c17-new2

Amines as Pharmaceutical Agents

OH

HN

O

CH3

Acetaminophen(analgesic)

NN

Cl

Chlorpheniramine(blocks the effect of histamine)

HN

OO

CH3

O

NH2

OH

O

Aspartame(artificial sweetener)

OH

HN

CH3

CH3

Pseudoephedrine(decongestant)

Một số amin dùng làm thuốc

Pseudoephedrin

Acetaminophen

AspartamChlopheniramin

MỤC TIÊU HỌC TẬP

- Trình bày được định nghĩa, cấu tạo, phân loại, danh pháp của amin đơn chức

- Trình bày được các phương pháp điều chế chính của amin đơn chức

- Trình bày được các hoá tính chính của amin đơn chức

- Trình bày được cấu tạo, danh pháp, và các phản ứng đặc trưng của diamin, aminoalcol và aminophenol.

ĐẠI CƯƠNG

1. Định nghĩa

Dẫn chất hữu cơ của NH3

Tồn tại trong tự nhiên

Phân loại

amin bËc 1amin bËc 2amin bËc 3muèi amoni bËc 4

R N R'R''

R'''X -

+

2. Danh pháp

Amin bậc 1

Tên gốc hydrocarbon + amin

Tên hydrocarbon + amin

Ví dụ

Amin thơm bậc 1

Tên hydrocarbon + amin

H2N Anilin Dẫn chất của anilin

Ví dụ:

Amin bậc 2 và bậc 3

+ Amin đối xứng

Tiền tố di (tri) + tên gốc alkyl + amin

Ví dụ

+ Amin không đối xứng

* Dẫn chất thế vào N của amin bậc 1

* Gốc alkyl lớn nhất là mạch chính, các gốc alkyl khác là nhóm thế vào vị trí N

Ví dụ

Hợp chất diamin

Tên hydrocarbon + diamin

Tên gốc hydrocarbon đa hoá trị + diamin

Ví dụ

Khi amin là nhóm thế: -amino

Ví dụ

Hợp chất amoni bậc 4

N: mang điện tích dương amoni X: tên muối

Tên các gốc hydrocarbon + amoni + tên X

Ví dụ

Bài tập

Tên thông thường

- Alkylamin không có tên thông thường.

- Một số arylamin đơn giản có tên thông thường

2. Cấu trúc

- Liên kết với N: tương tự như trong phân tử NH3

- Góc liên kết C-N-C: xấp xỉ 1090

Tính không trùng vật ảnh: Amin

có 3 nhóm thế khác nhau theo

nguyên tắc có tính không trùng

vật ảnhHai đối quang

Lai hoá sp3 Lai hoá sp3

Amin có 3 nhóm thế khác nhau và 1 đôi điện tử tự do

Tuy nhiên: 2 đồng phân này có thể chuyển đổi cho nhau qua dạng trung gian→ không có đồng phân quang học

Hai đồng phân này có thể chuyển đổi cho nhau

Trạng thái trung gian

Muối amoni bậc 4: có đồng phân quang học

Cặp đối quang của muối amoni

bậc 4

Nguyên tử N của muối amoni bậc 4 có tính không trùng vật ảnh khi N gắn với 4 nhóm thê khác nhau.

MONOAMIN1.Điều chế

1.1. Alkyl hoá NH3

Muối amoni bậc 4

Sản phẩm

Amin bậc 1

Amin bậc 2

Amin bậc 3

NH2

+ 2NH3

+ NH4

+Cl-

Phương pháp Garbriel (đi từ phtalimid)

- Điều chế amin bậc 1 mà không tạo thành sản phẩm amin thế bậc 2, bậc 3

- Sử dụng phản ứng thế SN2 với dẫn chất alkyl halogenid để tạo thành liên kết C-N

-Tác nhân ái nhân chứa N là

N-kaliphtalimid

OO

OO

NN•••• ••••––

KK++

OO

OO

NN•••• ••••––

KK++

OO

OO

NHNH••••

KOHKOH

Các dạng cộng hưởng

OO

OO

NN•••• ••••–– •••• ••••RR XX

••••++

OO

OO

NN RR••••

++ •••• ••••XX••••

••••––

SSNN22

HH22NN RR++

COCO22HH

COCO22HH

Acid

hoặc base

1.2. Khử hoá hợp chất chứa Nitơ

1.2.1. Khử hoá hợp chất nitro

HNOHNO33

(88-95%)(88-95%)

ClCl

ClCl NONO22

HH22SOSO44

(95%)(95%)

1. Fe, HCl1. Fe, HCl

2. NaOH2. NaOH ClCl NHNH22

Tác nhân khử khác: H2/Ni, Sn/HCl

1.2.1. Khử hoá hợp chất nitril

CHCH33CHCH22CHCH22CHCH22BrBrNaCNNaCN

(69%)(69%)

CHCH33CHCH22CHCH22CHCH22CNCN

CHCH33CHCH22CHCH22CHCH22CHCH22NHNH22

(56%)(56%)

HH22 (100 atm), Ni (100 atm), Ni

Tác nhân khử khác:LiAlH4

1.2.2. Khử hoá hợp chất amid

Sử dụng tác nhân khử: LiAlH4

Khử amid bậc 1, bậc 2, bậc 3 về amin bậc 1, bậc 2, bậc 3 tương ứng.

(86-89%)(86-89%)

COHCOH

OO1. SOCl1. SOCl22

2. (CH2. (CH33))22NHNH

CN(CHCN(CH33))22

OO

(88%)(88%)

1. LiAlH1. LiAlH44

2. H2. H22OO CHCH22N(CHN(CH33))22

1.3. Khử hoá hợp chất carbonyl(amin hoá khử)

Cơ chế phản ứng

OOCC

RR

R'R'

++ NHNH33

fastfast

NHNHCC

RR

R'R'

++ HH22OO

HH22, Ni, Ni

NHNH22

RR

R'R' CC

HH

Ví dụ: NH3 tạo amin bậc 1 OO ++ NHNH33

HH

NHNH22

HH22, Ni, Ni

ethanolethanol

(80%)(80%)

Qua trung gianQua trung gian

NHNH

Ví dụ: amin bậc 1 tạo amin bậc 2

HH22, Ni, Ni ethanolethanol

(65%)(65%)

CHCH33(CH(CH22))55CHCH22NHNH

++ HH22NN

CHCH33(CH(CH22))55CHCH

OO

NN

CHCH33(CH(CH22))55CHCHQua trung gianQua trung gian

Ví dụ: amin bậc 2 tạo amin bậc 3

HH22, Ni, ethanol, Ni, ethanol

(93%)(93%)

++CHCH33CHCH22CHCH22CHCH

OO

NN

HH NN

CHCH22CHCH22CHCH22CHCH33

Tác nhân khử hay sử dụng: natri cyanobohydrid

NaBH3CN

Cơ chế phản ứng

2.Tính chất vật lý

- Amin có ít hơn 5C: tan trong nước

- Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn alkan nhưng thấp hơn alcol

1.3. Phản ứng thoái phân Hoffman

- Amin bậc 1 và amin bậc 2: tạo liên kết hydro làm tăng nhiệt độ sôi

Ts«i: 500C Ts«i: 340C Ts«i: 30C

3.Tính chất hoá học

3.1. Tính chất chung

- Cặp điện tử tự do trên nitơ làm amin có tính base và có tính

ái nhân

••••NN HH XX

Tính baseTính base::

••••NN

CC OOTính ái nhânTính ái nhân

RNH2 + HOH RNH3 +OH

Kb =[RNH3] [OH]

[RNH2]

+ -

+[RNH2] [H3O]

[RNH3]Ka =

H3O+RNH2HOH+RNH3

+

Ka.Kb = 10-14 , pKa + pKb = 14

- Amin có tính base mạnh hơn alcol, ether, nước.

Ví dụ: pKa của acid liên hợp của một số amin

3.1.1. Tính base

- Ảnh hưởng của nhóm thế đến tính base

+ Nhóm thế đẩy điện tử làm tăng tính base

+ Nhóm thế hút điện tử làm giảm tính base

Tuy nhiên: dialkylamin có tính base mạnh hơn trialkylamin

RN+

R

H

R

OH

H RN+

R

H

H

OH

H

OH

H

- Arylamin có tính base yếu hơn alkylamin

- Nhóm thế cho điện tử gắn vào vòng benzen làm tăng tính base của các arylamin so với anilin

NH2

D

NH2

OHOR

NHCORR

D:Nhóm cho điện tử

- Nhóm thế hút điện tử gắn vào vòng benzen làm giảm tính base của các arylamin so với anilin

NH2

W

-X -CN

-CHO -SO3H

-COR -NO2

-COOR -NR3+

-COOH

W:Nhóm hút điện tử

Tất cả các amin đều phản ứng với acid mạnh tạo thành muối tan trong nước

CH3NH2 +HCl [CH3-NH3] Cl hoÆc CH3-NH2 . HCl+ -

methylamin clohydrat methylamin

HO

HO

NH2

OH

HClH2O

HO

HO

NH3+ Cl-

OH

(R)-Norepinephrine hydrochloride(a water-soluble salt)

+

(R)-Norepinephrine(only slightly soluble in water)

3.1.2. Phản ứng alkyl hoá

•••• XX++ ••••••••

••••

••••NN RR

HH

++ XX ••••••••

••••NN RR

HH

++ ––

++NN RR••••

HH++

NHNH22 ++ ClCHClCH22

NHCHNHCH22

(85-87%)(85-87%)

NaHCONaHCO33 90°C90°C

(4 mol)(4 mol) (1 mol)(1 mol)

Ví dụ: Amin dư

Ví dụ: Dẫn chất halogen dư

++ 3CH3CH33II

(99%)(99%)

methanolmethanol tt00

CHCH22N(CHN(CH33))33

CHCH22NHNH22

++

II––

Ví dụ

3.1.3. Phản ứng oxy hoá

RNH2

R NH R

R NH OH

R NOH

R

(O)H2O2

N-alkyl hydroxylamin

N,N-dialkyl hydroxylamin (O)H2O2

R N R

R

[O]

H2O2

R N

R

R

O(+) (-)

N-oxyd amin bËc 3

Amin thơm

N N

N

C6H5

NH2

NHOH NH2

OH

NH

O

O

O

N O

NH2

m¶nh cña ®en anilin

pseudo mauvein (tÝm hoa cµ)

p-quinonquinonimin

nitrosobenzen

(O)

H2SO5

acid permonosulfuric

(O)

KMnO4 / H2SO4 ®Æc

(O)

NaClO3 / Na2Cr2O7

(O)

NaOCl (Cl2 / NaOH)

N N

N

N N

N

C6H5 C6H5

NH2

3.1.4. Phản ứng với HNO2

Tác nhân ái điện tửAcid nitrơ

Phản ứng của amin bậc 2

++••••NN OO

•••• ••••••••NN

HH

++

NN••••NN OO

•••• ••••++

HH++

HH

++

NN••••NN OO

•••• •••••••• Phản ứng tạo thành hợp chất

N-nitroso amin

(CH(CH33))22NHNH•••• NaNONaNO22, HCl, HCl

HH22OO(88-90%)(88-90%)

••••(CH(CH33))22NN

••••NN OO

•••• ••••

Ví dụ:

NN-nitrosopyrrolidin-nitrosopyrrolidin

NN

NNOO

NN-nitrosonornicotin-nitrosonornicotin

NN

NNOONN

(CH(CH33))22NN NN OO NN-nitrosodimethylamin-nitrosodimethylamin


++Tương tự phản ứng

của amin bậc 2++••••NN OO

•••• ••••••••NN

HH

HHRR

NN••••NN OO

•••• ••••++

HH

HHRR

++HH

++

NN••••NN OO

•••• ••••••••

RR

HH


NN••••NN OO

•••• ••••••••

RR

HH

HH++

NN••••NN OO

••••••••

RR

HH HH

++ ••••NN

••••NN OO

••••••••

RR

HHHH

++

++

HHHH

++••••NN

••••NN OO••••

RR

HH


++

HH

••••NN••••NN OO••••

RR

HH

++NN NN ••••RR

HH

••••OO

HH

••••++

Phản ứng tạo thành ion alkyl diazoniumIon diazonium tạo thành carbocation

++ NN NN ••••••••

RR++

Tóm lại

RNH 2 + HNO 2ROH + N 2 + H 2O

+ Amin bậc 3

N HR

RN N O

R

RHO N O+ +H2O

(CH3)2N H (CH3)2N N OHO N O+ +H2O

p-nitroso N,N-dimethyl anilin

+ Amin thơm

3.2. Một số phản ứng của amin bậc 1, bậc 2

3.2.1.Phản ứng acyl hoá

RNH 2 + CR'

O

OR" CR'

O

N H

R

RNH 2 + CR'

O

Cl CR' N H

RO

RNH 2 + CR'

O

O C R"

O

CR'

O

N H

R

RNH 2 + CR'

O

OH CR'

O

N H

R

3.2.2.Phản ứng với hợp chất cơ kim

RNH2 + CH3MgX R-NH-MgX + CH4

RNH + CH3MgX R-NH-MgX + CH4

R' R'

3.2.3.Phản ứng với sulfonylclorid

R NH2 Ar SO2 N RH

+ArSO2Cl +HCl

arylsulfonamid (I)

R NHR

Ar SO2 NR

R+ArSO2Cl +HCl

arylsulfonamid (II)

Một số sulfamid dùng trong ngành Dược

3.2.4.Phản ứng với halogen

RNH2 + X2 (- HX)

Na2CO3 / H2ORNHX

N-halogen amin

+ X2(- HX)

N,N-dihalogen amin

R NX

X

R NHR

R NR

X

N-halogen amin

+ X2 (- HX)

Na2CO3 / H2O

3.2. Tính chất riêng

3.2.1. Amin bậc 1

+ Tạo isonitril

R N H

HR N

3KOH+3HCl+ 3H2OC

Cl

Cl

Cl

H+

isonitrilC

+ Tạo imin

3.2.1. Amin thơm

- Nhóm amin hoạt hoá nhân thơm

mạnh, phản ứng thế ái điện tử vào

nhân thơm xảy ra ở tất cả vị trí

ortho và para.

- Khoá nhóm amin, phản ứng thế ái điện tử xảy ra 1 lần

-Phản ứng halogen hoá

- Phản ứng nitro hoá

- Phản ứng sulfon hoá

NH2 NH3SO4H

NH2

SO3H

NH2

SO3H

NH2SO3H

H2SO4

sulfat acid anilin

+ -180-200oC

100oC

180oC

+

(85%) (15%)

acid p-aminobenzen sulfonic

acid o-aminobenzen sulfonic

- Phản ứng acyl hoá

Chất điển hình

Một số alcaloid

Phản ứng này có ý nghĩa trong tổng hợp dẫn chất thế của anilin

DIAMIN

NH2

NH2NH2

NH2 NH2

NH2

1. Điều chế

NO2H2/Ni

H2N

H2NO2N

Các phương pháp điều chế: phần đại cương

2. Tính chất

2.1. Tính chất chung

2.2. Tính chất khác

2.2.1. Phản ứng với HNO2

- Tạo dị vòng chứa nitơ

NH2

NH2 NH2

N N OH

NN

N

H

HNO2

(NaNO2 / HX) 0-5oC

- H2O

Benzotriazol

- Tạo phẩm màu Bismark

NH2

NH2 NH2

N N NH2

H2N

H

NH2

N N

H2N

NH2

N

N N NH2

H2N

N

NH2

H2N

H N

N

N

N

NH2

NH2

H2N

H2N

NaNO2NaNO2 / HX (0-5oC)

X

+

-

-

+

(- HX)

HNO2(0-5oC)

X

(- HX)phÈm mµu Bismark

- Tạo muối diazoni

NH2

NH2

N

N

N

N

X

X

HNO2NaNO2 / HX (0-5oC)

+

-

-+

2.2.1. Phản ứng đóng vòng

NH2

NH2 NC

NH

RC RO

HO+

- 2H2O

alkyl benzimidazol

N H2

N H2 NCC

NRR

O C R

RCO+

- 2H2O

o-phenylendiamin dÉn chÊt dialkylquinoxalin

Chất điển hình

AMINOALCOL

1. Điều chế

R-CHNH2-COOC2H5 4H+ R-CHNH2-CH2OH C2H5OH+

2. Tính chất

- Tính base:

- Tính chất hoá học của 2 nhóm chức

+ Amino

+ Hydroxyl

3. Chất điển hình

3.1. Cholamin

Công thức: 2HN-CH2-CH2-OH

Điều chế

NH3+Cl-C2H4OH +H2N-C2H4OH HCl

H2C CH2

O

NH3+ H2N-C2H4OH

Tính chất hoá học

Tính chất sinh học

Có trong thành phần phospholipid: Cephalin

3.2. Cholin

Công thức: [(CH3)3N+-CH2-CH2OH]OH-

Điều chế

Tính chất hoá học

Tính chất sinh học

Hạ huyết áp, điều hoà chuyển hoá chất béo

H2C CH2

O

(CH3)3N+ [(CH3)3N-CH2-CH2-OH]OH-+

Chất dẫn truyền xung động thần kinh

AMINOPHENOL

NH2

OH

NH2

OH

NH2

OH

o-amino phenol p-amino phenolm-amino phenol

1. Điều chế

- o-aminophenol

HO

NO2

[H]

H2N

HO

- m-aminophenol

OH

OH

NH3

p, T0

OH

NH2

SO3H

NO2

NH2

SO3H

HNO3H2SO4

H2SO4

NO2

[H]

NaOH

2800C

NH2

OH

2. Tính chất

- Tính chất của nhóm –NH2

OH

NH2

OH

NH3 Cl+ HCl+ -

hoÆc + H2SO4

-NH3 HSO4+

OH

hoÆc

- Tính chất của nhóm –OH

NH2

OH

NH2

ONa+ NaOH +H2O

- Tính chất riêng

+ Dễ bị oxy hoá

OH

NH2

O

NH

O

O

K2Cr2O7

H2SO4

H2O

H +

p-amino phenol p-quinon imin p-quinon

+ Phản ứng đóng vòng

methyl benzoxazol

OH

NH2

OH

NH COCH3 NC

OCH3+(CH3CO)2O

- H2O

+ Tác dụng với CO2

OH

NH2

OH

NH2

COOH+ CO2

(PAS)

c17-new2

Documents