Hóa học hữu cơ 3

Tài liệu  Hóa học hữu cơ 3.  trình bày chi tiết về hóa học hữu cơ, tập trung vào hợp chất amin, muối tetraankylamoni và muối điazoni.

Nội dung chính bao gồm:

• Hợp chất chứa Nitơ: Phân loại và giới thiệu các hợp chất chứa nitơ khác nhau, tập trung vào amin.
• Amin:
  • Danh pháp: Hướng dẫn cách gọi tên amin theo danh pháp gốc – chức, danh pháp thay thế và danh pháp thường (tên riêng).
  • Phương pháp điều chế: Trình bày các phương pháp điều chế amin như ankyl hóa amoniac và ankylamin, khử các hợp chất chứa nitơ (nitro, nitrozo, nitrin, amit, oxim, azit), khử – amin hóa anđehit/xeton, tổng hợp amin bậc 1 từ anken, và tổng hợp amin từ amit/azit (chuyển vị Hopman và Cuatiut).
  • Tính chất vật lý: Mô tả các tính chất vật lý của amin như trạng thái, mùi, độ tan, nhiệt độ sôi (có bảng so sánh với hiđrocacbon và ancol).
  • Phổ của amin: Phân tích phổ khối (MS), phổ hồng ngoại (IR) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) để nhận biết và xác định cấu trúc amin.
  • Tính chất hóa học:
    • Tính bazơ: Giải thích tính bazơ của amin dựa trên mật độ electron ở nguyên tử nitơ và các yếu tố ảnh hưởng (hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp, hiệu ứng không gian, solvat hóa). So sánh tính bazơ của các loại amin (bậc 1, 2, 3, amin béo, amin thơm) và ảnh hưởng của nhóm thế.
    • Phản ứng với anđehit và xeton: Tạo imin (amin bậc 1) và enamin (amin bậc 2).
    • Phản ứng với dẫn xuất của axit: Tạo amit hoặc amit thế.
    • Phản ứng thế nucleophin với dẫn xuất halogen: Tạo muối amoni bậc 4.
    • Tác dụng với axit nitrơ HNO₂: Amin bậc một (thơm và béo) tạo muối điazoni hoặc ancol/khí nitơ; amin bậc hai tạo nitrozamin; amin bậc ba (béo) không phản ứng, (thơm) tạo sản phẩm thế ở vị trí para.
    • Phản ứng thế hiđro trong nhóm amino: Ankyl hóa (tạo hỗn hợp amin và muối amoni bậc 4), axyl hóa (tạo amit thế), sunfonyl hóa (tạo sunfamit thế), phản ứng với hợp chất cơ – kim (phương pháp định lượng Xerevitinop), phản ứng với cacbon đisunfua (tạo isothioxianat), halogen hóa, và phản ứng tạo cacbilamin (nhận biết amin bậc 1).
    • Phản ứng oxi hóa: Tạo các sản phẩm khác nhau tùy thuộc vào loại amin và tác nhân oxi hóa (N-ankylhidroxylamin, oxim, nitrozoankan, nitroankan, N,N-điankylhiđroxylamin, amin oxit, nitrobenzen, p-benzoquinon).
    • Phản ứng thế hiđro ở nhân thơm của amin thơm: Nhóm amino là nhóm hoạt hóa và định hướng ortho/para. Trình bày halogen hóa, sunfo hóa (tạo axit sunfanilic), và nitro hóa (có sự tạo muối amoni và định hướng meta).
    • Sự chuyển vị từ nguyên tử nitơ vào vòng thơm: Chuyển vị nhóm ankyl, halogen (chuyển vị Onsơn), arylazo, nitrozo (chuyển vị Fiso-Hep), và chuyển vị benzidinic.
• Giới thiệu riêng: Đề cập đến các mono-, đi-, trimetylamin, anilin và phenylendiamin, cùng với sự phân bố của amin trong thực vật và động vật.
• Muối Tetraankylamoni và Tetraankylamoni Hiđroxit:
  • Điều chế: Bằng cách ankyl hóa amin các bậc với dẫn xuất halogen dư.
  • Tính chất hóa học: Tạo bazơ amoni bậc bốn bằng AgOH.
  • Bazơ amoni bậc bốn: Là bazơ mạnh, không bền dưới tác dụng của nhiệt, dễ bị phân hủy tạo amin bậc ba và anken (quy tắc Hopman).
• Muối Điazoni:
  • Phương pháp điều chế: Diazo hóa amin thơm (phương pháp Grixơ – Griess), từ muối arylamoni halogenua với ankyl nitrit, từ hợp chất nitrozo với hiđroxylamin/NO.
  • Tính chất vật lý: Dễ tan trong nước, không bền, dễ nổ.
  • Tính chất hóa học: Cấu trúc ion, khả năng phản ứng cao, các phản ứng loại bỏ nitơ tạo dẫn xuất halogen thơm, xianua thơm, sunfoxianua.