amines - ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ ...€“amine...
Post on 12-May-2018
242 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Aminesอ .ดร .อรุณฉาย สายอ้าย
CB1‐212
สารประกอบเอมนี
2
HO
N
H
O
HO
Morphine
O
N
H
O
O
Heroin
O
O
ชนิดของเอมนี
3
เอมนีเป็นอนุพนัธข์องแอมโมเนีย (ammonia)
ถา้มหีมูแ่ทนที ่1 หมู ่เรยีกวา่ Primary (1o) amines
ถา้มหีมูแ่ทนที ่2 หมู ่เรยีกวา่ Secondary (2o) amines
ชนิดของเอมนี
4
ถา้มหีมูแ่ทนที ่3 หมู ่เรยีกวา่ Tertiary(3o) amines
ถา้มหีมูแ่ทนที ่4 หมู ่เรยีกวา่ Quaternary ammonium salt
การเรียกชื่อ (Nomenclature)
5
1. ชือ่สามญั (Common name)
โดยอา่น alkyl แลว้ตามดว้ย –amine
CH3CH2NH2 (CH3CH2)2NH (CH3CH2)3N
Ethylamine Diethylamine Triethylamine
CH3CH2NHCH3
Ethylmethylamine
การเรียกชื่อ
6
2. ชือ่สากล (IUPAC name)
อา่นสายคารบ์อนทีย่าวทีส่ดุ แบบalkane ตดั -e ออก แลว้ตามดว้ย
–amine และระบุตาํแหน่งของamino group ทีเ่กาะบนคารบ์อนดว้ย
CH3CH2CHCH3NH2
2-butanamine
CH3CHCH2CH2
CH3
NH2
3-methyl-1-butanamine
CH3CHCH2CH3
NHCH3
N-methyl-2-butanamine
โครงสร้างของเอมนี (Structure of Amines)
7
2 3
32 3
33
2 3
R S
N ของ amine เป็น sp3 hybridization คอืม ี3 พนัธะ กบั 1 lone pair
ถา้พนัธะทัง้สามมหีมูม่าเกาะไมเ่หมอืนกนั amine จะเป็น Chiral ม ีenantiomer
โครงสร้างของเอมนี (Structure of Amines)
8
C(S)
H3CH2CCH3
H C (R)
NH2 NH2
H3CH CH2CH3
(S)-2-butanamine (R)-2-butanamine
คุณสมบัติทางกายภาพ
(Physical Proper ties of Amines)
- เอมนีมขี ัว้สงู เพราะมผีลรวมของ dipole moment
ทีส่งู
- 1o และ 2o เอมนี เกดิพนัธะไฮโดรเจนได ้
แต่ออ่นกวา่alcohol เนื่องจาก Nมคีา่ en ตํ่ากวา่ O
- เกดิพนัธะไฮโดรเจนกบันํ้าได ้
- Bp ของเอมนีตํ่ากวา่ alcohol แต่สงูกวา่ ether
- Ammonium salt (quaternary amine) ละลายนํ้าได้
H-bond
H-bond
ความเป็นเบสของเอมนี (Basicity of Amines)
10
เบสออ่น แรงกวา่นํ้า แต่ออ่นกวา่ OH-, RO-
เป็นนิวคลโีอไฟล ์(Nu-)เนื่องจากม ีlone pair e- สามารถสรา้งพนัธะไดก้บั E+
เป็น BrØnsted-Lowry base (รบัH+)
ความเป็นเบสของเอมนี (Basicity of amines)
11
Kb = [RNH3+][-OH]
[RNH2]
pKb = - logKb
Kb มีค่าน้อย (~10-3) สมดลุจะไปทางซ้ายมากกว่า แต่สามารถเปลี่ยนสี
กระดาษลิสมตัได้
Kb มีค่ามาก ความเป็นเบสมาก
pKb มีค่ามาก ความเป็นเบสน้อย
ความเป็นเบสของเอมนี (Basicity of amines)
12
R NH3 + H2OKa
R NH2 + H3O+
Ka = [RNH2][H3O+] pKa = -log Ka[RNH3
+]
Ka x Kb = Kw = 1.0 x 10-14
pKa + pKb = 14 pKa = 14- pKb
pKa มีค่ามาก ความเป็นเบสมาก
พิจารณาความเป็นเบสในรปูค่า pKa
ความเป็นเบสของเอมนี (Basicity of amines)
13
การแทนที่ของหมู่ alkyl
ความเป็นเบสของเอมนี (Basicity of amines)
14
Resonance effect
Aromatic amines เป็นเบสน้อยกวา่ aliphatic amines ซึง่เกดิจากการ
delocalization ของ lone pair e- ของ N atom
NH2 NH
HH+
NH
H
H
anilinestabilized by overlap with the ring
ความเป็นเบสของเอมนี (Basicity of amines)
15
Hybridization effect
Orbitalทีป่ระกอบดว้ย s character มากจะยดึเหนี่ยวอเิลค็ตรอนไดด้ี
ดงันัน้ unsaturated amine จงึมคีวามเป็นเบสน้อยกวา่ saturated amine
เชน่ Pyridine เป็นเบสน้อยกวา่ piperidine
เกลือเอมนี (Salts of amines)
16
•เกลอืเอมนีเป็น ionic มจีดุbp.สงู ของเขง็ไมร่ะเหย
• ละลายนํ้าได ้ละลายในorganic solvent ไดน้้อย
เกลือเอมนี (Salts of amines)
17
แบบฝึกหัด
1. เรยีงลาํดบัความเป็นเบส
1.1 NaOH, NH3, CH3NH2, Ph-NH2
1.2 aniline, p-methylaniline, p-nitroaniline
1.3 aniline, pyrrole, pyridine
1.4 pyrrole, imidazole, 3-nitropyrrole
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
19
1. ผา่น Nucleophilic Substitution Reactions- Alkylation of Ammonia
ข้อกาํจดั
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
20
1. ผา่น Nucleophilic Substitution Reactions- Alkylation of Azide Ion and Reduction
- Gabriel synthesis
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
21
1. ผา่น Nucleophilic Substitution Reactions
- Gabriel synthesis
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
22
2. ผา่น Reduction of Nitro Compounds
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
23
3. ผา่น Reductive amination
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
24
3. ผา่น Reductive amination
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
25
3. ผา่น Reductive amination
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
26
4. ผา่น Reduction of Nitriles, Oximes, Amides
การเตรียมเอมนี (Preparation of Amines)
27
4. ผา่น Reduction of Nitriles, Oximes, Amides
28
Useful procedure for monoalkylation
แบบฝึกหัด
1. จงแสดงการเตรยีม amine ต่อไปนี้ดว้ยวธิ ีreductive amination
2. จงเขยีนโครงสรา้ง A และ B
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
30
1. Acid-Base Reaction
2. Alkylation
22
3. Acylation
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
31
4. Electrophilic Aromatic Substitution
-
-
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
32
5. Oxidation of Amines
6. Reaction of 1o aliphatic amine with nitrous acid
Diazotization reaction
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
33
7. Reaction of 1o arylamine with nitrous acid
Diazotization
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
34
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
35
8. Reaction of 2o amines with nitrous acid
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
36
9. Reaction of 3o amines with nitrous acid
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
37
10. Coupling Reaction of Arenediazonium Salts
General Reaction
Diazo Coupling
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
38
10.Coupling Reaction of Arenediazonium SaltsGeneral Reaction
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
39
10. Coupling Reaction of Arenediazonium Salts
-
-
การCoupling จะเกดิขึน้ไดด้ใีนสภาวะทีเ่ป็นเบสเลก็น้อย
แต่ถา้pH>10 arenediazonium จะunreactive
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
40
10. Coupling Reaction of Arenediazonium Salts
การcoupling ระหวา่ง arenediazonium cations กบั amine
จะเกดิในสภาวะทีเ่ป็นกรดเลก็น้อย (pH 5-7)
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
41
Azo compoundสว่นใหญ่จะมสี ีและมกัใชเ้ป็นสยีอ้ม
Azo dyesสว่นใหญ่จะมหีมู ่–SO3- หรอื –COO- เพือ่ชว่ยเพิม่การละลายนํ้า
และชว่ยทาํใหย้ดึกบับรเิวณผวิหน้าของผา้ฝ้ายหรอืผา้ไหมไดด้ี
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
42
11. Reactions of Amines with Sulfonyl Chlorides
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
43
The Hinsberg Test
o
+
ปฏิกิริยาของเอมีน (Reaction of Amines)
44
The Hinsberg Test
top related