Образование четвертичной аммонийной соли из изопропиламина:

Изопропиламин: (CH₃)₂CHNH₂
Этилбромид (EtBr): C₂H₅Br
Бромоводородная кислота (HBr): HBr
Условия обработки:

0,33 моль EtBr на 1 моль изопропиламина
1 моль EtBr на 1 моль изопропиламина
1 моль HBr на 1 моль изопропиламина
2 моля EtBr на 1 моль изопропиламина
3 моля EtBr на 1 моль изопропиламина
Цель: Определить условия образования четвертичной аммонийной соли и записать реакции.

Условия и реакции:
0,33 моль EtBr:

scss
Копировать код
(CH3)2CHNH2 + 0,33 EtBr → Смесь неполностью алкилированных продуктов
Результат: Четвертичная аммонийная соль не образуется.

1 моль EtBr:

scss
Копировать код
(CH3)2CHNH2 + EtBr → (CH3)2CHNHEt+ Br- + HBr
Результат: Четвертичная аммонийная соль не образуется.

1 моль HBr:

scss
Копировать код
(CH3)2CHNH2 + HBr → (CH3)2CHNH3+ Br-
Результат: Образуется простая аммонийная соль, четвертичная аммонийная соль не образуется.

2 моля EtBr:

scss
Копировать код
(CH3)2CHNH2 + 2 EtBr → (CH3)2CHN(Et)2+ 2Br- + 2 HBr
Результат: Образуется третичная аммонийная соль, четвертичная аммонийная соль не образуется.

3 моля EtBr:

scss
Копировать код
(CH3)2CHNH2 + 3 EtBr → (CH3)2CHN(Et)3+ 3Br- + 3 HBr
Результат: Четвертичная аммонийная соль образуется.

Итог: Четвертичная аммонийная соль изопропиламина ((CH₃)₂CHN(Et)₃⁺ Br⁻) образуется только при обработке 3 молями этилбромида на 1 моль изопропиламина (условие 5).

1) При обработке 0,33 молями этилбромида
При наличии 0,33 моля этилбромида недостаточно для полного алкилирования изопропиламина. Для образования четвертичной аммонийной соли требуется как минимум 1 молекула этилбромида для получения первичной аммонийной соли и еще одна для получения четвертичной.

Реакция: Нет реакции.

2) При обработке 1 молем этилбромида
При обработке 1 моля этилбромида образуется первичная аммонийная соль (изопропиламин + этилбромид), но не происходит полного алкилирования до четвертичной аммонийной соли.

Реакция:
C3H9N + C2H5Br → C5H13N^+ + Br^-

3) При обработке 1 молем бромоводородной кислоты
При реакции с бромоводородной кислотой происходит протонирование изопропиламина, но не образование четвертичной аммонийной соли. Образуется соль изопропиламина и бромоводородной кислоты.

Реакция:
C3H9N + HBr → C3H9NH^+ + Br^-

4) При обработке 2 молями этилбромида
При наличии 2 молей этилбромида возможно образование четвертичной аммонийной соли. Первая молекула этилбромида образует первичную аммонийную соль, а вторая позволяет завершить процесс алкилирования до четвертичной аммонийной соли.

Реакции:
1. Первое алкилирование:
C3H9N + C2H5Br → C5H13N^+ + Br^-

2. Второе алкилирование:
C5H13N^+ + C2H5Br → C7H17N^+ + Br^-

5) При обработке 3 молями этилбромида
При наличии 3 молей этилбромида также возможно образование четвертичной аммонийной соли. Как и в предыдущем случае, первая и вторая молекулы образуют третичный амин и затем четвертичную аммонийную соль. Третья молекула может привести к образованию побочных продуктов, но не требуется для получения четвертичной соли.

Реакции:
1. Первое алкилирование:
C3H9N + C2H5Br → C5H13N^+ + Br^-

2. Второе алкилирование:
C5H13N^+ + C2H5Br → C7H17N^+ + Br^-

3. Третье алкилирование (избыточное):
C7H17N^+ + C2H5Br → … (побочный продукт)

Итог
— Условия для образования четвертичной аммонийной соли:
— Обработка 2 или 3 молями этилбромида.
— Реакции: Подробно описаны выше для каждого случая.