Câu hỏi: Cho anilin lần lượt tác dụng với dung dịch HCl, dung dịch NaOH, dung dịch Br₂, HNO₂/HCl. Có bao nhiêu trường hợp xảy ra phản ứng?
Đáp án đúng là 3. Anilin (C₆H₅NH₂) phản ứng với dung dịch HCl, dung dịch Br₂ và HNO₂/HCl, còn dung dịch NaOH thì không phản ứng vì tính bazơ của anilin rất yếu, yếu hơn cả nước.
Vì sao có đúng 3 trường hợp xảy ra phản ứng?
Anilin vừa mang nhóm -NH₂ vừa có vòng benzen nên nó vừa phản ứng như một bazơ với axit, vừa phản ứng thế trên vòng thơm và phản ứng điaz hóa với axit nitrơ. Xét lần lượt từng tác nhân:
- Với dung dịch HCl: phản ứng axit – bazơ tạo muối anilinium clorua tan trong nước: C₆H₅NH₂ + HCl → C₆H₅NH₃Cl. Phản ứng này chứng tỏ anilin có tính bazơ, dù rất yếu.
- Với dung dịch NaOH: không xảy ra phản ứng (giải thích chi tiết ở phần sau).
- Với dung dịch Br₂: phản ứng thế tạo kết tủa trắng 2,4,6-tribromanilin: C₆H₅NH₂ + 3Br₂ → C₆H₂Br₃NH₂↓ + 3HBr. Phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường vì nhóm -NH₂ hoạt hóa mạnh vòng benzen.
- Với HNO₂/HCl: tạo muối điazoni (benzen điazoni clorua) ở nhiệt độ thấp khoảng 0–5 °C: C₆H₅NH₂ + NaNO₂ + 2HCl → C₆H₅N₂Cl + NaCl + 2H₂O (axit nitrơ HNO₂ được tạo tại chỗ từ NaNO₂ và HCl). Đây là phản ứng đặc trưng của amin thơm bậc một.
Vậy trong 4 tác nhân có 3 trường hợp xảy ra phản ứng: với dung dịch HCl, dung dịch Br₂ và HNO₂/HCl.
Vì sao anilin không tác dụng với dung dịch NaOH?
Anilin có tác dụng với NaOH không? Câu trả lời là không. Nguyên nhân nằm ở cấu tạo của phân tử: cặp electron tự do trên nguyên tử nitơ liên hợp với vòng benzen, làm mật độ electron trên nitơ giảm sút nên tính bazơ của anilin rất yếu, yếu hơn cả nước và yếu hơn cả amoniac.
Vì tính bazơ yếu như vậy, các liên kết N–H trong anilin không mang tính axit đáng kể ở điều kiện thường, nên anilin không thể trung hòa bazơ mạnh NaOH để tạo muối. Một bazơ yếu không phản ứng được với bazơ mạnh.
Điểm dễ nhầm nhất: nhiều học sinh xếp anilin vào nhóm chất phản ứng được với cả axit lẫn bazơ như Al, Al(OH)₃ hay axit amin, dẫn đến đếm sai thành 4 trường hợp. Sự thật là anilin chỉ phản ứng với axit. Hãy so sánh với phenol (C₆H₅OH): phenol có tính axit yếu nên tan trong NaOH tạo natri phenolat (C₆H₅ONa), còn anilin thì không; ngược lại, anilin phản ứng với HCl tạo muối tan còn phenol không phản ứng với HCl.
Hệ thống kiến thức về anilin cần nhớ
Anilin là amin thơm bậc một điển hình, công thức C₆H₅NH₂, có nhóm -NH₂ gắn trực tiếp lên vòng benzen. Vòng benzen và nhóm amin ảnh hưởng lẫn nhau tạo nên tính chất đặc trưng:
- Cặp electron của nitơ bị hút về phía vòng benzen nên tính bazơ giảm mạnh: amoniac là bazơ mạnh hơn anilin, còn anilin yếu hơn cả nước.
- Nhóm -NH₂ là nhóm hoạt hóa, hướng thế vào vị trí ortho và para, nên phản ứng brom hóa cho sản phẩm thế cả ba vị trí 2, 4, 6 là 2,4,6-tribromanilin kết tủa trắng.
- Phản ứng với HNO₂/HCl tạo muối điazoni là phản ứng quan trọng trong tổng hợp hữu cơ, mở đường điều chế nhiều dẫn xuất của benzen.
Mẹo ghi nhớ và nhận diện nhanh
Ghi nhớ bộ ba “HCl – Br₂ – HNO₂/HCl”: anilin phản ứng với cả ba (tạo muối tan, tạo kết tủa trắng, tạo muối điazoni), còn NaOH là “ngoại lệ” duy nhất không phản ứng. Khi gặp câu hỏi dạng này, chỉ cần loại tác nhân bazơ mạnh rồi đếm số trường hợp còn lại.
Cách phân biệt anilin và phenol nhanh: chất tan trong dung dịch HCl là anilin, chất tan trong dung dịch NaOH là phenol. Cẩn thận với bẫy ra đề: nếu thay anilin bằng axit amin (như glyxin) hoặc chất lưỡng tính như Al(OH)₃ thì cả 4 tác nhân đều phản ứng và đáp án sẽ khác.
Bài viết liên quan: