유기화학실험 | Identification of Amines

 

 

 

TIP

 

 

1. 아민을 구별 짓는 실험 방법들에 대해 알아본다
2. 염화벤젠술포닐을 아민과 반응시켜 아민을 구별해내는 실험인 Hinsberg Test에 대해 알아본다.

 

 

 

아민(Amine)은 ammonia, NH₃의 유기 유도체이며, 이는 알코올과 ether를 물의 유도체로 생각하는 것과 동일한 개념이다. Ammonia처럼, 아민은 질소 원자에 고립전자쌍을 가지고 있으며, 이 고립 전자쌍으로 인해 아민은 염기성이고 친핵성이다. 실제로 곧 볼 수 있는 바와 같이 아민 화학의 거의 대부분은 이 고립 전자쌍의 존재에 의존한다. 예를 들면 trimehylamine은 동물 조직에서 생기고, 많은 물고기에서 나는 특이한 냄새의 한 원인이다. Nicotine은 담배에 들어 있으며, cocaine은 남아메리카의 코카 나무에서 발견되는 흥분제이다.

 

 

암모니아 분자의 수소 한 개를 알킬기로 바꾸면 아민(amine), RNH₂이 된다. 그리고 이 아민이나 암모니아 분자의 수소 원자를 아실기(acyl group)로 치환 시키면 아미드(amide), RCONH₂가 된다.

 

아민류는 동식물에 널리 분포되어 있고 생리적으로 활성이 있다. 아민의 명명은 아민의 유도체명으로 알킬기 다음에 아민을 붙여서 부른다. 또 아미드는 산의 이름에 아미드를 붙이면 된다.

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실험방법(Amine의 확인)

1. Hinsberg Test

① 시험관에 10% 수용성 sodium hydroxide 10㎖와 benzenesulfonyl chloride 14～15 방울과 amine 8～10방울을 떨어뜨린다. 흔들면서 어느 반응을 주목하라.

 

② benzenesulfonyl chloride의 불쾌한 냄새가 감지되지 않을 때까지 흔들면서 혼합물을 데운다. 용액을 식힌후 spoid로 조금 받아 내어 pH 종이에 떨어뜨려 염기성인가를 확인한다. 침전이 생기면 물을 가하여 희석시킨후 다시 흔든다. 그래도 침전이 녹지 않으면 2치환 sulfoamide가 있음을 의미한다.(시료가 2차 아민)

 

③ 물로 희석한 후 침전이 사라졌거나 처음부터 침전이 생기지 않는다면 진한 염산으로 반응 혼합물을 산성화시키고 잘 흔들면서 실온까지 냉각시키고 결과를 관찰한다. 이때 침전이 생기면 suction filter로 그것을 모으고 물로 씻는다.(시료가 1차 아민)

 

④ 이렇게 해서도 아무 변화가 없다면 처음 아민 시료는 3차 아민이다.

 

2. Nitrous acid test :  아질산 실험

① 8방울의 진한 황산이 든 2㎖의 물에 0.1g의 아민을 녹인다.

 

② 10%질산나트륨2㎖를 다른 시험관에서 냉각시킨다.

 

③ 3번째 시험관에 0.1g 베타나프탈렌을 녹인 수산화나트륨2㎖를 역시 냉각한다.

 

④ Sodium nitrite 용액을 아민이 든 시험관에 넣는다.

 

⑤ Gas 가 발생하면 1차 아민이다.

 

⑥ 노랑색 oil이나 노랑색 고체가 생기면 보통 2차 아민이다.

 

⑦ 아무런 반응이 없으면 3차 아민이다.

 

3. Acetylation in Water : The Lumiere-Barbier Method

① 25㎖의 water에 1㎖의 HCl을 가하고 이 희석된 산에 1㎖의 cyclohxylamine or primary arylamine을 녹인다.

 

② 따로 6㎖의 물에 2g의 sodium acetate 결정을 녹인 용액을 준비해두어 곁에 놓아 둔다

 

③ Amine hydrochloride 용액을 50℃까지 가열하고 1.2㎖의 acetic anhydride를 가한 후 anhydride가 잘 녹을 수 있도록 혼합물을 잘 흔들어 준다.

 

④ 한참후 sodium acetate solution을 가하고 반응물을 철저히 혼합시킨다.

 

⑤ 몇 분후 반응 혼합물을 식히고 결정이 생기도록 저어준다.

 

⑥ 흡인 여과에 의해 결정을 모은다.

 

⑦ 이 결정의 녹는점을 측정한다.

 

4. Acetylation with Acetic Anhydride

① 커다란 test tube에 있는 1㎖의 amine에 조심스럽게 3㎖의 acetic anhydride를 가하고 어떤 온도 변화를 관찰한다.

 

② 3～4분 동안 solution을 서서히 끓이고 조금 식힌후 10㎖의 차가운 물을 가한다. 끓는점까지 용액을 가열하고 tube를 흔들면서 식혀준다.

 

③ 결정이 형성되지 않으면 암모니아로 용액을 중성화시킨다.

 

④ 어떤 arylamine의 acetyl derivative는 느리게 결정화되며, simple alkilamine의 acetyl derivative는 실내 온도에서 oil이다.

 

 

 

[유기화학실험]Identification of Amines 레포트