Przejdź do zawartości

Próba Hinsberga

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Próba Hinsbergareakcja chemiczna, używana do określania rzędowości aminy. Polega na wytrząsaniu badanego związku z chlorkiem kwasowym aromatycznego kwasu sulfonowego, np. chlorkiem tosylu lub chlorkiem benzenosulfonylu, w obecności wodnego roztworu zasady potasowej[1].

Nazwa reakcji pochodzi od niemieckiego chemika Oscara Hinsberga, który jako pierwszy opisał ją w 1890 roku. Dzięki odmiennemu przebiegowi reakcji możliwe jest jednoznaczne określenie rzędowości badanej aminy.

Przebieg reakcji dla amin pierwszorzędowych

[edytuj | edytuj kod]

Aminy pierwszorzędowe przekształcają się podczas reakcji w N-jednopodstawione sulfonamidy, zgodnie ze schematem:[1]

RNH
2
+ ArSO
2
Cl → ArSO
2
NRH + HCl

Na przykład:

Powstały N-jednopodstawiony sulfonamid posiada kwasowy atom wodoru przyłączony do atomu azotu. Pod wpływem KOH zostaje on zastąpiony kationem potasu. Dzięki temu sulfonamid rozpuszcza się w wodzie i tworzy się przezroczysty roztwór:[1]

Późniejsze zakwaszenie środowiska reakcji powoduje odtworzenie sulfonamidu, który wytrąca się z roztworu w postaci nierozpuszczalnego osadu[1].

Przebieg reakcji dla amin drugorzędowych

[edytuj | edytuj kod]

Aminy drugorzędowe, podobnie jak pierwszorzędowe, przekształcają się w podstawione sulfonamidy:[1]

RR'NH + ArSO
2
Cl → ArSO
2
NRR' + HCl

Na przykład:

Z uwagi na brak atomów wodoru przyłączonych bezpośrednio do atomu azotu (a tym samym kwasowych atomów wodoru), powstający N,N-dwupodstawiony sulfonamid nie reaguje z wodorotlenkiem potasu i tworzy nierozpuszczalny osad. Ponadto związek ten nie ulega przemianom pod wpływem kwasów[1].

Przebieg reakcji dla amin trzeciorzędowych

[edytuj | edytuj kod]

W przypadku amin trzeciorzędowych nie obserwuje się widocznych zmian w środowisku reakcji. Nie oznacza to jednak, że nie zachodzą żadne zmiany - powstający przejściowo trójpodstawiony sulfonamid jest związkiem nietrwałym i ulega rozpadowi z powrotem na trzeciorzędową aminę, kwas sulfonowy i kwas chlorowodorowy:[1]

RR'R"N + ArSO
2
Cl → ArSO
2
NRR'R"+
Cl
ArSO
2
NRR'R"+
Cl
+ OH
→ RR'R"N + ArSO
3
+ HCl

Nierozpuszczalna amina trzeciorzędowa pod wpływem kwasu (np. chlorowodorowego) przechodzi w rozpuszczalną sól amoniową, zgodnie z równaniem reakcji:[1]

R
3
N + HCl → R
3
NHCl

Mechanizm reakcji

[edytuj | edytuj kod]

Mechanizm reakcji Hinsberga jest taki sam niezależnie od rzędowości aminy biorącej w niej udział. Jest to reakcja substytucji nukleofilowej, zachodzącej zgodnie z mechanizmem SN2, w której podstawieniu ulega atom chloru w chlorku kwasowym. Reagentem nukleofilowym jest amina, będąca silną zasadą Lewisa ze względu na wolną parę elektronową. Atom azotu w aminie atakuje atom siarki[2].

Po odłączeniu atomu chloru od chlorku kwasowego powstały związek posiada czterowiązalny atom azotu. W przypadku amin pierwszo- i drugorzędowych do tego atomu przyłączony jest atom wodoru, który zostaje oderwany. Amina trzeciorzędowa takiego atomu wodoru nie posiada, dlatego powstający produkt jest nietrwały i ulega natychmiast hydrolizie[2].

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  1. a b c d e f g h Robert T. Morrison, Robert N. Boyd: Chemia organiczna. T. 1. Warszawa: PWN, 1985, s. 872–873. ISBN 83-01-04166-8.
  2. a b Robert T. Morrison, Robert N. Boyd: Chemia organiczna. T. 1. Warszawa: PWN, 1985, s. 753–756, 851–854. ISBN 83-01-04166-8.