优选讲稿含氮有机化合物

Cl
N-甲基-N-乙基对氯苯胺
复杂胺以烃为母体，以胺基为取代基:
CH3
NH2
CH3 CH CH2 CH CH3
2－甲基－4－氨基戊烷
CH3 CH3 CH3 CH2 CH CH N(CH2CH3)2
3－甲基－2－二乙氨基戊烷
季铵盐或季铵碱看作铵的衍生物命名:
(CH3CH2)4+N I
碘化四乙(基)铵
一元胺
二元胺
NH2
多元胺
2.命名:
简单的胺以习惯命名法命名，在 “胺”字前面加以烃基的名称来命名:
CH3NH2 甲胺
CH3CH2CH2NH2 丙胺
－NH2
苯胺
CH3－ －NH2
对甲苯胺
命名:
CH3CH2CH2CH2NH2
丁胺
H2NCH2CH2 CH2 CH2 NH2
1,4-丁二胺
CH3CH2NHCH2CH2CH3
优选讲稿含氮有机化合物
第一节 胺
一、胺的分类和命名
1.分类:
氨 NH3
根据氮原子上所连烃基的数目：
伯胺 （1°胺）
RNH2
仲胺 （2°胺）
R2NH
叔胺 （3°胺）
R3N
季铵盐（四级铵盐） R4N+X-
季铵碱（四级铵碱） R4N+OH-
R
| [R－N－R]+X－
|
R 季铵盐
R
| [R－N－R]+OH－
R－NH2＋HCl
→
R
N
H 3Cl－
RNH3 Cl NaOH RNH2 NaCl H 2O
－NH3
Cl
氯化苯铵
－NH2·HCl
苯胺盐酸盐
问题: 如何分离苯胺与甲苯的混合物?
2．烷基化
R－NH2＋R－X→R2NH＋HX
R2NH＋R－X→R3N＋HX R3N＋R－X→R4N＋X-
(C2H5)4N+I－＋Ag2O＋H2O→(C2H5)4N＋OH－＋AgI
乙丙胺
当氮原子上连有芳环和脂肪烃基时，则以 芳胺为母体，并在脂肪烃基前冠以“N”字，以 表示这个基团是连在氮上，而不是连在芳环上 。
－NHCH3
－N(CH3)2
N-甲基苯胺
N,N-二甲基苯胺
－N
CH3 CH(CH3)2
N-甲基-N-异丙基苯胺
命名:
NH2
H3C N CH2CH3
CH3
对甲(基)苯胺
O
|| HO－ －NH－C－CH3
扑热息痛
4．与亚硝酸反应
(1）伯胺与亚硝酸反应
R NH2 HNO2 (NaNO2 HCl) R OH N2 H2O
季铵盐是四面体结构，当氮上连有四 个不同基团时，存在着一对可拆分对映体:
三、胺的物理性质
室温下，除甲胺、二甲胺、三甲胺和乙 胺为气体外，其它胺均为液体或固体。
胺是极性化合物，除叔胺外，伯胺和仲 胺都能形成分子间氢键，但氮的电负性小于 氧，伯胺和仲胺分子间形成的氢键也弱于醇 分子间的氢键，故胺的沸点比相对分子质量 相近的非极性化合物高，比醇或羧酸的沸点 低。叔胺由于不能形成分子间氢键，其沸点 比其同分异构体的伯胺或仲胺低。
碘化四乙铵
氢氧化四乙铵
-NH2＋2CH3OH
Al2O3 △
-N(CH3)2＋2H2O
3．酰基化
O
O
R－C－Cl＋NH3→R－C－NH2＋HCl
O
O
CH3－C－Cl＋H2NCH3→CH3－C－NHCH3＋HCl
O
O
CH3－C－Cl＋HN(CH3)2→CH3－C－N
CH3 ＋HCl CH3
HO－
－NH2 (CH3CO)2O
气态碱性:RNR>RN H
R >R
NH2 >NH3
R
R－N
HH……OOHH22
H…OH2
R2－N
H… OH2 H…OH2
R－3 N H…OH2
在水溶液中，胺
溶 分子中，氮上连接的 剂 氢愈多，溶剂化程度 化 愈大，铵正离子就愈 程 稳定，胺的碱性也愈 度 强；氮上取代的烃基 减 愈多，空间位阻愈大， 弱 使质子不易与氮原子
CH3NH2 NH3
pkb 3.38
4.76
－NH2 9.40
（2）脂肪胺在水溶液中，仲胺的碱性最强:
(CH3)2NH CH3NH2 (CH3)3N
pkb 3.27
3.38
4.21
R NH2
H NH2
在脂肪胺中，由于烷基的 + I 效应，使 氨基上的电子云密度增加，接受质子的能力 增强，所以脂肪胺的碱性大于氨。
伯、仲和叔胺都能与水分子通过氢键发 生缔合，因此低级胺易溶于水。一元胺的溶 解度分界线在六个碳左右。胺也可溶于醚、 醇、苯等有机溶剂。
芳香胺毒性较大，液态芳胺还可被皮肤 吸收，因此应注意避免吸入或接触芳胺而中 毒。
低级脂肪胺具有氨的气味或臭鱼腥味。 蛋白质腐烂时能产生极臭而剧毒的丁二胺 及戊二胺。
接近，胺的碱性也就 愈弱。
综合以上两种效应的作用结果， 脂肪胺类化合物(在水溶液中)的碱性：
R
N H
R> R
NH2 > R
N
R
> NH3
R
芳香胺中，由于氨基的未共用电子对与 芳环的大π键形成p-π共轭体系，使氨基上的 电子密度降低，接受质子的能力减弱，所以 它的碱性比氨弱。
胺的碱性强弱顺序：
脂肪族仲胺 > 脂肪族伯胺 > 脂肪族叔胺 > 氨 > 芳香族伯胺 > 芳香族仲胺 > 芳香族叔胺
|
R 季铵碱
注意：伯、仲、叔胺与伯、仲、叔卤代烃 及伯、仲、叔醇分类方法的区别：
叔卤代烃
叔醇
伯胺
根据分子中烃基的结构，可把 胺分为脂肪胺和芳香胺：
脂肪胺 CH3CH2NH2
NH2
芳香胺
NH2
NH2
根据分子中氨基的数目，可把 胺分为一元胺、二元胺和多元胺:
NH2
H2NCH2 CH2NH2
NH2 NH2
H2NCH2CH2CH2CH2NH2 1,4-丁二胺（腐肉胺）
H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2 1,5-戊二胺（尸胺）
四、胺的化学性质
1．碱性
:NH3＋H＋
..
R NH2 H
R－NH2＋ H2O
N
H
4
R NH3
R N H3＋OH－
RNH2 + HCl
RN+H3Cl-
（1）脂肪胺的碱性比氨强； 芳香胺的碱性比氨弱。 即碱性:脂肪胺＞氨＞芳香胺
(CH3CH2)3N+OH CH3
氢氧化甲基三乙基铵
写出下列化合物结构式: 碘化二甲基二乙基铵 [ (CH3)2N+ (C2H5)2] I
氢氧化三甲基羟乙基铵
+ HOCH2CH2N(CH3)3OH
-
二、胺的结构
脂肪胺:
sp3杂化
芳香胺:
氮原子的杂化状态 在sp3与sp2之间
若胺分子氮原子上连有三个不相同的 基团时，具有手性，理论上应存在一对对 映体,但对于简单胺来说，由于它们之间相 互 转 化 所 需 的 能 量 很 低 （ 约 为 25kJ·mol － 1 ），在室温下可以迅速互相转化，现代技 术尚不能把对映体拆分开来。