胺类化合物 第一组

(CH3)2CH CH2
NHale Waihona Puke Baidu甲基-N-乙基异丁胺
比较复杂的胺，把胺 基当作取代基，烃基作为母体来命名
CH3CH CH2CH(CH3)2 NH2 2-氨基-4-甲基戊烷 CH3 N(C2H5)2 CH3CH2CH CHCH3 2-(N,N-二乙胺基)-3-甲基戊烷
CH3
CH3 N+ CH3 OH- 氢氧化三甲乙胺 C2H5
NO 2 Fe H NH 2 OH H2O NO 2
NH 2
(CH3CO) 2O
NHCOCH 3
NHCOCH 3 HNO3 干乙酸 NO 2
NH 2 Br2 Fe NO 2 Br H3O Br Br Br
NaNO 2 H2SO4
Br
N2 HSO 4 Br NO 2
CN CuCN Br KCN NO 2
还原反应 重氮盐可被氯化亚锡、锡和盐酸、锌和乙酸 亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等还原成苯肼。 重氮盐可被还原为芳香肼ArNHNH2,常用的 还原剂是亚硫酸钠，有时也用氯化亚锡和 盐酸的混合剂，如
酰胺的命名 酰胺的名称是加上胺的名称组成
氮原子上连有两个酰基的酰胺称为酰亚胺，环状 酰胺称为内酰胺。
酰胺若氮原子上有取代基，在取代基名称前加N标 出。
（4）胍(CH5N3)可看做是脲分子中的氧原子被
亚氨基(=NH)取代而生成的化合物。胍分子中除去一 个氢原子后的基团叫胍基(CH4N3)，除去一个氨基后 的基团叫脒基(CH3N2)。
胍是一个有机强碱，其碱性与无机强碱相当，碱 性与氢氧化钠相近。它能吸收空气中的二氧化碳 生成碳酸盐。 胍在碱性条件下不稳定，易水解为氨和尿素，在 酸性条件下比较稳定。故一般制成其盐保存。 用途 胍一般以盐的形式使用，是有机合成(合成杂环化 合物)、药物、染料合成的中间体。
在冷的弱酸性溶液中，一级芳香胺和二级芳香 胺也可以和芳香重氮盐发生偶联反应。但偶联 反应是发生在氮原子上，偶联产物为苯重氮氨 基苯。而且一级芳香胺生成的重氮氨基苯的氮 原子上还有一个氢，还可以发生互变异构。
酰胺的化学性质 1酸碱性： 由于酰胺中氮原子上的孤对电子与
羰基有很好的共轭，所以酰胺是中性化合物；它在 水溶液中不发生电离，而且多数的酰胺不溶于水。 但在强酸或强碱的作用下，酰胺也可表现出"弱碱性 "或"弱酸性"。如将干燥的 HCl 通入乙酰胺的乙醚溶 液中，可生成不溶于乙醚的盐，这说明乙酰胺有一 定的"弱碱性"。但这种盐在遇到水时，立即分解成 乙酰胺和盐酸。
NH2 NaNO + H SO 2 2 4
0 5℃
_
N2SO4H H O 2 H
OH + N2 + H2SO4
2、被卤素、氰基取代此反应是将碘原子引进苯环的好 方法
N2Cl
+ KI
K + N + KCl 2
3、被氢原子取代（去氨基反应）
N2Cl + H3PO 2 + H2O
N2Cl + HCHO + 2NaOH
NHCH 3 R3N (A r) N 3
R'COCl 2 or (R'CO) 2O
芳胺的特性反应 • 氧化反应 芳胺很容易氧化，例如，新的纯苯胺是无色的，但暴 露在空气中很快就变成黄色然后变成红棕色。用氧化剂 处理苯胺时，生成复杂的混合物。在一定的条件下，苯 胺的氧化产物主要是对苯
NH 2
O
MnO2 H2SO4, 10 ℃
（3）磺胺类药物：磺胺类药物是优良的化学治疗剂，开始应用
于20世纪30年代。它们能抑制多种细菌，如链球菌、葡萄球菌、 肺炎球菌、脑膜炎球菌、痢疾杆菌等的生长和繁殖，因此常用 以治疗由上述细菌所引起的疾病。 最简单的磺胺类药物是对 氨基苯磺酰胺，简称磺胺（SN）。 磺胺是无色晶体，熔点 163℃，味微苦，微溶于水。磺胺能溶于强酸或强碱溶液中， 这是由于它在苯环上连有氨基，因此能与酸作用生成盐；同时。 与磺胺基结合的氨基上的氢原子，因受磺酰基的影响而呈酸性， 故又能与碱作用。 磺胺口服时副作用很大，仅外用以治疗化 脓性创伤。为了减少磺胺的副作用，一般采用其它原子团取代 磺酰氨基上的氢原子， 其副作用较小，称为磺胺类药物。 磺 胺类药物的抗菌谱广，性质稳定，口服吸收良好，使用方便。 表18-2是一些常见的磺胺类药物。甲氧芐氨嘧啶（TMP），在 化学结构上不属于磺胺类，但它能加强磺胺药的作用，也能增 强多种抗生素的疗效，称为磺胺增效剂，常与磺胺类药物或抗 生素伍用。 甲氧苄氨嘧啶（TMP) 常见的磺胺类药物
（2）丙二酰脲 尿素与酰氯、酸酐或酯作用，则生成相应的酰脲。例如， 尿素与丙二酰氯反应生成丙二酰脲。 丙二酰脲是无色晶体， 熔点245℃，微溶于水。它的分子中含有 及 的结构，可发 生酮式-烯醇式互变异构： 由于丙二酰脲中由酮式转变为 烯醇式而呈酸性，所以丙二酰脲又称巴比土酸。巴比土酸 本身没有药理作用，但它的C-5亚甲基上的两个氢原子都被 烃基取代（5，5-二取代）后所得许多取代物，却是一类重 要的镇静催眠药，总称为巴比妥类药物。其通式为：巴比 妥类药物很多，主要的有巴比妥、苯巴比妥（鲁米那）、 戊巴比妥、异戊巴比妥等。它们是晶体或结晶性粉末，难 溶于水，能溶于一般有机溶剂中。 巴比妥类催眠药的钠盐， 可作注射用
+ H3PO 3+ N2+ HCl
+ N2 + HCOONa + NaCl + H 2O
上述重氮基被其他基团取代的反应，可用来制备一 般不能用直接方法来制取的化合物。 例1， 从甲苯制间溴甲苯，即不能用甲苯直接溴化 ，也不能用溴苯直接甲基化，只能用见解方法制取。 例2，制备1,3,5-三溴苯。 例3，由硝基苯制备2,6-二溴苯甲酸
N N 可偶合
OH H
N=N OH 不偶合
_
OH H
N=N O 不偶合
_
重氮阳离子是一个弱亲电试剂，只能与活泼的芳环 （酚、胺）偶合，其它的芳香族化合物不能与重氮盐偶 合。在重氮基的邻对位连有吸电子基时，对偶联反应有 利。 所以在进行偶联反应时，要考虑到多种因素，选择最 适宜的反应条件，才能收到预期的效果。 偶氮基-N=N-是一个发色基团，因此，许多偶氮化合物 常用作染料（偶氮染料）。
ii. 仲胺
R2NH Ph N H CH3 HNO2 HONO R2N N O Ph N NO CH3
二级胺亚硝酸盐
黄色油状或固体
强致癌物!
iii. 叔胺
R3N + HONO
N(CH3)2 + HONO
ON
N(CH3)2
重氮盐的性质和作用 取代反应：1、被羟基取代（水解反应）
当重氮盐和酸液共热时发生水解生成酚并放出氮 气。
必须先把氨基保护起来（乙酰化或成盐），然 后再进行硝化。
NHCOCH 3 HNO 3
NH2
OH / H 2O NO 2 （主要产物）
NH 2
(CH3CO) 2O
NHCOCH 3
在乙酸中 NO 2 NH 2 NO 2
HNO 3
NHCOCH 3 NO 2 OH / H 2O
在乙酸酐中 （主要产物）
烃基化反应
重要的酰胺及其衍生物
（1）尿素 尿素又称脲，是碳酸的二酰胺。 尿素是哺乳动物体内蛋 白质代谢的最终产物，存在于动物的尿中。许多含氮化 合物在代谢过程中所释放的氨是有毒的，通过转变为尿 素从尿中排出而使氨的浓度降低。正常成人每天排泄的 尿中约含尿素30g。 尿素为无色晶体，熔点133℃，易溶 于水和乙醇，难溶于乙醚。 尿素是很重要的物质，用途 广泛。它在农业上用作高效固体氮肥，也是有机合成的 重要原料。用于合成药物、塑料等。尿素本身也是药物， 对降低脑颅内压和眼内压有显著疗效。 尿素具有酰胺的 结构，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。
N=N
N(CH3)2
2、与酚偶联
N2Cl + OH OH N2Cl + CH 3 弱 OH 低温 CH 3 N=N OH （pH =8） 低温 OH N=N OH
反应要在弱碱性条件下进行，因在弱碱性条件下酚生成酚盐 负离子，使苯环更活化，有利于亲电试剂重氮阳离子的进攻。 但碱性不能太大（pH不能大于10），因碱性太强，重氮盐会 转变为不活泼的苯基重氮酸或重氮酸盐离子。而苯基重氮酸或 重氮酸盐离子都不能发生偶联反应。
酰胺水解不可逆。在有机合成中， 氨基的酰化再水解。可用于氨基的 保护。例如：
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。
Hofmann 降解 脂肪族酰胺的 Hofmann 降级反应的机理，现在已有 了比较明确的认识，认为是按下面的过程进行的；并 且已经分离出了反应中间体 N-溴代酰胺和它的盐以及 异氰酸脂。
胺的碱性
i. 碱性
N上的未共用电子对能接受一个质子， 与大多数的无机酸成盐——呈碱性
R
NH2 + HCl
R
+NH Cl 3
碱性强弱顺序：脂肪胺 > NH3 > 芳香胺 pKb 3—4.5 4.75 9—10
在脂肪胺中： RNH2 < R2NH > R3N 一级 二级 三级
• 从电子效应看：R基给电子，使N上的电子云更集中， 孤 对 电 子 接 受 H+ 的 能 力 增 强 ， 碱 性 顺 序 应 是 ： R3N >R2NH > RNH2> NH3，（在气相中测定或非质子性溶剂 中（如CHCl3,CH３CN,Ph-Cl等）测定确按此顺序） • 从溶剂效应和空间位阻效应看：N上取代基多，与H2O 形成氢键少，与H+ 结合形成铵离子后，溶剂化稳定作 用弱，碱性减弱。 • N上的取代基多了，空间障碍就不利于N接受H+——碱 性减弱。 • 具体的胺的碱性是这两种相反因素协同作用的结果， 一级胺与三级胺哪个碱性强，要看是什么烃基，不同 的烃基得出的次序可能不同。 • 芳胺的碱性较弱，主要是p-π共轭，N上电子云向苯环 转移，N原子与质子结合能力降低。
在金属钠的作用下，溶于乙醚中的酰胺可放 出 H2，并生成钠盐；但遇水又分解生成乙酰 胺。这说明乙酰胺有类似醇羟基的"弱酸性"。 据测定，乙酰胺氮上的氢 pKa=15。
酰胺的水解和胺解
在四类羧酸衍生产中，酰胺的羰基稳定 性最好。酰胺中-NH2对羰基的+C和+I效应使 其化学活性最低。 在酸或碱性条件下加热，酰胺才发生水解， 生成羧酸（盐）和氨（或胺）。
一、分类和命名 •分类
ArNH2 芳 胺 Ar2NH ArNHR ArNR2 NH3 R NH2 伯胺（1°胺） 脂 R2NH 仲胺（2 ° 胺） 肪 胺 R3N 叔胺（3°胺） R4NX R4NOH 季铵盐 季铵碱
简单胺，根据所连烃基命名
(C2H5)3N 三乙胺 H2N(CH2)6NH2 己二胺 CH3 N C2H5 H3C 对甲苯胺 C2H5 NH CH3 甲乙胺 NH2
O 苯胺黑 O
卤代反应 苯胺很容易发生卤代反应，但难控制在一元阶段。
NH2 + Br2(H2O)
磺化反应
NH2 H2SO4 NH3HSO4 H2O
NH2 Br Br
+ 3HBr
Br 2,4,6- 三溴苯胺（白 ）, 可用于鉴别苯胺
NHSO 3H 180 ℃ NH2 NH3
SO3H
SO2O
硝化反应 芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化，
CH3CH2CH2CH2NH2 H2O Cl- H+
NaNO2 HCl
CH3CH2CH2CH2N2+Cl-
CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2Cl CH3CH2CH CH2
产物复杂，无制备意义 用于伯胺的定量分析
(CH2)n
OH HNO2 C CH2NH2
(CH2)n+1
C O
用于制备5~9元环酮
胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应，生成仲胺、叔 胺和季铵盐。此反应可用于工业上生产胺类。但往往得到 的是混合物。
Br + KNH 2 NH 2 33 ℃ NH 2
Br + NH 2 H
NH 2 NH 2 苯炔（中间体） 在 8K 时能短暂存在 NH3 NH 2
+ NH 2
与亚硝酸的反应
i. 伯胺
COOH Br NO 2
Fe HCl
NaNO 2 HCl
H3PO2 H2O
偶联反应
重氮盐与芳伯胺或酚类化合物作用，生成颜色鲜艳的偶氮化合 物的反应称为偶联反应。 偶联反应是亲电取代反应，是重氮阳离子（弱的亲电试剂）进 攻苯环上电子云较大的碳原子而发生的反应。 1、与胺偶联
N N
N(CH3)2
pH 5~6
胺的酰基化反应
伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰 胺.酰胺是具有一定熔点的固体，在强酸或强碱的水 溶液中加热易水解生成酰胺。因此，此反应在有机 合成上常用来保护氨基。（先把芳胺酰化，把氨基 保护起来，再进行其他反应，然后使酰胺水解再变 为胺）。
RNH 2 (A r) R2NH R'COCl or (R'CO) 2O R'COCl CH 3COCl RNHCOR' R2NCOR' NCOCH 3 CH 3