Trả lời nhanh
Nhỏ vài giọt nước brom vào dung dịch anilin thì màu nước brom mất đi và xuất hiện kết tủa màu trắng. Đó là 2,4,6-tribromanilin, sinh ra do nhóm –NH2 làm vòng benzen rất dễ bị thế brom ở các vị trí ortho và para, ngay ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Phương trình phản ứng
Anilin phản ứng với nước brom theo tỉ lệ mol 1 : 3:
C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2Br3NH2↓ + 3HBr
- Điều kiện: dùng nước brom (dung dịch brom), nhiệt độ thường, không cần bột Fe, không cần đun nóng.
- Hiện tượng: dung dịch brom màu vàng nâu bị nhạt dần rồi mất màu; xuất hiện kết tủa trắng, dung dịch trở nên đục.
- Sản phẩm: 2,4,6-tribromanilin (chất rắn, trắng, không tan trong nước), cùng HBr.
Vì sao anilin phản ứng dễ như vậy?
Trong phân tử anilin, nguyên tử N còn cặp electron chưa liên kết. Cặp này liên hợp với hệ electron π của vòng benzen nên đẩy mật độ electron vào vòng, đặc biệt tại các vị trí 2, 4, 6 (ortho, para).
Vòng giàu electron hơn benzen nhiều, nên Br2 tấn công được ngay mà không cần xúc tác. Phản ứng thế xảy ra đồng thời ở cả ba vị trí, vì vậy tạo thẳng sản phẩm thế ba lần chứ không dừng lại ở sản phẩm thế một lần.
Mẹo nhớ: “nhóm –NH2 hoạt hoá vòng, thế ở 2 – 4 – 6, kết tủa trắng”. Phenol cũng có hành vi tương tự vì nhóm –OH cũng đẩy electron vào vòng.
Ứng dụng: nhận biết anilin
Phản ứng này nhạy đến mức chỉ cần dung dịch anilin loãng cũng thấy kết tủa, nên dùng để nhận biết anilin trong dung dịch.
| Chất | Hiện tượng với nước brom |
|---|---|
| Anilin | Kết tủa trắng, nước brom mất màu |
| Phenol | Kết tủa trắng (2,4,6-tribromphenol) |
| Etylamin, metylamin | Không tạo kết tủa trắng |
| Benzen | Không phản ứng khi không có xúc tác (brom chỉ tan vào lớp benzen) |
Lỗi sai thường gặp
- Ghi “kết tủa vàng” hoặc “kết tủa nâu”: sai, kết tủa tribromanilin màu trắng. Màu vàng nâu là màu của nước brom ban đầu.
- Viết hệ số Br2 là 1 và sản phẩm là bromanilin: sai, phản ứng thế ba nguyên tử Br.
- Thêm điều kiện “Fe, t°” như phản ứng brom hoá benzen: không cần với anilin.
- Quên HBr trong sản phẩm, dẫn đến phương trình không cân bằng (vế phải phải có 3HBr).
Bài tập luyện tập
Bài 1. Cho 9,3 gam anilin tác dụng với nước brom dư. Tính khối lượng kết tủa thu được.
Đáp án: n(anilin) = 9,3 : 93 = 0,1 mol. Số mol tribromanilin cũng là 0,1 mol; M = 330 g/mol (C6H4Br3N). Khối lượng kết tủa = 0,1 × 330 = 33 gam. Khối lượng Br2 phản ứng là 0,3 × 160 = 48 gam.
Bài 2. Chỉ dùng một thuốc thử, phân biệt hai dung dịch: anilin và etylamin.
Đáp án: dùng nước brom. Ống nào cho kết tủa trắng là anilin; ống còn lại là etylamin. Cũng có thể dùng quỳ tím: etylamin làm quỳ tím hoá xanh, anilin thì không.
Bài 3. Vì sao không dùng bột Fe làm xúc tác khi cho anilin phản ứng với brom?
Đáp án: vì vòng benzen trong anilin đã được nhóm –NH2 hoạt hoá mạnh, phản ứng xảy ra dễ dàng ở nhiệt độ thường. Việc thêm xúc tác là không cần thiết.
Tóm tắt
Anilin + nước brom → kết tủa trắng 2,4,6-tribromanilin + HBr. Nhớ ba ý: nước brom mất màu, kết tủa trắng, tỉ lệ mol 1 : 3. Đây là phản ứng đặc trưng giúp nhận biết anilin và chứng minh ảnh hưởng của nhóm –NH2 lên vòng benzen.
Câu hỏi thường gặp
Anilin tác dụng với nước brom có hiện tượng gì?
Nước brom mất màu và xuất hiện kết tủa màu trắng là 2,4,6-tribromanilin, dung dịch bị đục.
Phương trình anilin tác dụng với Br2 viết thế nào?
C6H5NH2 + 3Br2 → C6H2Br3NH2↓ + 3HBr. Phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường, không cần xúc tác.
Vì sao anilin thế brom dễ hơn benzen?
Cặp electron của N liên hợp với vòng benzen, làm vòng giàu electron ở vị trí ortho và para nên brom thế dễ dàng, đồng thời ở cả ba vị trí 2, 4, 6.
Có thể dùng phản ứng này để nhận biết anilin không?
Có. Kết tủa trắng với nước brom là phản ứng đặc trưng để nhận biết anilin trong dung dịch, phân biệt với các amin no như etylamin.