硝基化合物的性质
硝基化合物的性质
NaNO2, HCl 0-5oC -N2
现象
1o胺
RNH2 R+
+ [R-NN]Cl
1o胺放出N2气体
醇、烯、卤代烃等的混合物
R2NH NaNO2, HCl [R2N-N=O]
2o胺
R3N + HNO2
OH-
N-亚硝基
2o胺出现黄色油状物 3o胺发生成盐反应
3o胺
[R3NH]+NO2-
硝基化合物的性质——化学性质
含α-H的硝基烷在碱性条件下生成碳 负离子，作为亲核试剂参与反应。
C6H5CHO + CH3NO2 EtONa C6H5CH CHNO2
H2C CHCN
+
CH3NO2
EtONa
CNCH2CH2CH2NO2
第二节 胺
一、分类 胺根据在氮上的取代基的数目，可分为
NH2 NH N N
Hofmann消除例：
CH3 N(CH3)3 OH 99% NaOC2H5, HOC2H5 （NaOC2H5 作为碱） CH2 ' H3C H2C H2C N CH2 CH3 CH3 OH 1% CH2 + CH3
CH3 CH2 CH2
CH
CH3
CH2 CH2 CH CH3 96%
CH2
N(CH3)3 I
胺有碱性，遇酸能形成盐 RNH2 + CH3COOH CH3COO- +NH3R
（三）化学性质
应用例1：鉴别或定量分析
鉴定：溶于盐酸
定量分析：盐酸标液滴定（非水滴定）
（三）化学性质
应用例2：分离、提纯
混合物 盐酸溶解
硝基化合物的合成与性质研究
硝基化合物的合成与性质研究硝基化合物是一类具有重要应用价值和广泛用途的化学物质。
本文将探讨硝基化合物的合成方法、性质以及其在不同领域的应用。
1. 硝基化合物的合成方法硝基化合物的合成方法有很多种，常见的有硝酸银法、硝酸铵法、硝酸油法等。
其中，硝酸银法是一种常见且重要的硝基化合物合成方法。
首先，将有机物溶解于适当的溶剂中，加入硝酸银溶液并进行搅拌。
随后，加入盐酸，反应进行后产物沉淀，通过过滤得到硝基化合物。
2. 硝基化合物的性质硝基化合物具有较高的活性和化学不稳定性。
其中，硝基基团（NO2）是一种强氧化剂，能与许多有机物发生反应。
此外，硝基化合物还具有一定的爆炸性。
由于硝基基团的富电子性和软酸性特点，硝基化合物还可作为配体参与配位化学反应。
3. 硝基化合物在药物领域的应用硝基化合物在药物合成中具有重要的应用价值。
例如，硝酸甘油（一种硝基化合物）被广泛用作心绞痛和狭心症的治疗药物。
硝酸甘油可以通过扩张血管，减轻心脏的负荷，从而缓解心绞痛的症状。
此外，硝基化合物还常用于抗菌药物和抗癌药物的合成中，发挥着重要的作用。
4. 硝基化合物在能源领域的应用硝基化合物在火箭推进剂、炸药等能源领域具有广泛的应用。
例如，硝酸甘油是一种常见的爆炸药物，常被用作炸药的主要成分之一。
硝酸甘油的高爆炸性使其在军事和民用领域都有重要的应用。
5. 硝基化合物在高分子材料领域的应用硝基化合物在高分子材料领域有着重要的应用。
例如，聚硝酸甘油是一种重要的高分子爆炸药物，广泛用于军事领域。
此外，硝基苯胺等硝基化合物还可作为染料的原料，用于合成有机颜料和染料。
总结：综上所述，硝基化合物的合成方法、性质以及其在不同领域的应用具有重要的意义。
通过合理设计合成方法和研究性质，可以扩展硝基化合物的应用领域，提高其性能和性质。
随着科学技术的不断进步，硝基化合物在药物、能源和高分子材料等领域的应用将会得到进一步的发展和拓展。
硝基化合物
成环和重排
O R C CH2 R' 成环 O R + C CH2 R' 重排 R R' O R C CH2R' + N N O
+ + H2C N N C R
醛和环酮以重排产物为主，普通的酮主要生成环氧化物。酮分子中 与羰基相连的两个烃基不相同时，得到两种重排产物的混合物。
O R O R C CH2 H + + H2C N N C H + N N O R C CH3
H 重排
O + CH2N2
O CH2 + N N
O + N2
O C CH2 CH2N2 CH2
O C CH2 + N N
O C
环丙酮
3. 与酰氯反应
O R
脱去氯化氢
O R O H C CH2 Cl + -H+ N N O R C CH + N N + N N
+ + H2C N N C Cl
-Cl
R
第一节 硝基化合物
硝基化合物可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物。 硝基化合物的结构
CH3 + N O
Sp2杂化
O
O O
C-N 147pm ， <ONO = 127
N-O
+ N
122pm
+ N O O
+ N
O O
P, π 共轭
CH3
NO2
μ= 3.5 D
硝基为强的吸电子基
厚 第十八章 止 其它含氮化合物
H2 O R'OH NH3 O O RCH2COR'
脂肪族硝基化合物的化学性质
1°使卤苯易水解、氨解、烷基化 卤素直接连接在苯环上很难被氨基、烷氧基取代，当苯
环上有硝基存在时，则卤代苯的氨化、烷基化在没有催化
剂条件下即可发生。
2°使酚的酸性增强
OH
OH
OH
OH
NO2 O2N
N2 Cl + NaCl + H2O
1°重氮化反应必须在低温下进行（温度高重氮盐 易分解）。
2°亚硝酸不能过量（亚硝酸有氧化性，不利于重 氮盐的稳定）。
3°重氮化反应必须保持强酸性条件（弱酸条件下 易发生副反应）。
二、芳香族重氮盐的性质
重氮盐是一个非常活泼的化合物，可发生多种反应， 生成多种化合物，在有机合成上非常有用。归纳起来， 主要反应为两类：
睛、肟、酰胺都可催化氢化或用LiAlH4还原为相应的胺。
3．还原氨化
将醛或酮与氨或胺作用后再进行催化氢化即得到胺。
4．加布里埃尔（Gabriel）合成法
将邻苯二甲酰亚胺在碱性溶液中与卤代烃发生反应， 生成N-烷基邻苯二甲酰亚胺，再将N-烷基邻苯二 甲酰亚胺水解，得到第一胺。 此法是制取纯净的 第一胺的好方法。
第十四章 含氮有机化合物
第一节 硝基化合物
一、分类、命名、结构
1.分类
2.命名 （与卤代烃相次似）
3.硝基的结构N
O O
一般表示为
（由一个N=O和一个N→O配位键组成）
物理测试表 报告明，两个N—O键键长相等，这说明硝基
为—P-π共轭体系
（N原子是以sp2杂化成键的，其结构表示如下：
O
RN O
O RN
有机化学第十三章有机含氮化合物
CH3 N(C2H5)2 N,N- dimethyl-3-methyl-2-pentanaime
CH3CH2CH CHCH3
N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺
CF3 NH2
CF3 2,5-bis(trifluoromethyl)benzenamine
2,5-双(三氟甲基)苯胺
NH3HSO4 H2O
NHSO 3H 180℃
NH2 SO3H
NH3 SO2O
（四）胺类化合物的制备方法：
1 、氨的烷基化（卤代烷的取代，SN2 机理）
RX
NH3（过量）
R NH2 +
RX
NH4X
R
R
R NH R + R N R + R N R X
R
• 伴有多取代产物，分离可能有困难
• 仲卤代物和叔卤代物伴有消除产物
３、结构
O N O（由一个N=O和一个N→O配位键组成）
物理测试表明，两个N—O键键长相等，这说明硝基为一P-π 共轭体系（N原子是以sp2杂化成键的，其结构表示如下：
O
RN O
O RN
O
O RNOBiblioteka （二）硝基化合物的物理性质
脂肪族硝基化合物是无色有香味的液体。芳香 族硝基化合物多为淡黄色固体，有杏仁儿气味 并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越多比 重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子的极 性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时以分 解爆炸。
R NH2 +
CO2
６、Gabriel 伯胺合成法
O NH
O 邻苯二甲酰亚胺
KOH
or K2CO3
* 与强碱作用
1、胺的碱性和胺盐的生成
n-硝基化合物定义
n-硝基化合物定义什么是 n-硝基化合物？n-硝基化合物是一类含有硝基官能团 (-NO2) 的有机化合物，该官能团与环状或脂肪族碳原子相连。
硝基官能团由一个氮原子和两个氧原子组成，三者以三角平面结构排列，氮原子位于中心。
n-硝基化合物特征亲电子性：硝基官能团具有很强的亲电子性，这意味着它很容易接受电子。
吸电子性：硝基官能团从相连的碳原子中吸取电子，从而降低其电子供体能力。
共轭效应：硝基官能团可以与共轭体系共轭，从而影响分子的电子分布和化学性质。
极性：硝基官能团具有极性，氮原子具有部分负电荷，而氧原子具有部分正电荷。
n-硝基化合物的合成n-硝基化合物可以通过多种方法合成，包括：硝化：通过向芳香环或脂肪族化合物中引入硝基官能团来实现。
硝酸酯还原：通过将硝酸酯还原为硝基化合物来实现。
硝基乙烷缩合：通过将硝基乙烷与羰基化合物缩合来实现。
n-硝基化合物的应用n-硝基化合物在工业和研究中具有广泛的应用，包括：炸药制造：硝化甘油、梯恩梯和黑索金等 n-硝基化合物是强大的炸药。
染料制造：许多 n-硝基化合物用作染料的中间体。
药物：一些 n-硝基化合物具有药理活性，用于治疗各种疾病。
聚合物：n-硝基苯是聚苯乙烯和聚苯乙二烯等聚合物的单体。
化学试剂：某些 n-硝基化合物用作氧化剂或硝化剂。
n-硝基化合物的毒性n-硝基化合物对健康有害，可以引起多种不良影响，包括：致癌性：一些 n-硝基化合物被认为是人类致癌物。
生殖毒性：n-硝基化合物可能损害生殖系统，导致不育和出生缺陷。
神经毒性：某些 n-硝基化合物会影响神经系统，导致头痛、头晕和癫痫发作。
肝毒性：n-硝基化合物可能损害肝脏，导致肝炎和肝功能衰竭。
皮肤刺激：n-硝基化合物可能会刺激皮肤，引起皮疹和灼伤。
n-硝基化合物的处理由于其潜在的毒性，必须小心处理 n-硝基化合物。
以下是一些安全处理准则：佩戴个人防护装备：处理 n-硝基化合物时，应始终佩戴手套、安全眼镜和呼吸器。
23第十五章硝基化合物和胺
芳香叔胺发生芳环的亲电取代反应，生成有色固体。
CH3 N CH3 ON NaNO2/HCl ON CH3 N CH3
分类
脂肪胺与亚硝酸的反应
NaNO2, HCl 0-5oC -N2
芳香胺与亚硝酸的反应
ArNH2
NaNO2, HCl 0-5oC + [Ar-NN]Cl-
5、酰胺的 Hofmann 降解（ Hofmann重排）
O R C NH2
Br2 / NaOH R NH2 + CO2
６、Gabriel 伯胺合成法：在强碱条件下，邻 苯二甲酰亚胺转化为邻苯二甲酰亚胺负离子， 该负离子与卤代烃进行烷基化，再进行水解 (或肼解)而得到伯胺。
O
KOH
O R N or K2CO3 O K 或 R OTs X
气味并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越
多比重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子
的极性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时 以分解爆炸。
15.3.硝基化合物的物理性质
Physical of Nitration compouds
硝基乙烷红外光谱：
15.3.硝基化合物的物理性质
Physical of Nitration compouds
structural and Nomenclature of Nitration compouds
烃分子中的氢原子被硝基取代后的衍生 物称为硝基化合物。 根据硝基的数目可分为一硝基化合物和 多硝基化合物。 根据硝基连接的碳原子又可分为伯、仲、 叔硝基化合物。
硝基化合物的命名 ——将硝基作为取代基
1,4-戊二胺
n-硝基化合物定义
n-硝基化合物定义N-硝基化合物的定义和用途N-硝基化合物是一类有机化合物，其特征是氮原子直接与硝基官能团 (-NO₂) 相连。
硝基官能团赋予 N-硝基化合物独特的性质，使其在各种工业和医药应用中具有用途。
结构和性质N-硝基化合物的分子结构由一个或多个硝基官能团与氨基 (-NH₂) 或亚胺基 (-NH-) 官能团相连组成。
硝基官能团具有强吸电子性，导致 N-硝基化合物具有较高的氧化性。
这种氧化性使其成为强大的氧化剂和爆炸物。
N-硝基化合物的其他重要性质包括：高反应性不稳定易燃有毒制备N-硝基化合物可以通过多种方法制备，最常见的方法是硝化反应。
硝化反应涉及在催化剂的存在下将硝酸或亚硝酸与有机化合物反应。
分类N-硝基化合物根据其结构可分为几类：单硝基化合物：氮原子上只有一个硝基官能团。
双硝基化合物：氮原子上有两个硝基官能团。
多硝基化合物：氮原子上有三个或更多个硝基官能团。
用途N-硝基化合物由于其独特的性质，在许多工业和医药应用中具有广泛的用途：工业应用：炸药：N-硝基化合物是制造炸药的关键成分，例如三硝基甲苯(TNT)、黑索金和硝酸甘油。
染料：N-硝基化合物用于合成各种染料，用于纺织品、皮革和纸张。
中间体：N-硝基化合物用作合成其他化学品的中间体，例如塑料、农药和医药产品。
医药应用：血管扩张剂：某些 N-硝基化合物，例如硝酸甘油，用于治疗心绞痛，通过扩张血管来改善血液流动。
抗菌剂：一些 N-硝基化合物具有抗菌活性，用于治疗感染。
安全注意事项N-硝基化合物具有高度反应性和毒性，处理和使用时必须采取适当的安全预防措施：避免接触皮肤和眼睛。
在通风良好的区域工作。
穿戴适当的个人防护装备，例如手套、护目镜和口罩。
将 N-硝基化合物储存在阴凉、干燥、远离热源和火花的地方。
定期监测工作场所空气中的 N-硝基化合物浓度。
化妆品化学硝基化合物
02 硝基化合物的性质
一、硝基化合物的物理性质
2 、密度与溶解性
硝基化合物的相对密度均大于 1 ，比水重。不溶于水，易溶于有机溶剂。此外，
硝基化合物有毒，应避免与皮肤直接接触或吸人其蒸气。
名称
熔点 /℃
沸点 /℃
硝基苯
5.7
210
邻二硝基苯
118
319 （ 99.2kPa ）
间二硝基苯
89.8
303 （ 102.7kPa ）
由于硝基具有较强的吸电作用，使与氯原子直接相连的碳原子上电子云密度大大
降低，从而带有部分正电荷，有利于 OH— 的进攻，因此，水解反应变得容易发生。
硝基越多，反应越容易进行。例如： 2,4 －二硝基氯苯水解（ 100℃ 、 NaHCO3
溶液）
Cl
OH
NO2 NaHCO3溶液
100℃
NO2
NO2
2,4- 二硝基氯苯
硝基越多，反应越容易进行。例如：对硝基氯苯水解（ 130℃ 、 NaHCO3 溶液）
Cl
OH
NaHCO3溶液 130℃
NO2
对硝基氯苯
NO2
对硝基苯酚
02 硝基化合物的性质
三、硝基对苯环上其它基团的影响 1 、使卤苯的水解容易进行
通常情况下，氯苯很难发生水解反应。但是，当其邻位或者对位上连有硝基时，
氯苯
Cl
Cu,NaOH（S） 350～370℃,20MPa
OH
苯酚
02 硝基化合物的性质
三、硝基对苯环上其它基团的影响 1 、使卤苯的水解容易进行
通常情况下，氯苯很难发生水解反应。但是，当其邻位或者对位上连有硝基时，
由于硝基具有较强的吸电作用，使与氯原子直接相连的碳原子上电子云密度大大
第一节 硝基化合物
一．硝基化合物的分类、命名和结构
1. 分类 2. 命名 3. 结构
二．硝基化合物的性质
1. 物理性质 2. 化学性质
脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物
一、硝基化合物的分类、命名和结构
1. 分类 硝基化合物通式：R━NO2
官能团：硝基
伯 RCH2NO2
脂肪族硝基化合物 仲 R2CHNO2
OH
NO2 NaHCO3溶液
NO2
H+
NO2
130 ℃
Cl
ONa
NO2 NaHCO3溶液 100 ℃
NO2 H+
OH NO2
NO2
NO2
NO2
二、硝基化合物的性质
O2N
Cl
NO2 NaHCO3溶液 O2N 35 ℃
ONa NO2 H+
O2N
OH NO2
NO2
NO2
NO2
硝基是强吸电子基团，随着硝基数目的增加，苯环上电子云密度
按照烃基的结构
叔 R3CNO2
芳香族硝基化合物
一硝基化合物 按照官能团的数目
多硝基化合物
一、硝基化合物的分类、命名和结构
2. 命名
硝基化合物的命名和卤代烷类似，硝基只作取代基
NO2
CH3
COOH
(CH3)2CHNO2
2－硝基丙烷 2-nitropropane
NO2
间二硝基苯 m-dinitrobenzene
R2CHNO2 + HONO
NO2
R
NO
NaOH 溶液
C
溶解，得到蓝色溶液
R
NO2
R3CNO2 + HONO
硝基化合物1硝基化合物的分类和命名
第十四章含氮有机化合物硝基化合物1 硝基化合物的分类和命名1.1硝基化合物的分类据R来分脂肪族芳香族1.2硝基化合物的命名硝基作取代基CH3NO2CH3CH CH3NO2COOHNO2ClNO22 硝基化合物的结构主要是硝基的结构：-NO2 N用一个s轨道和二个p轨道进行sp2杂化，O-NON,O之间一个是双键，另一个是配位键。
但实际上形成了四电子，三原子的共轭体系。
3 硝基化合物的制法脂肪族硝基化合物可由烷烃与硝酸或二氧化氮发生取代反应。
芳香族硝基化合物可由芳环上硝化来制得。
4 物理性质低级脂肪族硝基化合物（主要是硝基烷烃）是无色液体，芳香族一硝基化合物是无色或淡黄色的液体或固体，多硝基化合物则为黄色固体。
具有易爆性5 化学性质O 官能团的性质主要是还原，因为N为+5，为最高价，反应R N 时变为低价，因此为还原。
（Ar）O 如为R，则为α-H的反应，如为芳基，则为环上取代（比苯难）。
5.1还原据介质不同，还原产物也不同。
5.1.1酸性介质-NO2被还原成-NH2还原剂Fe,Sn+HCl 选择性差SnCl2,HCl 选择还原-NO2碱金属（NH4+）的硫化物或多硫化物（Na2S NH4HS Na2S2）选择性更高，只还原一个-NO2。
5.1.2中性介质-NO2被还原成-NHOH还原剂Zn ,NH4Cl+H2O5.1.3碱性介质产物很复杂，据还原剂不同，产物各异。
总之，酸性介质、中性介质单分子产物碱性介质双分子产物5.2 与碱作用（脂肪族硝基化合物）具有α-H的脂肪族硝基化合物可与碱作用，原因为烯醇式-酮式互变异构现象。
O OHR-CH2-N R-CH2=NO O5.3硝基对邻对位取代基的影响5.3.1 增加卤素的活泼性从反应条件来看活泼性。
解释可用电荷分布来解释。
5.3.2 增加酚的酸性会判断取代酚的酸性。
可用电荷分布来解释。
胺1 胺的分类和命名1.1胺的分类据R类型脂肪族胺芳香族胺据NH3中H被R 取代的产物伯胺仲胺叔胺季胺盐和季胺碱据氨基的数目一元多元注意氨、胺、铵的用法1.2胺的命名1.2.1脂肪胺习惯命名：某某某胺系统命名：烃为母体，氨基作取代基（类似于醚）1.2.2芳香胺N直接与苯环相连N只和苯环相连N与苯环和脂肪烃基相连以芳胺为母体。
硝基化合物的性质和制备
硝基化合物的性质和制备一、硝基化合物的定义与结构硝基化合物是一类含有硝基（-NO2）的有机化合物。
硝基由一个氮原子和两个氧原子组成，通常显酸性。
硝基化合物中的硝基可以取代有机物分子中的氢原子或苯环上的氢原子，形成不同的硝基化合物。
二、硝基化合物的制备方法1.硝化法：这是制备硝基化合物最常见的方法。
通常将有机物与硝酸在酸性条件下反应，生成硝基化合物。
反应过程中，可以使用浓硫酸作为催化剂和脱水剂。
2.硝化反应的机理：硝化反应通常分为两步进行。
首先，硝酸在酸性条件下被还原成亚硝酸；然后，亚硝酸与有机物发生亲电取代反应，生成硝基化合物。
3.重氮化法：将有机胺与亚硝酸反应，生成重氮化合物，然后再将重氮化合物与有机物反应，制备硝基化合物。
4.氧化法：将有机胺氧化成硝基化合物。
这种方法通常用于制备芳香族硝基化合物。
三、硝基化合物的性质1.酸性：硝基化合物通常具有酸性，可以与碱反应生成盐。
2.亲电性：硝基化合物中的硝基表现出较强的亲电性，容易发生亲电取代反应。
3.氧化性：硝基化合物具有较强的氧化性，可以氧化其他物质。
4.分解性：硝基化合物在高温下容易分解，产生氮气、氧气和有机化合物。
5.生物活性：某些硝基化合物具有生物活性，如硝基苯可用于生产药物。
6.毒性：硝基化合物具有一定的毒性，对人体和环境有害。
四、硝基化合物的应用1.制药工业：硝基化合物在制药工业中具有重要作用，可作为药物合成的中间体。
2.染料工业：硝基化合物可用于制备染料，增加染料的色谱。
3.塑料工业：硝基化合物在塑料工业中用于制备特种塑料。
4.农药工业：硝基化合物可用于制备农药，提高农药的杀虫效果。
5.有机合成：硝基化合物在有机合成中广泛应用，如作为硝化剂、氧化剂等。
五、硝基化合物的安全与环保1.储存：硝基化合物应储存在阴凉、干燥、通风的地方，避免阳光直射。
2.操作：在操作硝基化合物时，应穿戴防护用品，防止皮肤和呼吸道接触。
3.废弃处理：硝基化合物的废弃物应按照危险废物处理，不能随意丢弃。
《硝基化合物》课件
和运输
探讨硝基化合物的储存 和运输要求，以确保安 全。
3 硝基化合物的处理
和回收
讨论如何正确处理和回 收硝基化合物以减少对 环境的影响。
总结
硝基化合物的主要内容
回顾硝基化合物的核心概念和重要知识点。
硝基化合物的重要性
强调硝基化合物在科学研究和实际应用中的重要性。
硝基化合物的发展趋势
展望硝基化合物领域的未来发展趋势和前景。
探讨硝化反应发生所需的适宜条件。
硝化反应的实验方法
介绍实验室中用于合成硝基化合物的常用实验方法。
硝基化合物的性质
物理性质
探索硝基化合物的物理性质， 如熔点、沸点和溶解度等。
化学性质
介绍硝基化合物的常见化学 反应和反应特点。
硝基化合物的危害
讨论硝基化合物在人体和环 境中的危害和影响。
硝基化合物的应用
硝基化合物
欢迎来到《硝基化合物》的PPT课件！今天我们将深入探讨硝基化合物的定 义、合成、性质、应用和安全性等方面的知识。
什么是硝基化合物
• 硝基化合物的定义 • 硝基的结构和化学性质 • 硝基化合物的种类和分类
硝基化合物的合成
硝化反应的原理
详细介绍硝化反应如何实现硝基化合物的合成。
硝化反应的条件
1
医药应用
2
探索硝基化合物在医药领域的重要作
用和应用。
3
工业应用
了解硝基化合物在工业生产中的广泛 应用领域。
硝基化合物的环境影响
讨论硝基化合物对环境的影响和可持 续发展的相关措施。
硝基化合物的安全性
1 作硝基化合物所 需的安全措施。
2 硝基化合物的存储
15-1 硝基化合物化学性质
苯基羟胺
NHCOCH3
Pt + H2 C2H5OH
NH2
90%
2017/1/10 9
硝基化合物的化学性质III
亲电取代
硝基是强吸电子基，使芳环钝化，且为间 位定位基。
NO2
NO2
发烟混酸 100℃
NO2 NO2
(93.3% )
NO2
发 烟 硫酸 110℃
SO3H
2017/1/10
N N H H
NH2
氢化偶氮苯
苯胺
常用还原剂：钠或铵的硫化物、硫氢化物、多硫化物 应 用：多硝基化合物的选择性（部分）还原。
OH O2N NO2
OH O2N NH2
Na2S+CH3OH
NO2
2017/1/10 8
NO2
（3）中性介质中
NO2
NO
说明
NHOH
亚硝基苯
N-羟基苯胺
（4）催化加氢（选择性较差）
10
硝基对芳环上其它基团的影响
对酚及芳酸酸性的影响
OH
OH OH NO2
OH
NO2
NO2
NO2
对芳卤的影响
Cl
NaOH+H2O
OH
Cl NO2
Na2CO3
OH NO2
200℃
130℃
11
2017/1/10
酸性增强原因
说 明
硝基使苯氧负离子(phO-)或羧酸根负离子 (phCOO-)稳定性增大，Ka增大，酸性增强。
2017/1/10 15
类似羟醛缩合:亲核加成-消去
NaOH
+
CH3NO2
C6H5CH CHNO2
化学第十三章硝基化合物和胺
（一）胺的分类、结构和命名
1、胺的分类
1）根据所链烃基的数目，分为伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
NH3 氨 RNH2 1o胺 R2NH 2o胺 R3N 3o胺 R4N+X季铵盐 R4N+OH季铵碱
氨基：-NH2 ；
亚氨基：-NH-
2）根据烃基的性质分为脂肪胺、芳香胺
3）根据氨基的数目分为一元胺、二元胺…….多元胺。
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O
NH H2N
O COC2H5
CH3CCH2CCH3
4-亚氨基-2-戊酮
对氨基苯甲酸乙酯
[季铵化合物] 将负离子和取代基的名称放在“铵”字前:
[(CH3)2CH]4N+I碘化四异丙铵
[(CH3)3NC2H5]+OH氢氧化三甲乙铵
3、 胺的结构
sp3 N H3C
112.9 H
OCH3 NO2
CH3 NO2
NO2
TNT
葵麝香
酮麝香
（一）硝基化物的结构和命名
1 硝基化物的结构
电子衍射实验证明：硝基具有对称结构，两N-O键相 同，均为0.121nm。 R-N
+
O O
R-N
+
O-
O
R-N -
+
O
O
2 硝基化物的命名
以烃作为母体，硝基为取代基。 CH3CHCH2CHCH3 NO2 CH3
PKb 3.38
碱性强度顺序为：脂肪 > 氨 > 芳香胺
碱性强度顺序（在水溶液中）： 二甲胺 > 甲胺 > 三甲胺 > NH3 > 芳胺
这是电子效应、溶剂化作用、以及空间效应的综合结果。 单纯的电子效应作用的碱性是：
硝基化合物
连有羰基和硝基时，只还原硝基。
NO2
SnCl2 + HCl
NH2 C HO C HO
还原结果无规 律，由实验事 实确定。
多硝基化合物在钠或铵的硫化物、硫氢化物等还原剂
作用下，可进行选择性(或部分)还原。如：
NO2 NO2
NaHS,CH3OH △
NH2 NO2
OH O2N NO2
C H3 NO2 NO2 还原对位
O
N =
δ
O Cl
O N
δ
=
O
Cl
显然，Cl原子的邻、对位上的－NO2数目↑，其亲核取代
反应活性↑。
Cl NO2
Na2CO3 130℃
OH NO2
Cl NO2 NO2
10％ Na2CO3 △ , 煮沸
OH NO2 NO2
Cl O 2N NO2 NO2
H2O 沸腾
OH O2N NO2 NO2
3. 对甲基的影响 我们知道含活泼氢的化合物可以与苯甲醛缩合。显然，
NH4SH △
OH NO2 Na2S,CH3OH
△
O2N NO2
C H3 NO2 NH2
NH2
NH2 NO2 NO2 还原邻位
NH4SH △
NH2 NH2 NO2
三、 硝基对苯环的影响 硝基是强吸电子基，当其与苯环直接相连时，不仅使 芳环上的亲电取代反应活性↓，以致不能进行(如：F-C反
应)，而且通过－I、－C效应，对其邻、对位的取代基产生
=
O O
R C H=N 假酸式
OH O
NaOH
R C H=N
+ O Na
O
+
H2O
有机化学
有机化学含氮有机化合物
10.3 重氮和偶氮化合物 N N
重氮化合物 R N N B (Cl,H,N…) 偶氮化合物 R N N R
NN 偶氮苯 N N NH
苯重氮氨基苯
+
N
N Cl-
NN
NHCH3
对甲氨基偶氮苯
N N NH
CH3
苯重氮氨基对甲苯
氯化重氮苯
10 含氮有机化合物
一、 重氮盐的反应及在合成中的应用
重氮盐的化学性质很活泼，能发生许多反应，一 般可分为两类：失去氮的反应和保留氮的反应。
NH2 HNO2
OH + N2
芳香族伯胺低温下与HNO2作用生成重氮盐，称为重氮化反应。
NH2 NaNO2 HCl
0~ 5 0C
N2+Cl-
OH + N2
芳香族重氮盐比脂肪族重氮盐稳定，在合成上有许多用途。
10 含氮有机化合物
仲胺
NHCH3
NaNO2 HCl 10 0C
NO NCH3
N-亚硝基-N-甲苯胺 黄色油状或固体
N2+Cl- +
OH
NN
OH
N2+Cl- + CH3
OH
OH NN
偶合反应的重要用途是合成偶氮染料。
CH3
10 含氮有机化合物
二、偶氮化合物
R、R′为脂肪族烃基的偶氮化合物，光照或加热时易分
解，放N2并产生自由基。可作自由基引发剂。 芳香族偶氮化合物都有颜色，许多芳香族偶氮化合物的衍
生物，是重要的合成染料。称为偶氮染料。
叔胺 R3N
季铵 R4N+
烃基的不同 脂肪胺、芳香胺 氨基的数目 一元胺、二元胺等
CH3CH2NH2 CH3CH2NHCH2CH2CH3 （CH3CH2)2NCH2CH2CH3
第15章 硝基化合物和胺
波谱性质
① 红外光谱（IR） NH 仲缩振动 NH 伸缩振动 CN 伸缩振动 3500~3400 cm1 RNH2 R2NH R3N （二峰） （一峰） （无峰）
1580~1650 ㎝1 650~900 ㎝1 （宽峰） 1000~1350 ㎝1
脂肪胺：1230~1030 ㎝1 芳香胺：1340~1250 ㎝1
例如: 甲胺、二甲胺和三甲胺的工业制备：
• 得到的是混合物，以二甲胺、三甲胺为主。
3. 酰胺及腈等含碳氮重键化合物的还原
RCN
腈 H2 / Ni 或LiAlH4 H2 / Ni 或LiAlH4 LiAlH4
RCH2NH2 RCH2NH2
RCH=NOH
肟
O RCNH2
酰胺
RCH2NH2
Pka： 10
OH
Pka： 7.15
8.0
OH NO2 NO2
7.21
OH O2N NO2
NO2
NO2
4
0.38
（二） 胺
15.5 胺的分类、命名和结构 15.6 胺的制法 15.7 胺的物理性质 15.8 15.9 胺的化学性质 季铵盐和季铵碱
15.5 胺的分类、命名和结构
N N
氧化偶氮苯(黄色) Fe /OH
NO2
电解还原 Fe OH Zn/HCl Zn OH
N N
偶氮苯(桔红 )
NO
亚硝基苯
Zn H 2O
NH NH
氢化偶氮苯（无色） H+
NH2
Zn或Sn, HCl
Zn或Sn, HCl
第十五章 硝基化合物和胺
命名： 命名：
和卤烃相似，硝基化合物的命名是以烃作为母体， 硝基作为取代基。例如：
CH3NO2
硝基甲烷
(CH3)2CHNO2
2-硝基丙烷
O2N(CH2)5NO2
1,51,5-二硝基戊烷
CH3 NO2 CH(CH3)2 2-硝基-4-异丙基甲苯 O2 N
CH3 NO2 NO2 2,4，6-三硝基甲苯 (TNT) 2-硝基萘
注意：伯、 注意：伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的涵义不同。例： 叔胺与伯、 叔醇的涵义不同。 （CH3）3C－OH 叔醇；（CH3）3C－NH2 伯胺； 叔醇；（CH
19
③根据氨基的数目不同： RNH2 一元胺， H2NRNH2 二元胺 等。
命名：
① 习惯命名法：适用于简单胺。 在“胺”字前加烃基的名称。 习惯命名法：适用于简单胺。 字前加烃基的名称。
17
胺的分类、命名和结构
NH3（氨）分子中的氢原子被R－或Ar－取代后的衍生物叫做胺。 胺类广泛存在于生物界，如许多生物碱具有生理或药理作用。 例如：
N CHOHCHCH3 NHCH3
CH3
H OOCCH CH2OH
阿托品
麻黄碱
18
分类： 分类：
① 根据烃基的不同：RNH2 脂肪胺；ArNH2 芳香胺； 根据烃基的不同：RNH 脂肪胺；ArNH ②氨分子中一个、两个、三个氢原子被烃基取代后的生成物，分别 氨分子中一个、两个、三个氢原子被烃基取代后的生成物， 称为伯胺、 称为伯胺、仲胺和叔胺： RNH2 伯胺、1°胺； R2NH 仲胺、2°胺； 伯胺、 仲胺、 R3N 叔胺、3°胺； 叔胺、 相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物： R4N＋X－ 季铵盐， 季铵盐， R4N＋OH－ 季铵碱。 季铵碱。
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NHCOCH3 NH2
硝基化合物的性质——化学性质 （2）芳环上的亲电取代反应
NO2 Br2 Fe，140 ℃ NO2 发烟HNO3，浓H2SO4 95 ℃ NO2 发烟H2SO4 110 ℃ SO3H NO2 Br NO2
硝基化合物的性质——化学性质 （3）脂肪族硝基化合物α-H的反应
NO2 NO NHOH NH2
[H] 亚硝基苯
[H]
[H] 苯胺
N-羟基苯胺
硝基化合物的性质——化学性质
NO2
Fe, 稀HCl, ~100%
CH3 NO2
NH2 + Fe3O4
CH3
Fe, HCl, CH3OH, ~75%
NH2
NO2
NH2
硝基化合物的性质——化学性质
中性介质中还原，可停留在N-羟基苯胺阶段
中性 弱酸性
问题：比较下列化合物的碱性
1.
Et3NMeOH
季铵碱
PhCH2NH2
脂肪胺
CH3CONHCH3
酰胺
NH3
氨
PhNHCH3
芳胺
2.
H3C
NH2
and
NHCH3
脂肪胺
NH2
and
NHCH3
2°胺
H3C
NH2
and
O2 N
NH2
推电子作用增大碱性
（三）化学性质
2 、烃基化（亲核性）
H NH2 + R X
胺有碱性，遇酸能形成盐 RNH2 + CH3COOH CH3COO- +NH3R
（三）化学性质
应用例1：鉴别或定量分析
鉴定：溶于盐酸
定量分析：盐酸标液滴定（非水滴定）
（三）化学性质
应用例2：分离、提纯
混合物 盐酸溶解
苯胺和甲苯
水层 碱化 乙醚提取 干燥 蒸馏 苯胺
有机层（甲苯） 干燥 蒸馏 甲苯
硝基化合物的性质——化学性质
含α-H的硝基烷在碱性条件下生成碳 负离子，作为亲核试剂参与反应。
C6H5CHO + CH3NO2 EtONa C6H5CH CHNO2
H2C CHCN
+CH3NO2EtONaCNCH2CH2CH2NO2
第二节 胺
一、分类 胺根据在氮上的取代基的数目，可分为
NH2 NH N N
SN2 RNH2 + HX
RX + NH3 R3 N RX
R+ 4NX
RNH2
RX
R2NH
RX
（三）化学性质
烷基化反应-彻底甲基化
RNH2 R2NH R3N 过量CH3I 过量CH3I 过量CH3I RN(CH3)3 I R2N(CH3)2 I R3NCH3 I
OH O2N NO2 Na2S C2H5OH， NO2 NO2 O2N OH NH2
NH2
NO2
硝基化合物的性质——化学性质
在化工生产中，常用Cu、Ni或Pt等催化剂， 采用催化加氢的方法，还原硝基化合物。实验室 中也可采用类似的方法。
NO2
H2，Cu，约300 ℃ 约95%
NH2
NHCOCH3 NO2
（3）胺分子的手性问题
（三）化学性质
1、胺的碱性和胺盐的生成
（1）产生碱性的原因： N上的孤对电子
（2）影响碱性强弱的因素： 电子效应（+I）：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 空间位阻： 1o胺> 2o胺 > 3o胺
溶剂化： NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
（三）化学性质
溶剂化效应是给电子的，N上的H H H O 越多，溶剂化效应越大，形成的铵 H H O 正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂 R-N-H H H 化效应是不同的。 H O
1º (伯)胺 2º (仲)胺 3º(叔) 胺 4º(季)铵 H 2º N 练习： NH2 N
1º 4º
（二）胺的结构
N 原子为 sp3 杂化
N H
H H
N
PhNH2
NH3
（1） 氨和胺中的N是不等性的 sp3杂化，未共用电子 对占据一个sp3杂化轨道。
（2） 随着N上连接基团的不同，键角大小会有改变。
H
综合上述各种因素， 在水溶液中，胺的碱性强弱次序为： 脂肪胺（2°>1°>3°）>氨>芳香胺 在氯苯或气相中，脂肪胺的碱性强弱次序为： 3° > 2° > 1 °
（三）化学性质
在水中测定的pKa值：
(CH3)2NH pKa: 10.7 CH3NH2 10.6 (CH3)3N 9.8 NH3 9.3 PhNH2 4.6 Ph2NH 1.0
NO2 NHOH
Zn, NH4Cl H2O，60℃
硝基化合物的性质——化学性质
在碱性介质中还原时，则硝基苯被还原 成两分子缩合的产物。 O
葡萄糖，NaOH N N
NO2 2
100 ℃
氧化偶氮苯
Zn(2mol)，NaOH CH3OH
N N 偶氮苯
Zn(3mol)，NaOH CH3OH
N H
N H
氢化偶氮苯
（三）化学性质
应用例3： Procaine制成针剂
通入干燥HCl
常见的盐：
HCl HBr H2SO4 H3PO4 HOCHCO2H CH3
碱性小结
R4NOH > H2NCNHNH2 > R2NH > RNH2
≈KOH 强碱 碱性
> NH3 >ArNH2 > RCONH2 PhNO2 RCN > RCONHCOR
硝基化合物的性质——化学性质
当芳环上还连有可被还原的羰基时，用 氯化亚锡和盐酸选择性还原硝基成为氨基。
NO2
SnCl2,浓HCl
NH2
CHO
CHO
硝基化合物的性质——化学性质
钠或铵的硫化物、硫氢化物或多硫化物，在适当的 条件下，可以选择性的将多硝基化合物中的一个硝 基还原成氨基。
NO2 NaHS NO2 CH3OH，
NO2 NO2
芳香族:
NO2
NO2 CH3
NO2
硝基化合物的性质——物理性质
a. 脂肪族硝基烷多为无色有香味的油状液体。 b. 芳香族硝基烷多为淡黄色固体，有苦杏仁
味、味苦。
c. 难溶于水
硝基化合物的性质——化学性质 (1). 还原反应
Zn Fe Sn
在酸性介质中用金属还原硝基化合物， 直接生成相应的胺
第十三章 有机含氮化合物
种类繁多，本章只介绍：
-NO2 硝基 -NH2氨基
-N=N- 偶氮基
-N2+ 重氮基
重点在氨基和重氮盐
第一节 硝基化合物
脂肪烃或芳烃分子中一个或多个氢原子被硝 基取代的化合物，称为硝基化合物。可分为： 芳香族硝基化合物 和 脂肪族硝基化合物。 脂肪族:
NO2 CH3CH2NO2 (CH3)2C=CHNO2
CH3NO2
-
H
-
+
+
+
-
CH2NO2
CH2 N
+
CH2
N O
+
O
O O
-
O O
-
CH2
N
-
硝基式
烯醇式
酸性与苯酚相近
硝基化合物的性质——化学性质
含α-H的硝基烷易与碱作用成盐。
RCH2NO2 NaOH，H2O O RCH=N O- Na+
R CHNO2 R
NaOH，H2O
R C=N R
O O-Na+