شیمی

از میان ترکیبات آلی که خصلت بازی قابل ملاحظه ای دارند ( آنهایی که می توانند رنگ تورنسل را آبی کنند ) ، مهمترین آنها آمینها هستند . آمین دارای فرمول کلی RNH2 -  R2NH  یا R3N است که در آن R یک گروه آلکیل یا آریل می باشد . بر حسب شمار گروههای متصل به نیتروژن ، آمینها به سه دسته نوع اول ، نوع دوم و نوع سوم تقسیم می شوند . آمینهای مختلف از نظر خواص بنیادی شان ( قدرت بازی و هسته دوستی همراه آن ) شباهت زیادی به هم دارند . اما در بسیاری از واکنشهایشان ، فراورده های نهایی به تعداد اتمهای هیدروژن متصل به اتم نیتروژن بستگی دارد .

تستهای شناسایی آمینها :

1 ) pH محلول آبی و آزمون حلالیت :

چنانچه ترکیبی در آب محلول باشد ، با حل کردن مقداری از آن در آب ، محلول آبی آن را تهیه کرده و با کاغذ لیتموس pH آن را بررسی نمایید . چنانچه ترکیب آمین باشد ، قلیایی است و pH محلول بالاست . اگر در آب حل نشود ، آن را در محلول اتانول  - آب و یا دی اکسان – آب حل کرده و آزمون بالا را انجام دهید . آمینهای آلیفاتیک نوع اول ، دوم ، سوم و آمینهای آروماتیک نوع اول در محلول هیدروکلریک اسید 5 درصد محلول هستند . ترکیبی که در آب نامحلول بوده ولی در محلول هیدروکلریک اسید 5 درصد حل شود ، یک آمین است .

2 ) آزمون یا تست هینزبرگ ( Hinsberg Test ) :

به کمک این آزمون می توان آمین های نوع اول ، دوم و سوم را از هم تشخیص داد . این آزمون بر این اساس استوار است که آمینهای نوع اول و دوم با آرن سولفونیل هالیدها ترکیب شده ، تولید سولفون آمیدهای N – استخلافی می کنند . محصول این واکنشها ؛ سولفون آمید یک استخلافی ( از آمین نوع اول ) و سولفون آمید دو استخلافی ( از آمین نوع دوم ) می باشد . سولفون آمید یک استخلافی در محلول بازی انحلال پذیری دارد ، اما سولفون آمید دو استخلافی در محلول بازی حل نمی شود ، زیرا هیدروژن اسیدی ندارد . بنابراین در واکنش با باز نمی تواند نمک ( محلول ) تشکیل دهد . و آمینهای نوع سوم فاقد هیدروژنهای آمینو هستند ، بنابراین در این شرایط واکنش پذیری ندارند . این واکنشها در شکل زیر نشان داده شده اند .

واکنشهای تست هینزبرگ :

نکته : سولفون آمید برخی از آمینهای نوع اول ، نمک سدیم نامحلول دارند . که این امر ممکن است ناشی از مصرف اشتباه آمین نوع دوم به جای نوع اول باشد .

روش کار شناسایی آمینها ( هینزبرگ ) :

۱/۰ میلی لیتر از آمین مایع ( حدود 3 قطره ) یا 1/0 گرم آمین جامد و 2/0 میلی لیتر بنزن سولفونیل کلرید ( 4 الی 5 قطره ) و 5 میلی لیتر محلول سدیم هیدروکسید 10 درصد را در یک لوله آزمایش کوچک ریخته ، درب لوله را بسته و آن را به مدت 3 الی 5 دقیقه تکان دهید . سپس درب لوله را برداشته و در حالی که آن را تکان می دهید ، به مدت یک دقیقه بوسیله حمام بخار حرارت دهید . بعد لوله را سرد کرده و با کاغذ لیتموس آن را امتحان کنید . چنانچه محیط قلیایی نباشد ، محلول NaOH بیشتری بریزید ، تا بازی شود . می توانید به کمک 1 الی 2 میلی لیتر آب مقطر آن را رقیق کنید . اگر رسوب یا لایه روغنی ایجاد شود ، ممکن است سولفون آمید دو استخلافی تشکیل شده باشد ، و آمین مورد نظر یک آمین نوع دوم است . لایه روغنی یا رسوب را با سرریز کردن جدا کرده و حلالیت آن را در HCl غلیظ بررسی نمائید . ( سولفون آمید دو استخلافی در HCl غلیظ حل نمی شود . ) اگر پس از رقیق کردن رسوب یا لایه روغنی باقی نماند ،  با دقت به محلول ، HCl غلیظ اضافه کرده و با کاغذ pH آن را از نظر اسیدی بودن بررسی کنید . اگر رسوب تشکیل شود ، دلیل بر وجود سولفون آمید تک استخلافی است . یعنی مجهول آمین نوع اول است . اگر موارد ذکر شده مشاهده نشود ، یعنی واکنشی انجام نشود ، دلیل بر وجود یک آمین نوع سوم است .

3 ) آزمون نیتروس اسید یا نیترو اسید :

آزمون نیتروس اسید ( نیترو اسید ) برای شناسایی آمینهای مختلف از هم مورد استفاده قرار می گیرد . این واکنشها به تفکیک نوع آمین در قالب واکنشهای زیر نشان داده شده است .

واکنش آمینهای آروماتیک نوع اول :

واکنش آمینهای نوع دوم ( اعم از آلیفاتیک و آروماتیک ) :

واکنش آمینهای آلیفاتیک نوع سوم :

واکنش آمینهای آروماتیک نوع سوم :

روش کار شناسایی آمینها ( نیترو اسید ) :

حدود 50 میلی گرم از آمین جامد یا 3 قطره از آمین مایع را در 2 میلی لیتر هیدروکلریک اسید 3 نرمال ( می توان از HCl  ده درصد نیز استفاده کرد . ) حل کرده و محلول را ، در حمام یخ به دمای 0 الی 5 درجه سلسیوس برسانید و حدود 5 قطره محلول آبی سرد NaNO2 بیست درصد به آن اضافه کنید .

الف ) خروج فوری گاز بیرنگ دلالت بر وجود آمین نوع اول آلیفاتیک دارد .

ب ) تشکیل مایع یا روغن نامحلول زرد تا نارنجی دلیل بر وجود یک آمین آروماتیک یا آمین آلیفاتیک نوع دوم است . ( زرد کمرنگ یا نارنجی کمرنگ دلیل بر حضور آمین نوع دوم نیست . )

ج ) چنانچه محلول زرد رنگ شود ، این حالت دلالت بر وجود آنیلین دو استخلافی دارد که در موقعیت پارا استخلاف ندارد . با خنثی کردن مخلوط با NaOH ده درصد رسوب سبز رنگ به دست می آید .

د ) اگر گازی بیرنگ خارج نشود و محلول یا روغن زرد رنگ تشکیل نشود ، ممکن است یک آمین آروماتیک نوع اول وجود داشته باشد . در چنین مواردی چند قطره محلول سرد واکنش را به محلول سردی از 1/0 گرم β – نفتول در 4 میلی لیتر  NaOH ده درصد اضافه کنید . تشکیل رنگ نارنجی تا قرمز دلیل بر وجود آمین آروماتیک نوع اول می باشد .

ه ) چنانچه هیچ یک از واکنشهای اشاره شده صورت نگیرد ، در این صورت احتمالاً با یک آمین آلیفاتیک یا آمین آروماتیک نوع سومی که در موقعیت پارا استخلاف دارد روبرو هستیم .

4 ) آزمون سریع مس ( ll ) سولفات :

یکی از ساده ترین روشهایی که می توان از آن برای شناسایی آمین ها استفاده کرد ، استفاده از مس ( ll ) سولفات آبی است . مجاورت آمینها با این ماده باعث ایجاد واکنش شده و اغلب تولید کمپلکس های آبی رنگ تا سبز متمایل به آبی می کند . تولید کمپلکس و در نتیجه ایجاد رنگ دلیل بر مثبت بودن آزمون است . واکنش آمینها با مس ( ll ) سولفات را می توان به صورت زیر نوشت :

5 ) تهیه مشتق جامد برای آمینها :

سودمندترین مشتقات برای آمینهای نوع اول و دوم ، مشتق بنزآمید ، استامید و پاراتولوئن سولفون آمید است . متداولترین مشتق برای آمینهای نوع اول ، دوم و سوم مشتق پیکرات است . مفیدترین مشتق برای آمینهای نوع سوم مشتق متیودید است .

الف ) روش تهیه مشتق بنزآمید :

مقدار 5/0 گرم آمین را در 5 میلی لیتر پیریدین و 10 میلی لیتر بنزن حل کنید . قطره قطره ، 5/0 میلی لیتر بنزوییل کلرید به آن اضافه کرده و مخلوط را به مدت 30 دقیقه در دمای 60 الی 70 درجه سلسیوس در حمام آب ، گرم کنید . سپس محلول را در 100 میلی لیتر آب ریخته و لایه بنزنی و آبی را از هم جدا کنید . لایه آبی را یک بار با 10 میلی لیتر بنزن شستشو داده و لایه های بنزنی را با هم مخلوط کنید . سپس آن را ابتدا با آب و بعد با محلول سدیم کربنات 5 درصد بشویید و در مجاورت منیزیم سولفات ، خشک کنید . جسم خشک کننده را صاف کرده و بنزن را تقطیر کنید . پس از آنکه حجم به 3 الی 4 میلی لیتر رسید به مخلوط20 میلی لیتر هگزان اضافه کرده و جسم جامد تشکیل شده را صاف کنید .  

ب ) روش تهیه مشتق پیکرات :

2/0 گرم مجهول را در 5 میلی لیتر اتانول حل کرده و 5 میلی لیتر محلول اشباع پیکریک اسید در اتانول به آن اضافه کنید . محلول را حرارت دهید ، تا به جوش آید و بگذارید در دمای اتاق سرد شود . رسوبات را با قیف بوخنر صاف کرده و با کمی اتانول سرد آن را بشویید .

 

نوشته شده در سه شنبه دهم اسفند 1389ساعت 20:9 توسط مهرنوش یادگاری ( گروهای آموزشی )| |

Design By : nightSelect.com