Задание №13 — Основы органической химии
Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, основные свойства которых выражены слабее, чем у анилина.
Правильный ответ
45
Пояснение
Решение.
Для решения этой задачи необходимо сравнить силу основных свойств предложенных соединений. Основность аминов зависит от электронной плотности на атоме азота: чем выше плотность неподеленной электронной пары азота, тем легче соединение присоединяет протон (H+) и тем сильнее выражены основные свойства.
Разберем влияние радикалов на основность:
- Алифатические радикалы (метил, этил и др.) проявляют положительный индуктивный эффект (+I), они «нагнетают» электронную плотность на азот. Поэтому алифатические амины (метиламин, диметиламин) и аммиак являются более сильными основаниями, чем анилин.
- Ароматические радикалы (фенил — C6H5) проявляют отрицательный мезомерный эффект (-M). Неподеленная электронная пара азота вступает в сопряжение с пи-электронной системой бензольного кольца и «растекается» по нему. Плотность заряда на азоте падает, и основные свойства резко ослабевают.
Проанализируем предложенный список относительно анилина (фениламина, C6H5NH2):
1) Аммиак (NH3). В анилине бензольное кольцо оттягивает электронную пару, а в аммиаке такого эффекта нет. Поэтому аммиак — более сильное основание, чем анилин.
2) Метиламин (CH3NH2). Метильная группа увеличивает электронную плотность на азоте. Это сильное основание, значительно сильнее анилина.
3) Диметиламин ((CH3)2NH). Две метильные группы еще сильнее повышают основность. Это самое сильное основание в данном списке.
4) Трифениламин ((C6H5)3N). Здесь на один атом азота приходится сразу три бензольных кольца. Электронная пара азота максимально делокализована (распределена) по трем кольцам. Основные свойства практически отсутствуют, они гораздо слабее, чем у анилина.
5) Дифениламин ((C6H5)2NH). Два бензольных кольца оттягивают электронную плотность сильнее, чем одно (как в анилине). Следовательно, дифениламин является более слабым основанием, чем анилин.
Таким образом, веществами с более слабыми основными свойствами, чем у анилина, являются вторичный и третичный ароматические амины — дифениламин и трифениламин.
Ответ: 45
Источник: ФИПИ