第十章 含氮化合物
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《含氮化合物》课件
硝基化合物具有特征的紫外-可见光谱 和红外光谱，可用于鉴别和检测。
硝基化合物的溶解性
硝基化合物一般难溶于水，但可溶于 有机溶剂。溶解度受温度、压力、溶 剂类型等因素影响。
硝酸盐的物理和化学性质
01
02
03
硝酸盐的稳定性
硝酸盐在常温下稳定，但 在高温或酸性条件下可能 发生分解。
硝酸盐的溶解性
硝酸盐易溶于水，也是植 物生长所需的氮肥来源之 一。
硝基有机化合物
定义
结构特点
分类
性质
硝基有机化合物是一类含硝基 官能团的有机化合物，通常以 C-NO2形式存在。
硝基有机化合物的结构特点是 含有硝基官能团，硝基中的氮 原子与两个氧原子相连，形成 一个稳定的电子结构。
硝基有机化合物可以分为脂肪 族硝基化合物和芳香族硝基化 合物两类，根据硝基连接的碳 原子数，又可以分为一元硝基 化合物、二元硝基化合物和多 元硝基化合物。
氮气的物理和化学性质
物理性质
无色、无味、无毒的气体，标准 状况下密度为1.25g/L，沸点为195.8°C，熔点为-209.8°C。
化学性质
氮气是一种惰性气体，不易与其 他物质发生反应，但在高温、放 电等条件下可以与氧气、氢气等 发生反应。
氮气的制备和用途
制备方法
工业上主要采用分离液态空气法来制备氮气，实验室中可以用金属镁和氮化物 反应制备氮气。
用途
氮气是合成氨、尿素等含氮化合物的重要原料，也是工业上常用的保护气体， 可用于填充灯泡、食品保鲜、医疗麻醉等领域。此外，氮气也是一种无色无味 的惰性气体，可用于制作氮肥、硝酸、炸药等。
02 氨和铵盐
氨的物理和化学性质
物理性质
氨是一种无色、易挥发、有刺激性气 味的气体，沸点为-33.5℃，极易溶 于水，形成氨水。
人民卫生出版社-有机化学 第10章 氮、磷化合物
NaNO2 + HCl
HO−N=O + NaCl 亚硝酸
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41 41
伯胺 伯胺与HNO2反应生成重氮盐（重氮化反应）。
脂肪重氮盐 氨基酸和多肽的定量分析
醇、烯、卤代烃 等混合物
芳香重氮盐 （氯化重氮苯）
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42 42
干燥的重氮盐通常极不稳定，受热或振荡易爆炸。升高 温度重氮盐会逐渐分解放出氮气，反应通常在低温下进行。
45 45
叔胺 脂肪叔胺氮上没有H，不发生亚硝化作用，与HNO2 作 用生成不稳定易水解的盐，若以强碱处理，则重新游离析出 叔胺。
（弱酸弱碱盐）
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46 46
芳香叔胺与 HNO2 作用生成对-亚硝基胺。
对位被占的芳香叔胺与 HNO2作用发生邻位取代。
N,N-二甲基-4-亚硝基苯胺 （绿色晶体，mp 86 ℃ ）
伯胺
仲胺
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38 38
强吸电子 基团
显一定酸性
2
2
3
（溶于水）
Hinsberg(兴斯堡)试验——鉴别伯、仲和叔胺。
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39 39
磺胺 （对氨基苯磺酰胺）
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40 40
与亚硝酸的反应 胺与亚硝酸（HNO2）作用，伯、仲、叔胺各不同， 脂肪胺与芳香胺有差异；可用于鉴别。 亚硝酸是不稳定的弱酸，只能在反应过程中由亚硝酸 盐与盐酸或硫酸作用产生。
？
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34 34
酰胺N采取sp2杂化，与羰基形成p-π共轭，使C-N键具有 部分双键性质。 由于羰基的吸电子作用，大大降低了N上电子云密度， 使酰胺N的碱性极弱（比水的碱性还弱，强酸也不容易使其 质子化）。
10-含氮有机化合物
RNH2 + NaCl + H2O
⑴ 脂肪胺 胺是弱碱，所以胺盐遇强碱则 气态： Me3N 〉 Me2NH 〉 MeNH2 〉 NH3 释放出游离胺，可分离提纯胺。 胺的碱性： ·从电子效应考虑，烷基愈多碱性愈强。 ⑵ 芳胺〈 水溶液中： NH3〈 Me 脂肪胺 2NH 〉 MeNH2 〉 Me3N 〉 NH3 · ·从溶剂化考虑，烷基愈多碱性愈弱。 · · ·还有立体效应的影响。 ⑶ 芳胺
O2N
C H3 NO2 O CH 3 C (C H 3)3 酮麝香
二甲苯麝香
10.1.5 硝基化合物化学性质
1. 互变异构与酸性 具有α -H的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于水的盐。
R CH2 NO2
α
+ NaOH
R CH NO2
Na+
+
H2O
硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为：10.2、8.5、7.8
第十章 含氮有机化合物
10.1 硝基化合物
分子中含有—NO2官能团的化合物统称为硝基化合物。 硝基化合物可看成是烃分子中的一个或几个氢原子被 硝基取代的结果。 10.1.1分类
脂肪族硝基化合物，如： C H3NO2 按烃基不同 芳香族硝基化合物，如： NO2
一硝基化合物 按硝基数目 多硝基化合物，如： O2N
（-）
H+
R3NH
+
特点：⑴ 用于鉴定胺 ⑵ 保护氨基 ⑶ 降低苯环上氨基的活性 ⑷ 磺酰化（Hinsberg）反应
HNO H O H2O NH2 NH2 - NH2 Br2C 3CH 2 NaOH 不溶油状物（叔胺） (CH CO) O SO Cl NH NHCOCH -NR 32 2 R NH2 H SO2NHR 3 乙酸 + 3 2O 2 H+或SO OH +SO 乙酸 (CH CO) O 或 H Cl OH + 混合物 3 2 H+或 OH NH2 (CH CO)2O 不溶 H O （仲胺） R2 NH （三种胺） Br NO2 3 2 NHCOCH SO2NR2 3 NaOH （-） 晶体 NaOH NH H+ H+ 2 SO2NHR 澄清溶液 ＃ R3 N HNO3 （伯胺） （-） H2O NO
第十章_有机含氮化合物
简明有机化学教程
第十章 有机含氮化合物
代表性含氮化合物
对羟基乙酰苯胺 扑热息痛
阿托品
吗啡
L–麻黄碱(1R,2S)
糖精钠
甲基橙
第十章 有机含氮化合物
内容
10.1 胺的分类、命名 10.2 胺的结构和物理性质 10.3 胺的制法 10.4 胺的化学性质* 10.5 季铵盐和季铵碱 10.6 偶氮和重氮化合物* 10.7 含氮杂环化合物 10.8 氨基酸
非芳香性杂环:
四氢吡咯
六氢吡啶 哌啶
奎宁环
芳香性杂环：
吡咯
吡啶
嘧啶
嘌呤
杂环化合物的命名
多采用英文译音, 在同音汉字前加“口”旁； 含一个氮原子的杂环编号一般从氮原子开始，用1, 2, 3标记；也可把
靠近杂原子的位置叫做α位，其次为β和γ位。 含多个氮的杂环，环中各原子编号应从其中一个氮原子编起,并使其他
芳香族伯胺在低温(0~5℃)和强酸溶液中与NaNO2作用，生成重氮盐的反 应称重氮化反应。
π,π–共轭
10.6.2 重氮盐的反应及其在合成中的应用
重氮盐很活泼,能发生许多反应,一般可分为两大类：
(1) 失去氮的反应 (a) 重氮基被 H原子取代――芳胺的去氨基反应 常用试剂：H3PO2或C2H5OH
10.4.6 胺的氧化
无论脂肪族还是芳香族的胺均容易被氧化。
某些长碳链的氧化胺是较好的表面活性剂。
10.4.7 芳环上的亲电取代反应
(1) 卤化
反应定量完成，可用作 定性、定量分析。
酰化可降低氨基对芳环的致活作用
(2) 硝化
硝酸是强的氧化剂，而胺又易被氧化，为避免副反应，可 先将芳胺溶于浓硫酸生成硫酸氢盐或用乙酰化法保护氨基。
第十章 有机含氮化合物
代表性含氮化合物
对羟基乙酰苯胺 扑热息痛
阿托品
吗啡
L–麻黄碱(1R,2S)
糖精钠
甲基橙
第十章 有机含氮化合物
内容
10.1 胺的分类、命名 10.2 胺的结构和物理性质 10.3 胺的制法 10.4 胺的化学性质* 10.5 季铵盐和季铵碱 10.6 偶氮和重氮化合物* 10.7 含氮杂环化合物 10.8 氨基酸
非芳香性杂环:
四氢吡咯
六氢吡啶 哌啶
奎宁环
芳香性杂环：
吡咯
吡啶
嘧啶
嘌呤
杂环化合物的命名
多采用英文译音, 在同音汉字前加“口”旁； 含一个氮原子的杂环编号一般从氮原子开始，用1, 2, 3标记；也可把
靠近杂原子的位置叫做α位，其次为β和γ位。 含多个氮的杂环，环中各原子编号应从其中一个氮原子编起,并使其他
芳香族伯胺在低温(0~5℃)和强酸溶液中与NaNO2作用，生成重氮盐的反 应称重氮化反应。
π,π–共轭
10.6.2 重氮盐的反应及其在合成中的应用
重氮盐很活泼,能发生许多反应,一般可分为两大类：
(1) 失去氮的反应 (a) 重氮基被 H原子取代――芳胺的去氨基反应 常用试剂：H3PO2或C2H5OH
10.4.6 胺的氧化
无论脂肪族还是芳香族的胺均容易被氧化。
某些长碳链的氧化胺是较好的表面活性剂。
10.4.7 芳环上的亲电取代反应
(1) 卤化
反应定量完成，可用作 定性、定量分析。
酰化可降低氨基对芳环的致活作用
(2) 硝化
硝酸是强的氧化剂，而胺又易被氧化，为避免副反应，可 先将芳胺溶于浓硫酸生成硫酸氢盐或用乙酰化法保护氨基。
有机化学第十章含氮有机化合物
注意：此反应不可 逆，氧化会带来苯 环的破裂！
例2
注意：2个基团的变化
(2) 催化加氢----工业上由硝基化合物制取胺
• 该反应是在中性条件下进行,对于那些带有酸性和
碱性条件下易水解基团的化合物可用此法还原.
(3) 在不同介质中还原得到不同的还原产物
• 酸性条件下中间体的生成:
• 在中性条件下还原,很容易停留在 N-羟基苯胺
二、 重氮化反应
• 伯芳胺在低温及强酸（主要是盐酸或硫酸）水溶液 中,与亚硝酸作用生成重氮盐的反应,称为重氮化反应：
NH2 + HONO + HCl
N2Cl + 2H2O
(NaNO2+HCl) 氯化重氮苯（重氮苯盐酸盐）
• 若以硫酸代替盐酸，则得 重氮苯酸式硫酸盐（简称重 氮苯硫酸盐）：
N2 HSO4
• 重氮化合物的结构：[ArN+N]X- 或 ArN2+X-
• 重氮正离子主要的共振结构：
三、 重氮盐的性质及其在合成上的应用
重氮盐化学性质非常活泼，它的化学反应归纳两类 •（1）放出氮的反应——重氮基被取代的反应； •（2）保留氮的反应——还原反应和偶合反应。 1、 放出氮气的反应 •重氮盐中的重氮基可以被羟基、氢、卤素、氰基等原 子或基团取代，在反应中有氮气放出。
间位取代反应, 注意条件
例2——对位取代反应
氨基的 保护
8、 季铵盐和季铵碱 （1）季铵盐的生成——叔胺和卤烷作用生成季铵盐：
• 季铵盐在加热时分解，生成叔胺和卤烷：
• 具有长链的季铵盐可作为阳离子型表面活性剂。
（2）季铵碱的生成——季铵盐与强碱作用时，不能 使胺游离出来，而得到含有季铵碱的平衡混合物：
7、 芳环上的取代反应 • 氨基是很强的邻、对位定位基，容易发生亲电取代 反应： （1）卤化——速度快，溴化和氯化得2,4,6-三卤苯胺：
例2
注意：2个基团的变化
(2) 催化加氢----工业上由硝基化合物制取胺
• 该反应是在中性条件下进行,对于那些带有酸性和
碱性条件下易水解基团的化合物可用此法还原.
(3) 在不同介质中还原得到不同的还原产物
• 酸性条件下中间体的生成:
• 在中性条件下还原,很容易停留在 N-羟基苯胺
二、 重氮化反应
• 伯芳胺在低温及强酸（主要是盐酸或硫酸）水溶液 中,与亚硝酸作用生成重氮盐的反应,称为重氮化反应：
NH2 + HONO + HCl
N2Cl + 2H2O
(NaNO2+HCl) 氯化重氮苯（重氮苯盐酸盐）
• 若以硫酸代替盐酸，则得 重氮苯酸式硫酸盐（简称重 氮苯硫酸盐）：
N2 HSO4
• 重氮化合物的结构：[ArN+N]X- 或 ArN2+X-
• 重氮正离子主要的共振结构：
三、 重氮盐的性质及其在合成上的应用
重氮盐化学性质非常活泼，它的化学反应归纳两类 •（1）放出氮的反应——重氮基被取代的反应； •（2）保留氮的反应——还原反应和偶合反应。 1、 放出氮气的反应 •重氮盐中的重氮基可以被羟基、氢、卤素、氰基等原 子或基团取代，在反应中有氮气放出。
间位取代反应, 注意条件
例2——对位取代反应
氨基的 保护
8、 季铵盐和季铵碱 （1）季铵盐的生成——叔胺和卤烷作用生成季铵盐：
• 季铵盐在加热时分解，生成叔胺和卤烷：
• 具有长链的季铵盐可作为阳离子型表面活性剂。
（2）季铵碱的生成——季铵盐与强碱作用时，不能 使胺游离出来，而得到含有季铵碱的平衡混合物：
7、 芳环上的取代反应 • 氨基是很强的邻、对位定位基，容易发生亲电取代 反应： （1）卤化——速度快，溴化和氯化得2,4,6-三卤苯胺：
医学有机化学第十章含氮有机化合物
甲乙异丁胺
二苯胺
β-萘胺
4-甲基-3-乙基苯胺
N，N-二甲基-对-硝基苯胺
乙基-N-异丙基苯胺
氮原子上连有脂肪烃基的芳胺： 以芳胺作母体，把氮上的脂肪烃基作取代基，前面加“N”，表示脂肪烃基连在氮上，而不是芳环上。
甲基-N-乙基丙胺
对于脂肪族仲胺和叔胺也可按此方法命名
2-甲基-4-氨基己烷 （3）复杂的胺： 以烃基或其它官能团作母体，把氨基作取代基。 4-二甲氨基苯甲醛 2-甲基-1-氨基-5-甲氨基己烷
（1) 麻黄碱（麻黄素）
麻黄
中麻黄
木贼麻黄
草麻黄
1.用于预防支气管哮喘发作和缓解轻度哮喘发作，对急性重度哮喘发作疗效不佳。 2.用于蛛网膜下腔麻醉或硬膜外麻醉引起的低血压及慢性低血压症。 3.治疗各种原因引起的鼻粘膜充血、肿胀引起的鼻塞。
存在：麻黄
冰毒和摇头丸（苯丙胺类） 是一类具有致幻和成瘾作用的毒品。 冰毒：N-甲基苯异丙胺（去氧麻黄素） 摇头丸（蓝精灵）：
存在：烟草。烟草中含2~8%，香烟中含1.5%。 烟碱（尼古丁）（吡啶环） 作用：量少兴奋中枢神经，增高血压；量大抑制中枢神经，麻痹心脏，甚至死亡。 据报道，一支香烟中的尼古丁可毒死10只小白鼠，25支香烟中的尼古丁能毒死一头牛，40～60毫克尼古丁可使人致死
可卡因（哌啶环）： 存在： 古柯树(灌木，是美洲大陆的传统种植作物)。 可卡因俗称“可可精” ，其盐类呈白色晶体状，无气味，味略苦而麻，易溶于水和酒精。可卡因是最强的天然中枢神经兴奋剂。毒贩出售呈块状的可卡因，称“滚石”。吸毒者则把可卡因称作“自由垒”或“快乐客”。 作用：中枢神经兴奋剂 局部麻醉
5、芳香胺的亲电取代反应
卤代 硝化
由苯胺合成对硝基苯胺 想一想 （3）磺化 白色结晶 对氨基苯磺酸为白色结晶，是合成燃料的中间体，对氨基苯磺酰胺是合成磺胺类药物的中间体
二苯胺
β-萘胺
4-甲基-3-乙基苯胺
N，N-二甲基-对-硝基苯胺
乙基-N-异丙基苯胺
氮原子上连有脂肪烃基的芳胺： 以芳胺作母体，把氮上的脂肪烃基作取代基，前面加“N”，表示脂肪烃基连在氮上，而不是芳环上。
甲基-N-乙基丙胺
对于脂肪族仲胺和叔胺也可按此方法命名
2-甲基-4-氨基己烷 （3）复杂的胺： 以烃基或其它官能团作母体，把氨基作取代基。 4-二甲氨基苯甲醛 2-甲基-1-氨基-5-甲氨基己烷
（1) 麻黄碱（麻黄素）
麻黄
中麻黄
木贼麻黄
草麻黄
1.用于预防支气管哮喘发作和缓解轻度哮喘发作，对急性重度哮喘发作疗效不佳。 2.用于蛛网膜下腔麻醉或硬膜外麻醉引起的低血压及慢性低血压症。 3.治疗各种原因引起的鼻粘膜充血、肿胀引起的鼻塞。
存在：麻黄
冰毒和摇头丸（苯丙胺类） 是一类具有致幻和成瘾作用的毒品。 冰毒：N-甲基苯异丙胺（去氧麻黄素） 摇头丸（蓝精灵）：
存在：烟草。烟草中含2~8%，香烟中含1.5%。 烟碱（尼古丁）（吡啶环） 作用：量少兴奋中枢神经，增高血压；量大抑制中枢神经，麻痹心脏，甚至死亡。 据报道，一支香烟中的尼古丁可毒死10只小白鼠，25支香烟中的尼古丁能毒死一头牛，40～60毫克尼古丁可使人致死
可卡因（哌啶环）： 存在： 古柯树(灌木，是美洲大陆的传统种植作物)。 可卡因俗称“可可精” ，其盐类呈白色晶体状，无气味，味略苦而麻，易溶于水和酒精。可卡因是最强的天然中枢神经兴奋剂。毒贩出售呈块状的可卡因，称“滚石”。吸毒者则把可卡因称作“自由垒”或“快乐客”。 作用：中枢神经兴奋剂 局部麻醉
5、芳香胺的亲电取代反应
卤代 硝化
由苯胺合成对硝基苯胺 想一想 （3）磺化 白色结晶 对氨基苯磺酸为白色结晶，是合成燃料的中间体，对氨基苯磺酰胺是合成磺胺类药物的中间体
10含氮有机化合物
1. 失去氮的反应
H3PO2
+ H3PO3 + N2
NH2
N2+
H2O,H+
OH + N2
CuX HX
X + N2
CuCN KCN
CN + N2
10 含氮有机化合物
N2+Cl-
I
KI
O
N2+
CN
COOH
C NH2
NH2
Br Br
Br
NH2
NH2 Br Br
N2+ClBr Br
Br
Br
Br
Br
Br
10 含氮有机化合物
分子中有2种或2种以上的β-H可被消除时，主要从含H 较多的β-C上消去H原子；即主要生成双键碳原子上烷基取 代较少的烯烃，称为Hofmann规则。
CH3CH2 CH CH3 OH+ N(CH3)3
CH3CH2CH CH2 + CH3CH CHCH3 + N(CH3)3
95%
5%
10 含氮有机化合物
乙胺
乙丙胺
（CH3CH2)3N+CH2CH2CH3Cl-
二乙丙胺 氯化三乙基丙基铵
10 含氮有机化合物
NH2
NH2
N(CH3)2
苯胺 C2H5
CH3CH2CH2CHNHCH3
3-甲氨基己烷
β-萘胺
N,N-二甲基苯胺
H2NCH2CH2CH2CH2NH2 1,4-丁二胺
CH3 NCH2CH3
甲乙氨基
H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2
RNH2 R2NH R3N
SO2Cl
RNHO2S R2NO2S
有机化学第十章含氮化合物
第一节胺一、分类和命名1•定义：氨分子中的氢原子被氨基取代后所得到的化合物。
2•分类：根据氨分子中的一个、二个和三个氢原子被烃基取代分成伯胺（10胺）、仲胺（2°胺）和叔胺（3°胺）。
相当于氢氧化铵NH4OH和卤化铵NH4X的四个氢全被烃基取代所成的化合物叫做季铵碱和季铵盐。
根据氨基所连的烃基不同可分为脂肪胺（R-NH2）和芳香胺（Ar-NH2）。
根据氨基的数目又可分成一元胺和多元胺。
应当注意的是：NH3—R-NH2伯胺—R2NH仲胺—R3N叔胺NH4OH—R4NOH季铵碱NH4X—R4NX季铵盐伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的分级依据不同。
胺的分级着眼于氮原子上烃基的数目；醇的分级立足于羟基所连的碳原子的级别。
例如叔丁醇是叔醇而叔丁胺属于伯胺。
CH3 CH3CH—C—OH CH—C—NfCH3 CF3叔丁醇（3 °醇）叔丁胺（1°胺）要掌握氨、胺和铵的用法。
氨是NH3氨分子从形式上去掉一个氢原子，剩余部分叫做氨基-NH2,（去掉二个氢原子叫亚氨基二NH）。
氨分子中氢原子被烃基取代生成有机化合物的胺。
季铵类的名称用铵，表示它与NH4的关系。
3•命名：对于简单的胺，命名时在胺”字之前加上烃基的名称即可。
仲胺和叔胺中，当烃基相同时，在烃基名称之前加词头二”或三”例如：CH3NH2 甲胺（CH3）2NH 二甲胺(CH^N 三甲胺C6H5NH2 苯胺(C6H5)2NH 二苯胺(C6H03N 三苯胺而仲胺或叔胺分子中烃基不同时，命名时选最复杂的烃基作为母体伯胺，小烃基作为取代基，并在前面冠以“N；突出它是连在氮原子上。
例如：CH3CH2CH2N(CH3)CH2CH3 N-甲基-N-乙基丙胺(或甲乙丙胺)C6H5CH(CH 3)NHCH 3 N-甲基-1-苯基乙胺C6H5N(CH3)2 N，N-二甲基苯胺季铵盐和季铵碱，如4个烃基相同时，其命名与卤化铵和氢氧化铵的命名相似，称为卤化四某铵和氢氧化四某铵；若烃基不同时，烃基名称由小到大依次排列。
含氮化合物知识点总结
含氮化合物知识点总结含氮化合物是指分子中含有氮原子的化合物。
氮是地壳中最丰富的元素之一，它在自然界中以气体的形式存在，占空气的78%。
氮在生物体中起着重要的作用，它是构成蛋白质、核酸和其他生物分子的基本组成部分。
含氮化合物在化学、医药、农业等领域具有广泛的应用。
以下是含氮化合物的一些重要的知识点总结。
一、氨基化合物1. 氨基化合物的命名：氨基化合物是一类带有氨基基团的有机化合物，其命名通常加在主链上，用前缀amino-表示。
例如，乙胺是乙烷的氨基衍生物，苯胺是苯的氨基衍生物。
2.氨基化合物的性质：氨基化合物中的氮原子带有孤对电子，因此具有碱性。
它们能与酸发生酸碱反应，生成盐。
另外，氨基化合物还可以通过援助氢键与其他分子发生相互作用，形成氢键键合。
氨基化合物也可以发生亲电取代反应。
二、腈1.腈的命名：腈是含有一个碳氮三键的有机化合物，命名时通常以-腈作为后缀。
例如，乙腈是乙烷的腈衍生物，苯腈是苯的腈衍生物。
2.腈的制备：腈可以通过卤代烃与氰化物反应制备，或通过醇的脱水反应制备。
3.腈的性质：腈具有极性分子相互作用，能够与水和极性溶剂发生氢键作用。
腈具有较低的沸点和熔点，可以溶于大多数有机溶剂。
腈还可以与酸或碱发生加成反应，生成酰胺或酰胺盐等化合物。
三、亚胺1.亚胺的命名：亚胺是含有一个亚胺基（R-NH-R'）的有机化合物，其命名通常以-亚胺作为后缀。
例如，甲亚胺是甲醛的亚胺衍生物，苯亚胺是苯的亚胺衍生物。
2.亚胺的制备：亚胺可以通过醛或酮与胺反应制备。
3.亚胺的性质：亚胺具有极性分子相互作用，能够与水和极性溶剂发生氢键作用。
亚胺还具有较高的熔点和沸点，能够溶于大多数有机溶剂。
亚胺可以发生亲电取代反应。
四、胺1.胺的命名：胺是一类含有氨基基团（-NH2）的有机化合物。
根据氮原子与其他基团的数目和结构，胺可以分为一级胺、二级胺和三级胺。
胺的命名通常以-胺作为后缀，同时使用前缀表示氮原子所连接的碳原子数目。
含氮化合物
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 NO 2 NO 2 pKa 9.89 7.15 NO 2 4.09 O2N NO 2 0.38 OH NO 2
R NH3Cl + NaOH
RNH2 + Cl + H2O
胺的碱性强弱，可用Kb或pKb表示：
R NH 2 + H2O Kb = R NH 3 RNH2 Kb OH R NH 3 + OH pKb = logKb
碱性： 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺 pKb < 4.70 4.75 >8.40
脂肪胺 在气态时碱性为： (CH3)3N > (CH3)2NH > CH3NH2 > NH3 在水溶液中碱性为： (CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N > NH3 原因：气态时，仅有烷基的供电子效应，烷基越多，供电子效应 越大，故碱性次序如上。
第十章
含氮有机化合物 (Nitrogen)
第一节 硝基化合物
一、分类、命名、结构
1. 硝基（NO2-）取代烃分子中的氢原子所成的化合物称为硝基 化合物。硝基是它的官能团。 按烃基的不同，硝基化合物可分为：脂肪族硝基化合物 （RNO2），例如：CH3NO2 硝基甲烷、CH3CH2NO2 硝基乙烷。芳香族 硝基化合物（Ar-NO2）. 例如:
1、物理性质 脂肪族硝基化合物多数是油状液体，芳香族硝基化合物除了硝基苯 是高沸点液体外，其余多是淡黄色固体，有苦仁气味，味苦。不溶 于水，溶于有机溶剂和浓硫酸（形成 盐）。 2．脂肪族硝基化合物的化学性质 （1）还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe、Zn、Sn和盐酸） 或催化氢化为胺。
10-第十章-含氮有机化合物1
NH2 HNO3 H2SO4 NH2 NO2 + NO2 NH2
NH2 HNO3 H2SO4
NH3 + NO3 HNO3 H2SO4
NH3 + NO3 NO2
NH2
O CH3C-Cl
NHCOCH3
H2SO4 HNO3
NHCOCH3
H2O H+
NH2
NO2
NO2
3、也可以用酸酐。 3、也可以用酸酐。 4、与苯磺酰氯的反应。 、与苯磺酰氯的反应。
+
问题： 问题： 伯胺酸性条件下水解方程式？ 伯胺酸性条件下水解方程式？ 仲胺酸性条件下水解方程式？ 仲胺酸性条件下水解方程式？ 叔胺酸性条件下水解方程式？ 叔胺酸性条件下水解方程式？
（2）碱性条件下的水解
O CH3C NHCH3
NaOH H2O
O CH3C ONa + CH3 NH2
3、酰胺与亚硝酸的反应
H3C N C2H5 I-
碘化三甲基乙基铵
( CH3)4N OH
+
-
氢氧化四甲基铵
2.5 结构复杂时，氨基作为取代基。 结构复杂时，氨基作为取代基。 对氨基苯甲酸
H2N
COOH
or 4-氨基苯甲酸 氨基苯甲酸 2-氨基 丁醇 氨基-1-丁醇 氨基
CH3CH2CHCH2OH NH2
CH3NHCH(CH2)3CH3 2-（N-甲基氨基）己烷 甲基氨基） （ 甲基氨基
鉴别！ 鉴别！
R3N.HNO2
溶于水
N(CH3)2 N(CH3)2 HNO + 2 NO
+
H2O
绿色片状结晶
5、芳香胺的取代与氧化*** 、芳香胺的取代与氧化 （1） 卤代 ）
NH2 HNO3 H2SO4
NH3 + NO3 HNO3 H2SO4
NH3 + NO3 NO2
NH2
O CH3C-Cl
NHCOCH3
H2SO4 HNO3
NHCOCH3
H2O H+
NH2
NO2
NO2
3、也可以用酸酐。 3、也可以用酸酐。 4、与苯磺酰氯的反应。 、与苯磺酰氯的反应。
+
问题： 问题： 伯胺酸性条件下水解方程式？ 伯胺酸性条件下水解方程式？ 仲胺酸性条件下水解方程式？ 仲胺酸性条件下水解方程式？ 叔胺酸性条件下水解方程式？ 叔胺酸性条件下水解方程式？
（2）碱性条件下的水解
O CH3C NHCH3
NaOH H2O
O CH3C ONa + CH3 NH2
3、酰胺与亚硝酸的反应
H3C N C2H5 I-
碘化三甲基乙基铵
( CH3)4N OH
+
-
氢氧化四甲基铵
2.5 结构复杂时，氨基作为取代基。 结构复杂时，氨基作为取代基。 对氨基苯甲酸
H2N
COOH
or 4-氨基苯甲酸 氨基苯甲酸 2-氨基 丁醇 氨基-1-丁醇 氨基
CH3CH2CHCH2OH NH2
CH3NHCH(CH2)3CH3 2-（N-甲基氨基）己烷 甲基氨基） （ 甲基氨基
鉴别！ 鉴别！
R3N.HNO2
溶于水
N(CH3)2 N(CH3)2 HNO + 2 NO
+
H2O
绿色片状结晶
5、芳香胺的取代与氧化*** 、芳香胺的取代与氧化 （1） 卤代 ）
有机化学含氮有机化合物习题
第十章 含氮有机化合物练习题1、下列属于硝基化合物的是（ ）A 、B 、C 、D 、2、下列化合物不属于仲胺的是（ ）A 、B 、C 、D 、3、下列化合物不能发生酰化反应的是（ ）A 、甲胺B 、二甲胺C 、三甲胺D 、苯胺4、下列叙述正确的是（ ）A ．季铵碱是强碱B ．苯胺与盐酸作用生成季铵盐C ．三甲胺能发生酰化反应D ．2，4，6-三硝基甲苯的俗名是苦味酸5、下列化合物碱性强弱的次序正确的是（ ）①②③④⑤A 、①＞②＞③＞④＞⑤B 、⑤＞④＞③＞②＞①C 、①＞②＞③＞⑤＞④D 、⑤＞②＞①＞③＞④6、下列化合物属于偶氮化合物的是（ ）A ．B ．C ．D ．7、下列化合物属于芳香族伯胺的是（ ）A 、B 、C 、D 、8、下列化合物属于伯胺的是（ ）A 、乙胺B 、二乙胺C 、 乙酰胺D 、 尿素9、关于苯胺性质的叙述错误的是（ ）A 、易被空气中的氧气氧化B 、能与盐酸作用生成季铵盐C 、能与酸酐反应生成酰胺D 、能与溴水作用产生白色沉淀10、下列物质中属于季铵盐的是（ ）A 、B 、C 、D 、11、下列物质中碱性最强的是（ ）A 、B 、C 、D 、12、对苯胺的叙述不正确的是（ ） NH 2NO 2CH O OHCH 3 NH CH 3NH CH 3CH 3 NH CH 2 CH 3CH 3 N CH 2CH 3CH 3CH 3NH 2(CH 3)2NH (CH 3)3N NH 2(CH 3)4N +OH -NH 2N NNO 2N 2+Cl -N(CH 3)2CH 3NH 2NH 2C O NH CH 3(CH 3)2NH 2+Cl -(CH 3)3NH +Cl -(CH 3)4N +Cl -CH 3NH 3+Cl -(CH 3)3CNH 2(CH 3)3N CH 3NH 2(CH 3)4N +OH -A、有剧毒B、可发生取代反应C、是合成磺胺类药物的原料D、可与NaOH 反应二、填空题1、根据氨分子中氢原子被取代的数目不同，将胺分为、________和。
青海大学 有机化学 10.3含氮化合物a
• 根据烃基结构分为脂肪胺和芳香胺。 • 根据氨基的数目分为一元和多元胺。
2. 命名
• 普通命名法：使用简单胺。胺为母体，所 含烃基的名称和数目写在前面。 • 系统命名法：氨基作为取代基，烃为母体。
NH2CH2CH2NH2
乙二胺
(CH3CH2)2NH2
二乙胺
C2H5NHCH3
甲乙胺
CH2NH2
苯甲胺
CH2CN
苯乙腈 苯基乙腈 苄腈
丙烯腈 氰基乙烯
CH3CH2NC
乙胩 异氰基乙烷
CH2NC
苯甲胩 苯基甲腈
CN
苯甲腈 苯腈
2. 化学性质
腈的化学性质
1）水解
RCN +H2O
H
+
+ RCOOH + NH4
RCN +H2O OH RCOO + NH3
RCN +H2O
浓H2SO4
RCONH2
RCN +H2O
硝基式(假酸式)
δ-
CH2 =N
δ+
O
OH
酸式
在该互变平衡中，酸式是动力学控制，可稳定存 在。硝基式是热力学控制，是最终产物。
• 由于脂肪族带有-H的硝基化合物具有酸性， 因此，可作为亲核试剂以羰基化合物发生亲 核加成反应。
CH3NO2 + Na CH2NO2 + C O CH3COOH + O2NCH2 C ONa O2NCH2
4. 亚硝化反应：不同的胺与亚硝酸反应，
得到不同的产物，可以用于鉴别胺类化合物。 • 脂肪族伯胺：得到许多产物的混合物，定量 放出N2。产物可发生重排。
NaNO2 HCl CH3CH2CH2CH2NH2 H2O 25OC
有机化学11酰胺
出现黄色 油状物
出现绿色 晶体
b.芳 香族 重氮 盐在 有机 合成 中有 广泛 应用
芳香3O胺
对位占据，则进邻位
绿色晶体
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，在有机合成上基为活化苯环的邻对位定位基，苯胺与溴 水作用，立即生成2,4,6-三溴苯胺白色沉淀。
（3）芳胺：phNH2 > ph2NH > ph3N
（ 4）取代胺：对取代芳胺，苯环上连供
电子基时，碱性略有增强；取代基 为吸电子基，碱性减弱，如 (F3C)3N 几乎无碱性。
2、烷基化反应
胺 + 卤代烃 RNH2 伯胺
R’X SN2 R’X
铵盐 RR’2N 叔胺
R’X
RNHR’ 仲胺
RR’3N+X季铵盐
§2.3 酰胺的化学性质
1、酰胺的酸碱性 •氨，胺显碱性 •酰胺中性
•酰亚胺显弱酸性
O NH O + NaOH
O N Na O + H2O
2、水解
3、与亚硝酸反应
酰胺与亚硝酸作用生成相应的羧酸，并 放出氮气。
O R-C-NH2 + HONO O R-C-OH + N2↑ + H2O
难水解酰胺可用此法水解。N-取代酰胺无此反应。
NH3 HCl H2O H2O H2O H2O
RCOOH
RCOONH 4
RCONH
RCN
§2.4 碳酸的酰胺
尿素
尿素又称脲，是碳酸的二酰胺。有酰胺的 一般化学性质。但因两个氨基连在一个羰基上， 所以它又表现出某些特殊的性质。
工业上生产尿素
1、水解反应
尿素在酸、碱或尿素酶的作用下易水解成氨。 —— 氮肥
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的化合物，称偶氮化合物。 若 基只有一端与烃基的碳原子相连，另一端与
非碳原子或原子团相连的化合物称重氮化合物。
有机化学
二、芳香族重氮盐的制备——重氮化 反应
芳伯胺在低温和过量强酸溶液中与亚硝酸作用，生成重氮 盐的反应，称重氮化反应。
有机化学
三、芳香族重氮盐的性质及其在合成 上的应用
1.取代反应 （1）被羟基取代 （2）被氢原子取代
基写在前面，复杂的烃基则写在后面。 较复杂的胺则采用系统命名法命名。以烃为母体，氨 基为取代基。取代基按优先次序规则排列，将较优基团后 列出。
有机化学
一、胺的结构、分类和命名
（2）芳香胺的命名
当芳环上连有卤素、硝基、烃基等基团时，一般以苯
胺为母体来命名。 若芳环上连有酚羟基、羧基、磺酸基等基团时，则将 氨基作为取代基来命名。 芳香仲胺与叔胺的命名，要以芳胺为母体，氨基的氮
有机化学
一、腈的结构和命名
腈分子结构中含有氰基官能团，它可看做是氢氰酸分 子中的氢原子被烃基取代后生成的化合物。 腈的命名是根据分子中所含碳原子的数目称为某腈；
或以烃为母体，把氰基作为取代基，称为“氰基某烃”。
有机化学
二、腈的物理性质
低级腈为无色液体，高级腈为固体。腈分子的极性大， 故分子间吸引力大，所以腈的沸点与相对分子质量相当的 醇相近，但低于羧酸的沸点。
乙腈能与水混溶，随相对分子质量增加溶解度迅速降
低，戊腈以上难溶于水。腈也能溶解多种极性和非极性物 质，并能溶解许多盐类，故腈是一类优良的溶剂。
有机化学
三、腈的化学性质
1.水解反应
2.加氢反应
有机化学
四、重要的腈
（1）制法
（2）性质和用途
有机化学
Thank you
有机化学
原子上连的烷基，需在烷基前面写上“N”字，以表明烷
基是直接连在氮原子上的。 分子中若含有两个以上的氨基时，则根据所含氨基的 数目称为二胺、三胺等。
有机化学
二、胺的物理性质
有机化学
三、胺的化学性质
1.碱性 脂肪胺的碱性比氨强，而氨的碱性又比芳香胺的碱性 强许多。
胺的碱性强弱，取决于氮原子上未共用电子对与质子
来制备。 3.2,4,6-三硝基苯酚 2,4,6-三硝基苯酚俗称苦味酸。它可由苯酚先后经磺 化、硝化制取，也可由氯苯为原料制取。
有机化学
第二节 胺
1 2 3 4 胺的结构、分类和命名 胺的物理性质 胺的化学性质 重要的胺
有机化学
一、胺的结构、分类和命名
1.胺的结构 胺可以看做是氨分子中的氢原子被烃基取代后的生成 物，也可看做是烃分子中的氢原子被氨基取代后的衍生物。
第十章 含氮化合物
有机化学
第十章 含氮化合物
1 硝基化合物 2 胺
3 重氮和偶氮化合物 4 腈
有机化学
第一节 硝基化合物
1 2 3 4 硝基化合物的结构、分类和命名 芳香族硝基化合物的物理性质 芳香族硝基化合物的化学性质 重要的硝基化合物
有机化学
一、硝基化合物的结构、分类和命名
烃分子中的一个或几个氢原子被硝基取代后的生成物， 称硝基化合物。
3.苯胺
有机化学
第三节 重氮和偶氮化合物
1 2 3 4 重氮和偶氮化合物的结构和命名 芳香族重氮盐的制备——重氮化反应 芳香族重氮盐的性质及其在合成上的应用 偶氮化合物和偶氮染料
有机化学
一、重氮和偶氮化合物的结构和命名
重氮和偶氮化合物分子中都含有两个氮原子，但其结构不 同。分子中含有 基，且两端都与烃基的碳原子相连
有机化学
三、芳香族硝基化合物的化学性质
（2）使酚羟基的酸性增强 苯酚的酸性比碳酸弱。但当酚羟基的邻对位上引入硝 基后，酸性明显增强。且硝基愈多，酸性愈强。
有机化学
四、重要的硝基化合物
1.硝基苯 硝基苯可通过苯的硝化反应制备。 2.2,4,6-三硝基甲苯
2,4,6-三硝基甲苯俗称TNT，它可通过甲苯直接硝化
（3）被卤原子取代
（4）被氰基取代 2.保留氮的反应 （1）还原反应 （2）偶合反应
有机化学
四、偶氮化合物和偶氮染料
1.对位红
有机化学
四、偶氮化合物和偶氮染料
2.甲基橙
有机化学
四、偶氮化合物和偶氮染料
3.偶氮二异丁腈
有机化学
第四节 腈
1 2 3 4 腈的结构和命名 腈的物理性质 腈的化学性质 重要的腈
结合的难易，氮原子上电子云密度愈大，则接受质子能力 愈强，其碱性也就愈强，反之其碱性愈弱。
有机化学
三、胺的化学性质
2.烷基化
有机化学
三、胺的化学性质
3.酰基化
有机化学
三、胺的化学性质
4.与亚硝酸反应 伯、仲、叔胺与亚硝酸反应，生成不同的产物。由于 亚硝酸不稳定，一般是在反应过程中由亚硝酸钠与盐酸作
有机化学
二、芳香族硝基化合物的物理性质
有机化学
三、芳香族硝基化合物的化学性质
1.硝基的还原反应 （1）化学还原剂还原
有机化学
三、芳香族硝基化合物的化学性质
（2）.硝基苯环上的取代反应
有机化学
三、芳香族硝基化合物的化学性质
3.硝基对苯环上邻对位取代基的影响 （1）使卤原子活化
用生成亚硝酸。
脂肪族伯胺与亚硝酸反应，先生成极不稳定的脂肪族 重氮盐，它立即分解，放出氮气，并生成醇和烯烃等复杂 混合物。
有机化学
三、胺的化学性质
5.芳香胺的特殊反应 （1）氧化反应 （2）芳环上的取代反应
①卤代反应
②硝化 ③磺化
有机化学
四、重要的胺
1.乙二胺 （1）制法 （2）性质和用途
2.己二胺
2.胺的分类
根据氨分子中的一个、两个或三个氢原子被烃基取代 后的生成物，分别称为伯胺、仲胺、叔胺。 根据胺分子中含氨基数目的不同，胺又可分为一元胺、 二元胺等
有机化学
一、胺的结构、分类和命名
3.胺的命名 （1）脂肪胺的命名 简单的胺多采用普通命名法命名。命名时，将烃基的
数目和名称写在“胺”字的前面；烃基不同时，简单的烃