第9章有机含氮化合物双语ppt课件

2020/9/23
N O2
chapter 9
N H2
N O2
17
2、烷基化反应(alkylation)
N H 3 + R X
R N H + X 3 -N H 3R N H 2
++ N H X 4
R N H 2 R + X
+R N 2 H 2X
R N HH + X
2
R N 2 HR + X R N 3 H + X- R3 N + H X
R N+RX
3
R N +X-
4
（RX不能是卤代芳烃）
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chapter 9
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3、与亚硝酸反应 ➢脂肪伯胺
NaNO2
+
-
CH3CH2CH2NH2
CH3CH2CH2N NCl
HCl
N2
++CH3CH2CH2 +Cl
+
CH3CH2CH2
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H2O Cl
+
H
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24
Practice Problems
1. 如何在苯胺的苯环上只引入一个卤 原子？
2. 如何制备三溴代苯？
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chapter 9
25
五、重要的胺及其衍生物
➢胆碱（Choline) HOCH2CH2+N(CH-3)3OH-
➢乙酰胆碱(Acetylcholine)
[CH3COOCH2CH2N+(CH3)3]OH-
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chapter 9
2
•Structure
¨
N
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3
•Classification
R-NH2 伯胺 （1°胺 ）
R-NH-R' 仲胺 （2°胺）
R'
R-N-R" 叔胺 （3°胺）
官能 团：
氨基 -NH2 亚 氨基 NH 次氨基 N
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2020/9/23
chapter 9
13
Practice Problems
1. 比较苯胺、二苯胺、三苯胺的碱性 强弱。
2. 季铵盐 + 强碱--→？ ×
3. 3. R4NCl + Ag2O + H2O --→
4.
R4NOH + AgCl↓
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chapter 9
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2、亲核反应(Nucleophilic Reaction)
Chapter9 Nitrogenous Compounds
Section1 Amines Section2 Diazo and Azo Compounds Section3 Amides Section4 Heterocyclic Compounds Section5 Alkaloid
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4.脱水
5.还原
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42
l.酸碱性
R
O R'
C ¨N R"
近中性
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43
O H
R C ¨N
H
微弱酸性及碱性
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44
O
C NH +NaOH
C
O
明显酸性
O
C N-Na++H2O C
O
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chapter 9
chapter 9
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3.与亚硝酸反应
O R-C-NH2 + HONO
O R-C-OH + N2 + H2O
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chapter 9
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4、脱水反应
O R-C-NH2
P2O5 -H2O
RCN
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chapter 9
49
5、还原反应 酰胺 LiAlH4 胺
O
LiAlH4
R-C-NH2
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-N2+Cl +
-N(CH3)2
弱酸性溶液 0℃
-N=N- -N(CH3)2
对二甲氨基偶氮苯（黄色）
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Section 3 Amides
一、酰胺的结构和命名 二、酰胺的性质 三、重要的酰胺及其衍生物 四、磺胺药
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一、酰胺的结构和命名
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chapter 9
NO2
NH2
+
N2Cl
31
例2：从苯胺制备三溴代苯
Br
NH2 Br
NaNO2+H2SO4 Br
0～ 5℃
N+2 HS O-4 Br
Br
Br
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C2H5OH Br
Br
chapter 9
Br
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2、还原和偶合反应
➢还原
+ SnCl2,HCl
N2Cl
0℃
¨
2、亲核性
N
3、与HNO2反应
4、苯环反应
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1、胺的碱性 胺的碱性强弱：
(CH3)2NH>CH3NH2 > (CH3)3N>NH3 > -NH2
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chapter 9
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影响胺碱性的因素:
①电子效应 ②位阻效应 ③水化作用
NaOH/KOH≈季铵碱> 脂肪胺 > NH3>芳香胺
苯甲酰胺
乙酰苯胺
O
CH3-C-NH-CH3 N-甲基乙酰胺
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二、酰胺的性质
（一）物理性质 酰胺：熔点、沸点>相应的羧酸
N-烷基酰胺：熔点、沸点较低
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（二）酰胺的化学性质
O
（H） l.酸碱性
R
C
¨N
R'Байду номын сангаас
（H）
R"
2.水解 3.与HNO2反应
45
NH3→ NH2COR → NH（COR）2
酸性逐渐增强，碱性逐渐减弱。
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46
2.水解
O HCl
R-C-NH2 +H2O
O R-C-OH +NH4Cl
O NaOH
R-C-NH2 + H2O
O R-C-ONa + NH3
（比脂的水解慢，很难醇解。）
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➢叔胺
R 3N+H N O 2 脂肪叔胺
R 3N H +N O 2-
N(CH3)2 NaNO2 , HCl
芳叔胺
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N(CH3)2
NO
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4、芳香胺苯环上的取代反应
NH2 + 3Br2
H2O
NH2
Br
Br
Br
用途：鉴定芳香胺
+ 3HBr
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chapter 9
• 酰化反应（叔胺无此反应）
O
O
R'-C-Cl +RNH2 O
R'-C-Cl+R2NH
R'-C-NHR+HCl N-取代酰 胺
O
R'-C-NR2+HCl N，N-二取代酰 胺
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O
R'- C O + R NH2
R'- C
O O
R'- C O + R2N H
R'- C
溴化三甲基十六烷基铵 氢氧化四甲铵
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9
二、Synthesis
• 硝基化合物的还原
Sn
N O2 浓 HC l
N H2
•腈的还原
RCNorH LA i2H l 4RC H2 N H2
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10
四、Chemical Properties
1、碱性
chapter 9
51
2.水解反应
O
酸、碱或酶
+ H 2 N-C-N H 2
H2O
CO2
-
+ ( CO3
NH3
N2 )
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3.缩二脲反应
O
HO
H2 N-C-NH2
150～ 160℃ -NH3
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+ H-N-C-NH2
OH O
肽键 （酰胺键）
H2 N-C-N-C-NH2
C H3C -H C -H2C -H C -H3 C H2C -H2C -H2C -H3
C H3 N H2
NC (H 25)2
2-甲基-4-氨基戊烷 1-二乙氨基丁烷
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chapter 9
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•季铵盐、碱的命名
CH3(CH2)15-N CH +C 3H3BrCH3
CH3C N H +C 3H3OHCH3
-OH + N2 - Cl + N2
-
N
+
2
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KI Cu2( C N)2, K C N
C2H5 O H
或
H P O chapter 9 3
2
-I + N2
-CN + N2
+ N2
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用途：制备多种化合物
例1：从苯制备多种化合物
+ HNO3 H2SO4
+ Fe HCl
+ NaNO2 2 HCl
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CH2N2 -N+ NCl-
重氮甲烷 氯化重氮苯
-N N-OH 苯基重氮酸
CH3-N=N-CH3 -N=N-
偶氮甲烷 偶氮苯
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chapter 9
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1、放氮反应(重氮基被取代)
桑德迈耳反应 Sandmeyer
H2O C u2 Cl2 , HC l
chapter 9
1
Section1 Amines
一、Structure, Classification and Nomenclature
二、Synthesis 三、Physical Properties 四、Chemical Properties 五、Important Compounds and Derivatives
O
O R'- C - N H R ' + R C O O H
O R'- C - N R'2 + R C O O H
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chapter 9
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用途：鉴别伯、仲胺；区别、分离叔胺; 保护芳胺的氨基。
N
H
2
(
C
H3
C
O
)2
O
N
H
C
O
C H3 HN
O
3
H2S O4
N H C O C H3
+
H2 O, H
R-CH2-NH2
O
LiAlH4
R-C-NHR
R-CH2-NHR
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chapter 9
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三、重要的酰胺及其衍生物
➢尿素 O
O
H 2N-C-NH 2 H O-C-O H
1.弱碱性---有一个氨基显弱碱性
O
O
H2 N-C-NH2 +H N O3
H2 N-C-NH2 · H N O3
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缩二脲
chapter 9
53
缩二脲反应 指缩二脲在碱性溶液 中与少量的硫酸铜溶液作用，显紫 红色的反应。 （多肽、蛋白质也能发生缩二脲反 应）
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chapter 9
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➢丙二酰脲
O
H
OH
C-OC2H5 H-N
CH2
C2H5ONa
+
C=O
C-OC2H5 H-N
C-N
H2C
C=O +2C2H5OH
O
O
O R'
R-C-NH2
R-C-NHR'
R-C-N R"
酰胺
N-烃基取代酰胺
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chapter 9
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“某酰胺”或“某酰某胺”
O CH3-C-NH2
O CH3-CH-CH2-C-NH2
CH3
乙酰胺
3-甲基丁酰胺
2020/9/23
chapter 9
39
O
O
-C-NH2 CH3-C-NH-
CH3
NH2
对甲苯胺
p-methylbenzenamine
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chapter 9
6
CH3 CH3-N-CH3
三甲胺
NH 二 苯胺
CH3 N C2H5
N(CH3)2
N-甲基-N-乙基苯胺 N，N-二甲基苯胺
2020/9/23
chapter 9
7
•Systematic Nomenclature -----“-氨基”(amino)
chapter 9
4
RN+X4
季铵盐
RN+OH4
季铵碱
CH3 CH3 C CH3
OH
叔 丁醇 （3°醇）
CH3 CH3 C CH3
NH2
叔 丁胺 （1°胺 ）
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chapter 9
5
•Common Nomenclature：“某胺”
H2N-CH2-CH2-NH2
乙二胺 ethyldiamine
CH3CH2CH2OH
CH3CH2CH2Cl
CH3CH CH2 混合产物 19
➢芳伯胺
NH2+NaNO2+HCl 0～5℃
N2+Cl +NaCl+H2O
氯化重氮苯
N2 C +l+ H O 2 △
O H+ N 2 + HC l
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chapter 9
20
△重氮化反应（diazotization )
NaOH H2O
NHNH2.HCl NHNH2
2020/9/23
chapter 9
33
• 偶合反应
重氮盐与酚类或芳香叔胺作用 生成有颜色的偶氮化合物的反应。
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chapter 9
34
-N2+Cl +
-OH 弱碱性溶液 0℃
-N=N- -OH
对羟基偶氮苯（橘黄色）
2020/9/23
chapter 9
芳香族伯胺在低温和强酸存在 下，与亚硝酸作用生成较稳定的 芳香族重氮盐的反应。
用途：区别芳香伯胺与脂肪伯胺
2020/9/23
chapter 9
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➢脂肪仲胺
CH3 CH3
+ NaNO2 HCl CH3
NH
+ +
H
H2O
CH3
+ N N O H2O
用途：分离或提纯脂肪仲胺。
2020/9/23
chapter 9
C-N
O
H
丙二酸二乙酯
OH
丙二酰脲(巴比土酸)
2020/9/23
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55
OH
R
C -N
R'
C5 4 6
3 1 2C=O
C -N
OH
巴比妥类药物
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chapter 9
56
四、磺胺药
2020/9/23
chapter 9
26
Section2 Diazo and Azo Compounds 一、重氮、偶氮化合物的结构 二、重氮盐的化学性质
2020/9/23
chapter 9
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一、重氮、偶氮化合物的结构
• 定义 重氮、偶氮化合物：分子中含有 两个相连的氮原子的化学物。 其氮原子的两端都与烃基相连的 化合物为偶氮化合物。