黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十一章 第四节 酰胺和腈
有机化学第十一章(课堂PPT)
三、酰基化反应
RC+ O RC '2 NlH R'NHC+O HR Cl 15
RC + O R 2 N 'C H lR2N ' CO +H RCl
RC +O R 3 N C不l反应
SO 2C+ l RN2H
SO2NHR
NaOHSO 2N R -N+a
二、命名
1.简单的胺可根据其烃基来命名,即在胺字前写 出烃基的数目及名称
4
(C3H C2 H )2NH
CH3 N
CH2CH3
二乙胺 N-甲基-N-乙基环丙胺
CH 3NH2H C 5
甲乙胺
N(CH 3 ) 2
CH 3 N,N-二甲基对甲苯胺
NHCH3
N-甲基环己胺
5
2.复杂的胺 以烃作母体,氨基作为取代基
13
综合各种因素,各种胺的碱性强弱顺序如下:
(3 C ) 2 N > H C 3 H N 2 > H (H 3 C ) 3 N > H N 3 >H N 2 > ( H ) 2 N > (H ) 3 N
p 3 . 2 7 K 3 . 3 5 4 . 2 2 b 4 . 7 5 9 . 2 8 1 2 . 8 1 5
C 3 (2 ) 4 C N H 2 C 3 H ( H 2 ) 3 C C H 2 O ( H H 3 C C H 2 ) 3 N ( H H 3 C C 2 ) 3 C
分子量 87
88
101
100
沸点104.4℃ 138℃
89.3℃ 93.5℃
2021-2022学年黑龙江哈三中高中化学有机化学竞赛辅导:第2章 第4节《二烯烃》 Word版
第四节二烯烃分子中含有两个或两个以上碳碳双键的不饱和烃称为多烯烃。
二烯烃的通式为C n H2n-2。
一、二烯烃的分类和命名依据二烯烃中两个双键的相对位置的不同,可将二燃烃分为三类:1、累积二烯烃两个双键与同一个碳原子相连接,即分子中含有C=C=C结构的二烯烃称为累积二烯烃。
例如:丙二烯 CH2=C=CH2。
2、隔离二烯烃两个双键被两个或两个以上的单键隔开,即分子骨架为C=C-(C)n-C=C 的二烯烃称为隔离二烯烃。
例如,1、4-戊二烯 CH2=CH-CH2-CH=CH2。
3、共轭二烯烃两个双键被一个单键隔开,即分子骨架为C=C-C=C的二烯烃为共轭二烯烃。
例如,1,3-丁二烯 CH2=CH-CH=CH2。
本节重点争辩的是共轭二烯烃。
二烯烃的命名与烯烃相像,选择含有两个双键的最长的碳链为主链,从距离双键最近的一端经主链上的碳原子编号,词尾为“某二烯”,两个双键的位置用阿拉伯数字标明在前,中间用短线隔开。
若有取代基时,则将取代基的位次和名称加在前面。
例如:CH2=C(CH3)CH=CH2 2-甲基-1,3-丁二烯CH3CH2CH=CHCH2CH(CH2)4CH3 3,6-十二碳二烯二、共轭二烯烃的结构1,3-丁二烯分子中,4个碳原子都是以SP2杂化,它们彼此各以1个SP2杂化轨道结合形成碳碳σ键,其余的SP2杂化轨道分别与氢原子的S轨道重叠形成6个碳氢σ键。
分子中全部σ键和全部碳原子、氢原子都在一个平面上。
此外,每个碳原子还有1个末参与杂化的与分子平面垂直的P轨道,在形成碳碳σ键的同时,对称轴相互平行的4个P轨道可以侧面重叠形成2个π键,即C1与C2和C3与C4之间各形成一个π键。
而此时C2与C3两个碳原子的P轨道平行,也可侧面重叠,把两个π键连接起来,形成一个包含4个碳原子的大π键。
但C2-C3键所具有的π键性质要比C1-C2和C3-C4键所具有的π键性质小一些。
像这种π电子不是局限于2个碳原子之间,而是分布于4个(2个以上)碳原子的分子轨道,称为离域轨道,这样形成的键叫离域键,也称大π键。
高中化学有机化学竞赛辅导:第11章 第4节《酰胺和腈》 Word版
第四节 酰胺和腈一、酰胺的结构和命名酰胺可看作羧酸分子中羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物,也可看作氨或胺分子中的氢原子被酰基取代后的化合物。
其通式为:RCONH 2 RCONHR RCONR 2酰胺是根据相应羧酸来命名的。
例如:乙酰胺 苯甲酰胺取代酰胺的命名,为了区别氮上的烃基和酰基上的烃基,在酰胺名称前加词头“N”,以表示该烃基连在氨基氮原子上。
例如:N-甲基苯甲酰胺(或乙酰苯胺)N ,N-二甲基乙酰胺(或乙酰二甲胺) N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 二、性质(一)物理性质 除了甲酰胺为液体外,其它酰胺均为固体。
其沸点和熔点均比相应的羧酸高。
这是因为酰胺分子之间可通过氮原子上的氢形成氢键,发生缔合的结果。
N-取代酰胺的沸点比相应酰胺低。
这是因为N-取代酰胺氮原子上的氢比酰胺少,其氢键缔合程度小。
低级酰胺易溶于水,随着分子量增大,溶解度减弱。
(二)化学性质酰胺具有羧酸衍生物的一般化学性质,如能发生水解、醇解、氨解、还原反应及与格氏试剂的反应等。
此外酰胺还具有一些特殊性质。
1、水解酰胺的酸或碱催化水解反应的产物也不同,酸催化水解产物是羧酸和铵盐,碱催化水解产物是羧酸盐和氨或胺。
例如: + NH 4+ + NH 3 2酸、碱性 一般认为酰胺是中性化合物。
但酰亚胺却表现出明显的酸性,其能与氢氧化钠水溶液成盐。
这是由于酰亚胺分子中,氮原子上的末共用电子对同时与羰基发生供电子共轭,结果使氮原子电子云显著降低,氮氢键极性明显增强,氢易解离成质子而显酸性。
+ NaOH丁二酰亚胺在低温碱性溶液中与溴作用,生成N-溴代丁二酰亚胺(NBS ): + Br 2CH 3NH 2C O NH 2C O CH 3C O NH N(CH 3)2CH 3C O N CH 3C O CH 2CH 3NH 2C O R NH 2C O R OH C O R C OR O NH CH 2CH 2C C N CH 2CH 2C C Na NHCH 2CH 2C C Br N CH 2CH 2C C 酸性 碱性 NaOHNBS 是一个重要的溴化剂,常用于烯丙型及苯甲型的α-氢的溴代。
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十一章 第二节 胺
第二节 胺一、分类和命名法定义:氨分子中的氢原子被氨基取代后所得到的化合物。
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(20胺)和叔胺(30胺)。
相当于氢氧化铵NH 4OH 和卤化铵NH 4X 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。
NH 3 → R-NH 2 伯胺→ R 2NH 仲胺→ R 3N 叔胺NH 4OH → R 4NOH 季铵碱NH 4X → R 4NX 季铵盐根据氨基所连的烃基不同可分为脂肪胺(R-NH 2)和芳香胺(Ar-NH 2)。
根据氨基的数目又可分成一元胺和多元胺。
应当注意的是:1、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。
叔丁醇 (30醇) 叔丁胺(10胺)2、要掌握氨、胺和铵的用法。
氨是NH 3。
氨分子从形式上去掉一个氢原子,剩余部分叫做氨基-NH 2,(去掉二个氢原子叫亚氨基=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NH 4的关系。
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:CH 3NH 2 甲胺 (CH 3)2NH 二甲胺 (CH 3)3N 三甲胺C 6H 5NH 2 苯胺 (C 6H 5)2NH 二苯胺 (C 6H 5)3N 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:CH 3CH 2CH 2N (CH 3)CH 2CH 3 N-甲基-N-乙基丙胺(或甲乙丙胺)C 6H 5CH (CH 3)NHCH 3 N-甲基-1-苯基乙胺C 6H 5N (CH 3)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。
高中化学竞赛——大学有机化学(3)
邻对位!
(1)对卤素水解的影响 ——吸电有利于亲核取代
Cl
OH
Cl
OH
NaOH 400℃、30MPa
Na2CO3 130℃
NO2
NO2
(2)对酚羟基酸性的影响 ——吸电使酸性增强
OH
OH
OH
OH
NO2 O2N
NO2
10.0
NO2 7.15
NO2 4.00
NO2 0.71
(3)对甲基的影响 ——使邻、对位甲基上的氢活泼性增强
⑤对甲氧基苯胺、⑥2,4-二硝基苯胺
⑤>①>④>②>③>⑥
成盐: CH3·N·H2+HC用l 途:分C遇离H强3提N碱纯H+3!Cl(--或CH3强NH酸2·弱H碱C盐l)
NH2 +H2SO4
NH2·H2SO4
(二)烷基化和酰基化
胺
遇 到
醇、 酚
1、烷基化
伯卤代烃和有活泼卤 原子的芳卤化物
.. RNH2 +RCH2Cl
2
NO2 FZen//NNaaOOHH
HNN=NNH
氢化偶偶氮氮苯苯
多个硝基只还原一个的方法:
NO2
Fe/HCl
NO2
NH2
NH2 NO2
NH4HS
NH2
硫化钠 硫化铵 硫氢化铵 氯化亚锡和盐酸
NO2 H3C-
NO2
NH4HS
NO2 H3C-
NH2
在合成上有一定的意义
化学性质——硝基的电子效应(强的吸电基团)
AlCl3 较难反应
①SnCl2/HCl
②Zn/NaOH
③NBS
⑦Fe Cl2 ⑧HNO3 H2SO4
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第二章 第
第二章链烃第一节烷烃由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作碳氢化合物,简称为烃。
分子中碳原子连接成链状的烃,称为链烃。
根据分子中所含碳和氢两种原子比例的不同,链烃可分为烷烃.烯烃和炔烃。
其中烷烃是饱和烃,烯烃和炔烃为不饱和烃。
第一节烷烃一.定义、通式和同系列定义:由碳和氢两种元素组成的饱和烃称为烷烃。
通式: C n H2n+2同系列:相邻的两种烷烃分子组成相差一个碳原子和两个氢原子,像这样结构相似,而在组成上相差一个或几个CH2的一系列化合物称为同系列。
二.同分异构体甲烷、乙烷和丙烷没有同分异构体,从丁烷开始产生同分异构体。
碳链异构体:因为碳原子的连接顺序不同而产生的同分异构体。
随着分子中碳原子数目的增加,碳链异构体的数目迅速增多。
三.烷烃的结构碳原子的最外层上有4个电子,电子排布为1S22S22P2,碳原子通过SP3杂化形成四个完全相同的SP3杂化轨道,所谓杂化就是由若干个不同类型的原子轨道混合起来,重新组合成数目相等的.能量相同的新轨道的过程。
由1个S轨道与3个P轨道通过杂化后形成的4个能量相等的新轨道叫做SP3杂化轨道,这种杂化方式叫做SP3杂化。
在形成甲烷分子时,4个氢原子的S轨道分别沿着碳原子的SP3杂化轨道的对称轴靠近,当它们之间的吸引力与斥力达到平衡时,形成了4个等同的碳氢σ键。
实验证明甲烷分子是正四面体型的。
4个氢原子占据正四面体的四个顶点,碳原子核处在正四面体的中心,四个碳氢键的键长完全相等,所有键角均为109.5。
σ键的特点:(1)重叠程度大,不容易断裂,性质不活泼。
(2)能围绕其对称轴进行自由旋转。
四.烷烃的命名碳原子的类型:伯碳原子:(一级)跟另外一个碳原子相连接的碳原子。
仲碳原子:(二级)跟另外二个碳原子相连接的碳原子。
叔碳原子:(三级)跟另外三个碳原子相连接的碳原子。
季碳原子:(四级)跟另外四个碳原子相连接的碳原子。
1.普通命名法其基本原则是:(1)含有10个或10个以下碳原子的直链烷烃,用天干顺序甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸10个字分别表示碳原子的数目,后面加烷字。
高中化学选择性必修三教案讲义:胺、酰胺(教师版)
胺酰胺1.认识胺的结构和性质及命名;2.认识酰胺的结构特征及主要性质;一、胺1.胺的定义、结构与分类(1)定义:氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物称为胺。
(2)结构:胺的分子结构与氨气相似,都是三角锥形。
(3)分类:①根据氢原子被烷基取代的数目,可以将胺分为一级胺(伯胺)RNH 2、二级胺(仲胺)R 2NH 和三级胺(叔胺)R 3N 。
一级胺:一个氮原子连接两个氢原子和烃基,如甲胺(CH 3NH 2)、苯胺(C 6H 5NH 2),通式:RNH 2。
二级胺:一个氮原子连接一个氢原子和两个烃基,如二甲胺[(CH 3)2NH ]、吡咯烷(),通式:R 2NH 。
三级胺:一个氮原子连接三个烃基,如三甲胺[(CH 3)3N ]、通式:R 3N 。
②根据胺分子中含有氨基的数目,还可以将胺分为一元胺、二元胺、三元胺等。
③根据胺中的烃基R 的不同,分为为脂肪胺,如乙胺CH 3CH 2NH 2、芳香胺,如苯胺C 6H 5NH 2。
2.胺类化合物的命名普通命名法结构简单的胺常在烃基后直接加“胺”、如CH 3NH 2:甲胺、CH 3NHCH 3:二甲胺、C 6H 5NH 2:苯胺等。
名称书写需注意①表示基团用“氨”;②表示氨的烃类衍生物时用“胺”;③表示胺的盐用“铵”。
伯、仲、叔胺的意义伯、仲、叔胺中分别含有氨基(—NH 2)、亚氨基(—NH—)和次氨基()3.胺的物理性质(1)状态:低级脂肪胺,如甲胺、二甲胺和三甲胺等,在常温下是气体,丙胺以上是液体,十二胺以上为固体。
芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体,并有毒性。
(2)溶解性:低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性,随着碳原子数的增加,胺的水溶性逐渐下降。
4.胺的化学性质:具有碱性(1)电离方程式:RNH2+H 2O RNH +3+OH-(2)胺与酸反应转化为铵①胺具有碱性,可与酸反应生成类似的铵盐。
乙胺与盐酸:CH 3CH 2NH 2+HCl→CH 3CH 2N H +3Cl -。
2021-2022学年黑龙江哈三中高中化学有机化学竞赛辅导:第7章《醛酮》 Word版
第七章 醛、酮一、结构、分类和命名醛和酮都是含有羰基官能团的化合物。
当羰基与一个羟基和一个氢原子相结合时就是醛,醛基的简写为-CHO 。
若羰基与两个烃基相结合,就是酮,酮分子中的羰基叫做酮基。
醛、酮的通式为: 醛: 酮:结构:醛、酮羰基中的碳原子为SP 2杂化,而氧原子则是末经杂化的。
碳原子的三个SP 2杂化轨道相互对称地分布在一个平面上,其中之一与氧原子的2P 轨道在键轴方向重叠构成碳氧σ键。
碳原子末参与杂化的2P 轨道垂直于碳原子三个SP 2杂化轨道所在的平面,与氧原子的另一个2P 轨道公平重叠,形成π键,即碳氧双键也是由一个σ键和一个π键组成。
由于氧原子的电负性比碳原子大,羰基中的π电子云就偏向于氧原子,羰基碳原子带上部分正电荷,而氧原子带上部分负电荷。
分类:依据烃基的不同可以分为脂肪醛酮、芳香醛酮。
依据羰基的个数可以分为一元醛酮、多元醛酮。
命名:一般命名法:醛的命名与醇的习惯命名法相像,称某醛。
如: CH 3CH 2OH CH 3CHO乙醇 乙醛 CH 3CH (CH 3)CH 2OH CH 3CH (CH 3)CHO 异丁醇 异丁醛脂肪酮则按酮基所连接的两个烃基而称为某(基)某(基)酮。
例如:CH 3OCH 3 CH 3COCH 3甲醚 二甲酮 CH 3OCH 2CH 3 CH 3COCH 2CH 3甲乙醚 甲乙酮系统命名法:选择含有羰基的最长碳链作为主链,称为某醛或某酮。
由于醛基是一价原子团,必在链端,命名时不必用数字标明其位置。
酮基的位置则需用数字标明,写在“某酮”之前,并用数字标明侧链所在的位置及个数,写在母体名称之前。
例如:CH 3CH (CH 3)CHO CH 3CH 2COCH (CH 3)CH 2CH 32-甲基丙醛 4-甲基-3-已酮 CH 3CH ═CHCHO CH 3CH (CH 3)CH ═CHCOCH 3 2-丁烯醛 5-甲基-3-已烯-2-酮环已基甲醛 3-甲基环已酮3-苯丙烯醛 1-苯-2-丁酮醛酮命名时习惯上还接受希腊字母α、β、γ等,α碳指与醛基或酮基直接相连的碳原子。
有机化学基础知识点整理腈的水解与加成反应
有机化学基础知识点整理腈的水解与加成反应腈的水解与加成反应有机化学是研究碳及其化合物的科学,对于有机化学的理解和掌握是学习和应用有机化合物的基础。
本文将对有机化学中涉及的一个重要知识点——腈的水解与加成反应进行整理和解析。
一、腈的水解反应腈是由氰化物与卤化物进行串联反应所得,是一类具有碳氮三键的化合物。
腈的水解反应是通过加水使腈分子断裂,产生酸和胺的过程。
1. 三水杨酸腈的水解反应:三水杨酸腈是指苯环上带有三个羟基和一个氰基的化合物,其水解反应的机理如下:首先,氰根离子用一个水分子进行质子化,生成静电吸引力较强的氰铵离子(H3O+CN-);然后,氰铵离子中的一个氢离子在另一个水分子的依势作用下转移给氧,生成氢氧化胺;最后,氢氧化胺分解产生酸,同时释放出亲电性较差的氢氧根离子(OH-),水解反应完成。
该反应产物包括酸和胺。
2. 异丙腈的水解反应:异丙腈分子由一个碳原子与一个氮原子以三键相连,异丙腈的水解反应可以分为酸性和碱性水解两种情况。
在酸性水解条件下,异丙腈首先受到质子化,生成关键的阳离子中间体(CH3CH2NH2+);接下来,该阳离子中的氮原子上的氢离子发生迁移,产生异丙胺;最后,产生的异丙胺在酸性条件下质子化,生成异丙胺盐酸盐。
水解反应完成,生成的产物为酸和相应的胺。
在碱性水解条件下,异丙腈直接与氢氧根离子发生亲电性加成反应,生成胺和烷氧根离子。
此时,腈的碳氮三键断裂,生成的产物是胺和相应的盐。
二、腈的加成反应腈的加成反应是指腈与其他化合物之间发生加成反应,生成新的化合物。
1. 腈与水的加成反应:腈与水的加成反应是一种亲核取代反应,其机理如下:首先,腈通过其氮原子与水分子发生亲电性加成反应,生成酰胺和相应的氢氧根离子;接下来,酰胺发生质子化,脱去氢氧根离子,生成目标产物。
2. 腈与氰化钠的加成反应:腈与氰化钠的加成反应是一种亲电性取代反应,其机理如下:首先,腈通过其氮原子与氰化钠发生亲电性加成反应,生成氰化胺和相应的亲电性中间体;然后,亲电性中间体与水分子发生亲核取代反应,产生最终产物。
2023-2024学年高中化学5.2胺和酰胺教案苏教版选择性必修3
本节课面向的高中学生,他们在之前的化学学习中已经掌握了基本的化学知识,如原子结构、化学键、有机化合物的结构等。他们对有机化学的基本概念和原理有一定的了解,但深度和广度仍有待提高。在学习胺和酰胺这一部分内容时,他们需要进一步理解氮原子上的孤对电子对化学性质的影响,以及胺和酰胺的结构和性质。
在知识方面,大部分学生已经掌握了基本的化学知识,但对胺和酰胺的具体结构和性质了解不多,尤其对酰胺的水解反应、酰胺与胺的转化等知识点较为陌生。在能力方面,大部分学生具备一定的实验操作能力和问题解决能力,但在分析复杂有机化合物结构和性质方面仍有待提高。在素质方面,大部分学生具备良好的学习态度和团队合作精神,但部分学生对化学学习的兴趣不高,需要教师在教学过程中激发他们的学习兴趣。
a) 胺类化合物可以作为药物的前体,通过化学反应生成抗生素。
b) 胺类化合物可以作为药物的前体,通过化学反应生成解热镇痛药。
c) 酰胺类化合物可以作为药物的前体,通过化学反应生成抗抑郁药。
4. 酰胺的合成方法
- 酰胺的合成方法包括:酰胺的胺化反应,如乙酰氯与苯胺反应生成乙酰苯胺;酰胺的水解反应,如乙酰苯胺在水中加热分解生成苯胺和醋酸。
5. 胺和酰胺的性质比较
- 物理性质:胺通常具有较高的沸点和熔点,而酰胺的沸点和熔点较低;胺类化合物通常为气体或液体,而酰胺类化合物通常为固体。
- 化学性质:胺具有碱性,可与酸反应生成盐;酰胺则不具有碱性,不与酸直接反应。胺易于发生取代反应,而酰胺则较为稳定,不易发生取代反应。
在行为习惯方面,大部分学生能够按时完成作业和课堂任务,但部分学生对课堂参与度不高,容易受到外界因素干扰。这可能会影响他们对胺和酰胺知识点的理解和掌握。针对这一情况,教师需要在教学过程中关注学生的学习状态,采取有效的教学策略,提高他们的学习兴趣和参与度。
黑龙江省哈三中高中化学 有机化学竞赛辅导 第十一章 第四节 酰胺和腈
- 1 - 第四节 酰胺和腈一、酰胺的结构和命名酰胺可看作羧酸分子中羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物,也可看作氨或胺分子中的氢原子被酰基取代后的化合物。
其通式为:RCONH 2 RCONHR RCONR 2酰胺是根据相应羧酸来命名的。
例如:乙酰胺 苯甲酰胺取代酰胺的命名,为了区别氮上的烃基和酰基上的烃基,在酰胺名称前加词头“N”,以表示该烃基连在氨基氮原子上。
例如:N-甲基苯甲酰胺(或乙酰苯胺)N ,N-二甲基乙酰胺(或乙酰二甲胺) N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 二、性质(一)物理性质 除了甲酰胺为液体外,其它酰胺均为固体。
其沸点和熔点均比相应的羧酸高。
这是因为酰胺分子之间可通过氮原子上的氢形成氢键,发生缔合的结果。
N-取代酰胺的沸点比相应酰胺低。
这是因为N-取代酰胺氮原子上的氢比酰胺少,其氢键缔合程度小。
低级酰胺易溶于水,随着分子量增大,溶解度减弱。
(二)化学性质酰胺具有羧酸衍生物的一般化学性质,如能发生水解、醇解、氨解、还原反应及与格氏试剂的反应等。
此外酰胺还具有一些特殊性质。
1、水解 酰胺的酸或碱催化水解反应的产物也不同,酸催化水解产物是羧酸和铵盐,碱催化水解产物是羧酸盐和氨或胺。
例如: + NH 4+ + NH 3 2酸、碱性一般认为酰胺是中性化合物。
但酰亚胺却表现出明显的酸性,其能与氢氧化钠水溶液成盐。
这是由于酰亚胺分子中,氮原子上的末共用电子对同时与羰基发生供电子共轭,结果使氮原子电子云显著降低,氮氢键极性明显增强,氢易解离成质子而显酸性。
+ NaOH丁二酰亚胺在低温碱性溶液中与溴作用,生成N-溴代丁二酰亚胺(NBS ):CH 3NH 2C O NH 2C O CH 3C O NH N(CH 3)2CH 3C O N CH 3C O CH 2CH 3NH 2C O R NH 2C O R OH C O R C O R O NH CH 2CH 2C C N O CH 2CH 2C C O Na NHO CH 2CH 2CCBr N CH 2CH 2C C 酸性 碱性- 2 -+ Br 2NBS 是一个重要的溴化剂,常用于烯丙型及苯甲型的α-氢的溴代。
《有机化学第二版》第11章:有机含氮化合物
+HONO
C-H3-N-N=O
19:46
H
C 2 H 5NC 2 H 5+HO NO 二 乙 胺
C 2 H 5 C 2 H 5 NNO
N -亚 硝 基 二 乙 胺
生成的N-亚硝基胺都有毒, 致癌
第二节 胺
19:46
芳叔胺发生亲电取代反应,主要进入对对位位。脂肪 族叔胺与亚硝酸只能形成不稳定的盐。
+ R 3N HNO 2
O
+ CH3 C NHCH3 CH3COOH
N-甲基乙酰胺
+ CH3)2NH CH3COCl
CH3
O
+ C N(CH3)2 HCl
N,N-二甲基乙酰胺
+ (CH3)3N CH3COCl
不反应
叔胺的氮原子上无氢原子故不能酰基化。
第二节 胺
19:46
反应的用途:
1. 用于胺类的鉴定 生成的N-取代酰胺均为结晶固体,具有固定
第二节 胺
19:46
胺的命名:烃基后面加上“胺”字。烃基不同的仲
胺和叔胺,按次序规则“较优”基团后列出。
“基”字可省。
CH3NH2 甲胺
(CH3)2NH 二甲胺
CH3 NH
CH3CH2 甲乙胺
H3C
N CH2CH3 CH2CH2CH3
甲乙丙胺 -NH2
(CH3)3N 三甲胺
H2NCH2CH2CH2CH2NH2 1,4-丁二胺
NO
2
H 2O
NO
2
(CH 3CO) 2O
HNO 3 CH 3COOH
NHCOCH
3
H 2O
NH
2
NO 2
晴暑市最量学校高考化学一轮复习 第十一章 有机化学基础 第四讲
赏掌州晴暑市最量学校第四讲有机合成及推断1.A(C2H2)是基本有机化工原料。
由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:回答下列问题:(1)A的名称是_______,B含有的官能团是_________________。
(2)①的反应类型是____________,⑦的反应类型是________。
(3)C和D的结构简式分别为_____________、______________。
(4)异戊二烯分子中最多有________个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为__________________。
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体__________________________(写结构简式)。
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3丁二烯的合成路线。
解析:框图中的大多数结构都已经给出,只有B、C、D未知。
B为CH3COOCH===CH2,C为,D为CH3CH2CH2CHO。
(1)A的名称是乙炔,B含有的官能团是碳碳双键和酯基。
(2)反应①是加成反应,反应⑦是消去反应。
(3)C为,D为CH3CH2CH2CHO。
(4)异戊二烯中共面原子最多有十一个,请不要忽略2位碳上的甲基有一个氢原子可以旋转后进入分子平面。
聚异戊二烯是1,4加成反应,四碳链中间有一个双键,按照顺反异构的知识写出顺式结构即可。
(5)注意到异戊二烯有五个碳原子和两个不饱和度。
它的炔类同分异构体有三种:,,图中箭头代表碳链中碳碳三键的位置,按碳四价原理写好结构简式即可。
答案:(1)乙炔碳碳双键、酯基(2)加成反应消去反应(3) CH3CH2CH2CHO(4)11(5)HC ≡C —CH 2CH 2CH 3、CH 3C ≡C —CH 2CH 3、 (6)HC ≡CH ――→CH 3CHOKOH HC ≡――→H 2Pb/PbO CaCO 3――→Al 2O 3△CH 2===CH —CH===CH 22.羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物,合成路线如下图所示: 已知:②RCOOR′+R″OH――→H +△RCOOR″+R′OH(R、R′、R″代表烃基)。
腈的合成-060303讲解
经典化学合成反应标准操作腈的合成编者:江志赶药明康德新药开发有限公司化学合成部目录1.前言 (4)2.酰胺的脱水 (4)2.1用P2O5为脱水剂的反应实例 (4)2.2用POCl3为脱水剂的反应实例 (5)2.3用SOCl2为脱水剂的反应实例 (5)2.4用PCl5为脱水剂的反应实例 (6)2.5用B u ge s s试剂为脱水剂的反应实例 (6)2.6用TFAA-NEt3为脱水剂的反应实例 (7)2.7用(COCl)2-NEt3-DMSO为脱水剂的反应实例 (7)2.8用CH3SO2Cl为脱水剂的反应实例 (8)2.9用TiCl4为脱水剂的反应实例 (8)2.10 叔丁酰胺脱水为腈 (9)3.脂肪卤代烃或磺酸酯的反应 (10)3.1脂肪卤代烃的氰基取代的反应示例 (11)3.2磺酸酯的氰基取代的反应示例 (11)4. 用TMSCN转化羟基到腈 (12)4.1 TMSCN双芳基甲醇氰化反应示例 (12)4.2 TMSCN单芳基甲醇氰化反应示例 (12)5. 用TosMIC直接从酮转化为氰基 (13)6. 用2,4,6-三异丙基磺酰肼-KCN将酮转化为氰基 (14)7.芳香卤代烃在金属催化作用下的腈化反应 (14)7.1 钯催化下芳香卤代烃或(TfO-)氰基取代反应 (14)7.2 Cu催化下芳香卤代烃或(TfO-)和K4[Fe(CN)6]反应氰基取代 (16)7.3 微波反应芳卤氰基化 (16)8. 肟脱水生成腈 (17)1. 前言腈类化合物是很多药物的合成中间体,而腈的合成是有机合成中非常重要的一部分,它一般经由如下几种方法制备:1. 酰胺的脱水2. 脂肪卤代烃或磺酸酯的反应3.芳香卤代烃的氰基取代4.其他羟基或肟到腈的转化下面分别进行阐述。
2. 酰胺的脱水反应酰胺的脱水反应可在P 2O 5、POCl 3、SOCl 2、PCl 5等脱水剂存在下进行脱水反应生成腈,此为实验室合成腈的方法之一。
R C ONH2RC OH N H -H 2O R C N将酰胺与P 2O 5的混合物加热,反应毕将生成的腈蒸出可得到良好的收率。
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第四节 酰胺和腈
一、酰胺的结构和命名
酰胺可看作羧酸分子中羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物,也可看作氨或胺分子中的氢原子被酰基取代后的化合物。
其通式为:
RCONH 2 RCONHR RCONR 2
酰胺是根据相应羧酸来命名的。
例如:
乙酰胺 苯甲酰胺
取代酰胺的命名,为了区别氮上的烃基和酰基上的烃基,在酰胺名称前加词头“N”,以表示该烃基连在氨基氮原子上。
例如:
N-甲基苯甲酰胺(或乙酰苯胺)
N ,N-二甲基乙酰胺(或乙酰二甲胺) N-甲基-N-乙基苯甲酰胺 二、性质
(一)物理性质
除了甲酰胺为液体外,其它酰胺均为固体。
其沸点和熔点均比相应的羧酸高。
这是因为酰胺分子之间可通过氮原子上的氢形成氢键,发生缔合的结果。
N-取代酰胺的沸点比相应酰胺低。
这是因为N-取代酰胺氮原子上的氢比酰胺少,其氢键缔合程度小。
低级酰胺易溶于水,随着分子量增大,溶解度减弱。
(二)化学性质
酰胺具有羧酸衍生物的一般化学性质,如能发生水解、醇解、氨解、还原反应及与格氏试剂的反应等。
此外酰胺还具有一些特殊性质。
1、水解
酰胺的酸或碱催化水解反应的产物也不同,酸催化水解产物是羧酸和铵盐,碱催化水解产物是羧酸盐和氨或胺。
例如: + NH 4+
+ NH 3 2酸、碱性
一般认为酰胺是中性化合物。
但酰亚胺却表现出明显的酸性,其能与氢氧化钠水溶液成盐。
这是由于酰亚胺分子中,氮原子上的末共用电子对同时与羰基发生供电子共轭,结果使氮原子电子云显著降低,氮氢键极性明显增强,氢易解离成质子而显酸性。
+ NaOH
丁二酰亚胺在低温碱性溶液中与溴作用,生成N-溴代丁二酰亚胺(NBS ):
CH 3NH 2C O NH 2C O CH 3C O NH N(CH 3)2CH 3C O N CH 3C O CH 2CH 3NH 2C O R NH 2C O R OH C O R C O R O O CH 2CH 2C C O N O CH 2CH 2C C O Na NH O CH 2CH 2C C O Br N O CH 2CH 2C C O
酸性 碱性
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+ Br 2
NBS 是一个重要的溴化剂,常用于烯丙型及苯甲型的α-氢的溴代。
例如:
+ +
+ +
3、脱水反应
酰胺和强脱水剂如P 2O 5等一起加热,发生分子内脱水生成腈,这是制备腈的方法之一。
例如: RCN + SO 2 + HCl
4、霍夫曼降解反应
在氢氧化钠水溶液中,非取代酰胺与卤素作用,酰胺分子失去羰基,生成比原酰胺少一个碳原子的伯胺,此反应称霍夫曼降解反应。
+ Br 2 + NaOH RNH 2 + NaCO 3 + NaBr
三、脲
脲俗名尿素,是碳酸的二 酰胺,其结构式为NH 2CONH 2。
脲是白色晶体,易溶于水、乙醇,难溶于乙醚。
其化学性质与酰胺相似,能在酸或碱催化下加热水解。
同时脲还有类似氨或胺的性质,如能发生酰化反应等。
1、水解
脲在酸或碱催化下加热水解,生成二氧化碳和氨。
H 2NCONH 2 + H 2O CO 2↑ + NH 4Cl
NH 3↑ + Na 2CO 3
2、弱碱性
脲由于有两个氨基,氨基虽与羰基发生共轭,但氨基氮原子的电子云密度降低较小,所以仍有接受质子的能力而显弱碱性,脲的水溶液不能使石蕊变色。
脲能与强酸,如硝酸、草
酸等成盐。
H 2NCONH 2 + H 2C 2O 4 (H 2NCONH 2)2•H 2C 2O 4
3、与亚硝酸反应
脲和亚硝酸作用,能定量放出氮气,这和脂肪族伯胺的性质相似。
利用此反应不但可测定脲的含量,而且常利用此反应在重氮化反应中除去过剩的亚硝酸。
H 2NCONH 2 + HNO 2 CO 2↑ + N 2↑ + H 20
4、酰脲的形成
脲可被酯等酰化,生成酰脲。
例如在醇钠作用下,脲和丙二酸二乙酯作用,生成丙二酰脲。
Br N CH 2CH 2C C Br Br N O CH 2CH 2C C O N O CH 2CH 2C C H CH 3CH 2Br N O CH 2CH 2C C O H NH 2C O R NH 2C O R CH 2COOC 2H 5
2H 5
N C O NH O CH 2C CO H NaOH
CCl 4 CCl 4 Δ SOCl 2
Δ 酸性 碱性
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丙二酰脲分子中,无论是亚甲基上的氢还是氮原子上的氢,由于同时有两个羰基的影响,显得很活泼,易离解而显酸性(pK a =3.98)。
丙二酰脲能与氢氧化钠成盐,所以丙二酰脲又称巴比妥酸。
5,5-二取代丙二酰脲是一类重要的镇静催眠药,总称巴比分类药物。
5、缩二脲反应
将脲加热超过其熔点时,两分子脲脱去一分子氨,生成缩二脲。
H 2NCONH 2 + H 2NCONH 2 H 2NCONHCONH 2 + NH 3↑
缩二脲为无色结晶,难熔于水,易溶于碱性溶液中。
在缩二脲的碱性溶液中,加入少量
硫酸铜溶液,即呈紫红色,此反应称缩二脲反应。
凡分子中含有两个或两个以上酰胺键(肽键)结构的物质,如多肽,蛋白质等,都可发生缩二脲反应。
乙醇钠 133℃ Δ。