【北京大学】《医用有机化学》第11章-胺----一等奖课件

《医用有机化学》
北京大学
（一）胺的碱性与成盐
R—NH2 + H—OH
Kb =
[R+NH3][-OH] RNH2
R—NH3 + OH pKb = - logKb
（1）产生碱性的原因： N上的孤对电子 （2）判别碱性的方法： pKb的值；或其共轭酸的
pKa的值；以及形成的铵正离子的稳定性。
（3）影响碱性强弱的因素： 电 子 效 应：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 空 间 效 应：1o胺 > 2o胺 > 3o胺 溶剂化效应：NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
N
R
R1
R2
N R1
Ar
R2
形 状：棱锥形 形 状：棱锥形 氮原子：sp3杂化 氮原子：sБайду номын сангаас3~sp2杂化（更接近sp2）
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（二）胺的结构
N
H3C
H
H
∠HNH 105.9°
∠HNC 112.9 °
N H
H ∠HNH 113 °
两平面夹角39.4°
N H
H
苯胺中氮上的孤对电子与苯环发生了近似p～π共轭
三、胺的物理性质(自学)
大多数芳胺具有毒性，苯胺可以导致再生障碍 性贫血，通过吸入，食入或透过皮肤吸收而致中 毒，食入0.25 mL就严重中毒。
β– 萘胺与联苯胺是能够引起恶性肿瘤的物质。
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四、胺的化学性质 （一）胺的碱性与成盐
N
R
R
R
N H
H
学习胺的化学，要注意N上的孤对电子，胺的许多性 质都与它有关。
NH3 RNH2 R2NH 氨 伯胺 仲胺
R3N 叔胺
NH4Cl NH4OH R4N+X- R4N+OH 氯化铵 氢氧化铵 季铵盐 季铵碱
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一、胺的分类与命名
CH3 CH3 __ C __ OH
CH3
叔丁醇（叔醇）
CH3 CH3 __ C __ NH2
CH3
叔丁胺（伯胺）
叔醇：指官能团连接的碳原子是叔碳原子； 伯胺：是指氨的氮原子上的氢只有一个被烃
季铵碱是强碱，其碱性与氢氧化钠相近！
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（一）胺的碱性与成盐
溶剂化效应是给电子的，N上的H越多，溶剂化效应
就越强（NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺），形成的铵正 离子就越稳定：
H RN
H
H O
HH
HO H
OH H
R1 RNH
R2
H
O H
1°胺
3°胺
胺在水溶液中碱性的强弱，是其电子效应、空间效 应以及溶剂化效应的综合体现。
（二）酰化反应(Acylation)
磺酰化反应 ——兴斯堡（Hinsberg）反应
定义：伯、仲、叔胺与芳香族磺酰氯（如苯磺酰氯、 对甲苯磺酰氯）的作用称为兴斯堡反应。
O
S Cl
O
苯磺酰氯
O
H3C
S Cl
O
对甲苯磺酰氯 (TsCl)
该反应用于伯、仲、叔胺的分离与鉴定。
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（二）酰化反应(Acylation)
FF
NH2
CH3
3
NH2
F CH2
1
NH2
2
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（二）酰化反应(Acylation)
胺类： 伯胺、仲胺，叔胺分子中氮原子上无氢， 不能进行酰化反应。
酰化剂: 酰氯、酸酐和磺酰氯。 O
RNH2 R2NH
O + RC—Cl
吡啶
RC—NHR O
RC—NR2
酰化时，常加入NaOH，吡啶，三乙胺，二甲苯胺 等碱类，用以吸收反应放出的HCl,可避免它与胺成 盐消耗原料胺，且可促进反应的进行。
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（一）胺的碱性与成盐 芳香胺的碱性：
NH2
NH2 + HCl
NH2 HCl
注意:苯胺不能与醋酸成盐 按碱性强弱排序：苯胺 二苯胺 三苯胺
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（一）胺的碱性与成盐
局部麻醉剂普鲁卡因转变为普鲁卡因盐酸盐后， 其药用性能有哪些改善？
HCl
H2N
CO O CH2CH2N(C2H5)2
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（二）酰化反应(Acylation)
O
RNH2
O
+ (RC)2O
R2NH
RC—NHR O
RC—NR2
O + RC-OH
用途：(1)胺的鉴定 酰胺都是具有固定熔点的良好结晶，，通过测
定熔点，可以确定酰胺。例：
NH2
O CH3CO 2
O NHCCH3 + CH3COOH
乙酰苯胺 m.p 114℃
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第11章 胺（Amines）
内容提要： 一、胺的分类与命名 二、胺的结构 三、胺的物理性质（自学） 四、胺的化学性质 五、苯丙胺类药物与生源胺的概念（自学） 六、重氮盐与偶氮化合物 七、重氮盐的反应
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一、胺的分类与命名
（一）胺的分类
胺可以看作是氨的烃基衍生物，根据氨分子 中氮上氢原子被烃基取代的数目分为：
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（二）胺的命名
胺盐和季铵化合物的命名：
CH3NH2·HCl
CH3CH2NH2·AcOH
甲胺盐酸盐 （盐酸甲铵）
乙胺醋酸盐 （醋酸乙铵）
(CH3)4N+Cl氯化四甲基铵 tetramethylammonium chloride
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(CH3)3N+(C2H5)OH氢氧化三甲基乙基铵 trimethylethylammonium
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Purification of Amines:
Amines can be separated from a mixture by reaction with acids to form soluble amine salts
设计分离方案： 对甲苯胺 乙酰苯胺 苯甲酸
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基取代。
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（二）胺的命名
简单的胺是以胺为母体，以氮上的烃基为取 代基进行命名：
CH3NH2
(CH3CH2)2NH
NH2
-NH2
甲胺
二乙胺
苯胺
环己胺
methylamine diethylamine aniline
当氮上连接烃基不同时：先小后大，先烷后芳。
CH3CH2NHCH3
甲基乙胺
NH2
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Solution:
Without looking at a table, Rank the structures in each set in order of decreasing basicity (#1 = strongest)
A.
NH2
NH2
NH2
H
O2N
3
C
2
O
Br
1
B.
F C
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第11章 胺
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第11章 胺（Amines）
胺类广泛地存在于生物界，具有极其重要 的生理作用。
绝大多数的药物含有胺的官能团——氨基。
蛋白质、核酸、许多激素、抗生素和生物 碱都含有氨基，是胺的复杂的衍生物。学习 胺的性质是学习和研究这些复杂天然化合物 的基础。
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N
N
CH3
CH3
Troger碱
在季铵盐中若氮上连的四个基团不同时，可以拆开
成对映异构体：
CH3
CH3
C2H5
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N C6H5
N C6H5
CH2CH=CH2 CH2=CHCH2
C2H5
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三、胺的物理性质(自学)
甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺室温下为气体，其它 低级胺为液体；高级胺为固体；
(or Ethyl methyl amine)
N-Ethyl-N-methylcyclohexylamine
Tricyclohexylamine
N-methylpyrrolidine
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Diisopropylamine
1,3-Butanediamine
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（二）胺的结构
脂肪胺
芳香胺
练习
比较下列各组化合物水中的碱性， 按碱性增强的次序排列：
（1）a 氨 b 苯胺 c 环己胺 d 氢氧化四丁铵
e 苯甲酰胺 f 苯磺酰胺
febacd
（3）a 苯甲酸钠 b 苯磺酸钠 d 苯硫酚钠 e 环己醇钠
共轭酸的酸性越强， 共轭碱的碱性越弱。
《医用有机化学》
c 苯酚钠、
badce
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Learning Check:
Without looking at a table, Rank the structures in each set in order of decreasing basicity (#1 = strongest)
A.
NH2
NH2
NH2
H
O2N
C
Br
O
B.
F C
FF
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NH2 CH3
NH2 F CH2
普鲁卡因
H2N
CO O CH2CH2N(C2H5)2. HCl 盐酸普鲁卡因
稳定性增加，水溶性增大，挥发性减小。
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（一）胺的碱性与成盐
芳胺： 当环上连有给电子基团时，其碱性增强； 当环上连有吸电子基团时，其碱性减弱。
碱性 CH3O—
—NH2
—NH2 O2N—
—NH2
pKb:
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（二）酰化反应(Acylation)
(2) 在合成中用于保护氨基
O
NH2 (CH3CO)2O
NHCCH3
NaOH / H2O
HNO3 H2SO4
NH2
O NHCCH3
NO2
NO2
若不保护氨基，硝化时芳环将会被氧化破裂。
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（二）酰化反应(AcylOation)
8.66
9.4
13
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（一）胺的碱性与成盐
HH ON O
N
N
O
O
H3C CH3
ON
N+ O
O
N+ O
NO2
NO2
后者的碱性比前者强4万倍
前者N上的孤对电子可与环发生p～π共轭，因而碱
性弱;后者由于甲基的空间位阻作用，使得N上的孤
对电子不能与苯环发生p～π共轭因而碱性强，
《医用有机化学》
“胺”用来表示NH3 的烃基衍生物；如
CH3-NH2 甲胺；“铵”用来表示胺的盐
类及季铵类。
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Learning Check:
Name the following:
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Solution:
Name the following:
N-methylethanamine
hydroxide
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（二）胺的命名
比较复杂的胺，常以烃类作母体，氨基作为取 代基来命名。例如：
CH3-CH-CH2-CH-CH3
NH2
CH3
2-氨基-4-甲基戊烷
CH3CH2-CH-CH2CH2CH2CH3 NHCH2CH3
3-（ N-乙氨基）庚烷
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（二）胺的命名 二元胺的命名：
NH2CH2CH2NH2
乙二胺
diaminoethane
NH2(CH2)6NH2
己二胺
diaminohexane
NH2
N(CH3)2 N, N-二甲基对苯二胺
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（二）胺的命名
an
an
an
氨胺铵
必须注意：“氨、胺、铵”字的用
法,“氨”用来表示气态氨（NH3 ）或基，
如氨基（—NH2）亚 氨基（ NH）；
磺酰化反应现象：
伯胺 + 苯磺酰氯
沉淀 NaOH 沉淀溶解 H+
仲胺 + 苯磺酰氯
沉淀 （既不溶于酸又不溶于碱）
低级胺有氨味，三甲胺有鱼腥味，腐胺（丙二胺） 尸胺（丁二胺）有恶臭味；
芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体；
胺与水能形成分子间的氢键；
一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键。
(CH3)3N bp: 2.87ºC
《医用有机化学》
C2H5NHCH3 36-37ºC
CH3CH2CH2NH2 47.8ºC
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（一）胺的碱性与成盐
一些胺（氨）在水溶液中的pKb值
pKb
pKb
NH3
4.76
C6H5NH2
9.38
(CH3)2NH 3.27
(CH3CH2)2NH 3.06
CH3NH2
3.38
(CH3CH2)3N 3.25
(CH3)3N
4.21
CH3CH2NH2 3.36
在水溶液中胺的碱性强弱次序为： 脂肪胺(2°＞ 13°°) ＞ 氨 ＞ 芳胺
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北京大学
（二）胺的结构
胺的立体化学：
N
3R
R1
R2
N
R1
R3
R2
两种异构体之间通过快速翻转（103～105/秒）相互 转化，因而不能分离。
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（二）胺的结构
若限制这种翻转就能够得到两种对映体。1944年 Prelog就将 Troger碱 拆分得到其左旋体和右旋体。
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CH3CH2NCH2CH2CH3 CH3
NCH2CH3 CH3
甲基乙基丙胺
甲基乙基环丙胺
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（二）胺的命名
烷基连在芳胺氮原子上，则在烷基名称前加 “N”字母，以便与苯环取代物加以区别。
CH3 N
CH3
CH3 N
CH2CH3
N，N-二甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
N,N-dimethylaniline N-ethyl-N-methylaniline
与芳胺的偶合在弱酸性介质中进ohsonanaonnclnhohsonanaoohsonanaonnclph810ph5722偶联反应留氮反应偶联反应留氮反应北京大学北京大学北京大学北京大学医用有机化学医用有机化学医用有机化学医用有机化学ohch指出各化合物偶联反应发生的位置并说明理由指出各化合物偶联反应发生的位置并说明理由ohchohohchoh22偶联反应留氮反应偶联反应留氮反应北京大学北京大学北京大学北京大学医用有机化学医用有机化学医用有机化学医用有机化学六生源胺类和苯丙胺类化合物生源胺
NH2 (CH3CO)2O
NHCCH3 HOSO2Cl
O NHCCH3
乙酰苯胺
SO2Cl
对乙酰氨基苯磺酰氯
O
N
H2N N