Transcript Les amines

Les amines - classification
RNH 2
R2NH
1o
2o
R 3N
R4N+ X-
3o
sel d’ammonium
quaternaire
© E.V. Blackburn, 2011
Nomenclature
Pour nommer les amines aliphatiques, on nomme les
groupes alkyles liés à l’azote et puis on ajoute “amine”:
(CH3)3CNH2
t-butylamine
C2H5NHCH3
éthylméthylamine
La meilleure façon de nommer les amines en employant
le nom de l’alkane et en remplaçant le “e” final par
“amine”:
CH3CH2NH2
éthanamine
C2H5NHCH3
N-méthyléthanamine
© E.V. Blackburn, 2011
Nomenclature
Quand on a une structure complèxe, on emploie le préfix
“amino” (ou “méthylamino”, “diéthylamino” etc.)
H2NCH2CH2CH2CO2H
H2NCH2CH2OH
H H
H3C N C (CH2)4CH3
CH3
acide 4-aminobutanoïque
acide -aminobutyrique
2-aminoéthanol
éthanolamine
2-méthylaminoheptane
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Nomenclature
H3C
NH 2
N
C2H5
NO 2
m-nitroaniline
3-nitrobenzénamine
N-éthyl-N-méthylaniline
N-éthyl-N-méthylbenzénamine
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Nomenclature
Pour nommer les sels des amines, on substitue ammonium
pour amine:-
+
+
2(C2H5NH 3)2 SO4
(CH3)3NH NO 3sulfate d’éthylammonium nitrate de triméthylammonium
+
C6H5NH 3 Clchlorure d’anilinium
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Propriétés physiques
Les amines tertiaires, n’ayant pas de liaison N-H, sont
incapables de former des liaisons hydrogènes du type
N-H---N.
L’association de molécules d’amines 1o et 2o par
liaison hydrogène diminue leur volatilité en
comparaison de celle des hydrocarbures de même
masse moléculaire et forme.
La solubilité dans l’eau des amines (< 6C) est
appréciable.
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Préparation - alkylation
NH 3
RX
RX
RX
RNH 2
1o
R3N
3o
RX
R2NH
2o
R4N+ X-
sel de tétraalkylammonium
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Préparation - réduction des
composés nitro
ArNO 2
métal, H +
ou
RNO 2 ou H2/catalyseur
ArNH 2
ou
RNH 2
amine 1º
NH 2
NH 2
Sn/HCl

NO 2
NH 2
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Préparation - amination
réductive
O
R
H
NH 3
R'
aldéhyde
ou cétone
R
H2/Ni
N
R'
un imine
ou
NaBH 3CN
H
R C NH 2
R'
H2N
O
NH 3
H2/Ni
amphétamine
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Préparation - réduction des
nitriles
R C N
H2
catalyseur
CN 1. LiAlH
4
RCH2NH 2
CH2NH 2
2. H+
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Préparation - dégradation de
Hofmann
-
OBr
RCONH 2 ou ArCONH 2
RNH 2 ou ArNH 2 + CO32-
amide
O
Cl2/OH-
NH 2
NH 2
phentermine
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Dégradation de Hofmann
O
R
N
H
HO -
O
H
R
N
-
H
R
Br-Br
O
R
O
-
N
Br
O
OH
H
R
-
OH
R-N=C=O
N
Br
H + Br-
HO
C O
R N
-
NBr
R-N=C=O
-
O
C O
R N H-O-H
H
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Réactions - basicité
+
RNH 2 + H3O
la base la
plus forte
+
RNH 3 + OH-
+
RNH3 + H2O
la base la
plus faible
RNH2 + H2O
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Réactions - basicité
RNH 2 + H2O
Kb =
+
RNH 3 + OH-
+
[RNH 3][OH-]
[RNH 2]
RNH 2 > NH3 > ArNH 2
Kb: CH3NH2 = 4,75x10-4, NH3 = 1,78x10-5, C6H5NH2 = 4,26x10-10
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Réactions - basicité
H
R>N: + H+
H
H+
R>N H
H
Kb: CH3NH2 = 4,75x10-4, NH3 = 1,78x10-5
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Réactions - basicité
H+
:NH 3
NH 4+
Kb = 1,78x10-5
NH 2
NH 3+
NH 2
NH 3+
H+
Kb = 4,26x10-10
NH 2
+ NH
2
+ NH2
-
+ NH2
-
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Réactions - basicité
NH 3 + H+
E
+
NH 4
+
ArNH 3
ArNH 2 + H+
Coordonnée de la réaction
© E.V. Blackburn, 2011
Effet des substituants
Les substituants liés au cycle aromatique qui attirent
les électrons diminuent la bascité des amines.
Les substituants qui répoussent les électrons augmentent
la basicité des amines.
NH 2
NH 2
CH3
NO 2
Kb = 1,2x10-9
Kb = 10-13
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Action de l’acide nitreux
RNH 2 + NaNO 2 + HX
RNH2
RN 2+ X-
N2
1. NaNO2/H+
ROH

2. H2O/
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Composés diazoïques aromatiques
-5C
ArNH 2 + NaNO 2 + 2HX
+
ArN
HONO + H 3O+
H
Ar N :
H
Ar
NO
H+ Ar
N N=OH +
H
+
Ar-N=N-OH
2H2O + +NO
H2O: H
+
N
Ar
NO
H
+
N N=O
H
H2O:
N: X- + NaX + 2H 2O
H
Ar
N N=O
H
Ar-N=N-OH
+
Ar-N=N-OH 2
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La réaction de Sandmeyer
NO 2
HBr
NH 2
NaNO 2
-5C
NO 2
NO 2
CuBr
N2+ Br-
Br
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La réaction de Gattermann
NO 2
HCl
NH 2
NaNO 2
-5C
NO 2
Cu/HCl
N2+ Cl-
NO 2
Cl
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Composés diazoïques
aromatiques
ArN 2+
ArN 2+
-
X
-
-
X +I
HBF 4
ArN2+
ArN 2+
-
X
KI
ArI + N2 + X-
BF4-

ArF + BF3 + N2
CuCN
ArCN + N 2
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Composés diazoïques
aromatiques
Synthèse des phénols
ArN 2+ X-
H2O
H2SO4
ArOH + N2

Substitution par H
ArN 2+ X- + H3PO2 + H2O
ArH + N 2 +
H3PO3 + HX
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Synthèse des trois
bromotoluènes
CH3
CH3
CH3
FeBr3
Br
+
Br2
Eb = 182 o
Br
Eb = 185 o
oops...
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Synthèse des bromotoluènes
CH3
CH3
CH3
NO 2
+
HNO 3
H2SO4
NO 2
Eb = 222
o
CH3
Eb = 238 o
1. Sn/H+
2. NaNO 2/HBr/-5 o
3. CuBr
CH3
Br
Br
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Synthèse du m-bromotoluène
CH3
CH3
HNO 3
Sn/H +
CH3
CH3
(CH3CO) 2O
H2SO4
NO 2
CH3
Br2/FeBr3
OH-
Br
NHCOCH 3
NHCOCH 3
CH3
NH 2
CH3
NaNO 2
Br
NH 2
CH3
H+
-5C
Br
N2+ Cl-
H3PO2
Br
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Couplage des sels de
diazonium
Une attaque électrophile:
N2+ Cl+
N(CH 3)2
(H3C)2N
N N
p-(diméthylamino)azobenzène
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HO
HO 2C
N N
NO 2
jaune R d'alizarine
SO3Na
N N
NH 2
H2N
N N
rouge congo
NaO 3S
© E.V. Blackburn, 2011
Préparation des amides
substituées
© E.V. Blackburn, 2011
Nomenclature des amides
substituées
CH3CNHC 2H5
O
N-éthylacétamide
O
NHCCH 3
acétanilide
N(CH 3)2
O
N,N-diméthylbenzamide
O
NHC
benzanilide
© E.V. Blackburn, 2011
L’acide sulfanilique
+
NH 3
NH 2
?
SO3H
F > 280-300o
OH- - soluble
H+ - insoluble
SO3-
ion dipolaire
un
zwittérion
“zwitter” - hermaphrodite
© E.V. Blackburn, 2011
Médicament sulfa
NH 2
NHCOCH 3
NHCOCH 3
ClSO 3H
(CH3CO) 2O
SO2Cl
NH 3
NH 2
NHCOCH 3
H2O/H+
sulfanilimide
SO2NH 2
SO2NH 2
© E.V. Blackburn, 2011
Propriétés spectroscopiques
N-H - élongation
3300 à 3500 cm-1
les amines 1o présentent 2 pics de forte
intensité
RMN - les H résonnent en donnant des pics (parfois élargis)
presque n’importe où dans la zone afférante à
l’hydrogène
© E.V. Blackburn, 2011