Bài tập amin phản ứng với HNO2 và phản ứng thế ở nhân thơm của anilin

X tác dụng HNO₂ thu được chất Y có công thức là C₄H₁₀O => X là amin no bậc 1 => Loại D

Y₁ không có phản ứng tráng bạc => Y₁ là xeton

=> Y là ancol bậc II

=> X là amin bậc I có nhóm NH₂ đính vào C bậc II => loại A và C

Vậy X là butan-2-amin: CH₃-CH₂-(NH₂)-CH₂-CH₃

amin thơm  có ứng dụng quan trọng để tạo chất màu công nghiệp với dung dịch hỗn hợp NaNO₂ và HCl ở nhiệt độ thấp.

Dung dịch brom tạo kết tủa trắng với anilin.

Metylamin tác dụng được với HCl, FeCl₂, NaNO₂/HCl.

Anilin là bazơ nên không tác dụng được với NaOH

Để phân biệt anilin và etylamin ta dùng dung dịch brom vì Etylamin không tác dụng còn Anilin tạo kết tủa trắng

Ngoài ra có thể dùng quỳ tím vì etylamin làm quỳ tím chuyển xanh còn Alinin thì không làm quỳ chuyển màu

Xét đáp án A:

- benzen không có hiện tượng.

- anilin phản ứng tạo kết tủa trắng.

- stiren làm mất màu dd brom tạo dung dịch trong suốt.

1 đúng alinin tác dụng với nước brom thu được 2,4,6-tribromalinin kết tủa trắng

2 sai vì anilin có tính bazơ yếu hơn amoniac

3 đúng

4 đúng alinin là bazơ yếu nên không làm quỳ tím chuyển màu.

A đúng vì phenol phản ứng với NaOH tạo dung dịch đồng nhất còn alinin thì không nên tách làm 2 lớp

B đúng vì HCl không phản ứng với phenol (dd phenol tách làm 2 lớp) còn anilin tác dụng với HCl tạo dd đồng nhất.

C đúng vì phenol ít tan trong nước lạnh nên 2 chất vào nước, với phenol tạo dung dịch đục, với anilin hỗn hợp phân hai lớp.

CH₃NH₂ + HNO₂ → CH₃OH + N₂ + H₂O

 0,2 mol                  →                0,2 mol

=> V = 0,2.22,4 = 4,48 lít

Phương trình phản ứng :

C₆H₅NH₂  +  NaNO₂  + 2HCl    \(\buildrel {0 - {5^o}C} \over
\longrightarrow {C_6}{H_5}{N_2}^ + C{l^ - }\) +   2H₂O   +  NaCl    (1)

mol:           0,02          0,02                                     0,02

      Theo (1) và giả thiết ta có :

\({n_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{\rm{N}}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}}} = {n_{{\rm{NaN}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}} = {n_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}^ + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}} = 0,02\,\,mol.\)

Hiệu suất 80% => thực tế cần dùng là

\({n_{{\rm{NaN}}{{\rm{O}}_{\rm{2}}}}} = {n_{{{\rm{C}}_{\rm{6}}}{{\rm{H}}_{\rm{5}}}{{\rm{N}}_{\rm{2}}}^ + {\rm{C}}{{\rm{l}}^ - }}} = 0,02.{{100} \over {80}} = 0,025\,\,mol.\)

      Đặt CTPT của amin X là C_xH_yN_t , theo giả thiết ta có :

\({{14t} \over {12x + y}} = {{23,73} \over {100 - 23,73}} \Rightarrow 12x + y = 45t \Rightarrow \left\{ \matrix{
x = 3 \hfill \cr
y = 9 \hfill \cr
t = 1 \hfill \cr} \right.\)

      Vậy CTPT của amin X là C₃H₉N. Theo giả thiết X tác dụng với dung dịch hỗn hợp gồm KNO₂ và HCl thu được ancol Y. Oxi hóa không hoàn toàn Y thu được xeton Z suy ra X là CH₃CH₂CH₂NH₂.

      Sơ đồ phản ứng :

CH₃CH₂CH₂NH₂$\xrightarrow{{KN{O_2} + \,HCl}}$CH₃CH₂CH₂OH$\xrightarrow{{{\text{[}}O],\,\,{t^o}}}$  CH₃CH₂CHO

  Y là propan-1-ol => C sai

Đặt CTPT trung bình của 2 amin là \({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}\).

Phương trình phản ứng :

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}\)   +   HNO₂\(\to \)   

\({C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}OH\)  +   H₂O   +   N₂  (1)

mol:             0,2                            \( \leftarrow \)                                          0,2

Theo (1) và giả thiết ta có :

\({n_{{C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}}} = {n_{{{\text{N}}_{\text{2}}}}} = 0,2\,\,mol \Rightarrow {M_{{C_{\overline n }}{H_{2\overline n  + 1}}N{H_2}}} = \dfrac{{11,8}}{{0,2}} = 59\,\,gam/mol \Rightarrow \overline n  = 3\)

- Trường hợp 1 : Một amin là CH₃NH₂ amin còn lại là C_nH_2n+1NH₂, vì hai amin có số mol bằng nhau nên % về số mol của chúng đều là 50%. Ta có :

\(\overline n  = 1.50\%  + n.50\%  = 3 \Rightarrow n = 5\)\( \Rightarrow \) C_nH_2n+1NH₂ là C₅H₁₁NH₂ loại vì không có đáp án

- Trường hợp 2 : Một amin là C₂H₅NH₂ amin còn lại là C_nH_2n+1NH₂, tương tự trường hợp 1 ta có :

\(\overline n  = 2.50\%  + n.50\%  = 3 \Rightarrow n = 4\)\( \Rightarrow \) C_nH_2n+1NH₂ là C₄H₉NH₂.

+) Đặt công thức trung bình của 2 amin là $\overline R N{H_2}$.

+)Sơ đồ phản ứng :

              $\overline R N{H_2}\,\,(a\,\,mol)\buildrel { + HN{O_2}} \over
\longrightarrow \left\{ \matrix{
\overline R OH\,\,(a\,\,mol) \hfill \cr
{H_2}O\,\,\,\,(a\,\,mol) \hfill \cr} \right.\buildrel { + Na} \over
\longrightarrow \,{1 \over 2}{H_2}\,\,(a\,\,mol)$

n_H2 = 0,075 mol    

Theo sơ đồ ta thấy số mol 2 amin là 0,15 mol.

Vậy $\overline R + 16 = {{7,45} \over {0,15}} = 49,67 \Rightarrow \overline R = 33,66 \Rightarrow \left\{ \matrix{
{R_1}\,:\,{C_2}{H_5} - \hfill \cr
{R_2}\,:\,\,{C_3}{H_7} - \hfill \cr} \right.$

C₆H₅NH₂ phản ứng với dung dịch hỗn hợp HCl và HNO₂ ở 0-5^oC tạo ra muối điazoni (C₆H₅N₂Cl).

C₂H₅NH₂+ HNO₂ \(\buildrel {HCl} \over
\longrightarrow \)C₂H₅OH + N₂ + H₂O

=> Y là C₂H₅OH

C. sai vì C₂H₅OH tác dụng với Na

C₃H₁₁N tác dụng với dung dịch HNO₂ (t^o thường) tạo ra ancol là những amin bậc I

CTCT:

CH₃-CH₂ -CH₂-NH₂

CH₃- CH(NH₂)-CH₃

C₆H₅NH₂ phản ứng với dung dịch hỗn hợp HCl và HNO₂ ở 0 - 5^oC tạo ra muối điazoni.

Y tác dụng với Na nhưng không tác dụng với NaOH => Y là ancol

=> X là amin no, bậc I

C₄H₁₁N tác dụng với dung dịch HNO₂ (t^o thường) tạo ra ancol là những amin bậc I

CTCT:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-NH₂

CH₃-CH₂-CH(NH₂)-CH₃

(CH₃)₂CH-CH₂-NH₂

(CH₃)₃C-NH₂