Amin là gì? Công thức cấu tạo, tính chất hóa học và bài tập? Bài viết sau đây của chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các khái niệm liên quan. Mời quý bạn đọc tham khảo.
Khái niệm amin là gì?
Đây là một lớp hợp chất hữu cơ có chứa nhóm (-NH2), một nhóm chức gồm nitơ liên kết với các nguyên tử hydro và/hoặc gốc hydrocarbon. Được phân loại thành bậc một, bậc hai, và bậc ba tùy thuộc vào số lượng gốc hidrocacbon liên kết với nguyên tử nitơ.
>> Xem thêm: Glucozơ là gì? Công thức và tính chất hóa học
Phân loại
CH3NH2 là một nhóm hợp chất hữu cơ chứa nhóm (-NH2) và được phân loại dựa vào số lượng gốc hydrocarbon liên kết trực tiếp với nguyên tử nitơ. Dựa vào cấu trúc này, được chia thành ba loại chính:
- Amin bậc một: Trong đó, một nhóm alkyl hoặc aryl được gắn với một nguyên tử nitơ. Ví dụ điển hình của bậc một là methylamin (CH3NH2). Các bậc một có tính cơ bản mạnh vì nguyên tử nitơ có một cặp electron tự do có thể dễ dàng liên kết với proton.
- Amin bậc hai: Nguyên tử nitơ trong CH3NH2 bậc hai liên kết với hai gốc alkyl hoặc aryl. Ví dụ điển hình là dimethylamin ((CH3)2NH). Bậc hai cũng có tính cơ bản do cặp electron tự do trên nitơ nhưng không mạnh bằng bậc một do hiệu ứng từ của các nhóm alkyl gây ảnh hưởng.
- Amin bậc ba: Trong các nhóm bậc ba, 2 chất alkyl hoặc aryl liên kết với nguyên tử nitơ. Ví dụ là trimethylamin ((CH3)3N). Tính cơ bản của bậc ba giảm so với hai loại trước do tác động của sự đẩy electron từ các nhóm alkyl làm giảm khả năng nhận proton của nhóm .
Ngoài ra, còn có thể được phân loại dựa trên cấu trúc của gốc alkyl hoặc aryl liên kết với nitơ:
- Amin aliphatic: Các nhóm liên kết với nitơ là các nhóm alkyl không chứa vòng benzen.
- Amin aromatic (hoặc arylamine): Ít nhất một nhóm aryl (ví dụ, phenyl) liên kết với nitơ, như anilin (C6H5NH2).
CH3NH2 là một lớp hợp chất cực kỳ đa dạng và quan trọng trong hóa học hữu cơ và sinh học, với nhiều ứng dụng trong công nghiệp, dược phẩm và sinh hóa.
>> Xem thêm: Lý thuyết khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp
Danh pháp
- Tên gốc chức được đặt theo cách lấy tên gốc hydrocarbon cộng với “CH3NH2”.
- Tên thay thế là tên của hydrocarbon kèm theo vị trí của nhóm trên chuỗi carbon.
- Tên thông thường
Ví dụ:
CH3NH2: metylamin
CH3NHC2H5: etylmetylamin
CH3NH2: amin metan
CH3NH-CH2-CH3: N-metyletanamin
Công thức tính số đồng phân đơn chức no CnH2n+3N
Công thức tính nhanh số đồng phân đơn chức no CnH2n+3N (n ≥ 1):
N = (n – 1)!
Trong đó:
- N: Số đồng phân đơn chức no CnH2n+3N.
- n: Số nguyên tử cacbon trong phân tử.
Ví dụ:
- n = 3: N = (3 – 1)! = 2!. Vậy có 2 đồng phân đơn chức no C3H9N.
- n = 4: N = (4 – 1)! = 3!. Vậy có 6 đồng phân đơn chức no C4H11N.
- n = 5: N = (5 – 1)! = 4!. Vậy có 24 đồng phân đơn chức no C5H13N.
Tính chất vật lý
Tính chất vật lý phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của chúng, bao gồm số lượng và loại gốc hydrocarbon liên kết với nguyên tử nitơ. Dưới đây là một số tính chất vật lý cơ bản:
- Trạng thái vật lý: Đơn giản thường là chất lỏng hoặc khí ở nhiệt độ phòng. Các có trọng lượng phân tử cao hơn hoặc những với chuỗi hydrocarbon dài hơn có thể xuất hiện dưới dạng rắn.
- Điểm sôi: Điểm sôi thấp hơn so với nước và các hợp chất hydrocarbon tương đương do khả năng tạo liên kết hydro yếu hơn. CH3NH2 bậc một có điểm sôi cao hơn so với bậc hai và ba do khả năng tạo liên kết hydro mạnh hơn.
- Độ tan trong nước: CH3NH2 nhỏ và bậc một thường tan tốt trong nước do khả năng tạo liên kết hydro với các phân tử nước. Tuy nhiên, khả năng tan giảm khi kích thước gốc hydrocarbon tăng lên. Bậc cao hơn có tính kị nước mạnh hơn và do đó ít tan hơn trong nước.
- Mùi: Có mùi khai hoặc giống như cá, đặc biệt là khi chúng bị ôxi hóa trong không khí. Mùi này trở nên ít rõ rệt và trọng lượng phân tử cao hơn.
- Độ nhớt: CH3NH2 thường có độ nhớt thấp ở nhiệt độ phòng, tương tự như nước hoặc các dung môi hữu cơ nhẹ.
Những tính chất vật lý này rất quan trọng để xác định ứng dụng và xử lý chúng trong các quá trình công nghiệp và phòng thí nghiệm.
>> Xem thêm: Lipit là gì? Công thức hóa học và chức năng của lipit
Tính chất hóa học
Tính chất hóa học cơ bản sau:
Tính bazơ
- Là bazơ yếu hơn amoniac (NH3) nhưng mạnh hơn nước.
- Độ bazơ tăng theo thứ tự: bậc 1 < bậc 2 < bậc 3.
- Có thể tác dụng với axit để tạo muối.
Ví dụ:
CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl (Metylamin tạo muối clorua metylamin)
(CH3)2NH + H2SO4 → ((CH3)2NH2)2SO4 (Dimetylamin tạo muối sunfat dimetylamin)
Phản ứng thế
- Amin bậc 1 có thể tham gia phản ứng thế với ankyl halogenua (RX) trong điều kiện có xúc tác.
- Phản ứng tạo ra bậc 2 và muối halogenua.
Ví dụ:
CH3NH2 + CH3I → (CH3)2NH + HI (Metylamin tác dụng với metyl iodide tạo dimetylamin và axit iodua)
Phản ứng khử
- Amin có thể bị khử bằng kim loại mạnh hoặc hợp chất kim loại trong dung dịch axit.
- Phản ứng tạo ra amoniac và các sản phẩm khử khác.
Ví dụ:
CH3NH2 + Zn + HCl → NH3 + CH3Cl (Metylamin tác dụng với kẽm và axit clohydric tạo amoniac và metyl clorua)
Phản ứng tạo màu
- Một số có thể tạo màu với một số thuốc thử đặc trưng.
Ví dụ:
- Amin bậc 1 tạo kết tủa trắng với dung dịch natri hypoclorit (NaClO).
- Anilin (C6H5NH2) tạo màu nâu đỏ với dung dịch phenolphtalein trong môi trường axit.
Đây là bài viết về Amin là gì? Công thức cấu tạo, tính chất hóa học và bài tập do chúng tôi biên soạn nhằm mục đích tham khảo.
