Nitril có cấu trúc R-C và Ar-C
Danh pháp nitril
- Danh pháp IUPAC: đọc tên hydrocarbon tương ứng + nitril
- Danh pháp thông thường: Gọi tên gốc acyl có số carbon tương ứng + nitril hoặc tên gốc hydrocarbon tương ứng + cyanid
Ví dụ:
44
BÀI TẬP CHƯƠNG 3
1.Gọi tên các chất sau:
a- ClCH2CH2CH2CH2COOH c- CH3CH2CH(CH3)CH2CHCOOH b- (CH3)3CCH2CH2CH2COOH d- CH2=CH-CH=CHCOOH
2.Thực hiện các chuyển hóa sau
a- (CH3CH2CH2)3CBr → (CH3CH2CH2)3CCOOH
b-HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2Br → HOCH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH c- CH3CH2CH2CH2CH=CH2 → CH3CH2CH2CH2CH2COOH
3. Viết phương trình phản ứng giữa hexanoic acid với a-Etanol có mặt H2SO4 đậm đặc b-Thioyl clorid
4.Từ các acid sau hãy viết công thức anhydride, ceten, acylclorid tương ứng và gọi tên các chất đó
a- CH3CH2CH2CH2CH2COOH b- (CH3)2CHCH2CH2COOH c- CH2=CHCH2CH2COOH d- BrCH2CH2COOH
5. Hoàn thành phương trình phản ứng sau a. Benzen + Acetylclorid →
45
CHƯƠNG 4. AMIN, HỢP CHẤT KHÁC CHỨA NITƠ, HỢP CHẤT CÓ LƯU HUỲNH VÀ PHOSPHO 4.1. Amin
4.1.1. Cấu tạo
Amin là những hợp chất có gốc alkyl, gốc aryl liên kết trực tiếp với nguyên tử Nitơ. Có thể xem amin là dẫn xuất thế H của amoniac NH3
Dựa vào số nguyên tử H bị thay thế bởi gốc hydrocarbon, amin được chia thành 3 loại:
- Amin bậc 1. R-NH2 - Amin bậc 2. R-NH-R’ - Amin bậc 3. RR’R”N
Trường hợp N liên kết 4 gốc R ta có ion amoni R4N+ Cấu trúc không gian của amin
4.1.2. Danh pháp
a. Danh pháp gốc-chức
Tên gốc hydrocarbon + amin
b. Danh pháp IUPAC
Tên hydrocarbon tương ứng + amin
46
amino + tên hydrocarbon tương ứng Ví dụ:
Tên của một số amin thơm
Nếu hợp chất chứa nhiều nhóm chức, sẽ có một nhóm chức chính, các nhóm còn lại xem như nhóm thế.
Thứ tự ưu tiên nhóm chính là –COOH > -CHO > >C=O > -OH > -NH2
4.1.3. Điều chế
Một số phương pháp điều chế tiêu biểu
a. Alkyl hóa amoniac và các amin khác
47 Khi alkyl hóa amoniac và các amin khác bằng alkyl halogenua sẽ thu được hỗn hợp amin các bậc khác nhau
Ví dụ:
- Muốn thu được amin bậc 1 không lẫn amin các bậc khác, dùng phản ứng tổng hợp Gabriel, xuất phát từ phtalimid, alkyl halogenid sẽ thu được alkyl amin bậc một
- Alkyl hóa bằng alcol
b. Khử hợp chất chứa nitơ
- Khử hóa hợp chất nitro: đây là phương pháp thường sử dụng để điều chế các amin thơm
- Khử hóa hợp chất nitril (C ) trong môi trường ete
- Khử hóa hợp chất imin (R-CH=NH): xuất phát từ aldehyd hoặc ceton và amoniac thu được hợp chất imin. Imin tạo thành không bền dễ bị khử thành amin
RCHO + NH3 RCH=NH + H2O RCH=NH + H2 → RCH2NH2
48
4.1.4. Tính chất vật lý
Các amin là những chất không màu, tan trong nước. Các amin từ 3C trở lên ở dạng lỏng. Độ tan trong nước giảm khi phân tử lượng tăng. Các amin thơm là chất lỏng hoặc rắn không màu. Bị hóa đen hoặc nâu khi tiếp xúc không khí
Giữa các phân tử amin có liên kết H (yếu hơn alcol). Vì vậy nhiệt độ sôi của amin cao hơn hydrocarbon và thấp hơn alcol có khối lượng phân tử tương đương.
Giữa các đồng phân amin bậc 1, 2, 3 thì amin bậc 1 có nhiệt độ sôi cao nhất do nó dễ tạo liên kết H nhất
4.1.5. Tính chất hóa học a. Tính bazơ
Trên nguyên tử N còn cặp điện tử tự do, nên amin có tính bazơ (theo Lewis) giống alcol. Vì N có độ âm điện nhỏ hơn O nên amin có tính bazơ lớn hơn alcol
Trong dung dịch nước, amin có cân bằng
Tính bazơ của amin phụ thuộc các nhóm thế và hiệu ứng không gian. Nhóm thế càng đẩy điện tử thì tính bazơ càng mạnh
b. Phản ứng alkyl hóa (phần điều chế amin) c. Phản ứng acyl hóa tạo amid
X có thể là HO-, Halogen, R’COO-
Ví dụ:
d. Phản ứng với arylsulfonylclorid tạo sulfonamid
49 - Với amin bậc 2: tạo sản phẩm không tan trong dung dịch kiềm
- Amin bậc 3 không tham gia phản ứng
Sử dụng phản ứng này để phân biệt các amin có bậc khác nhau và tạo các sulfamid có nhiều ứng dụng trong dược phẩm
e. Phản ứng cộng hợp với hợp chất có nhóm carbonyl
R-NH2 + O=C< R-N=C< + H2O
Ví dụ:
C6H5NH2 + CH3CHO C6H5N=CH-CH3 + H2O
f. Phản ứng với acid nitrơ HNO2
Acid nitrơ khó tồn tại ở điều kiện bình thường. Vì vậy để có acid nitrơ phải sử dụng hỗn hợp muối nitrit và acid (NaNO2 + HCl)
- Với amin bậc 1
Amin béo bậc 1 tạo muối diazoni không bền, phân hủy thành alcol và N2. R-NH2 + NaNO2 + 2HCl
→ [RN N]+Cl- → R-OH + N2 + HCl
Amin bậc 1 muối diazoni alcol
Amin thơm bậc 1 phản ứng với acid nitrơ tạo muối diazoni ở < 5oC
50 - Với amin bậc 3: các amin béo không tham gia phản ứng, còn amin thơm tham gia
phản ứng thế ái điện tử vào nhân benzene
4.2. HỢP CHẤT KHÁC CHỨA NITƠ
Ngoài amin còn có nhiều hợp chất khác chứa Nitơ