Практическое занятие №10. Качественные реакции на амины
Качественные реакции на амины
Амины (метиламин солянокислый, диэтиламин, анилин)
Цели: 1 Ознакомить студентов со способами обнаружения алифатических и ароматических аминов по характерным свойствам.
2 Научить выделять полученный продукт из реакционной массы.
3 Закрепить знания по способам получения и химическим свойствам алифатических и ароматических аминов
4 Выработать навыки обращения с химической посудой, реактивами.
5 Ознакомить с побочными процессами, проходящими при проведении синтеза, со способами утилизации отработанных реактивов.
6 Привить навыки работы со справочной литературой и развить умение формулировать выводы из проделанной работы
Характерным свойством аминов является их способность растворяться в соляной кислоте с образованием солей аминов. При контакте паров летучих аминов с газообразным хлороводородом можно наблюдать образование «дыма», состоящего из частиц соли амина.
Для обнаружения аминов существует несколько цветных реакций. а) Реакция с азотистой кислотой позволяет различить первичные, вторичные и третичные амины. Первичные алифатические амины при действии азотистой кислоты образуют нестойкие диазосоединения, разлагающиеся с выделением азота и превращающиеся в соответствующие спирты:
Следует иметь в виду, что азотистая кислота может разлагаться с образованием NO или NO2. Ароматические амины дают диазосоединения, которые способны образовывать азокрасители.
Опыт: Раствор 0.2 г сульфаниловой кислоты в 0.5 мл 2N раствора гидроксида натрия нагревают и каплю полученного раствора наносят на фильтровальную бумагу. На образовавшееся пятно наносят каплю 10% раствора нитрита натрия, каплю 1М соляной кислоты, а затем каплю раствора α-нафтола в 2N растворе гидроксида натрия. Сразу появляется оранжевое окрашивание.
Вторичные алифатические и ароматические амины при действии азотистой кислоты образуют нитрозамины, которые можно обнаружить по характерным реакциям:
Чисто алифатические и ароматические третичные амины не реагируют с азотистой кислотой. Жирноароматические амины (третичные) при обработке азотистой кислотой образуют С-нитросоединения:
Опыт: В пробирку помещают 1 каплю димителанилина и 2 капли соляной кислоты конц. (закрыть пробкой). Содержимое пробирки охлаждают. Затем прибавляют 2 капли 30% раствора нитрита натрия. После добавления каждой капли пробирку закрывают пробкой, встряхивают и охлаждают. Смесь окрашивается в желто-бурый цвет вследствие образования солянокислой соли п-нитро- зодиметиланилина. Для выделения свободного п-нитрозодиметиланилина в пробирку добавляют по каплям 5% раствора соды до образования зеленой окраски, а затем добавляют 2 мл эфира и встряхивают. Эфирный слой приобретает изумрудно-зеленую окраску п-нитрозодиметиланилина.
б) изонитрильную реакцию – дают только первичные амины:
R-NH2 + CHCl3 + 3NaOH → R-N=C + 3NaCl + 3H2O
Характерный неприятный запах свидетельствует об образовании изонитрила, который разрушается соляной кислотой.
в) Реакция с гексацианоферратом (II) калия. Для третичных аминов всех типов
характерна реакция с комплексными солями, в частности с гексацианоферратом (II) калия: 2R3N + K4[Fe (CN)6] + 4HCI → ( R3NH )2H2[Fe (CN)6] + 4KCI Кислый гексацианоферрат (II) калия алкил или ариламмония выпадает в осадок.
Опыт: К 2 каплям пиридина (хинолин, диметиланилин) приливают 2 мл воды и взбалтывают. Эту смесь добавляют к 1-2 мл конц. раствора гексациано- феррата (II) калия. При подкислении соляной кислотой выпадает осадок кислого гексацианоферрата (II) ариламмония. г) Реакция с биндоном. Ароматические первичные амины дают с биндоном синее окрашивание, алифатические – фиолетовое. Из веществ, содержащих вторичную аминогруппу, положительную реакцию дают только чисто алифатические и алифатически-ароматические амины.
Опыт: В пробирку наливают 2 мл ледяной уксусной кислоты, добавляют несколько кристаллов биндона и несколько капель раствора амина или его соли. Смесь нагревают в пламени спиртовки и наблюдают появление окраски.
Третичные амины окраску не дают. д) Реакция с хингидроном. Первичные амины дают пурпурную окраску, вторичные – красную, третичные – оранжево-желтую.
Опыт: К 0.5 мл 5% раствора амина или его соли в 50% спирте добавляют 1 мл 2.5% раствора хингидрона в метиловом спирте.
Через 1-2 минуты разбавляют смесь 2 мл 50% спирта. Наблюдают появ- ление окраски. В случае применения солей аминов окраска появляется после подщелачивания 1-2 каплями 0.1N раствора щелочи.
Контрольные задания
1. Назовите ниже перечисленные соединения (если это возможно) по но-менклатурам: историческая (и), рациональная (р), ИЮПАК
2. Напишите реакции амина с минеральными кислотами, уксусной кислотой, азотистой кислотой. Сравните основные свойства с аммиаком, анилином, объясните изменение.
Покажите I-, М- эффекты
Варианты:
Этиламин
Метилэтиламин
2- аминобутан
Диэтиламин
Изопропиламин
Диметиламин
7.Метилпропиламин
Пропиламин
Диметилэтиламин
Метилизопропиламин
Метиламин
Метилдиэтиламин
1- аминопропан
Изобутиламин
Бензиламин
Метилбензиламин
3. Получите азокраситель, имея в качестве:
а) диазосоставляющей; б) азосоставляющей (каждое задание в части 3 по 2 балла)
Варианты:
1.а) п-метиланилин
б) фенол
2.а) м-оксианилин
б) диметиланилин
3.а) о-этиланилин
б) п-метилфенол
4.а) п-метиланилин
б) N-этиланилин
5.а) о-хлоранилин
б) оксибензол
6.а) п-этиланилин
б) м-метиланилин
7.а) о-метиланилин
б) фенол
8.а) анилин
б) о-нитрофенол
9.а) о-нитроанилин
б) анилин
10.а) п-оксианилин
б) β-нафтол
11.а) о-метиланилин
б) м-бромфенол
12.а) о-нитроанилин
б) м-хлорфенол
13.а) о-этиланилин
б) N-метиланилин
14. а) анилин
б) о-сульфофенол
15.а) п-броманилин
б) фенол
16.а) п-нитроанилин
б)α-нафтол