O H2N - CH2 - b) Phản ứng trùng ngưng nhiều phân tử nH2N – [CH2]5 – C || - NH - CH2 - COOH + H2O O C C t0 || – OH  → (– HN – [CH2]5 – || – )n + n H2O O O policaproamit ( nilon -6 ) Chú ý : Nhóm − C− NH − || gọi nhóm liên kết peptit O Nhóm liên kết peptit khơng bền dễ thuỷ phân môi trường axit hay bazơ tạo aminoaxit ban đầu Trong thể sinh vật amino axit có nhóm NH2 vị trí  Phản ứng đốt cháy Trang R − C H − COOH | NH C¬ së lý thuyÕt hoá hữu y t t C x H y O z N t + ( ( x + y − z )  H2 O + N2 → x CO2 + 2 V điều chế : Từ dẫn xuất hal axit : CH3-CHBr - COOH + 2NH3  → CH3-CH( NH2) - COOH + NH4Br Từ anđehit HCN : CH3-CH = O + HCN  → CH3-CH(OH) – CN CH3-CH(OH) – CN + NH3  → CH3-CH(NH2) – CN + H2O CH3-CH(NH2) – CN + 2H2O  → CH3-CH(NH2) – COOH + NH3 Trang ... → R – CH2 – N H2 Bài 10: Aminoaxit I Định nghĩa cấu to Trang Cơ sở lý thuyết hoá hữu Định nghĩa Aminoaxit hợp chấ hữu tạp chức, phân tử chứa đồng thời nhóm amino ( NH )và nhóm caboxyl ( COOH )... H NCH 2COOH ax amino etanoic ax amino axetic Glyxin CH 3CH(NH )COOH ax 2-amino propanoic ax -amino propionic Alanin CH 3CH(CH )CH(NH )COOH ax 2-amino -3- metyl butanoic ax -amino iso valeric... Dạng ionm lưỡng cực II Danh pháp Axit + vị trí nhóm amino + amino + tên axit tương ứng Vị trí nhóm amino chữ Hi Lạp ω Thí dụ: Giới thiệu số aminoaxit ε δ γ β α C C− C− C− C− C− COOH Công thức