Số đồng phân amin chứa vòng benzen ứng với công thức C7H9N

Có 5 đồng phân amin chứa vòng benzen ứng với C7H9N: benzylamin C6H5CH2NH2; ba đồng phân o-, m-, p-toluidin CH3C6H4NH2; và N-metylanilin C6H5NHCH3. Vòng benzen đã chiếm 6 C nên chỉ còn 1 C để "phân chia" với nhóm amin.

C7H9N có bao nhiêu đồng phân amin chứa vòng benzen?

Trả lời nhanh

Có 5 đồng phân amin chứa vòng benzen ứng với C₇H₉N: benzylamin C₆H₅CH₂NH₂; ba đồng phân o-, m-, p-toluidin CH₃C₆H₄NH₂; và N-metylanilin C₆H₅NHCH₃. Vòng benzen đã chiếm 6 C nên chỉ còn 1 C để “phân chia” với nhóm amin.

Bước 1: Tính độ bất bão hoà để xác nhận cấu trúc

Với C₇H₉N, độ bất bão hoà là k = (2·7 + 2 + 1 − 9)/2 = 4.

Vòng benzen đã có đúng 4 (1 vòng + 3 liên kết đôi C=C). Vì vậy phần còn lại chỉ chứa liên kết đơn, không còn vòng hay liên kết π nào khác.

Bước 2: Chia 1 nguyên tử C còn lại

Vòng C₆ lấy 6 nguyên tử C, còn đúng 1 C cùng nguyên tử N. Ta xét lần lượt các cách đặt nhóm –NH₂ hoặc –NH– với 1 C đó.

Amin bậc 1, N gắn trực tiếp vào vòng, C là nhóm –CH₃ gắn vòng: CH₃–C₆H₄–NH₂. Hai nhóm thế trên vòng có 3 vị trí tương đối: ortho, meta, para → 3 đồng phân.
Amin bậc 1, N gắn vào C ngoài vòng: C₆H₅–CH₂–NH₂ (benzylamin) → 1 đồng phân.
Amin bậc 2: N nối với vòng và nhóm CH₃: C₆H₅–NH–CH₃ (N-metylanilin) → 1 đồng phân.
Amin bậc 3: cần ít nhất 3 nhóm hiđrocacbon gắn vào N, mà chỉ có 7 C (vòng chiếm 6, còn 1 C) nên không thể → 0 đồng phân.

Bảng tổng hợp

STT	Công thức cấu tạo	Tên gọi	Bậc amin
1	o-CH₃C₆H₄NH₂	o-toluidin	1
2	m-CH₃C₆H₄NH₂	m-toluidin	1
3	p-CH₃C₆H₄NH₂	p-toluidin	1
4	C₆H₅CH₂NH₂	benzylamin	1
5	C₆H₅NHCH₃	N-metylanilin	2

Kết luận: tổng 5 đồng phân, trong đó 4 amin bậc 1, 1 amin bậc 2, 0 amin bậc 3.

Lỗi sai thường gặp

Quên benzylamin: nhiều bạn chỉ nghĩ đến N gắn vào vòng nên chỉ đếm được 3 toluidin + N-metylanilin = 4.
Đếm thiếu o, m, p: khi vòng có 2 nhóm thế khác nhau luôn có 3 đồng phân vị trí.
Đếm cả đồng phân không phải amin: ví dụ ancol, ete thơm không chứa N không phải đáp án; đề hỏi “amin” thì chỉ tính hợp chất có nhóm amin.
Nhầm benzylamin với anilin: benzylamin có N gắn vào C no (CH₂) nên có tính bazơ mạnh hơn anilin, làm xanh quỳ tím ẩm; anilin thì không.

Mẹo nhớ nhanh

Với amin thơm C₇H₉N, nhớ cụm “3 + 1 + 1“: 3 toluidin, 1 benzylamin, 1 N-metylanilin. Hoặc nhớ theo bậc: “4 bậc một, 1 bậc hai”.

Bài luyện tập

Bài 1. Trong các đồng phân amin thơm của C₇H₉N, có bao nhiêu chất làm xanh quỳ tím ẩm?

Đáp án: 1 chất là benzylamin, vì N gắn vào gốc CH₂ no nên tính bazơ đủ mạnh. Các toluidin và N-metylanilin có N gắn trực tiếp vòng benzen nên bazơ yếu, không đổi màu quỳ.

Bài 2. Có bao nhiêu amin thơm bậc 1 ứng với công thức C₈H₁₁N?

Đáp án: 14. Gồm C₆H₅CH₂CH₂NH₂ và C₆H₅CH(CH₃)NH₂ (2 chất); CH₃C₆H₄CH₂NH₂ (3 chất o, m, p); C₂H₅C₆H₄NH₂ (3 chất); (CH₃)₂C₆H₃NH₂ (6 chất). Tổng 2 + 3 + 3 + 6 = 14.

Bài 3. Đốt cháy hoàn toàn 1 mol một amin thơm C₇H₉N cần bao nhiêu mol O₂?

Đáp án: Phương trình: C₇H₉N + 8,75 O₂ → 7CO₂ + 4,5H₂O + 0,5N₂ (nhiệt độ cao). Số mol O₂ = 7 + 9/4 = 9,25 − 0,5? Kiểm tra: O ở vế phải = 14 + 4,5 = 18,5 nguyên tử, tức 9,25 mol O₂. Vậy cần 9,25 mol O₂ (hệ số 8,75 ở dòng trên ghi sai, đúng là 9,25).

Câu hỏi thường gặp

C7H9N có bao nhiêu đồng phân amin chứa vòng benzen?

Có 5 đồng phân: o-, m-, p-toluidin, benzylamin và N-metylanilin.

C7H9N có đồng phân amin bậc 3 chứa vòng benzen không?

Không. Vòng benzen chiếm 6 C nên chỉ còn 1 C, không đủ để gắn 3 gốc hiđrocacbon vào nguyên tử N.

Vì sao benzylamin có tính bazơ mạnh hơn anilin?

Ở benzylamin, N gắn vào C no nên cặp electron tự do trên N không bị hút vào vòng benzen. Ở anilin cặp electron này liên hợp với vòng nên tính bazơ yếu.

Độ bất bão hoà của C7H9N bằng bao nhiêu?

Bằng 4, đúng bằng độ bất bão hoà của một vòng benzen, nên phần còn lại chỉ có liên kết đơn.