เคมีอินทรีย์ 2

92 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

3.12 ปฏกิ ริ ิยาของเอสเทอร์กับแอมโมเนยี และเอมีน (Reaction of esters with
ammonia and amines)

เอสเทอร์ทําปฏิกิรยิ ากับแอมโมเนียเกิดเอไมด์

O H2O O
RCOR' + NH3 RCNH2 + R'OH

Ester Ammonia Amide Alcohol

แอมโมเนยี เป็นนวิ คลีโอไฟลด์ ีกวา่ นาํ้ ดงั นน้ั ปฏกิ ิริยาจึงสามารถทําในสารละลายน้าํ ได้ กลไก

ปฏกิ ิรยิ าเป็นดงั น้ี

O NH3 H2O O CH3OH
H2C CCOCH3 + H2C CCNH2 +

CH3 Ammonia CH3 Methyl
alcohol
Methyl 2-methyl 2-Methylpropenamide
propenoate (75%)

เอมนี ซ่งึ เปน็ อนุพนั ธท์ ่มี ีหมู่แทนทขี่ องแอมโมเนยี ทาํ ปฏิกิริยาคลา้ ยคลึงกนั

O O + CH3CH2OH
FCH2COCH2CH3 + heat
NH2 FCH2CNH

Ethyl fluoroacetate Cyclohexylamine N-Cyclohexyl Ethyl alcohol
fluoroacetamide

(61%)

เอมีนต้องเปน็ ชนิดปฐมภมู ิ (RNH2) หรือเอมีนทุตยิ ภูมิ (R2NH) เทา่ นน้ั ส่วนเอมีนตตยิ ภมู ิ
(R3N) ไม่สามารถทําปฏกิ ิรยิ ากับเอสเทอร์เกิดเอไมด์ไดเ้ พราะว่าไม่มีโปรตอนบนไนโตรเจนท่ีสามารถ
ถูกแทนที่โดยหมู่เอซลิ ได้

กลไกปฏกิ ริ ยิ าของแอมโมเนียและเอมีนกบั เอสเทอรเ์ กดิ ขน้ึ เชน่ เดียวกบั ปฏกิ ิรยิ าการแทนท่ี

เอซลิ ดว้ ยนวิ คลโี อไฟลอ์ ่ืนๆ ในขั้นตอนแรกเกิดสารมธั ยนั ตรเ์ ตตระฮีดราล และเกิดการแตกตัวใน

ข้ันตอนที่ 2

การเกดิ สารมัธยนั ตร์เตตระฮีดราล

O NH3 O OH
RCOR' + RCOR'
RCOR'
NH3
NH2
Ester Ammonia Tetrahedral
intermediate

การแตกตัวของสารมธั ยันตรเ์ ตตระฮีดราล

OH O + R'OH
RC Alcohol
RCOR'
NH2
NH2 Amide
Tetrahedral
intermediate

อนุพันธก์ รดคารบ์ อกซลิ ิก 93

ในขณะทขี่ นั้ ตอนท่ี 2 สามารถเขยี นเป็นกระบวนการสมดลุ ตําแหน่งสมดุลของปฏกิ ริ ยิ า
รวมดาํ เนินไปทางขวามือ เพราะว่าเอไมด์คารบ์ อนลิ ถูกทําให้เสถยี รเกดิ ข้ึนไดม้ ากกว่าเกิดเอสเทอร์
คารบ์ อนิล

3.13 การเตรยี มเอไมด์ (Preparation of amides)

เอไมดเ์ ตรยี มได้งา่ ยจากปฏิกริ ิยาเอซิเลชนั (Acylation) ของแอมโมเนียและเอมีนกับเอ
ซลิ คลอไรด์ แอนไฮไดรดห์ รือเอสเทอร์

เอซเิ ลชันของแอมโมเนยี (NH3) เกิดเอมนี (RCONH2)
เอซเิ ลชันของเอมนี ปฐมภูมิ (RNH2) เกดิ เอไมดท์ ีม่ หี มแู่ ทนที่ไนโตรเจน 1 หมู่ (R่CONHR)
เอซิเลชันของเอมีนทุติยภมู ิ (R2NH)) เกิดเอไมด์ท่ีมหี มแู่ ทนที่ไนโตรเจน 2 หมู่ (RC่ ONR2)
เม่อื ใชเ้ อมีน 2 โมลทําปฏิกิรยิ ากับเอซิลคลอไรดแ์ ละกรดคลอไรด์ โดยที่โมเลกุลหนึง่ ของเอ
มีนทําหนา้ ทีเ่ ปน็ นวิ คลีโอไฟล์ และอีกโมเลกลุ ของเอมีนทําหนา้ ที่เป็นบรอนสเตดเบส (Bronsted
base)

O O
2R2NH + R'CCl R'CNR2 + R2NH3Cl

Amine Acyl chloride Amide Hydrochloride salt
of amine
OO
2R2NH + R'COCR' OO
R'CNR2 + R2NH3 OCR'

Amine Acid anhydride Amide Carboxylate salt
of amine

มคี วามเป็นไปได้ทีจ่ ะใช้เอมีนเพียง 1 โมลในปฏิกริ ยิ านถี้ ้ามเี บสอ่ืนๆ เชน่ โซเดยี มไฮดรอก
ไซด์ มีอย่ใู นสารผสมปฏกิ ิรยิ าทําปฏกิ ิรยิ ากบั ไฮโดรเจนคลอไรด์ หรือกรดคาร์บอกซิลิกทเ่ี กิดขน้ึ วิธนี ี้
มีประโยชนใ์ นกรณีทีเ่ อมีนมีราคาแพง หรอื ใช้เพยี งปรมิ าณน้อย

เอสเทอร์และเอมนี ทําปฏกิ ิริยาในอัตราส่วน 1:1 โดยโมลได้เอไมดไ์ ม่มีผลิตภณั ฑ์ทเ่ี ปน็ กรด
เกิดข้นึ จากเอซิลรเี อเจนต์ (Acylation agent) ดงั น้ันจึงไมจ่ ําเป็นตอ้ งเติมเบส

OO

R2NH + R'COCH3 R'CNR2 + CH3OH

Amine Ester Amide Methyl alcohol

ปฏกิ ิรยิ าทง้ั หมดเกิดขน้ึ โดยปฏกิ ิรยิ าการเติมดว้ ยนิวคลีโอไฟล์ของเอมนี ท่ีหมู่คาร์บอนลิ การ
แตกตวั ของสารมัธยันตร์เตตระฮีดราลเกิดขนึ้ ในทศิ ทางท่ีทําให้เกิดเอไมด์

O OH O
RCX + R'2NH RCNR'2 + HX
RC X
Acylating Amine Amide Conjugate acid
agent NR'2 of leaving group
Tetrahedral
intermediate

94 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

หมคู่ าร์บอนลิ ของเอไมด์ถกู ทําใหเ้ สถียรได้ดีกวา่ หมู่คาร์บอนิลของเอซิลคลอไรด์ แอนไฮ
ไดรด์ หรือเอสเทอร์ เอไมดเ์ กิดข้ึนอยา่ งรวดเรว็ และเกิดผลผลติ ไดส้ งู กว่าอนุพันธข์ องกรดคารบ์ อกซิ
ลกิ

บางคร้งั เตรยี มเอไมด์ได้โดยตรงจากกรดคาร์บอกซลิ ิกและเอมนี โดยกระบวนการ 2
ข้ันตอน ขนั้ ตอนแรกเป็นปฏกิ ิริยากรด-เบสซง่ึ กรดและเอมีนรวมตวั กนั เกดิ เกลือแอมโมเนียมคาร์
บอกซเิ ลท และเม่ือให้ความร้อนเกลือแอมโมเนียมคารบ์ อกซิเลทจะเกิดการสญู เสยี กลายเป็นเอไมด์

O OO
RCOH + R'2NH RCO +NH2R'2 + RCNR'2 + H2O

Carboxylic Amine Ammonium Amide Water
acid carboxylate salt

ในทางปฏบิ ัติ ขั้นตอนทั้งสองอาจจะรวมกันในขน้ั ตอนเดียว โดยการใหค้ วามรอ้ นกรดคาร์
บอกซลิ ิกและเอมีนเข้าด้วยกัน

O 225oC O

C6H5COH + C6H5NH2 C6H5CNHC6H5 + H2O

Benzoic acid Aniline N-Phenylbenzoate Water
(80-84%)

ถึงแมว้ า่ กรดคาร์บอกวิลกิ จะมีความว่องไวต่อปฏกิ ิรยิ ามากกวา่ เอมนี ปฏกิ ิรยิ าของกรดกับ
เอมนี ไมส่ ามารถทําปฏิกริ ยิ ากันได้โดยครง เพราะว่าเป็นปฏิกิริยากรด-เบสเกิดคาร์บอกซิเลทแอน
ไอออนและแอมโมเนยี มแคทไอออนจากเอมีน จึงไม่คอ่ ยนยิ มเตรียมกัน ยกเว้นการเตรยี มเอไมด์วง
แหวน (Cyclic amide) ทีเ่ รยี กวา่ แลคแทม (Lactam) ซ่งึ ประกอบดว้ ยวงแหวน 5 หรือ 6 เหลย่ี ม

ปฏกิ ิริยาตอ่ ไปนแี้ สดงปฏิกิริยาของกรดไดคาร์บอกซิลิกเกดิ การขจัดนา้ํ ออกไดเ้ อไมดว์ งแหวน

OO O

OH 2NH3 O-NH4+ 280 oC
OH O-NH4+
NH

O O O

Butanedioic acid Imine

ปฏิกิรยิ าที่คล้ายคลงึ กัน เมื่อใหค้ วามรอ้ นแอมโมเนียและคารบ์ อนไดออกไซด์ภายใต้ความ
ดนั เปน็ วิธีการสังเคราะห์ทางอตุ สาหกรรมท่ีใช้กันทว่ั ไปในการเตรยี มยเู รยี ในทนี่ ้ีสารเข้าทาํ ปฏกิ ิรยิ า
เกดิ เกลือทเ่ี รยี กว่า แอมโมเนียคาร์บาเมท (Ammonium carbamate)

H3N + O C O O NH3 O
Ammonia Carbon dioxide
H3N C H2N C
O O NH4

Ammonium
carbamate

อนุพันธก์ รดคาร์บอกซลิ ิก 95

เมือ่ ให้ความร้อนแอมโมเนยี มคารบ์ าเมท จะเกิดดไี ฮเดรชนั ได้ยูเรียซึง่ สว่ นใหญใ่ ชใ้ นการทํา
ป๋ยุ

O heat O
H2NCNH2 + H2O
H2N C
O NH4 Urea Water

Ammonium
carbamate

วิธที ่ีใช้ความรอ้ นเหลา่ น้ีใช้สําหรับเตรียมเอไมดม์ ีข้อจํากัด เอไมดส์ ว่ นใหญม่ ักเตรียมใน
ห้องปฏิบตั กิ ารจากเอซลิ คลอไรด์ แอนไฮไดรด์ หรอื เอสเทอร์ และเป็นวิธที ีใ่ ชเ้ พอ่ื แก้ปัญหาการ
สงั เคราะห์

3.14 ปฏิกิริยาของเอไมด์

3.14.1 ไฮโดรลซิ ิสเอไมด์

ปฏกิ ิริยาการแทนท่เี อซิลด้วยนิวคลโี อไฟลเ์ ท่าน้ันทีเ่ อไมดเ์ กิดไฮโดรลิซสิ เอไมด์ค่อนข้าง
เสถียรในนํา้ แตพ่ ันธะเอไมด์เกดิ การแตกสลายโดยการให้ความรอ้ นในเมื่อมีกรดแกห่ รือเบสแก่ การ
แตกสลายทําใหเ้ กิดเอมนี และกรดคาร์บอกซลิ ิก

O R' O R'

RCN + H2O RCOH + H N

R' R'

Amide Water Carboxylic Amine

acid

อย่างไรก็ตามในกรด เอมีนเติมโปรตอนทาํ ใหเ้ กิดแอมโมเนียมไอออน (R่2NH2+)

O O H
RCNR'2 + H3O+ RCOH + R' N+ R'

Amide Hydronium Carboxylic H
ion acid Ammonium ion

ในตัวกลางเบส กรดคารบ์ อกซลิ ิกถกู ดึงโปรตอนเกิดคารบ์ อกซเิ ลทแอนไอออน

O O + R'
RCNR'2 + HO RCO HN

Amide Hydroxide Carboxylate R'
ion acid Amine

ปฏิกริ ยิ ากรด-เบสท่ีเกิดข้นึ หลังจากพันธะเอไมด์แตกออกชว่ ยทําใหไ้ ฮโดรลซิ สิ สทุ ธเิ ปน็
ปฏิกริ ยิ าผันกลับไม่ได้ในท้ังสองกรณี ผลติ ภัณฑ์เอมีนถูกเอาออกโดยการเติมโปรตอน
(Protonation)ในกรด สาํ หรับกรดคารบ์ อกซลิ ิกถูกดึงโปรตอนออก (Deprotonation) ในเบส

96 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

O H2O,H2SO4 O

CH3CH2CHCNH2 heat CH3CH2CHCOH + NH4HSO4

2-Phenylbutanamide 2-Phenylbutanoic acid Ammonium

(88-90%) hydrogen sulfate

O KOH O H2N Br
CH3CNH Br CH3CO K + p-Bromoaniline

ethanol-water Potassium
acetate
heat

N-(4-Bromophenyl)

acetamide

(p-bromoacetanilide)

กลไกปฏิกิรยิ าไฮโดรลซิ ิสของเอไมดค์ ลา้ ยคลงึ กับไฮโดรลิซิสของกรดคารบ์ อกซิลกิ เป็นดังนี้
ขนั้ ท่ี 1 : การเตมิ โปรตอนของคาร์บอนิลออกซเิ จนของเอไมด์

O H OH H
RC + HO O
RC +
NH2 H H
NH2
Water
Amide Hydronium Protonated form
ion of amide

ขน้ั ที่ 2 : การเติมนิวคลีโอไฟล์ของนาํ้ ท่รี ูปท่เี ติมโปรตอนของเอไมด์

H OH OH
O + RC R C NH2

H NH2 O
HH
Water Protonated form Oxonium ion
of amide

ขนั้ ที่ 3 : การดึงโปรตอนของสารมัธยันตร์เตตระฮีดราลทีอ่ ะมิโนไนโตรเจน

OH H OH H
+ HO
R C NH2 + O R C NH2
OH H
O H
HH Water Tetrahedral Hydronium
Oxonium ion intermediate ion

ขั้นท่ี 4 : การเตมิ โปรตอนให้แก่สารมัธยันตร์เตตระฮดี ราลที่อะมโิ นไนโตรเจน

OH H OH H
R C NH2 + H O R C NH3 + O

OH H OH H

Tetrahedral Hydronium Ammonium ion Water
intermediate ion

ข้ันที่ 5 : การแตกตวั ของไนโตรเจนที่เติมโปรตอนของสารมัธยันตรเ์ ตตระฮีดราลกับแอมโมเนียและ
รูปเตมิ โปรตอนของกรดคาร์บอกซิลิก

อนุพันธ์กรดคาร์บอกซลิ ิก 97

OH +OH + NH3
R C NH3 RC

OH OH
Ammonium ion
Protonated form Ammonia
of caboxylic acid

ข้นั ที่ 6 : เกิดการยา้ ยโปรตอนเกิดแอมโมเนบี มไอออนและกรดคาร์บอกซลิ ิก

H + NH3 H NH4
OH O+

H H

Hydronium ion Ammonia Water Ammonium ion

+O H + H O + H
RC O RC OH

OH H OH H

Protonated form Water Carboxylic Hydronium ion
of caboxylic acid acid

3.14.2 รดี คั ชนั

เช่นเดยี วกับอนพุ ันธ์กรดคาร์บอกซิลิกอ่ืนๆ กล่าวคือ เอไมด์สามารถรดี ัวซ์ด้วย LiAlH4
กลายเป็นเอมนี (แทนทีจ่ ะเป็นแอลกอฮอล์) ดังนั้นปฏกิ ริ ยิ ารดี คั ชนั ของเอไมดจ์ ึงเป็นการเปล่ยี นหมู่

คารบ์ อนลิ ของเอไมดเ์ ปน็ หมู่เมทลิ นี (C=O เป็น CH2) ปฏิกิรยิ านี้จงึ มีความจําเพาะกับเอไมดเ์ ทา่ นั้น
ไม่เกิดขึ้นกบั อนุพนั ธ์กรดคาร์บอกซลิ ิกอนื่ ๆ เช่น

O CH3(CH2)10CH2NHCH3
CH3(CH2)10CNHCH3 1) LiAlH4, ether

N-Methyldodecanamide 2) H2O Dodecylmethylamine

สารมธั ยันตรเ์ ตตระฮีดราลเกิดขึ้นในเบสในลกั ษณะเดียวกับซาพอนฟิ เิ คชนั ของเอสเทอร์ ขนั้
ที่ 1 และ 2 ของข้ันตอนกลไกดงั ปฏิกริ ิยาข้างลา่ ง แสดงการเกิดสารมัธยนั ตรเ์ ตตระฮดี ราลในการ
ไฮโดรลซิ ิสเอไมด์ท่ีเรง่ ปฏิกริ ยิ าโดยเบสเป็นตัวเรง่ การเปลยี่ นกรดคาร์บอกซิลิกเป็นคาร์บอกซิเลท
แอนไอออน ในขั้นที่ 5 เกดิ ขึ้นไดส้ มบูรณแ์ ละปฏกิ ริ ยิ าไมเ่ กิดผันกลบั
ขั้นท่ี 1 : การเตมิ นวิ คลีโอไฟล์ของไฮดรอกไซด์ไอออนท่หี มู่คาร์บอนลิ

HO + O O
Hydroxide ion RC
R C NH2
NH2 OH

Amide Anion form of
tetrahedral intermediate

ขั้นที่ 2 : การยา้ ยโปรตอนให้แก่รปู แอนไอออนของสารมัธยันตร์เตตระฮดี ราล

98 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

O OH

R C NH2 + H OH R C NH2 + HO
OH OH

Anion form of Water Tetrahedral Hydroxide ion
intermediate
tetrahedral intermediate

ข้นั ท่ี 3 : การเตมิ โปรตอนให้แก่อะมิโนไนโตรเจนของสารมัธยันตร์เตตระฮดี ราล

OH OH + HO
R C NH2 + H OH R C NH3

OH OH

Tetrahedral Water Ammonium Hydroxide ion
intermediate ion

ขน้ั ที่ 4 : การแตกตัวของรูปไนโตรเจนท่ีเติมโปรตอนของสารมัธยันตรเ์ ตตระฮดี ราล

HO H O
HO + R C NH3 O+
RC + NH3
OH H
OH

Hydroxide ion Ammonium Water Carboxylic Ammonia
ion acid

ขั้นที่ 5 : เกดิ คาร์บอกซเิ ลทแอนไอออนซึ่งเป็นปฏกิ ริ ิยาไม่ผันกลับ

O + OH O + H
RC RC O

OH O H

Carboxylic acid Hydroxide ion Carboxylate ion Water
(stronger acid) (stronger base) (weaker base) (weaker acid)

3.15 การจัดตัวใหมฮ่ อฟมานน์ของ N-Bromoamide (Hofmann rearrangement
of N-bromoamide)

โบรมีนในสารละลายเบสทาํ ปฏกิ ิรยิ ากบั เอไมดเ์ กิดโบรโมเอไมด์ ปฏิกิรยิ านี้ค้นพบโดยนัก
เคมีชาวเยอรมนั ช่อื August W. Hofmann มานานกวา่ 100 ปี และเรยี กปฏิกริ ยิ านี้วา่ Hofmann
rearrangement

O RNH2 + 2Br + CO32- + 2H2O
RCNH2 + Br2 + 4HO

Amide Bromine Hydroxide Amine Bromide Carbonate Water
ion ion ion

หมู่ R ทเี่ กาะอยกู่ บั หมู่ฟงั กช์ นั คาร์บอกซาไมด์ (Carboxamide) อาจจะเป็นหม่แู อลคลิ หรือ

แอรลิ

ความสมั พันธข์ องผลติ ภณั ฑ์เอมีนกับสารเขา้ ทาํ ปฏกิ ิรยิ าเอไมด์มคี วามสาํ คญั ปฏิกิริยาสุทธิ

ปรากฏวา่ เมอ่ื หมู่คารบ์ อนลิ หลุดออกจากเอไมด์ เอมีนปฐมภูมทิ ่ีเกิดขึน้ จะจํานวนอะตอมคารบ์ อน

นอ้ ยกว่าเอไมด์ 1 อะตอม

อนพุ นั ธก์ รดคาร์บอกซลิ ิก 99

O Br2, NaOH (CH3)3CCH2NH2
(CH3)3CCH2CNH2 H2O

3,3-Dimethylbutanamide 2,2-Dimethylpropanamine
(94%)

Br Br

O Br2, NaOH NH2
CNH2 H2O

m-Bromobenzanamide m-Bromoaniline
(87%)

กลไกปฏิกริ ิยาของ Hofmann rearrangement ประกอบดว้ ย 3 ขน้ั ตอน คือ

1) การเกิดสารมธั ยนั ตร์ N-Bromoamide (ขัน้ ที่ 1 และ 2)

2) การจัดตวั ใหม่ (Rearrangement) ของ N-Bromoamide เกิดไอโซไซยาเนท (ขัน้ ท่ี 3

และ 4)
3) ไฮโดรลิซสิ ของไอโซไซยาเนท (ขน้ั ที่ 5 และ 6)
การเกดิ สารมัธยนั ตร์ N-Bromoamide คอ่ นขา้ งจะเกดิ ได้ง่ายโดยเบสจะเปลย่ี นเอไมดเ์ ปน็

แอนไอออน (ขั้นท่ี 1) ซงึ่ ทาํ หนา้ ท่เี ปน็ นวิ คลีโอไฟล์สําหรบั โบรมนี (ขน้ั ที่ 2)

ขัน้ ที่ 3 เปน็ การเปลี่ยน N-Bromoamide เปน็ คอนจูเกตเบส ขน้ั น้เี ป็นปฏกิ ิริยากรด-เบส
เหมือนกับข้ันท่ี 1 แอนไอออนทีเ่ กดิ ข้นึ ในขน้ั ที่ 3 เป็นสารมธั ยันตรท์ ่ีสาํ คญั ซง่ึ เกิดการจัดตัวใหม่ใน
ขั้นท่ี 4 โดยการยา้ ยของหมู่แอลคลิ หรือหมู่แอริลจากคารบ์ อนไปยังไนโตรเจนดว้ ยการสูญเสยี โบร

ไมด์จากไนโตรเจน ผลติ ภณั ฑ์ท่ีได้จากการจดั ตวั ใหม่ คือ ไอโซไซยาเนท สารไอโซไซยาเนทท่เี กดิ ข้ึน

จะเกดิ ไฮโดรลซิ ิสโดยใชเ้ บสเปน็ ตัวเร่งปฏิกิริยาเกิดเอมีน (ขั้นตอนที่ 5 และ 6)

ปฏกิ ริ ยิ าสุทธิของ Hofmann rearrangement ของเอไมดแ์ สดงไดด้ งั น้ี

O RNH2 + 2Br + CO32- + 2H2O
RCNH2 + Br2 + 4HO

Amide Bromine Hydroxide Amine Bromide Carbonate Water
ion ion ion

ข้นั ท่ี 1 : การดึงโปรตอนของเอไมด์ เอไมด์ชนดิ RCONH2 มีความเปน็ กรดเช่นเดียวกับน้ํา
ดงั น้ันในสารละลายเบสจะเกิดปฏกิ ิริยาสมดุลกบั คอนจเู กตเบส โดยคอนจเู กตเบสของเอไมด์ถูกทํา
ให้เสถยี รโดยการเคลื่อนยา้ ยอิเล็กตรอนในลักษณะเชน่ เดียวกบั การเกดิ อนี อเลทแอนไอออน

(Enolate anion)

O H K=1 O + H
RC +O RC O

NH NH H

H Water

Amide Hydroxide Conjugate base
ion of amide

100 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

ข้ันท่ี 2 : ปฏิกริ ิยาคอนจูเกตเบสของเอไมด์กับโบรมีนเกดิ N-Bromoamide

OO

RC + Br Br RC + Br

N N Br

H Bromine H
N-Bromo amide Bromide ion
Conjugate base
of amide

ขน้ั ที่ 3 : การดงึ โปรตอนจาก N-Bromoamide ผลการดงึ อิเล็กตรอนของหมู่แทนท่ีโบรมีน
ช่วยเสริมแรงให้แก่หมู่คารบ์ อนิล และทาํ ให้ N-Bromoamide มคี วามเป็นกรดไดด้ ีกว่าเอไมด์
เริม่ ต้น

O H O H
RC +O O
RC +

N Br N Br H

H

N-Bromo amide Hydroxide Conjugate base Water
ion of N-bromo amide

ขัน้ ที่ 4 : คอนจเู กตเบสของ N-Bromoamide เกดิ การจดั ตัวใหมข่ องหมู่ R เคลอื่ นยา้ ย
จากคารบ์ อนไปยังไนโตรเจนและเกดิ การสญู เสยี โบรไมด์ไอออนจากไนโตรเจน ผลติ ภัณฑท์ ่ไี ดจ้ าก
การจัดตัวใหม่ คือ N-Alkyl isocyanate

O R N C O + Br
RC

N Br

Conjugate base N-Alkyl isocyanate Bromide ion
of N-bromo amide

ข้ันที่ 5 : ไฮโดรลิซิสของไอโซไซยาเนทโดยการเติมนาํ้ ซ่ึงเร่งปฏกิ ิรยิ าโดยเบสเกิด

N-Alkylcarbamic acid

R N C O + H2O RO
NC
N-Alkyl isocyanate Water
H OH
N-Alkylcarbamic acid

ขน้ั ท่ี 6 : N-Alkylcarbamic acid ไม่เสถยี รและแตกตวั ได้เอมีนและคารบ์ อนไดออกไซด์ซึง่
เปลยี่ นแปลงตอ่ ไปเป็นคารบ์ อเนทไอออนในเบส

RO

NC + 2HO RNH2 + CO32- + H2O

H OH Amine Carbonate Water
ion
N-Alkylcarbamic acid Hydroxide
ion

เช่น

อนุพนั ธก์ รดคารบ์ อกซลิ กิ 101

O CH3CH2NH2 + Na2CO3 + H2O

CH3CH2NCOH + 2NaOH

N-Ethylcarbamic Ethylamine
acid

3.16 การเตรียมไนไตรล์ (Preparation of nitriles)

ไนไตรลเ์ ปน็ สารประกอบอินทรีย์ท่ีประกอบด้วยหมู่ฟังกช์ ัน –CN เราเคยทราบมาแลว้ วา่
แอลคลิ ไซยาไนด์เตรยี มไดโ้ ดยปฏิกิริยาสาํ คัญ 2 ปฎิกิริยา คอื ปฏิกริ ิยาการแทนทน่ี วิ คลโี อไฟลข์ อง
แอลคลิ เฮไลดโ์ ดยไซยาไนด์และการเปลยี่ นแอลดไี ฮด์หรือคีโตนเปน็ ไซยาโนไฮดรนิ

ท้ังแอลคิลไซยาไนด์และแอรลิ ไซยาไนด์เกิดดีไฮเดรชนั จากเอไมด์
3.16.1 การแทนทีน่ วิ คลโี อไฟล์ดว้ ยไซยาไนด์ไอออน
ไซยาไนดไ์ อออนเป็นนวิ คลโี อไฟล์ที่ดีและทาํ ปฏกิ ิรยิ ากับแอลคิลเฮไลด์เกดิ แอลคลิ ไซยาไนด์
ปฏิกิริยาเปน็ ชนดิ SN2 และมีข้อจํากดั เฉพาะแอลคลิ เฮไลด์ปฐมภมู แิ ละทตุ ยิ ภมู ิ แอลคลิ ตตยิ ภูมิ
เกดิ ปฏกิ ิรยิ าการขจัด ส่วนแอริลและไวนิลเฮไลด์ไม่เกดิ ปฏิกิรยิ า

NC + RX RC N + X

Cyanide ion Alkyl halide Nitrile Halide ion

เชน่

KCN
CH3(CH2)8CH2Cl ethanol-water CH3(CH2)8CH2C N

1-Chlorodecane Undecanenitrile
(95%)

3.16.2 การเกิดไซยาโนไฮดริน
ไฮโดรเจนไซยาไนดเ์ ขา้ เติมที่หมู่คารบ์ อนลิ ของแอลดีไฮด์และคโี ตน

O OH

RCR' + HCN RCR'

CN

Ketone Hydrogen Cyanohydrin
(or aldehyde) cyanide
OH
O KCN CH3CH2CCH2CH3
CH3CH2CCH2CH3
H+ CN
3-Pentanone 3-Pentanone cyanohydrin

(75%)

3.16.3 ดีไฮเดรชันเอไมด์

รีเอเจนต์ท่ีใช้ในการดีไฮเดรชันเอไมด์ คือสารประกอบ P4O10 สารประกอบน้เี รียกทว่ั ไปว่า
ฟอสฟอรสั เพนตอกไซด์ เพราะว่าเคยมีสูตรโมกุล P2O5 จรงิ ๆ แล้วเราพบว่าสามารถเขยี นสมการเคมี
ได้หลายวิธี ฟอสฟอรัสเพนตะออกไซด์ เป็นแอนไฮไดรด์ของกรดฟอสฟอรกิ และใช้ในหลายปฏิกิริยา

เพ่อื ใช้เปน็ ดูดความชื้น

102 เคมอี ินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

O RC N + H2O
RCNH2
Nitrile Water
Amide
(R = alkyl or aryl) (R = alkyl or aryl)

เช่น

O P4O10 (CH3)2CHC N
(CH3)2CHCNH2 200oC

2-Methylpropanamide 2-Methylpropanenitrile

3.17 ปฏกิ ิรยิ าของไนไตรล์ (Reaction of nitriles)

3.17.1 ไฮโดรลิซสิ ไนไตรล์ (Hydrolysis of nitrile)

ไนไตรลจ์ ดั เป็นอนุพนั ธข์ องกรดคาร์บอกซิลิกเพราะว่าสามารถเปล่ยี นไปเป็นกรดคารบ์ อกซิ
ลิกโดยการไฮโดรลิซสิ สภาวะปฏกิ ริ ิยาคล้ายคลงึ กับการไฮโดรลิซสิ เอไมด์ คอื การใช้ความร้อนใน
สารละลายกรดและเบส และเชน่ เดยี วกับไฮโดรลซิ ิสเอไมด์ คือ ไฮโดรลิซสิ ไนไตรลเ์ ปน็ ปฏกิ ริ ิยาไม่
ผนั กลบั ในเมอื่ มกี รดหรือเบสอยู่ดว้ ย การไฮโดรไลซด์ ว้ ยกรดทําให้เกดิ แอมโมเนยี ไอออนและกรดคาร์
บอกซิลิก

RC N + H2O + H3O+ O
RCOH + NH4+

Nitrile Water Hydronium Carboxylic Ammonium
ion acid ion

เชน่

H2O, H2SO4 O
CH2COH
H2N CH2CN heat H2N

p-Nitrobenzyl cyanide p-Nitrophenylacetic acid
(92-95%)

ในสารละลายเบส ไฮดรอกไซด์ไอออนดึงโปรตอนจากกรดคารบ์ อกซลิ ิก และขน้ั ตอ่ ไปต้อง
เตมิ กรดเพ่อื จะแยกกรดออกมาได้

RC N + H2O + HO O + NH3
RCO

Nitrile Water Hydroxide Carboxylate Ammonia
ion anion

เชน่

1) KOH, H2O, heat O
CH3(CH2)9COH
CH3(CH2)9CN 2) H+

Undecanenitrile Undecanoic acid (80%)

อนพุ นั ธ์กรดคาร์บอกซลิ ิก 103

ในการไฮโดรลิซิสสารประกอบไนไตรลง์ า่ ยต่อการเติมดว้ ยนวิ คลีโอไฟล์ น้ําจะเขา้ เติมที่
พันธะสามของคาร์บอน-ไนโตรเจน ในขนั้ ตอนการย้ายโปรตอนจะทําให้เกดิ เอไมด์

RC N + H2O OH O
RC RC
Nitrile Water
NH NH2
Imino acid Amide

การเติมนิวคลโี อไฟล์ที่ไนไตรลอ์ าจจะเรง่ ปฏิกิรยิ าด้วยกรดหรือเบสในสารละลาย ไฮดรอก
ไซดเ์ ข้าเติมที่พันธะสามคาร์บอน-ไนโตรเจน

HO + R C N OH H2O OH
RC OH RC

N NH
Imino acid
Hydroxide Nitrile
ion

แลว้ กรดอิมิโน (Imino acid) เปลย่ี นแปลงตอ่ ไปเป็นเอไมด์

OH + OH O H OH
RC
Hydroxide RC Water
NH ion O
Imino acid NH
Amide RC
anion
NH2
Amide + OH

Hydroxide
ion

ไนไตรลถ์ ูกเติมโปรตอนที่ไนโตรเจนโดยนํ้าทาํ หน้าท่เี ปน็ นวิ คลโี อไฟล์

H2O + R C N H OH2 H2O OH
RC H3O+ RC

NH NH

Water Protonated of Imino acid
nitrile form

แล้วเกดิ การยา้ ยโปรตอนทาํ ใหก้ รดอิมโิ นเปล่ยี นเปน็ เอไมด์

OH H OH H
RC + HO
RC +O
NH H
NH2 H

Imino acid Hydronium Conjugate acid Water O H
ion of amide
RC HO

NH2 H
Amide Hydronium

ion

104 เคมีอนิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

3.18 ปฏกิ ริ ิยากบั รีเอเจนตก์ รนิ ยาด์

พันธะสามคาร์บอน-ไนโตรเจนมีความว่องไวตอ่ การเตมิ ด้วยนวิ คลีโอไฟล์น้อยกวา่ พันธะคู่
คารบ์ อน-ออกซเิ จนของแอลดีไฮด์และคโี ตน อยา่ งไรก็ตามนิวคลีโอไฟลเ์ บสท่ีแรง เชน่ รเี อเจนต์กริน
ยาด์สามารถทาํ ปฏิกิรยิ ากบั ไนไตรลไ์ ด้ วธิ ีนี้เป็นวิธีหนงึ่ ทม่ี คี วามสาํ คญั ในการสังเคราะห์คีโตน

RCN 1) diethyl ether NH H2O, H+ O
Nitrile + R'MgX RCR' heat RCR'

2) H2O Imine Ketone

Grignard
reagent

ผลิตภณั ฑ์จากการเตมิ นิวคลโี อไฟลข์ องรีเอเจนต์กรินยาด์ท่ีไนไตรลป์ กติไมส่ ามารถแยกออก
และทําให้บริสุทธิ์ได้โดยตรง แต่ถกู ไฮโดรไลซ์โดยตรงเกดิ ตีโตน

1) diethyl ether O

CH3CH2CN + C6H5MgBr 2) H2O, H+, heat C6H5CCH2CH3

Propanenitrile Phenylmagnesium Ethyl phenyl ketone
bromide

CN + 1) diethyl ether O
CH3MgBr CCH3

2) H2O, H+, heat

F3C Methyl magnesium F3C
bromide
m-(Trifluoromethyl) m-(Trifluoromethyl)
benzonitrile acetophenone (79%)

อนพุ นั ธก์ รดคารบ์ อกซลิ กิ 105

แบบฝกึ หัดบทที่ 3

1. จงเขียนสตู รโครงสรา้ งของสารประกอบต่อไปนี้

1.1) m-Chlorobenzoyl bromide
1.2) 2-Chloroethyl benzoate
1.3) Isobutyl propanoate
1.4) 1-Phenylethyl acetate
1.5) Trifluoroacetic anhydride
1.6) p-Ethyl benzamide
1.7) N,N-Diethylhexamide
1.8) N-Methyl-γ -butyrolactam
1.9) δ-Valerolactone
1.10) 2-Methylhexanenitrile

2. จงเขียนช่ือสารประกอบตอ่ ไปนตี้ ามระบบ IUPAC

COCl

2.1)

CH3

OO

2.2) CF3COCCF3

OO

2.3) COCCH2CH3

2.4) ( CO ) O

2

OO

2.5) ClCH2CH2COCCH2CH2Cl

O

2.6) CH3COCH2

O

2.7) CH3OCCH2

O

2.8) (CH3)2CHCH2CNH2

O

2.9) (CH3)2CHCH2CNHCH3

O

2.10) (CH3)2CHCH2CN(CH3)2

106 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

3. จงเขยี นผลติ ภณั ฑ์ทเี่ กิดขนึ้ เมื่อสารประกอบ methyl pentanoate ทําปฏิกริ ยิ ากบั รีเอเจนต์/
สารประกอบ ดังต่อไปน้ี

3.1) H3O+,H2O

3.2) OH-,H2O

3.3) (CH3)2CHCH2OH (excess)

3.4) NH3 (excess)

3.5) CH3NH2 (excess)

3.6) CH3NHCH3 (excess)

3.7) CH3N(CH3)2 (excess)

3.8) CH3MgBr (excess), then H3O+

3.9) LiAlH4, then H3O+

4. จงเขียนผลติ ภณั ฑ์ท่เี กดิ ข้นึ เม่ือสารประกอบ acetic anhydride ทาํ ปฏิกิรยิ ากบั สารประกอบใน
ข้อ 3

5. จงเขียนผลิตภณั ฑ์ที่เกิดข้ึนเมื่อสารประกอบ n-butyryl chloride ทําปฏกิ ิริยากับสารประกอบ
ในข้อ 3

6. จงเขียนรเี อเจนต์ท่ใี ช้ในการเปล่ียนแปลงดังตอ่ ไปนี้

6.1) Cyclohexexanecarbonyl chloride Pentanoylcyclohexane

6.2) 2-Butenedioic (maleic) anhydride (Z)-2-Butene-1,4-diol

6.3) 3-Methylbutanoyl bromide 3-Methyl butanal

6.4) Benzamide 1-Phenylmethanamide

6.5) Methyl propanoate 4-Ethyl-4-heptanol

7. จงเขยี นกลไก (Mechanism) ปฏกิ ิรยิ าต่อไปน้ี

อนุพันธก์ รดคารบ์ อกซลิ ิก 107

O N(CH2CH3)3 O
7.1) CH3CCl
CH3CH2CH2OH CH3COCH2CH2CH3
O
7.2) O HN(CH2CH3)3Cl-

100oC O O

CH3OH HOCCH2CH2COCH3

O 230oC
O CH3(CH2)11NH2

7.3) H3C(H2C)7HC CH(CH2)7COCH3

O CH3OH
H3C(H2C)7HC CH(CH2)7CNH(CH2)11CH3

7.4) 1) THF
BrMgCH2CH2CH2CH2MgBr 2) H3O+
OO

O CH2CH2CH2CH2OH
OH

8. จงแสดงวิธีการเตรยี มสารประกอบต่อไปนี้จาก Pentanoyl chloride

O

8.1) OH

O

8.2)

O

O

8.3)

N(CH3)2

O

8.4)

O

8.5) H

9. จากสารตั้งต้น Ethanol จงแสดงวธิ ีการเตรยี มสารประกอบต่อไปน้ี (สามารถใชส้ ารประกอบอ
นนิ

ทรยี ์ อ่นื ๆ ไดต้ ามความเหมาะสม)
9.1) Acetyl chloride
9.2) Acetic anhydride
9.3) Ethyl acetate
9.4) Ethyl bromoacetate
10.จงเขียนผลิตภัณฑ์หลักทไี่ ด้จากปฏิกิริยาต่อไปนี้

108 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

10.1) O
10.2) O CH3OH
10.3)
O

O C CH3 CH3ONa
O CH3OH,

O HCl
C NH H2O,

11. จงเขียนสูตรโครงสรา้ งของสารประกอบ A-C จากปฏิกิรยิ าต่อไปน้ี

11.1)H3CO O O pyridine Compound A
CCH (C22H18O4)
CCl +
OH

OO 1) CH3MgI(1 equiv.), diethyl ether

11.2) CH3CCH2CH2COCH2CH3 2) H3O+ Compound B
(C6H10O2)

O

COH heat Compound C + H2O
COH (C948O5)
11.3) HO

OO

12. การเตรยี ม cis-4-tert-Butylcycloheaxanol จาก trans steromer ทาํ ได้ตามขัน้ ตอนต่างๆ
ดังนี้ จงเขียนสตู รโครงสรา้ งรวมถึง stereochemistry ของสารประกอบ D และ E

อนุพันธ์กรดคาร์บอกซลิ กิ 109

Step 1 : OH + H3C pyridine

SO2Cl

Step 2 : Compound D + O DMF Compound D
CONa heat (C17H26O3S)

Compound E
(C17H24O2)

OH

Step 3 : Compound E NaOH
H2O

cis-4-tert-Butylcyclohexanol

13. Ibufrofen สามารถสงั เคราะห์ไดอ้ ีกวธิ ีหน่งึ ตามข้ันตอนต่างๆ ดังต่อไปนี้ จงเขยี นสูตรโครงสร้าง

ของสารประกอบ F-I

OO

(CH3)2CHCCl F Clemmensen G CH3CCl H

AlCl3 AlCl3

NaCN

H2SO4

Ibuprofen HI I
red P

%%%%%

110 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

บทที่ 4
แอมีน
(Amines)

สารประกอบแอมีน เป็นสารประกอบอนิ ทรยี ์ท่ีมีหมู่แอลคลิ หรือแอริลเชือ่ มต่ออยู่กับ
ไนโตรเจน อาจกลา่ วไดว้ า่ แอมนี จัดเป็นอนุพนั ธ์ของแอมโมเนีย (ammonia) ในลกั ษณะท่ไี ฮโดรเจน
1 อะตอมหรือมากกวา่ 1 อะตอม ถูกแทนท่ีด้วยหมู่แอลคิลหรือแอริล

RN Ar N

R = alkyl Ar = aryl

4.1 ประเภทของสารประกอบแอมนี

4.1.1 แอมนี ปฐมภูมิ แอมีนทตุ ยิ ภูมิ และแอมีนตติยภูมิ

สารประกอบแอมีน แบ่งออกเป็น 3 กลมุ่ หลัก คือ แอมีนปฐมภูมิ (primary amines)

แอมนี ทตุ ยิ ภมู ิ (secondary amines) และแอมีนตติยภมู ิ (tertiary amines) ซึง่ ขึน้ อยู่กบั จาํ นวน

หมู่แอลคลิ หรือแอรลิ ทตี่ ่อกบั ไนโตรเจน ดังตัวอย่างในตาราง 4.1

โครงสร้างทว่ั ไปของแอมีนทัง้ 3 ประเภทคือ
N.. N.. N..
R HH R RH RRR

1o-amine 2o-amine 3o-amine

(primary amine) (secondary amine) (tertiary amine)

แอมนี ปฐมภูมิ (1o-แอมีน) มหี ม่แู อลคิล (แอรลิ ) 1 หมู่
แอมีนทุตยิ ภูมิ (2o-แอมนี ) มหี มแู่ อลคิล (แอรลิ ) 2 หมู่
แอมีนตติยภมู ิ (3o-แอมนี ) มหี มู่แอลคิล (แอรลิ ) 3 หมู่

แอมนี 111

ตาราง 4.1 ตวั อยา่ งของสารประกอบแอมนี ประเภทต่างๆ NH2
แอมีน สารตัวอยา่ ง NHCH3
แอมีนปฐมภมู ิ CH3NH2 CH3(CH2)3NH2 CH3CH2CH2– NH2 CH3
NCH3
แอมนี ทตุ ิยภูมิ (CH3)2NH (CH3CH2)2NH H
N

แอมีนตตยิ ภมู ิ (CH3)3N (CH3CH2CH2)3N CH3
N CH3

จากโครงสร้างของแอมีนตติยภูมิ จะเหน็ วา่ อะตอมไนโตรเจนยงั มอี ิเล็กตรอนค่โู ดดเด่ียว

เหลืออกี 1 คู่ ซง่ึ หมู่แอลคิลสามารถทจี่ ะเขา้ มายดึ เกาะได้อีก 1 หมู่ กลายเปน็ เกลือแเอมีนท่ีมไี อออน

บวก เรียกว่า เกลอื ควอเทอนาริแอมโมเนยี ม (quaternary ammonium salt) หรอื เกลือ

แอมโมเนยี มจตุรภมู ิ มสี ตู รทวั่ ไปคือ

R1
R2 N R4
R3 X−

ตัวอย่างเช่น N(CH3)3Br C2H5 NCH3C6H5
(CH3)4N+Cl− [(CH3CH2)2N(CH3)2]+Br−
OH-

CH2CH=CH2

4.1.2 แอลแิ ฟตกิ และแอโรแมติกแอมีน (Aliphatic and Aromatic Amines)
แอมนี แบง่ ตามชนิดของไฮโดรคารบ์ อนที่ติดอยู่กับไนโตรเจนได้ 2 ประเภท ถ้ากลุ่มของ

ไฮโดรคารบ์ อนท่ตี ่อกบั ไนโตรเจนเป็นแอลิแฟตกิ ไฮโดรคาร์บอนท้ังหมด จัดเป็นแอลแิ ฟติกแอมนี
และถ้ากลมุ่ ไฮโดรคารบ์ อนเป็นแอรลิ อย่างน้อย 1 กลมุ่ จดั เปน็ แอโรแมติกแอมนี ดงั ตวั อย่างตอ่ ไปนี้

(CH3)3N NH2 HN

Aliphatic amines

112 เคมอี นิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

NH2 NH CH3 NC2H5CH3 Cl NH2

Aromatic amines

4.2 การเรยี กชื่อ (Nomenclature)
การเรยี กชื่อแอลคลิ แอมีน มีหลายวิธี เช่น ช่ือสามัญ Chemical abstract และ IUPAC
4.2.1 ชือ่ สามัญ (Common names)
การเรียกชือ่ แอลคลิ แอมนี ใหอ้ ่านชื่อของหมู่แอลคลิ “alkyl” ตามแบบชอ่ื สามัญ

ตามดว้ ยแอมนี “amine” เปน็ “alkylamine”
วธิ นี ้เี หมาะสาํ หรับแอมนี ทมี่ ีโครงสร้างไม่ซับซ้อน ตวั อย่างเช่น

CH3NH2 CH3CH2NH2 CH3CH2CH2NH2 NH2

methylamine ethylamine propylamine cyclohexylamine
CH3 CH2-NH2
CH3
CH3-CH-NH2 CH3-C-NH2 benzylamine

isopropylamine CH3
tert-butylamine

2o-แอมนี และ 3o-แอมีนท่ีมีหมู่แอลคิลเหมือนกัน ใชไ้ ดหรือไตร “di, tri” นาํ หนา้ หมู่
แอลคลิ และถา้ หมแู่ อลคลิ แตกต่างกัน ให้จดั ลาํ ดับก่อนหลังตามลาํ ดบั อักษร ดงั ตัวอย่าง

(CH3CH2)2NH CH3CH2NHCH3 CH3-N-CH2CH2CH3
dimetChHyl3propylamine
diethylamine ethylmethylamine

NH NH (C6H5)3N

dicyclopentylamine diphenylamine triphenylamine

CH3-CH2 N CH2CH3 N CH2CH3 (C2H5)3N
CH3 CH3
triethylamine
diethylmethylamine cyclopropylethylmethylamine

แอมีน 113

4.2.2 ระบบ Chemical abstract
การเรียกชอื่ แอมีนตามแบบ Chemical abstract ได้ถกู ยอมรับโดย IUPAC ใหเ้ ป็นระบบ
สากล ซึ่งนิยมใช้กนั มาก
10-แอมีน
มีชื่อท่วั ไปดังน้ี

...-alkanamine หรือ alka-…-amine

ตาํ แหน่งของหมู่ NH2

เลอื กไฮโดรคาร์บอนสายยาวทสี่ ุดที่มีหมู่ NH2 เกาะ เรยี กเปน็ “alkanamine”
(แอลคานามนี ) [มาจาก alkane ตดั e ทง้ิ เป็น alkan + amine] และระบตุ าํ แหน่งของหมู่ NH2 ให้
เป็นตวั เลขน้อยทสี่ ุดไว้ข้างหน้า หรือกอ่ นคําว่า amine

เม่อื มหี มู่แทนท่ีอ่นื (ท่มี ีลาํ ดับตาํ่ กวา่ ) อยู่บนไฮโดรคารบ์ อนหลักดว้ ย ให้เรยี กตําแหนง่ และ
ช่ือหมู่แทนที่ทกุ ตวั ไวด้ า้ นหน้า โดยเรยี งตามลาํ ดับอักษร

ตวั อย่างเช่น

CH3CH NH2 CH3CH2CH2CH2NH2 CH3
NH2
2-propCaHn3amine 1-butanamine
(propa-2-amine) (buta-1-amine) CH3
4,4-dimethylcyclohexanamine

20-แอมีน และ 30-แอมนี
20-แอมีน มีช่ือท่วั ไปคือ

N-alkyl-…-alkanamine

ตาํ แหน่งของหมแู่ อมิโน

เลอื กหมู่แอลคิลใหญ่ท่สี ดุ ทม่ี ีหมู่แอมโิ นเกาะอยูเ่ ปน็ alkanamine พรอ้ มระบตุ าํ แหน่ง
ของหมู่แอมโิ นใหเ้ ป็นตวั เลขน้อยท่สี ุด และหมู่แอลคลิ ท่ีเหลือเปน็ N-alkyl ตัวอย่างเชน่

CH3NHCH2CH3 (CH3CH2)2NH CH3CH2CH2CH2NHCH2CH3

N-methylethanamine N-ethylethanamine N-ethyl-1-butanamine

CH3CCHl CH2CH2NHCH3 CH3CH2NCHHCCHH22CCCHHH3C3 H3

3-chloro-N-methyl-1-butanamine N-ethyl-5-methyl-3-hexanamine

114 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

30-แอมนี เรียกชื่อทํานองเดยี วกันคือ
“N-alkyl-N-alkyl′-…-alkanamine”

เลอื กหมแู่ อลคิลใหญ่ทสี่ ุดเป็น alkanamine และหมแู่ อลคิลท่เี หลอื 2 หมู่ เรยี งตามลําดับ
อกั ษร และถ้าหมแู่ อลคลิ เหมือนกนั ให้ใช้ di ดังตัวอยา่ ง

N CH3 (CH3CH2CH2)2NCH3 CH3CClHCH2CNH(CCHH3)32
CH3
N-methyl-N-propylpropanamine 4-chloro-N,N-dimethyl-2-
N,N-dimethylcyclopentanamine

Pentanamine

4.2.3 ระบบ IUPAC

ในระบบ IUPAC ให้เรียกหมู่ -NH2 เปน็ อนุพันธ์ว่า amino ไว้ดา้ นหน้าของโครงสรา้ งหลัก
ซึ่งนยิ มใช้เรียกแอมนี ท่มี หี มู่ฟังก์ชนั อืน่ ในลําดับทีส่ งู กว่าอยู่ด้วย เชน่ –OH, CO และ CO2H โดย
เรยี กหม่ฟู ังก์ชนั เหลา่ นี้เปน็ โครงสร้างหลกั ตัวอยา่ งเชน่

CH3CH2NCHH-2COOH OH
3C-aHm3i-nCoH-2--CNbHuHt-2aCnHo3l
2-aminobutanoic acid

CH3NHCH2CH2CH2COOH O
NH2CH2CH2CCH3
4-(methylamino)butanic acid
4-amino-2-butanone

4.2.4 การเรยี กชื่อแอโรแมติกแอมนี
โมเลกุลเล็กทสี่ ดุ ของสารประกอบแอโรแมติกแอมีนคือ C6H5NH2 มชี ่อื เรยี กเปน็
“aniline” (แอนิลนี ) ซึ่งได้รับการยอมรบั โดย IUPAC ใหเ้ ป็นระบบสากล ดงั นน้ั การเรยี กแอริล
แอมนี โมเลกุลอ่นื กจ็ ะเรยี กเป็นอนพุ นั ธ์ของ aniline ดงั นี้

NH2 NH2 NHCH3

aniline O2N N-methylaniline
4-nitroaniline NCH-C3H3

NCH-C2HC3H3

N-ethyl-N-methylaniline N,N-dimethylaniline

แอมนี 115

การเรียกช่ือแอโรแมติกแอมนี ทีม่ หี มู่ฟังก์ชันอ่ืนในลาํ ดับท่สี ูงกวา่ อยู่บนวงเบนซนี ต้องให้
หมู่ฟงั ก์ชันนั้นเป็นโครงสรา้ งหลกั และเรียกหมู่ NH2 เป็นหมแู่ ทนท่ีวา่ แอมิโน “amino” ไว้หน้าชอื่
โครงสรา้ งหลกั ดงั แสดง

COOH COOH

NH2 NH2 OH

NH2 NH2 o-aminophenol
p-aminobenzoic acid 2,4- diaminobenzoic acid
CH3
แอโรแมติกแอมีนบางชนดิ มชี ื่อสามญั เฉพาะเชน่
OCH3 SO3H

NH2 NH2 NH2
m-anisidine
sulfanilic acid p-toluidine

4.3 สมบัติทางกายภาพของแอมนี (Physical Properties of Amines)

4.3.1 จุดเดอื ด (Boiling Point)

โมเลกุลของแอมีนสามารถสร้างพนั ธะไฮโดรเจนระหวา่ งโมเลกลุ ได้ (รปู 4.1) ทําให้

จุดเดอื ดค่อนข้างสงู เมื่อเทียบกบั สารประกอบแอลเคน (alkane) แต่อยา่ งไรก็ตามพนั ธะไฮโดรเจน

ทส่ี ร้างขน้ึ นย้ี ังอ่อนกวา่ ในกรณขี องแอลกอฮอล์ (alcohol) ดงั นั้นแอมนี ทม่ี ีโมเลกุลขนาดเลก็ ถึง

ปานกลางจะมีจดุ เดือดสงู กวา่ แอลเคน แตจ่ ะตาํ่ กว่าแอลกอฮอล์ท่ีมมี วลโมเลกุลใกล้เคยี งกนั

ดังตวั อย่างใน ตาราง 4.2

HH RH
R-N H-N H-N H-N

HR HR

H N-H H N-H
R R

รปู 4.1 พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกลุ ของ 10-แอมีน

116 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

ตาราง 4.2 เปรยี บเทียบจดุ เดือดของแอลเคน แอมนี และแอลกอฮอล์

สมบัติ CH3 – CH3 CH3NH2 CH3OH
มวลโมเลกลุ
จุดเดอื ด (oC) 30 31 32
-88.6 -6.3 65.0

สารประกอบแอมีนในกลุ่มเดียวกันจดุ เดือดจะสูงขึ้นตามมวลโมเลกลุ และแอมีนทเ่ี ปน็
ไอโซเมอรก์ ันจะพบว่าแอมนี ที่มหี มู่แอลคิลเปน็ แบบสาขาจะมจี ุดเดอื ดตํ่ากว่าแอมนี ท่ีมหี มู่แอลคลิ
เปน็ เสน้ ตรง

นอกจากนแ้ี อมนี ท่ีมมี วลโมเลกุลใกลเ้ คยี งกนั แต่อยู่ต่างกลมุ่ กนั พบว่า 1o-แอมีน
มีจดุ เดอื ดสงู กว่า 2o-แอมีนและ 3o-แอมนี เล็กนอ้ ย ดังแสดงในตาราง 4.3

4.3.2 การละลายน้ํา (Solubility)
แอมีนเป็นสารประกอบท่ีมีขั้ว ดังน้ันโมเลกุลขนาดเล็กจะละลายน้ําได้ และเกิดพันธะ
ไฮโดรเจนกบั โมเลกุลของน้ํา ดังแสดงในรูป 4.2 ส่วนแอมีนที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ขึ้น การละลายนํ้า
จะลดลงไปหรอื ไมล่ ะลายน้าํ (ตาราง 4.3)

R R
N-H O-H N-H
HH
H

H O H N-H O-H
HR H

รูป 4.2 พันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลของนา้ํ กบั 10-แอมีน

แอมีน 117

ตาราง 4.3 สมบัติทางกายภาพบางประการของแอมีน (Solomons and Fryhle, 2008. p 902)

สตู รโครงสร้าง มวลโมเลกลุ จดุ หลอมเหลว จุดเดือด การละลายนํ้า
(oC) (oC) (25oC, g/100 mL)

NH3 17 -78 -33 ดมี าก
1o-แอมีน

CH3NH2 31 -94 -6 ดีมาก
CH3CH2NH2 45 -81 17 ดีมาก
CH3CH2CH2NH2 59 -83 49 ดมี าก
(CH3)2CHNH2 59 -101 33 ดมี าก
CH3CH2CH2CH2NH2 73 -51 78 ดมี าก
2o-แอมนี ดีมาก

(CH3)2NH 45 -92 7 ดมี าก
(CH3CH2)2NH 73 -48 56 ดีมาก
ดมี าก
3o-แอมนี

(CH3)3N 59 -117 2.9 ดมี าก
(CH3CH2)3N 101 -115 90 14

แอโรแมตกิ แอมีน

C6H5NH2 93 -6 184 3.7

4.4 ความเปน็ เบส (Basicity)

แอมนี มีสภาพเป็นเบส เนื่องจากไนโตรเจนยงั คงมีอเิ ลก็ ตรอนคโู่ ดดเดย่ี วเหลือ 1 คู่

สามารถรับโปรตอนได้ การเปรียบเทยี บความแรงเบสของแอมีน จะใช้คา่ Kb ตามสมการ

alkylRaNmHin2e (+baHse2)O Kb RNH3+ + OH-

alkylaminium ion (conjugate acid)

Kb = [ RNH3+][OH-]
[RNH2]

หรอื pKb = - logKb

เม่ือแอมนี รบั โปรตอนจะมสี มบัติเปน็ คอนจเู กตกรดของแอมีนเรยี กวา่ “แอมมิเนียม
ไอออน” (aminium ion) ดังน้นั สามารถใชค้ ่า Ka ในการเปรียบเทียบความแรงเบสของแอมีนได้

118 เคมอี นิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

RNH3+ + H2O Ka RNH2 + H3O+
Ka = [ RN[RHN2]H[H3+3]O+]

pKa + pKb = 14
∴ แอมีนท่มี ีค่า pKb ตํา่ หรือแอมมิเนยี มไอออนซ่ึงเปน็ คอนจเู กตกรดของแอมนี มีค่า
pKa สงู จะมคี วามเปน็ เบสท่ีแรง ในตารางท่ี 4.4 แสดงการเปรยี บเทียบค่า pKa ของแอมนี บางชนิด

ตาราง 4.4 คา่ pKa ของแอมีนบางชนิด
(Solomons and Fryhle, 2008. p 902)

แอมีน pKa (แอมมิเนยี มไอออน)
NH3 9.26
CH3NH2
10.64

CH3CH2NH2 10.75

C6H11NH2 10.64

(CH3)2NH 10.72

(CH3CH2)2NH 10.98

(CH3)3N 9.70

(CH3CH2)3N 10.76

NH2 4.58

Cl NH2 4.00

O2N NH2 1.00

H3C NH2 5.08

จากตาราง 4.4 จะเห็นไดว้ า่ แอลคิลแอมนี มีความเปน็ เบสท่ีแรงกว่าแอมโมเนยี เนื่องจาก
มีหม่แู อลคิลทีช่ ว่ ยทําให้แอมโมเนยี มไอออนมีเสถยี รภาพมากข้ึน

H H
HNH
R NH
H H

less stable more stable

แอมนี 119

แอนลิ ีนเปน็ เบสที่อ่อนกว่าแอลิแฟตกิ แอมนี เนื่องจากผลของเรโซเนนซ์ (resonance
effect) คอื การที่คู่อิเล็กตรอนโดดเดยี่ วบนอะตอมของ N ไม่อยู่ประจําท่ี จะเคลื่อนท่ีเขา้ ไปใน
วงเบนซนี เรยี ก “ดีโลแคลไลเซชนั ” (delocalization) เกิดโครงสรา้ งเรโซแนนซท์ ี่มีเสถียรภาพ
สงู ข้นึ ทาํ ใหห้ มู่แอมิโนบนวงแหวนเบนซีนมีความเป็นลบลดลง ความสามารถในการรับโปรตอนจงึ
ตํา่ ลง ดังน้ี

NH2 NH2 NH2 NH2

นอกจากน้แี อนลิ นี ที่มีหมู่ดึงอิเลก็ ตรอนในตําแหน่งออร์โทหรือพารากบั หมู่ NH2 จะมคี วาม
เป็นเบสตํ่ากวา่ แอนิลีนทีป่ ราศจากหมู่ฟังก์ชันอืน่ ใด แต่แอนิลนี ท่มี หี มู่ใหอ้ เิ ล็กตรอนจะเปน็ เบสแรง
กวา่ (ตาราง 4.4)

ตัวอย่าง การเปรยี บเทยี บความแรงเบสของแอนิลนี 3 ชนดิ ดังนี้

H3C NH2 > NH2 > O2N NH2

p-toluidine aniline p-nitroaniline

(หมู่ CH3 เป็นหมู่ใหอ้ ิเลก็ ตรอน) (หมู่ NO2 เปน็ หมดู่ งึ อเิ ล็กตรอน)

4.5 การสงั เคราะหแ์ อมนี (Synthesis of Amines)
การสงั เคราะห์สารประกอบแอมีนมีมากมายหลายวธิ ี โดยใช้สารตง้ั ตน้ แตกต่างกนั เช่น

แฮไลด์ และสารประกอบท่ีมีหม่คู าร์บอนิลเป็นองคป์ ระกอบคอื แอลดีไฮด์ คโี ตน แอไมด์ และแอซิล
แอไซด์ สว่ นแอโรแมติกแอมีนสงั เคราะห์จากไนโตรเบนซีน

4.5.1 ปฏกิ ริ ยิ าการแทนท่ดี ้วยนวิ คลีโอไฟล์ของแอลคิลแฮไลด์
(Nucleophilic Substitution Reactions of Alkyl Halides)

แอมีนสามารถสังเคราะห์ได้จากปฏิกริ ยิ าการแทนทห่ี มู่แฮโลเจนในแอลคิลแฮไลด์ดว้ ย
นิวคลโี อไฟลช์ นดิ ต่างๆกนั (Nucleophilic Substitution Reactions) ตามด้วยปฏิกิริยาเฉพาะ
ประเภท เพ่ือเปลยี่ นนิวคลโี อไฟลใ์ ห้กลายเป็นแอมีน ดังสมการ

RX Nu R-Nu R-NH2

นิวคลโี อไฟลท์ ี่ใชไ้ ดแ้ ก่ แอมโมเนีย โซเดยี มแอไซด์ โซเดียมไซยาไนด์ และพาทาลิไมด์
เป็นต้น

120 เคมอี นิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

4.5.1.1 การแทนทีด่ ้วยแอมโมเนยี
แอมโมเนยี มีสมบตั ใิ นการเป็นนิวคลโี อไฟล์ สามารถทําปฏกิ ิรยิ ากบั แอลคลิ แฮไลด์ โดยเข้า
ไปแทนท่ีเฮโลเจน กลายเป็น 1o-แอมีน ตามสมการ

RX + NH3 → RNH2 + HX

ผลิตภณั ฑ์ 1o-แอมนี ทีเ่ กดิ ข้นึ มีสมบตั ิเปน็ นิวคลีโอไฟลเ์ ช่นกัน ดงั น้ันจงึ สามารถเกิด
ปฏกิ ริ ิยาแทนท่ีแฮโลเจนในแอลคลิ แฮไลด์ที่มีมากเกินพอไดอ้ ยา่ งต่อเนอื่ ง กลายเปน็ เกลือควอเทอ
นาริแอมโมเนียม

RNH2 RX R2NH RX R3N RX R4N+X-
ปฏิกริ ิยาโดยรวมคือ 4 RX + NH3 R4N+X-

4 C2H5Br + NH3 (C2H5)4N+Br-

ถา้ ตอ้ งการควบคุมใหป้ ฏิกิรยิ าหยุดท่ี 1o-แอมีน จะต้องใช้แอมโมเนียในปริมาณท่ีมากกว่า
แอลคลิ แฮไลดห์ ลายเทา่ อยา่ งไรก็ตามในบางปฏิกิรยิ าถึงแม้จะใชป้ รมิ าณแอมโมเนียมากเกินพอ
ปฏิกริ ิยาก็ยงั คงเกดิ ต่อเน่ืองได้ กลายเปน็ ผลิตภัณฑ์ผสม ดังตวั อยา่ งต่อไปนี้

CH3- CH-CO2H + NH3 CH3- CH-CO2- NH4+
Br NH2

2- bromopropanoic acid alanine
(65-70 %)
(1 moles) (70 moles)

CH3CH2CH2CH2Br + NH3 1. 90 % aq EtOH CH3CH2CH2CH2NH2
2. NaOH
(11 moles) (47 %)
(20 moles)

CH3(CH2)6CH2Br + NH3 CH3(CH2)6CH2NH2 + [CH3(CH2)6CH2]2NH

45% 43%

[[CCHH33((CCHH22)6)C6CHH2]23]N3NH + [CH3(CH2)6CH2]4N+Br-

(trace) (trace)

แอมนี 121

4.5.1.2 การแทนทด่ี ว้ ยแอไซด์ไอออนและตามด้วยปฏกิ ิรยิ ารดี กั ชนั
แอไซดไ์ อออนเป็นนิวคลีโอไฟล์สามารถแทนท่ีแฮโลเจนในแอลคิลแฮไลด์ ได้สารประกอบ
แอลคลิ แอไซด์ ซ่งึ ภายหลังถูกรีดิวซ์ด้วยลิเทียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ (Lithium aluminiumhydride,
LiAlH4) หรือโลหะโซเดียมในแอลกอฮอล์ จะได้ 1o-แอมีน ดังน้ี

R-X NaN3 R-N3 [H] R-NH2

alkyl azide

CH2CH2Br NaN3 CH2CH2N3 1. LiAlH4, ether CH2CH2NH2
2. H2O

Br 1. NaN3, C2H5OH NH2

2. HL2iOAlH4, ether
3.

4.5.1.3 การแทนทดี่ ้วยไซยาไนด์ไอออนและตามด้วยปฏิกิรยิ ารีดกั ชัน
ในทํานองเดยี วกับแอไซด์ไอออน ไซยาไนด์ไอออนมีสมบัตเิ ป็นนิวคลโี อไฟด์สามารถแทนท่ี
แฮโลเจนในแอลคลิ แฮไลด์ ได้สารประกอบไนไตรล์ ซ่ึงภายหลงั ถกู รดี วิ ซ์จะได้ 1o-แอมีน ดงั สมการ

R-X NaCN R-CN [H] R-CH2-NH2
วธิ นี ้ีใชเ้ ตรียมแอลคิลแอมีนที่มีคารบ์ อนมากกว่าสารตงั้ ตน้ 1 อะตอม ดังตัวอยา่ ง

CH3(CH2)11Br NaCN CH3(CH2)11CN 1. LHi2AOlH4, ether CH3(CH2)11CH2NH2
2.

CH3CH2CH2Br 1. NaCN CH3CH2CH2CH2NH2
2.LetihAelrH4,
3. H2O

นอกจากสารประกอบไนไตรล์จะเตรยี มจากแอลคลิ แฮไลดแ์ ลว้ ยงั สามารถเตรยี มได้จาก
คีโทนหรือแอลดไี ฮด์ (ketones or aldehydes) ทาํ ปฏิกิริยากบั ไซยาไนด์ไอออนไดเ้ ชน่ กันดังนี้

122 เคมอี นิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

O HO CN HO CH2NH2

CN- [H]

(CH3)2CHCHO NaCN OH [H] OH
CH3CCHH-3CH-CN CH3CCHH-3CH-CH2-NH2

4.5.1.4 การแทนท่ดี ว้ ยพาทาลิไมด์ “การสงั เคราะห์แบบแกเบรยี ล”
(Gabrie Synthesis)

พาทาลิไมด์ (phthalimide) เปน็ สารประกอบแอไมด์ (amide) เมอื่ ทําปฏกิ ิริยากับเบส
จะสูญเสียโปรตอนกลายเปน็ พาทาลิไมด์ไอออนลบ ที่มีสมบตั ิเปน็ นวิ คลโี อไฟลส์ ามารถเกดิ ปฏกิ ิริยา
แทนท่ีแฮโลเจนในแอลคิลแฮไลด์ ได้สารประกอบ N-alkylphthalimide ซึ่งภายหลงั เกดิ ปฏิกิรยิ า
การแตกตวั ด้วยน้ํา หรือไฮโดรลิซสิ (hydrolysis) จะกลายเป็น 1o-แอมีนต่อไปดังสมการ

O O O
NH KOH N- RX N-R

O O O

phthalimide phthalimide anion N-alkylphthalimide

H2O OH-

ตัวอย่างปฏิกิริยาคือ RNH2 + CO2-
CCOO22--
O 1. KOH/C2H5OH 10-amine CO2-

NH 2. CN4aHO9HBr//HD2MOF C4H9NH2 +
O 3.

O

CH2Br 1. NK , DMF CH2NH2
O

2. NaOH/H2O

แอมีน 123

4.5.2 ปฏกิ ิริยารีดักทฟี แอมมเิ นชันของแอลดไี ฮด์หรือคีโทน
(Reductive amination of aldehydes or ketones)

ปฏิกริ ยิ ารดี กั ทีฟแอมิเนชนั คือปฏิกริ ิยาการเตมิ แอมโมเนียหรอื แอมีนควบคู่กับปฏิกริ ิยา
รดี ักชนั ภายในข้ันตอนเดยี ว

สารประกอบ 1o-แอมนี สามารถสังเคราะห์ได้โดยวธิ ีดังกลา่ ว จากแอลดีไฮด์หรือคีโทนทํา
ปฏิกริ ิยากบั แอมโมเนียและตัวรดี ิวซ์ (reducing agent) ดังสมการ

O [H] R NCH2R'
R C R' + NH3 H

กลไกการเกิดปฏิกิริยาคือ แอมโมเนียเป็นนิวคลีโอไฟล์เกิดปฏิกิริยาการเติมเข้าที่หมู่

คาร์บอนิล (addition of carbonyl compound) ได้อิมมีน (imine) หรือชิฟเบส (Schiff base)

กับ เฮมิแอมิแนล (hemiaminal) อยู่ในระบบสมดุลกัน ซ่ึงทั้ง 2 จะถูกรีดิวซ์อย่างต่อเนื่อง

กลายเปน็ แอมนี ดังนี้ OH
O
R C R' R C R'
R C R' + NH3 hemiNamHin2al NH

imine (Schiff base)

H2/Ni
R CH R'

NH2

ตวั รดี วิ ซ์ที่ใช้นอกจาก H2/Ni อาจจะใช้ NaBH4, NaBH3CN หรือ LiBH3CN ดังตวั อย่าง

Ph-CH2-CHO 70o9NC0,HaHt3m2/Ni Ph-CH2-CH2NH2

89%

O NH NH2
140No2C8H%,3H2/Ni
99%
O NapNBHHH633CN
Ph C Me Ph CNHH2Me
80%

124 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

O N4H900-37,a0Htmo2C, Ni CH2NH2
CH

2o-แอมีนและ 3o-แอมีนสามารถเตรียมโดยวิธีน้ีได้เช่นกัน โดยให้แอลดีไฮด์หรือคีโทน
ทาํ ปฏิกิรยิ ากับ 1o-แอมีนและ 2o-แอมนี ตามลาํ ดบั ตามดว้ ยปฏิกิริยารีดกั ชนั เช่น

O R[HNH] 2 R'-CH-NHR 2o-amine
R'-C-R'' R''

[RH2N]H R'-RC'H-NR2 3o-amine

O HPt2 CH3CH2CH2NH

CH3CH2CH2NH2 +

O HEt2O/PHt OH-CH2CH2NH-CCHH3-CH3
OH-CH2CH2NH2 + CH3CCH3

4.5.3 ปฏกิ ิริยารีดกั ชันของออกซมี ไนโตร หรอื แอไมด์
(Reduction of Oximes, Nitro or Amides)

สารประกอบออกซมี และไนโตร ถกู รีดวิ ซ์โดยลิเทียมอะลูมเิ นยี มไฮไดรด์ หรอื กา๊ ซ
ไฮโดรเจนกบั โลหะเปน็ ตวั เรง่ ปฏิกิริยาได้สารประกอบ 1o-แอมนี ดังนี้

ตัวอยา่ งเช่น R-CH=NOH [H] R-CH2-NH2
R-NO2 [H] R-NH2

NOH 1. HLi2AOlH4 NH2
2. CH3CH2NH2

CH3CH2NO2 PHd/2C

แอมีน 125

H3C NCCHO32CO2CH3 1N05i05/H0oC2psi H3C CCH3CO2CH3
NH2

สารประกอบแอไมด์ (ท้ังท่ีมีและไม่มีหมู่แอลคิลอยู่บนหมู่แอมิโน) จะถูกรีดิวซ์ตรงหมู่
คาร์บอนิล (C=O) ด้วยลิเทียมอะลูมิเนียมไฮไดรด์ หรือไดโบเรน กลายเป็น 1o, 2o หรือ 3o-แอมีน

(ขึ้นกบั ชนดิ ของแอไมด์) ดงั น้ี O
R-C-N-R'
[H] R-CH2-NR'-'R'
R''

O BT2HHF6 (CH3)3CCH2N(CH3)2
(CH3)3CCN(CH3)2

O 21eL..tAHLhie2HAOrlH4 (CH2CH3)3N
CH3CN(CH2CH3)2

O 12eL..tHLAhie2AHOrlH4 CH3CH2CH2CH2NH2
CH3CH2CH2CNH2

สารประกอบออกซีมและแอไมด์ สามารถเตรียมได้จากแอลดไี ฮด์ คีโทน และกรดคาร์บอก

ซิลกิ ดงั สมการ O NOH

R-C-R' + H2NOH R-C-R'

O 12..SNOHC3l2 O
R-COH R-C-NH2

นั่นคือแอมีนสามารถเตรียมได้จากการใช้กรดคาร์บอกซิลิก แอลดีไฮด์ หรือ คีโทนเป็น
สารตั้งต้น ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ tripropylamine จาก propanoic acid ผ่านสารประกอบ
แอไมด์ ดังนี้

O 1.SOCl2 O
CH3CH2COH 2.(C3H7)2NH CH3CH2C-N(C3H7)2 L12..AHLHi2AOlH4 (C3H7)3N

propanoic acid tripopylamine

126 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

การสังเคราะห์ 2-pentanamine จาก 2-pentanone ผ่านสารประกอบออกซีม เขียน

สมการได้ดงั นี้ N-OH H2/Ni NH2
O EtOH CH3CH2CH2CHCH3
CH3CH2CH2CCH3
CH3CH2CH2CCH3 + H2NOH

2-pentanone 2-pentanamine

4.5.4 ปฏิกิริยาการจดั เรียงตัวใหมข่ องฮอฟแมน (Hofmann Rearrangement)
แอไมด์ ที่ปราศจากหมู่แอลคิลบน NH2 ทําปฏิกิริยากับโบรมีน (bromine) ในสารละลาย
เบสกลายเป็น 1o-แอมีน ปฏิกิริยาน้ีมีข้อสังเกตคือ ผลิตภัณฑ์ 1o-แอมีนที่สังเคราะห์ได้มีจํานวน
คาร์บอนนอ้ ยกวา่ สารตง้ั ตน้ 1 อะตอม ดังตวั อยา่ งตอ่ ไปนี้

O Br2 R NH2
R C NH2 OH-/H2O

O Br2, OH- CH3CH2CH2NH2
CH3CH2CH2CNH2 H2O

CH2-CCC-HHC33ONH2 Br2, OH- CH2-CCCH-HN33H2
H2O

H3C O NaOBr CH3
H2O H C CN6HH52
H C CN H2
C6H5

กลไกการเกิดปฏิกิริยาดังกลา่ วมีการจดั เรยี งตวั ใหม่ทค่ี ่อนขา้ งซบั ซ้อนดงั นี้

O OH- O Br-Br O OH- O
R-C-N-H R-C-N-H R-C-N-H R-C-N-Br
Br
H

R-+NH2 HO-H O OH OH- O=C=N-R
O C-NH-R O=C-N-R

CO2

แอมีน 127

4.5.5 ปฏิกิริยาการจัดเรยี งตัวใหมข่ องเคอร์เทียส (Curtius Rearrangement)

แอซิลแอไซด์เม่ือได้รับความร้อนจะเกิดการจัดเรียงตัวใหม่ มีการสูญเสียก๊าซไนโตรเจน
ตามด้วยการแตกตัวด้วยนํ้าและสูญเสียก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ กลายเป็น 1o-แอมีนท่ีมีจํานวน

คารบ์ อนน้อยกว่าสารตัง้ ตน้ 1 อะตอมดังนี้

O O H2O R-NH2 + CO2 + N2
R-C-N=N+=N- or R-C-N3 ∆

acyl azide amine

ตวั อย่างเชน่ การสงั เคราะห์ propylamine และ p-anisidine ดงั สมการ
O

CH3CH2CH2CN3 H2O CH3CH2CH2NH2

propylamine

CH3O O H2O CH3O NH2
C-N3 ∆

p-anisidine

แอซิลแอไซดเ์ ตรยี มได้งา่ ยจากแอซิลคลอไรด์ทําปฏิกิริยากับโซเดียมแอไซด์ ซึ่งภายหลังมี
การจดั เรียงตวั ใหม่และแตกตัวด้วยนาํ้ จะไดแ้ อมนี ดงั สมการ

O NaN3 O H2O R-NH2
R-C-Cl R-C-N3 ∆

ตัวอย่างเช่น การสังเคราะห์ cyclopropylamine และ 1-amino-2-methylpropane
จากเอซลิ แฮไลด์ดงั น้ี

O O NH2
C Cl + NaN3 C N3 H2O

O NaN3 O H2O (CH3)2CHCH2NH2
(CH3)2CHCH2CCl (CH3)2CHCH2CN3
3-methylbutanoyl chloride ∆ 1-amino-2-methylpropane

4.5.6 การเตรยี มแอโรแมติกแอมนี
แอโรแมติกแอมีนส่วนมากเตรียมผ่านไนโตรเบนซีน โดยการทําปฏิกิริยาไนเตรชันของ
สารประกอบแอโรแมติกให้เป็นสารประกอบไนโตร ตามด้วยปฏิกิริยารีดักชันของหมู่ไนโตร (NO2)
ใหเ้ ปน็ หมแู่ อมโิ น (NH2)
รีเอเจนต์ท่ีใช้สําหรับปฏิกิริยารีดักชันมีหลายชนิดคือ ก๊าซไฮโดรเจนกับโลหะชนิดต่างๆ
หรือกรดกับโลหะ เช่น Fe, Sn, หรือ SnCl2 ดังสมการท่วั ไปคือ

128 เคมีอนิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

Ar-H HH2NSOO34 Ar-NO2 [H] Ar-NH2

ตวั อยา่ งการสังเคราะห์ 2-methyl-5-isopropylaniline, m-aminobenzaldehyde
และ 2,4-diaminotoluene โดยการรีดกั ชนั สารประกอบไนโตรเบนซีนดงั น้ี

CH3 NO2 preHss2u/rNe,i ∆ CH3 NH2

CH(CH3)2 CH(CH3)2

2-methyl-5-isopropylaniline

(87-90 %)
NO2 NH2

12. .SNnCaOl2H/HCl CHO
CHO

m-nitrobenzaldehyde m-aminobenzaldehyde
CH3 NO2
Fe CH3 NH2
NO2 CH3OH, HCl,
2,4-dinitrotoluene NH2
∆ 2,4-diaminotoluene

สารประกอบไดไนโตรเบนซีนจะถูกรีดิวซ์หมู่ไนโตรเพียงหมู่เดียวได้ โดยการใช้

ไฮโดรเจนซัลไฟดใ์ นแอมโมเนยี ตามตวั อยา่ งตอ่ ไปน้ี

NO2 NO2

NO2 NH3H, C2S2H5OH NH2
m-dintrobenzene m-nitroaniline

แอมีน 129

CH3 NO2 NHH32S(aq) CH3
NO2
NO2
2,4-dinitrotoluene NH2
4-methyl-3-nitroaniline

4.6 ปฏกิ ิริยาของสารประกอบแอมนี (Reactions of Amines)
แอมีนมีสมบัติเป็นทั้งเบสและนิวคลีโอไฟล์ สามารถที่จะเกิดปฏิกิริยากลายเป็น

สารประกอบชนดิ อน่ื ไดห้ ลายประเภท
4.6.1 ปฏกิ ริ ยิ าการแทนท่ีดว้ ยแอมนี เปน็ นวิ คลโี อไฟล์
(Nucleophilic Substitution Reactions by Amines)
แอมีนเป็นนวิ คลีโอไฟล์ สามารถทําปฏิกิริยาแทนที่หมู่แฮโลเจนในแอลคิลแฮไลด์ได้ ซึ่งได้

พบตัวอยา่ งมาแล้วในเรอื่ งการสังเคราะห์แอมนี (หวั ข้อ 4.5.1.1) มีปฏิกริ ยิ าท่ัวไปคือ

1oR-aNmHin2e+ R'X R'-NH-R + HX
R-NH-R + R'X 2o-amine
2o-amine R'-N-R + HX
3o-aRmine

ตัวอยา่ งเชน่

NaOH (C2H5)2NCH2CH2OH
(C2H5)2NH + ClCH2CH2OH
diethylamine 2-chloroethanol 2-diethylaminoethanol
(70%)

(C2H5)2N-Li+ + CH3(CH2)6CH2Br Et2O CH3(CH2)6CH2 N(C2H5)2

lithium diethylamide 1-bromooctane N,N-diethyl-1-octanamine

ClCH2CH2CH2CH2NH2 KHO2OH NH

4-chloro-1-butanamine H
pyrrolidine N
C6H5CH CH C6H5
NH2 Cl KOH/EtOH 2,3-diphenylaziridine

C6H5CH CH C6H5

2-chloro-1,2-diphenylethylamine

130 เคมอี ินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

1o และ 2o-แอมีนยังสามารถทําปฏิกิริยาแทนที่หมู่แฮโลเจน และ แอลคอกซี (-OR) ใน
สารประกอบ แอซลิ แฮไลด์ และเอสเทอร์ ได้แอไมดเ์ ป็นผลติ ภัณฑ์ ดังนี้

O RNH2 O
R'-C-NHR

R'-C-L O
R'-C-NR2
L = R2NH OR’

halogen,

O SOCl2 O CH3NH2 O
(CH3)2CHCOH (CH3)2CHCCl (CH3)2CHCNHCH3

COCl + (CH3)2NH benzene CO-N(CH3)2

O CH3NH2 O
CH3CH2COCH2CH3 CH3CH2CNHCH3

นอกจากนี้แอมีนยังทําปฏิกิริยาในการเปิดวงของเอทิลีนออกไซด์ (ethylene oxide) ได้

ดี เชน่ HN(CH2CH2OH)2
H2NCH2CH2OH + O
diethanolamine

4.6.2 ปฏกิ ิริยาการเติมแอมีนทีห่ ม่คู าร์บอนิล

(Additions of Amines to Carbonyl groups) หรือท่ี
1o-แอมีนทําปฏิกิริยากับแอลดีไฮด์หรือคีโทนได้สารประกอบอิมมีน (imines)

เรยี กว่า ชฟิ เบส (Schiff base) ดังสมการ
O
R' C R'' + RNH2 dilute acid R' C=N-R
R''
ketone/aldehyde 1o-amine
imine (Schiff base)

ตัวอยา่ งการเกดิ อิมมีนบางชนดิ เชน่

แอมีน 131

O NH2 H+ N
+
imine (Schiff base)
cyclohexanone cyclohexylamine
CH3CH N
O + NH2 H+
imine (Schiff base)
H3C H aniline

acetaldehyde

อิมมีนเป็นสารท่ีมีเสถียรภาพต่ํามาก โดยท่ัวไปจุดประสงค์ในการเตรียมอิมมีน เพื่อท่ีจะ
ทําปฏิกิรยิ ารดี ักชนั อย่างต่อเนื่องเปน็ 2o-แอมนี (หัวข้อ 4.5.2 ปฏิกริ ยิ ารีดักทฟี แอมมิเนชนั )

N H2/Ni NH

O CLHi3BCHH32CNNH2 CH2NHCH2CH3
CH

2o-แอมีนเม่ือทําปฏิกิริยากับแอลดีไฮด์หรือคีโตนในทํานองเดียวกัน จะได้สารประกอบ
อีนามนิ (enamines) ดงั น้ี

O R2NH dilute acid R' CH C NR2
R'-CH2-C-R'' + R''

ketone/aldehyde 2O-amine enamine

ตวั อยา่ งปฏกิ ริ ยิ าการสงั เคราะห์อนี ามนี บางชนิด คือ

O + HN H+ N + H2O

O H+ C6H5CH=CH N
C6H5CH2CH + HN

132 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

O N
+ NH

3-pentanone pyrrolidine

ปฏิกิริยาดังกล่าวข้างต้นเม่ือมีตัวรีดิวซ์อยู่ด้วยจะทําให้อีนามีนเกิดปฏิกิริยารีดักชันข้ึน
อย่างตอ่ เน่ืองกลายเป็น 3o-แอมนี เช่น

O + (CH3)2NH NaBH3CN N CH3 + H2O
CH3OH CH3

N,N-dimethylcyclohexylamine
85 %

อีนามีน (enamines) มีสมบัติเป็นนิวคลีโอไฟล์ (nucleophiles) สามารถเกิดปฏิกิริยา

แอลคิลเลชัน (alkylation) และแอซิลเลชัน (acylation) ได้เป็นอิมโมเนียมไอออน (immonium
ion) ตามดว้ ยปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส จะทําให้หมู่อิมโมเนียมหลุดออกไป ได้ 2o-แอมีนคืนมา พร้อมกับ

สารประกอบคาร์บอนิลท่ีมีหมู่แอลคิล (หรือแอซิล) เกาะท่ีแอลฟา-คาร์บอน (α-alkylated

carbonyl compound) R''' R'' O
R' CH C R'' + R2NH
R' CH C NR2 R'''-X R' CH C NR2 X H2O
R'' R''
α-alkylated 2o-amine
enamine immonium ion carbonyl compound

2o-แอมีนที่นิยมใช้เตรียมอีนามนิ ดังกลา่ วจะเปน็ ไซคลกิ แอมีน เช่น พริ โ์ รลดิ นิ
(pyrrolidine) พเิ พอร์ริดิน (piperidine) และ มอรโ์ ฟลิน (morpholine)

O

HN NH HN
pyrrolidine piperidine morpholine

ดังนนั้ สารประกอบคาร์บอนิลเกดิ ปฏิกริ ยิ าแอลฟา-แอลคิลเลชัน (หรือแอซิลเลชัน)ได้ โดย
การทําปฏิกิริยาผ่านอีนามีน ซ่ึงประกอบด้วย 3 ขั้นตอนคือ การเตรียมอีนามีน แอลคิลเลชัน (หรือ
แอซลิ เลชนั ) และไฮโดรลซิ สิ ตามลาํ ดับ

การใชพ้ ริ โ์ รลิดีนในการทาํ ปฏกิ ิริยาแอลคลิ เลชัน เขยี นสมการทว่ั ไปได้ดังน้ี

แอมนี 133

O 1. HN N 2. R-X O NH
R'-CH2-C-R'' R'-CH=C-R'' 3. H2O R'-CH-C-R'' +

R

ตัวอยา่ งเช่น การสงั เคราะห์ 2-butylcyclohexanone และ 2-oxocyclohexyl methyl
ketone จาก cyclohexanone ผ่านอนี ามนี ของพิรโ์ รลิดีน ดงั สมการ

O NO C4H9
NH
O12..C140H%9IH, t2oSlOue4ne, 1100C
1. HCCHl3,CH-C2Ol 2-butylcyclohexanone
2. 57%

OO
C-CH3

2-oxocyclohexyl methyl

ตัวอยา่ งปฏกิ ิรยิ าแอkลeฟtoาn-แeอลคิลเลชนั ของคีโตน ผา่ นอีนามีนของมอร์โฟลิน ดังสมการ

O O O
N 1. CH3I CH3
HN O
2.HCl/H2O
H+

1. HN O , H+ CH2CO2OC2H5
O 2. ClCH2CO2C2H5

3. HCl/ H2O

4.6.3 การทาํ ปฏกิ ริ ิยากับกรดไนตรัส (Reactions with nitrous acid)
กรดไนตรัส (HONO) เป็นกรดที่ไม่เสถียรจะต้องเตรียมขึ้นและใช้ทันทีทันใด สามารถ
เตรยี มไดจ้ ากปฏิกิริยาระหวา่ งโซเดียมไนไตรต์ (sodium nitrite) กับกรดซัลฟุรกิ หรือกรดไฮโดรคลอ
ริก

134 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

H2SO4 + 2 NaNO2 2 HONO + Na2SO4

HCl + NaNO2 HONO (aq) + NaCl

แอลิแฟติกแอมีนแต่ละประเภท และแอโรแมติกแอมีน ทําปฏิกิริยากับกรดไนตรัสให้
ผลติ ภัณฑ์ทแ่ี ตกตา่ งกันดังน้ี

4.6.3.1 1O-แอมีนกบั กรดไนตรัส
1O-แอลิแฟติกแอมีนทําปฏิกิริยากับกรดไนตรัสให้ไดแอโซเนียมไอออน (diazonium
ions, RN2+) ท่ไี ม่มีเสถยี รภาพดงั สมการ

R-NH2 + NaNO2 2HX R-N+=N X- + NaX + 2H2O

di(auznosntiaubmle)salt

ไดแอโซเนียมไอออนไม่เสถียร เน่ืองจากหมู่ไนโตรเจนพร้อมที่จะหลุดออกไปกลายเป็น
คาร์โบแคตไอออน (carbocation) และจะเกิดปฏิกิริยาต่อทันที ซึ่งจะเป็นปฏิกิริยาการแทนที่
(substitution reaction) การกําจัด (elimination) และการจัดเรียงตัวใหม่ (rearrangement)
กลายเป็นผลิตภัณฑผ์ สมของแอลกอฮอล์ (alcohols) แอลคิลแฮไลด์ (alkylhalide) และแอลคีน

ตัวอยา่ งเช่น butylamine ทําปฏิกริ ิยากับกรดไนตรสั ไดเ้ ป็นผลติ ภัณฑ์ของผสมขึน้ ดงั น้ี

substitution OH 25 %

substitution Cl 5.2 %
OH
NH2 NaNO2 substitution with
HCl rearrangement 13.2 %
butylamine 0 5C
elimination 25.9 %

elimination with 10.6 %
rearrangement

ปฏิกิริยาการสังเคราะห์เกลือไดแอโซเนียมจาก 1O-แอลคิลแอมีน (1O-alkylamine)
ไมน่ ิยมทํากันมากนกั เพราะจะเกดิ ปฏิกิริยาต่อเนื่องทไี่ มส่ ามารถควบคุมได้ กลายเป็นผลิตภัณฑ์ผสม
ขึน้ ดังกล่าวข้างต้น

แอมนี 135

4.6.3.2 2O-แอมนี กับกรดไนตรัส
2O-แอมีนทําปฏิกิริยากับกรดไนตรัสได้สารประกอบ N-ไนโตรโซแอมีน (N-
nitrosoamines)

R2NH NHaNCOl 2 R2N-N=O

N-nitrosoamine

ตัวอยา่ งการเกิดไนโตรโซแอมนี บางชนิด เช่น
(CH3)2NH NHaCNlO2 (CH3)2N-N=O

N-nitrosodimethylamine

NHCH3 NHaCNlO2 N-N=O
CH3
N-nitroso-N-methylaniline

ไนโตรโซแอมีนส่วนใหญ่เป็นของเหลวสีเหลือง ซ่ึงพบว่าเป็นสารก่อมะเร็ง สารดังกล่าวมี
โอกาสเกิดขึ้นภายในอาหารจําพวกเน้ือสัตว์ที่มีการเติมสารโซเดียมไนไตรต์ในการถนอมอาหาร
นอกจากนีย้ งั พบ N-nitrosoamine ในบุหรีด่ ้วย

4.6.3.3 3o-แอมนี กบั กรดไนตรสั
3o-แอมีนทําปฏิกิริยากับกรดไนตรัสได้เกลือไนโตรโซแอมโมเนียม (nitrosoammonium
salt) R3N NHaNXO2 R3N-N=O X

N-nitrosoammonium salt

เกลือไนโตรโซแอมโมเนียมไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูง จะสลายตัวกลายเป็นแอลดีไฮด์หรือ
คีโทนได้ ปฏิกริ ยิ าดงั กล่าวไม่มีการศกึ ษากนั มากนัก

N,N-dimethylaniline ทําปฏิกิริยากับกรดไนตรัสจะเกิดการเติมหมู่ไนโตรโซ เข้าที่
คาร์บอน (C-nitrosation) แทนที่จะเกดิ เปน็ เกลอื ไนโตรโซแอมโมเนียม ดงั น้ี

N CH3 NH0aCoNClO2 O=N N CH3
CH3 CH3

N,N-dimethylaniline p-nitroso-N,N-dimethylaniline

136 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

4.6.3.4 แอโรแมตกิ แอมีนกบั กรดไนตรัส
ในทางตรงกันข้ามกับแอลิแฟติกแอมีน ปฏิกิริยาระหว่าง 1o-แอริลแอมีนกับกรดไนตรัส
จะได้เกลือแอรนี ไดแอโซเนียมทม่ี เี สถียรภาพพอสมควรถ้าเกบ็ ในท่ีอุณหภูมติ ่าํ กว่า 5oC

Ar-NH2 NaNO2 Ar-N+=N Cl- + NaX + 2H2O
HCl
1o-arylamine ar(emneaodtrie<azs5toaonCbiluem) salt

เกลือแอรีนไดแอโซเนียม มีประโยชน์ในการสังเคราะห์สารประกอบแอโรแมติกหลาย
ประเภท โดยหมู่ไดแอโซเนียมอาจจะถูกแทนท่ีได้ด้วย แฮโลเจน ไซยาไนด์ ไฮดรอกไซด์ หรือ
ไฮโดรเจน ดงั สมการต่อไปน้ี

(Cu2OH,C2Ou2+), H2O, ∆ Ar OH

1. HBF4 2. ∆ Ar F

Ar N2+ -N2 HCl, CuCl Ar Cl
HBr , CuBr Ar Br
KCN , CuCN Ar CN

KI Ar I
H3PO2 , H2O Ar H
or C2H5OH

การแทนท่ีหมูไ่ ดแอโซเนียมดว้ ย Cl, Br หรือ CN ร้จู กั กนั ดใี นปฏิกริ ิยาแซนด์เมเยอร์
ตัวอย่างเช่นการสังเคราะห์ m-chloronitrobenzene o-nitrobenzonitrile และ m-
bromo chlorobenzene ดงั สมการ

NH2 N2+Cl- Cl
NO2 NaN0-O5o2,CHCl CuCl NO2

NO2 ∆

m-nitroaniline m-chloronitrobenzene

แอมีน 137

NO2 NH2 1. CN0ua-CN5NoOC,2,9H0-C10l,0HoC2O NO2 CN
2.

o-nitroaniline o-nitrobenzonitrile

NH2 1. NC0ua-BN5roO,C29,0H-1B0r0,oHC2O Br
2. Cl
Cl

m-chloroaniline m-bromochlorobenzene

p-Iodonitrobenzene และ 2-iodotoluene สังเคราะห์ได้จาก p-nitroaniline และo-
toluidine ตามลาํ ดบั ผา่ นปฏิกิริยาการแทนทหี่ ม่ไู ดแอโซเนียมด้วยไอโอดีน

NO2 1. H02-5SoOC4, NaNO2, H2O NO2
2. KI I
NH2
p-iodonitrobenzene
p-nitroaniline

CH3 1. NaNO2, H2SO4, H2O CH3
NH2 2. KI, 25oC
o-toluidine I
2-iodotoluene

m-Fluorotoluene สงั เคราะห์จาก m-toluidine ผ่าน m-toluenediazonium
fluoroborate ดังน้ี

CH3 1. HONO, H3O+ CH3 CH3
2. H0-B5FoC4 heat F
NH2
N2+BF4-

m-toluidine m-toluenediazonium fluoroborate m-fluorotoluene

ตวั อยา่ งการแทนท่หี มู่ไดแอโซเนียมด้วยหมู่ OH โดยใช้ Cu2O เปน็ รเี อเจนต์ เชน่ การ
สงั เคราะห์ p-cresol และ 2-bromo-4-methylphenol ดงั สมการ

138 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

H3C N2+HSO4- CuC2+u,2HO2O H3C OH

p-toluenediazonium hydrogensulfate p-cresol

NH2 Br 1. NaNO2, H2SO4, H2O OH
Br

2. H2O, ∆

CH3 2-bromo-4C-mH3ethylphenol

ปฏิกิริยาระหว่าง 4-isopropyl-2-nitroaniline กับกรดไนตรัสให้เกลือไดแอโซเนียม

เกิดข้ึน ตามด้วยการแทนที่หมู่ไดแอโซเนียมด้วย H จากกรด H3PO2 จะได้ m-isopropyl
nitrobenzene เป็นผลติ ภัณฑ์

CH(CH3)2 1. N0a-N5oOC2, HCl, H2O CH(CH3)2

NH2 NO2 2. H3PO2, H2O NO2

4-isopropyl-2-nitroaniline m-isopropylnitrobenzene

นอกจากนี้เกลือแอรีนไดแอโซเนียมมีสมบตั เิ ปน็ อิเลก็ โทรไฟล์ สามารถทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากับ
สารประกอบแอโรแมติกทีว่ อ่ งไว เช่นฟีนอล (phenols) หรือ 3o-แอรลิ แอมีน (tertiary aryl
amines) ได้สารประกอบแอโซ (azo compounds) ปฏิกิริยาดังกล่าวเปน็ การแทนที่บนวงแหวน
เบนซีนด้วยอิเล็กโทรไฟล์ (electrophilic aromatic substitution) ทมี่ ีชื่อวา่ “diazo coupling
reaction”

N2+ X- + Y N NN=N YY

diazonium halide Y = OH or NR2 azo compound

ตัวอยา่ งการเกิดสารประกอบแอโซ คือ

OH HO OH
NN
N2+ X- + N1a.ONHaOH
H22. OH3O+ N=N

p-crCesHo3l 4-methyl-2-(phenylazCoH)p3heCnHo3l

แอมนี 139

N2+ HSO4- + N(CH3)2 N N=NN N(CH3)2

benzenediazoniom bisulfate N,N-dimethylaniline p-(dimethylamino)azobeuzene
(yellow crystal)

โดยทั่วไปสารประกอบแอโซจะมีสี ดังนนั้ ผลิตภณั ฑ์ดังกลา่ วมกั ใช้เปน็ สยี อ้ ม เช่น alizarin
yellow R ใชเ้ ป็นสยี ้อมขนสตั ว์ และ methyl orange ใชเ้ ปน็ พีเอช-อนิ ดิเคเตอร์ (pH indicator)

NO2 N=N OH NaO3S N=N N(CH3)2
methyl orange
alizarin yellow RCO2Na

4.6.4 ปฏิกริ ิยากับซลั โฟนลิ คลอไรด์ (Reactions with sulfonyl chlorides)
1o-แอมีน และ 2o-แอมีนทําปฏิกิริยาแทนท่ีคลอรีนในสารประกอบซัลโฟนิลคลอโรด์ ได้
เปน็ สารประกอบซัลโฟนาไมด์ (sulfonamides) ในทางตรงกันข้าม 3o-แอมนี ไมเ่ กิดปฏกิ ริ ยิ า

R NH2 + Ar SO2Cl R NH SO2 Ar
1O-amine sulfonylchloride sulfonamide

R NH + Ar SO2Cl R N SO2 Ar
2O-aRmine R

CH3CH2CH2NH2 + C6H5SO2Cl CH3CH2CH2NHSO2C6H5

NHCH2CH2CH3 + C6H5SO2Cl N SO2C6H5
CH2CH2CH3

ปฏิกิริยาดังกล่าวสามารถใช้เป็นการทดสอบประเภทของแอมีนได้ นอกจากน้ียังใช้ในการ
สงั เคราะห์ตวั ยาที่สําคญั คือ ยาซัลฟา

140 เคมอี นิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

4.6.4.1 การทดสอบของฮินส์เบอร์ก (Hinsberg Test)
เป็นการตรวจสอบชนิดของสารประกอบแอมีนว่าเป็น 1O, 2O หรือ 3O-แอมีนโดยอาศัย
ปฏิกิรยิ าการเกิดสารประกอบซัลโฟนาไมด์ รีเอเจนต์ท่ีใช้คือสารละลายเบนซีนซัลโฟนิลคลอไรด์ใน
โปแตสเซียมไฮดรอกไซดท์ ี่มากเกนิ พอ ตามด้วยกรดไฮโดร
1O-แอมีนทําปฏกิ ิรยิ ากับเบนซีนซัลโฟนิลคลอไรด์ได้ N-substituted sulfonamides มี
สมบัติเป็นกรด เม่ืออยู่ในสารละลายเบสกลายเป็นเกลือซัลโฟนาไมด์ที่ละลายได้ในเบส ผลที่
สังเกตเห็นคือสารละลายใส จากน้ันเม่ือเติมกรดลงไปทําให้สารละลายเป็นกลาง จะได้สารประกอบ
ซลั โฟนาไมด์ที่ไมล่ ะลายนา้ํ จงึ ตกตะกอนออกมา

R-NH2 + ClSO2 RNH SO2

1o-amine benzenesulfonyl chloride N-substituted sulfonamide (acidic)

KOH

RNH SO2 HCl R-KN-+ SO2

water insoluble water soluble salt
(precipitate) (clear solution)

2o-แอมีนจะทําปฏิกิริยาทํานองเดียวกันได้ N,N-disubstituted sulfonamides ซ่ึงไม่มี
สมบัติเป็นกรด และไม่ละลายในเบส สังเกตเห็นเป็นตะกอนเกิดขึ้น และหลังจากเติมกรดลงไป
ตะกอนก็ยังคงอยู่เหมือนเดิม เน่ืองจาก N,N-disubstituted sulfonamides ไม่ละลายท้ังในกรด
และเบส

R-NH-R + ClSO2 OH- R-N SO2
2o-amine R
N,N-disubstituted sulfonamide

water insoluble (precipitate)

3o-แอมนี ไมม่ ี H บนหมู่แอมิโน จึงไม่เกิดปฏิกิริยาดังกล่าว ดังนั้นเม่ือเติมเบนซีนซัลโฟนิล
คลอไรด์จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆเกิดขึ้น ผลที่สังเกตเห็นคือสารละลายใสและหลังจากเติม
สารละลายกรดกจ็ ะไมเ่ หน็ การเปล่ียนแปลงใด ๆ เกดิ ข้นึ เชน่ กัน

แอมนี 141

4.6.4.2 การสังเคราะหย์ าซัลฟา
ปฏิกิริยาระหวา่ งแอมนี กับซัลโฟนลิ คลอไรด์ เป็นปฏิกิริยาทสี่ าํ คญั อันหนึ่ง ใช้ในการเตรียม
ยาในกล่มุ ซลั ฟา (sulfa drugs) ซงึ่ เปน็ ยารักษาการติดเชอ้ื แบคทเี รยี มีสตู รโครงสร้างทวั่ ไปคือ

R NH SO2NH-R

sulfa drugs

ตวั อยา่ งของยาซลั ฟามดี ังน้ี

NH2 NH2

R NH SO2NH2

sulfanilamide N N
NH2 SO2NH SO2NH N
sulfapyridine sulfadiazine

OO
NH-C-CH2CH2COH

N N
SO2NH S SO2NH S
sulfathiazole succinyl sulfathiazole

โดยทั่วไปยาซัลฟาสังเคราะห์จาก aniline ซ่ึงเร่ิมต้นด้วยการป้องกันหมู่แอมิโนไว้ โดย
เปล่ียนให้เป็นหมู่คาร์บอกซาไมด์ ได้สารประกอบ acetanilide จากน้ันทําปฏิกิริยากับกรดคลอโร-
ซัลโฟนิก (chlorosulfonic acid) เพื่อให้หมู่ซัลโฟนิลคลอไรด์ (SO2Cl) เข้าไปแทนท่ีไฮโดรเจนใน
ว งแห ว น เ บน ซี น ไ ด้ส า ร ปร ะ กอบ พาร า-แอ เซต ามิโ ดเบน ซีน ซั ลโ ฟ นิล ค ล อไ ร ด์ (p-
acetamidobenzene sulfonyl chloride) ตามด้วยการทําฏิกิริยากับแอมีนกลายเป็นแอไมด์
(amide)

ในข้ันสุดท้ายคือการไฮโดรลิซิสหมู่คาร์บอกซาไมด์ (carboxamide) ให้กลับเป็นหมู่
แอมโิ นอย่างเดิมจะได้ยาซลั ฟาตามต้องการ ดงั สมการต่อไปนี้