Các hợp chất hữu cơ có nitơ

- Các hợp chất hữu cơ có nitơ.
- Các hợp chất nitro.
- Cấu tạo.
- Là dẫn xuất thu được khi thế nguyên tử H trong phân tử hiđrocacbon bằng nhóm nitro -NO 2.
- Trong phân tử của hợp chất nitro có mối liên kết trực tiếp giữa 2 nguyên tử C - N và nguyên tử N có hoá trị IV..
- Công thức cấu tạo được biểu diễn:.
- Các hợp chất nitro là những chất rắn hoặc lỏng, ít tan trong nước..
- a) Nhiều hợp chất nitro kém bền, khi đun nóng hoặc va chạm có thể bị phân tích và tự bốc cháy, phản ứng cháy không cần oxi ngoài..
- Điều chế.
- Các hợp chất nitro được điều chế bằng phản ứng nitro hoá các hiđrocacbon..
- Cũng có thể xem amin như dẫn xuất của hiđrocacbon khi thay thế nguyên tử H bằng nhóm NH 2.
- Tùy theo số nhóm NH 2 ta có monoamin, điamin,….
- Trong phân tử amin (giống trong phân tử NH 3.
- thể hiện tính bazơ..
- nghĩa là làm tăng tính bazơ.
- Amin bậc cao có tính bazơ mạnh hơn amin bậc thấp..
- Nếu R là nhân benzen, có khuynh hướng hút electron, ngược lại làm giảm tính bazơ của amin (tính bazơ yếu hơn NH 3.
- a) Các amin mạch hở: Những chất đơn giản nhất (CH 3 - NH 2 , C 2 H 5 - NH 2 ) là những chất khí, tan nhiều trong nước, có mùi đặc trưng giống NH 3.
- Khi khối lượng phân tử tăng dần, các amin chuyển dần sang lỏng và rắn, độ tan trong nước cũng giảm dần..
- b) Các amin thơm: là những chất lỏng hoặc chất tinh thể, có nhiệt độ sôi cao, mùi đặc trưng, ít tan trong nước..
- Nói chung amin là những bazơ yếu, có phản ứng tương tự NH 3 .
- a) Tính bazơ.
- Các amin mạch hở tan được trong nước cho dung dịch có tính bazơ..
- Anilin (C 6 H 5 - NH 2 ) và các amin thơm khác do tan ít trong nước, không làm xanh giấy quỳ..
- Phản ứng với axit tạo thành muối..
- Các muối của amin là chất tinh thể, tan nhiều trong nước.
- b) Các điamin: Các điamin có thể tham gia phản ứng trùng ngưng với các điaxit tạo thành polime (xem phần điaxit).
- Nhóm NH 2 có ảnh hưởng hoạt hoá nhân thơm và định hướng thế vào vị trí o-, p-..
- Do ảnh hưởng của nhóm NH 2 , tính bền của nhân benzen giảm xuống, dễ bị oxi hoá (ví dụ bằng hỗn hợp K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 ) cho nhiều sản phẩm khác nhau.
- a) Khử hợp chất nitro bằng hiđro mới sinh:.
- b) Phản ứng giữa NH 3 với R - X (X = Cl, Br, I).
- Phản ứng có thể tiếp tục cho amin bậc cao:.
- Là chất khí, có mùi giống NH 3 , tan nhiều trong nước, trong rượu và ete..
- Là chất khí (nhiệt độ sôi = 16,6 o C), tan vô hạn trong nước, tan được trong rượu, ete..
- Là chất tinh thể, nhiệt độ sôi = 42 o C..
- Được dùng để chế nhựa tổng hợp poliamit, sợi tổng hợp..
- Là chất lỏng như dầu, nhiệt độ sôi = 184,4 o C.
- ít tan trong nước nhưng tan tốt trong axit do tạo thành muối.
- Dạng ortho và meta là chất lỏng.
- Dạng para là chất kết tinh..
- Amit có thể được coi là dẫn xuất của axit cacboxylic khi thế nhóm OH bằng nhóm amin (NH 2 ) hay các nhóm R - NH, (R) 2 N..
- Amit của axit fomic là chất lỏng, các amit khác là chất rắn..
- Amit được điều chế bằng phản ứng giữa NH 3 với dẫn xuất thế clo của axit hoặc với este..
- Ure là chất tinh thể, có tính bazơ yếu (do nhóm NH 2.
- Trong công nghiệp, ure được điều chế bằng phản ứng..
- Cấu tạo:.
- Aminoaxit là hợp chất hữu cơ tạp chức, có chứa cả nhóm -NH 2 (bazơ) và nhóm - COOH (axit) trong phân tử..
- Có thể coi aminoaxit là dẫn xuất thế NH 2 vào nguyên tử H ở gốc R của axit cacboxylic, khi đó nhóm NH 2 có thể đính vào những vị trí khác nhau (a, b, g.
- Các aminoaxit có trong các chất anbumin tự nhiên đều là a-aminoaxit..
- Có những aminoaxit trong đó số nhóm NH 2 và số nhóm COOH không bằng nhau..
- Phần lớn đều tan trong nước, ít tan trong dung môi hữu cơ..
- a) Vừa có tính axit, vừa có tính bazơ.
- Trong dung dịch tự ion hoá thành lưỡng cực:.
- Phản ứng este hoá với rượu..
- b) Phản ứng trùng ngưng tạo polipeptit - Trùng ngưng giữa 2 phân tử tạo đipeptit..
- Điều chế..
- b) Tổng hợp.
- Từ dẫn xuất halogen của axit..
- Tổng hợp nhờ vi sinh vật..
- a) Các aminoaxit thiên nhiên có trong protein - Glixin: H 2 N - CH 2 - COOH.
- Là tinh thể không màu, tan trong nước, cho vị chua.
- Khi trùng ngưng tạo thành poliamit dùng để chế tạo tơ capron..
- Khi trùng ngưng tạo thành polime để chế tạo sợi tổng hợp enan..
- Thành phần - cấu tạo.
- Protein là những polime thiên nhiên cấu tạo từ các phân tử aminoaxit trùng ngưng với nhau..
- Sự tạo thành protein từ các aminoaxit xảy ra theo 3 giai đoạn..
- Giai đoạn 1: Tạo thành chuỗi polipeptit nhờ sự hình thành các liên kết peptit..
- Giai đoạn 2: Hình thành cấu trúc không gian dạng xoắn (như lò xo) của chuỗi polipeptit nhờ các liên kết hiđro giữa nhóm của vòng này với nhóm - NH - của vòng tiếp theo..
- Với cách cấu tạo như vậy từ hơn 20 aminoaxit đã tạo thành hàng ngàn chất protein khác nhau về thành phần, cấu tạo trong mỗi cơ thể sinh vật.
- Mỗi phân tử protein với cấu hình không gian xác định, với nhóm chức bên ngoài hình xoắn mang những hoạt tính sinh học khác nhau và thực hiện những chức năng khác nhau trong hoạt động sống của cơ thể..
- a) Các protein khác nhau tạo thành những cuộn khác nhau.
- b) Tính tan: rất khác nhau.
- Có chất hoàn toàn không tan trong nước (như protein của da, sừng, tóc…).
- Có protein tan được trong nước tạo dung dịch keo hoặc tan trong dung dịch muối loãng..
- Vì trong phân tử protein còn có nhóm - NH 2 và - COOH tự do nên có tính bazơ và tính axit tuỳ thuộc vào số lượng nhóm nào chiếm ưu thế..
- Trong dung dịch, protein có thể biến thành ion lưỡng cực + H 3 N - R - COO.
- f) Phản ứng có màu của protein.
- Tương tự peptit và aminoaxit, protein tham gia phản ứng cho màu..
- Phản ứng biure: Cho protein tác dụng với muối đồng (CuSO 4 ) trong môi trường kiềm cho màu tím do sự tạo thành phức chất của đồng (II) với hai nhóm peptit..
- Phản ứng xantoproteinic: Cho HNO 3 đậm đặc vào protein sẽ xuất hiện màu vàng..
- Nguyên nhân do phản ứng nitro hoá vòng benzen ở các gốc aminoaxit tạo thành các hợp chất nitro dạng thơm có màu vàng..
- a) Protein đơn giản: chỉ cấu tạo từ các aminoaxit, khi thuỷ phân hầu như không tạo thành các sản phẩm khác.
- Anbumin: Gồm một số protein tan trong nước, không kết tủa bởi dung dịch NaCl bão hoà nhưng kết tủa bởi (NH 4 ) 2 SO 4 bão hoà.
- Có trong lòng trắng trứng, sữa..
- Globulin: Không tan trong nước, tan trong dung dịch muối loãng, đông tụ khi đun nóng.
- Có trong sữa, trứng..
- Prolamin: Không tan trong nước, không đông tụ khi đun sôi.
- Có trong lúa mì,ngô..
- Gluein: Protein thực vật tan trong dung dịch kiềm loãng.
- Có trong thóc gạo..
- Histon: Tan trong nước và dung dịch axit loãng..
- Tan trong nước, axit loãng và kiềm.
- b) Các protein phức tạp: Cấu tạo từ protein và các thành phần khác không phải protein.
- Nucleoprotein: trong thành phần có axit nucleic.
- Có trong nhân tế bào động, thực vật..
- Chromoprotein: có trong thành phần của máu..
- Glucoprotein: trong thành phần có hiđratcacbon..
- Lipoprotein: trong thành phần có chất béo..
- Một phần khác để tổng hợp các hợp chất khác chứa nitơ như axit nucleic, kích thích tố…Một phần bị phân huỷ và bị oxi hoá để cung cấp năng lượng cho cơ thể..
- Đồng thời với quá trình tổng hợp, trong cơ thể luôn xảy ra quá trình phân huỷ protein qua các giai đoạn tạo thành polipeptit, aminoaxit rồi các sản phẩm xa hơn, như NH 3 , ure O = C(NH 2 ) 2 tạo thành CO 2 , nước…Quá trình tổng hợp protein tiêu thụ năng lượng, quá trình phân huỷ protein giải phóng năng lượng.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt