10含氮化合物全解
有机化学第十章含氮化合物
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（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。
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：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)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。
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：CH 3NH 2 甲胺 (CH 3)2NH ⼆甲胺 OH CH 3CH3CH 3C CH 3CH 3CH 3C NH 2(CH3)3N 三甲胺C6H5NH2苯胺(C6H5)2NH ⼆苯胺(C6H5)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：CH3CH2CH2N(CH3)CH2CH3N-甲基-N-⼄基丙胺（或甲⼄丙胺）C6H5CH(CH3)NHCH3N-甲基-1-苯基⼄胺C6H5N(CH3)2N，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。
10-含氮有机化合物解析
CH3 H3C C OH
CH3 叔丁醇
叔醇
CH3 H3C C NH2
CH3 叔丁胺
伯胺
2、氨、胺、铵三字的用法不同
氨气、氨基
氨的烃基 衍生物
一般指离子 型化合物
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11
3 构型
R1
N R3 R2
Ⅰ
特点： a.含有孤对电子；
R1
N
R3 R2
Ⅱ
b.Ⅰ与Ⅱ为对映体，但翻转很快，无法分离。
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12
（二）胺的命名
1、简单胺的命名
（1）以胺为母体，在“胺”字前加烃基数目及名称。
(CH3CH2)2 NH
二乙胺
CH3CHCH2NH2 CH3
异丁胺（2-甲基丙胺）
H2NCH2CH2NH2 乙二胺
(CH3)2 NCH2CH3
2,4,6-三硝基甲苯（TNT）
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3
硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常被用作炸药。
C H3
CH2 ONO2 CH ONO2 CH2 ONO2
三硝酸甘油酯（硝化甘油、硝酸甘油）
O2N 6
2 NO2
4
NO2
2,4,6 - 三硝基甲苯 （TNT，最常用的军用炸药。）
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CH3
氢氧化四甲铵
CH3
+
H3C N CH3 Cl
CH2CH3
氯化三甲乙铵
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二、胺的物理性质
胺与氨一样是极性分子，能与水产生氢键，溶解度 随相对分子质量的增大而降低。
沸点比同分子量醇低。低分子量胺溶于水。
低级脂肪胺有特殊气味，如腐烂鱼的恶臭是由于 三甲胺的存在。
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）。
有机化学 含氮有机化合物
第十三章含氮有机化合物名称结构式名称结构式氨NH3胺RNH2，ArNH2R2NH (Ar)2NHR3N (Ar)3N氢氧化铵NH4OH季铵碱R4N+OH-铵盐NH4Cl季铵盐R4N+Cl-硝酸HO-NO2硝基化合物R-NO2 Ar-NO2亚硝酸HO-NO亚硝基化合物R-NO Ar-NO13.1硝基化合物由硝酸和亚硝酸可以导出四类含氮的有机物，即硝酸酯、亚硝酸酯、硝基化合物和亚硝基化合物H O NO2 R O NO2R NO2硝酸硝酸酯（补充）硝基化合物H O N O R O N O R N O亚硝酸亚硝酸酯亚硝基化合物一、 硝基化合物的命名和结构硝酸酯和亚硝酸酯的命名与有机酸酯的命名相同，如CH 3ONO 2CH 2CH 2ONO硝酸甲酯 亚硝酸乙酯（补充）2 硝基和亚硝基化合物中将硝基和亚硝基看作为取代基CH 3NO 2NO 2CH 3NO硝基甲烷 邻硝基甲苯 对亚硝基甲苯CH 3硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常被用做炸药，如CH2ONO2CHONO2CH2ONO2O2NCH3NO2NO2三硝基甘油酯2，4，6-三硝基甲苯（TNT）硝基化合物的结构，可表示为由一个N=O和一个N→O配位键组成。
OR NO电子衍射法证明，硝基中两个氮氧键长是完全相同的，CH3NO2 分子中的两个N—O键的键长均为0.122nm。
原因：硝基中氮原子以sp2杂化，三个原子形成共平面的σ键。
二、硝基化合物的性质1、物理性质颜色多为淡黄色沸点比相应的卤代烃高, 常温下为高沸点的液体或结晶固体溶解性不溶于水,易溶于有机溶剂,液体的硝基化合物是有机化合物的良好的溶剂但是因为硝基化合物有毒性,可透过皮肤被机体吸收,生产上很少采用它，例如硝基苯有剧毒；多硝基化合物有爆炸性, 如2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为烈性炸药2、脂肪族硝基化合物的化学性质（1）脂肪族硝基化合物的酸性硝基为吸电子基团，脂肪族硝基化合物中的-氢原子很活泼，显弱酸性，可与碱作用生成盐从而溶于碱中O R CH2NOOH R CH NORCH NO NaOH [ RCHNO ] - +H O2 2 + 2 Na + 2（2）与羰基化合物的缩合反应：有α-氢的硝基化合物，在碱性条件下可与醛或酮发生缩合反应，类似于羟醛缩合。
第十章_有机含氮化合物
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。
含氮有机化合物-重氮与偶氮
重氮与偶氮化合物第三部分1 结构与命名N=NCC PhNN X -偶氮化合物重氮化合物均含有－N 2－基团偶氮甲烷偶氮苯4-甲基-4'-羟基偶氮苯偶氮二异丁腈萘-2-偶氮苯N=N CH 3CH 3N=NN=NCH 3OHN=N (CH 3)2C C(CH 3)2CNCN 偶氮化合物N=N命名重氮化合物1 结构与命名CH 2N NN N CHCOOC 2H 5N NCNOHN NN N Cl -NHN N重氮甲烷重氮乙酸乙酯氰化重氮苯苯基重氮酸（氢氧化重氮苯）苯基重氮氨基苯氯化重氮苯（重氮苯盐酸盐）1 结构与命名ArNN XArN NXN NXNN R重氮盐的结构性质离子型化合物, 水溶性好, 稳定性差(光、热、振动)中性或碱性不稳定sp 2spπ-π共轭脂肪族重氮盐非常不稳定一旦生成，立刻分解!芳香族重氮盐也很活泼，但在0~5℃可稳定存在。
1 结构与命名----结构增加重氮盐稳定性几个因素N 2 ClWW = Cl, NO 2, SO 3H ArN 2 XArN 2 SHO 4ArN 2 BF 4O 3SN 2①环上有吸电子基②阴离子为③分子内重氮盐X , HSO 4 , BF 4（30－40o C 时仍稳定）(使苯正离子不易生成）ArN 2+X -易分解----取代反应(去氮反应）重氮正离子----亲电试剂-----偶联反应(保氮反应）结构→性质2 重氮化反应（重氮盐的制备）定义伯芳胺与亚硝酸作用，生成重氮盐的反应。
（低温和酸性条件）*1 碱性弱的芳香胺不易发生重氮化反应。
*2重氮化反应必须在低温下进行（温度高重氮盐易分解）*3重氮化反应必须保持在强酸性溶液中进行（1:1.5 ；弱酸条件下易发生偶联）*4 亚硝酸不能过量（亚硝酸有氧化性，不利于重氮盐的稳定）ArNH 2+NaNO 2+HX 0~5oCArN 2+ X-NaX重氮盐通常不从溶液中分离出来。
重氮盐的化学性质很活泼，主要发生两大类反应①放出N2的反应；（亲核取代反应）②保留N2的反应；（还原或偶联）重氮盐的水解桑德迈耳反应和加特曼反应 希曼反应重氮盐的还原偶合反应去氮反应保氮反应ArXAr HAr CNArOHArN 2 X重氮盐的取代反应将-NH 2转化为其它基团或脱去重氮盐的水解N N HSO 4+H 2O OH H++ N 2用重氮苯硫酸盐，不用盐酸盐，防止生成氯苯N N++H 2OOH 2+-H+OH机理可能的副反应偶联H 3CH 3CBr OH复习磺酸碱熔法制备酚环上不能含有卤素和硝基等基团Ar SO 3HNaOH300o CArH +OHH 3C BrSO 3H H 3C Br OH 1. NaOH/300o C 2. H +H 3C OHBr 2?H 3C Br OH H 3C Br N 2 SO 4H 通过重氮盐制备酚H 3C Br NH 2H 3C Br NO 2H 3C NO 2H 3C H 3C Br OH H 3C Br NH 2H 3C Br NO 2H 3C NO 2H 3C HNO 3H 2SO 4Br 2Fe FeHBr NaNO 2H 2SO 4H 2O / H H 3C Br N 2 SO 4H除去邻位产物制备特殊的酚应用3 重氮盐在合成上的应用----水解OHNO 2？NO 2NO 2NO 2NH 2浓硝酸浓硫酸Na 2SNO 2N 2HSO 4NaNO 2/H 2SO 4NO 2OH40~50% H 2SO 4合成路线被氢取代（去氨基化）N 2H 3PO 3HClN N Cl -H 3PO 2H*1. 用重氮盐的盐酸盐或硫酸盐均可。
含氮有机化合物和杂环汇总
CH3NHCH2CH3 甲乙胺 （仲胺） 甲基-乙基-环丙基 H 3C N CH2CH3 胺（叔胺）
6
NHCH 3
N-甲基苯胺
邻-甲基苯胺 N-甲基-N-乙基 苯胺
7
NH 2 CH3
N CH3 CH2CH3
CH2NH 2
+ NH 3 Cl
苯甲胺（苄胺） 氯化苯铵 溴化四甲铵
-
(CH3)4N Br
31
第二节 重氮化合物 和偶氮化合物
重氮化合物 R-N=N（Ar）
偶氮化合物
R-N=N-R’ （Ar）
32
重氮化合物的化学性质 1.重氮基取代反应（放氮反应）
33
OH
+
N2
H
+
3 PO 2+ H 2O
O H2
/ △
N2
N2
N) 2 C ( u 2 C N KC
+
Cu
2X 2
+H
X
CN N2
X
+
27
(3) 叔胺和亚硝酸反应
N(CH3)2
N(CH3)2
+ HNO2
N O
28
鉴别：
伯胺 脂 肪 族 仲胺
HNO2
N2 黄色油 状物
叔胺
溶解
29
五.与医学有关的胺类
苯胺
NH 2 + 3Br2(水）
Br Br NH 2 Br + HBr
白
30
ห้องสมุดไป่ตู้
拓展
“新洁尔灭”
溴化二甲基十二烷基苄基铵，又称苯扎溴 铵（C6H5CH2N+(CH3)2C12H25Br-），商品名为 “新洁尔灭”。它为季铵盐型阳离子表面活性 广谱杀菌剂，杀菌力和去垢效力强，对皮肤和 组织无刺激性，对金属、橡胶制品无腐蚀作用， 不污染衣服，性质稳定，易于保存，属消毒防 腐类药物。1:1000～2000的新洁尔灭溶液广泛 用于手、皮肤、粘膜、器械等的消毒。
《有机化学导论》第十一章 含氮化合物
第一节 胺（ ）
含氮化合物
第二节腈和异腈（ ）
(一) 胺的分类和命名（ ）(一)腈（ ） (二)胺的物理性质（ ） (二)异腈（ ） (三)胺的化学性质（ ）
第三节 重氮化合物与 （1）碱性和成盐( ) 偶氮化合物（ ） （2）氮原子上氢的取代反应( ) （3）与亚硝酸的反应( ) (一)芳香伯胺的重氮化反应 （4）氧化反应( ) （ ） （5）苯环上的取代反应( ) (二)重氮盐的反应及其在合
RNH2 ＞ NH3 (脂肪胺)
＞ ArNH2 (芳香胺)
烷基对胺碱性的影响: .. CH3 NH2 烷基供电效应使胺的碱性加强. p-π共轭的结果， 苯环对芳胺碱性的影响:
N
H H
使电子对向苯环移 动，氮原子上电子 NH2 云密度降低，碱性 减弱.
——碱性和成盐——
（B）成盐
CH3(CH2)9NH2
NH3 氨 RNH2 伯胺(1º 胺) R2NH 仲胺(2º 胺) R3N 叔胺(3º 胺) CH3 与醇不同之处： CH C OH CH CH3 3 3 C NH2 CH3 CH3 叔碳 叔醇 伯胺 一个烃基
——胺的分类——
（B）按分子中氨基的数目 胺可分为一元胺、二元胺和三元胺等,如:
CH3CH2NH2 一元胺 H2NCH2CH2NH2 二元胺
NH2
Br2,
Br
H2O, OH- 或H+
Br
——苯环上的取代反应——
（B）硝化 硝酸是强的氧化剂，而胺又易被氧化，为 避免氧化，需要保护氨基。可用乙酰化法或 先将芳胺溶于浓硫酸生成硫酸氢盐。
NH3HSO4NH3HSO4-
NH2
浓H2SO4
HNO3,
H2O,OHNO2
医学有机化学--第十章含氮有机化合物
NH2 9.40 NH 13.80
(CH3)2NH CH3NH2 (CH3)3N pKb 3.27 3.38 4.21
NH3 4.76
CH3NH2 + HCl
CH3NH3Cl
HCl 或 CH3NH2
甲胺盐酸盐，盐酸甲胺 或
？ 想一想
NH2
由苯胺合成对硝基苯胺
O HNCCH3
HNO3, H2SO4 5~10C NO2 O HNCCH3
CH3C + CH3C
O O O
NH2
H2O H+
NO2
（3）磺化
NH2 浓H2SO4 NH3+HSO4180-1900C H2N SO3H
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
CH3NH3Cl 氯化甲铵
+
-
..
N H H H 。 107.3
..
N H3C H H 112.9。
H3C
..
N CH3
108。
CH3
N C2H5 H
CH3
H3C H
N C2H5
N N
N N
CH3
+
CH3
N+ N C6H5 C6H5 C2H5 C2H5 CH CH=CH CH =CHCH 2 2 2 2
基取代的化合物
NH4 X
R2
R1 N R4 X R3
季铵碱：氢氧化铵分子中铵根离子上的四个氢原 子被烃基取代的化合物
NH4OH
R2 R1 N R4 OH R3
含氮化合物ppt课件
NHCH3 CH3 CH CH3 CH CH2 CH CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
18
也可将胺作为母体，用阿拉伯数标明氨基的位次。
CH3 CH CH CH2CH3 CH3 NH2
2-甲基-3-戊胺
CH3 CH CH2CH2CH3 NHCH3
N-甲基-2-戊胺
CH3(CH2)3OH CH3(CH2)3NH2 CH3(CH2)3CH3
分子量
74
73
72
沸点(oC)
117.7
77.8
36.1
25
1o 、2o、 3o 胺，由于H的数目不同，分子间形成氢 键能力不同，b.p.随之改变。叔胺中N原子上无活泼氢， 不能形成分子间氢键，所以其沸点最低。
CH3CH2CH2NH2 CH3CH2NHCH3 (CH3)3N
2. 据取代的烃基类型的不同，可分为：
脂肪胺
芳香胺
RCH2NH2 ArNH2
3. 根据氨基的数目还可分为：一元胺、二元胺、多元胺
14
注意：伯、仲、叔胺是按NH3中H被取代的数目来分类。而 伯、仲、叔醇以及不同级数的卤代烷是按与-OH或X
相连的碳的级数来分类的。
CH3 H3C C NH2
CH3
叔丁基胺：1o 胺
(CH3)3N+Cl- + NaOH
(CH3)3N + NaOH + NaCl
NH3+HSO4- + 2NaOH
NH2 + Na2SO4 + 2H2O
利用此性质，可从混合物中分离出并提纯胺。 也可用于胺的定性鉴别。
29
CH2NH2
OH
HCl
CH3 CH2OH
有机化学含氮有机化合物
10.3 重氮和偶氮化合物 N N
重氮化合物 R N N B (Cl,H,N…) 偶氮化合物 R N N R
NN 偶氮苯 N N NH
苯重氮氨基苯
+
N
N Cl-
NN
NHCH3
对甲氨基偶氮苯
N N NH
CH3
苯重氮氨基对甲苯
氯化重氮苯
10 含氮有机化合物
一、 重氮盐的反应及在合成中的应用
重氮盐的化学性质很活泼，能发生许多反应，一 般可分为两类：失去氮的反应和保留氮的反应。
NH2 HNO2
OH + N2
芳香族伯胺低温下与HNO2作用生成重氮盐，称为重氮化反应。
NH2 NaNO2 HCl
0~ 5 0C
N2+Cl-
OH + N2
芳香族重氮盐比脂肪族重氮盐稳定，在合成上有许多用途。
10 含氮有机化合物
仲胺
NHCH3
NaNO2 HCl 10 0C
NO NCH3
N-亚硝基-N-甲苯胺 黄色油状或固体
N2+Cl- +
OH
NN
OH
N2+Cl- + CH3
OH
OH NN
偶合反应的重要用途是合成偶氮染料。
CH3
10 含氮有机化合物
二、偶氮化合物
R、R′为脂肪族烃基的偶氮化合物，光照或加热时易分
解，放N2并产生自由基。可作自由基引发剂。 芳香族偶氮化合物都有颜色，许多芳香族偶氮化合物的衍
生物，是重要的合成染料。称为偶氮染料。
叔胺 R3N
季铵 R4N+
烃基的不同 脂肪胺、芳香胺 氨基的数目 一元胺、二元胺等
CH3CH2NH2 CH3CH2NHCH2CH2CH3 （CH3CH2)2NCH2CH2CH3
2021高考化学二轮专题复习训练 专题十氮及其化合物(含答案解析)
专题十氮及其化合物考点1 氮及氮的氧化物1.[新题型][2021广东惠州调研改编][双选]自然界中时刻存在着氮气的转化。
实现氮气按照一定方向转化一直是科学领域研究的重要课题,如图为N2分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:下列叙述正确的是( )A.N 2NH3,NH3NO均属于氮的固定B.催化剂a作用下氮原子发生了还原反应C.催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂D.使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量2.[2021河北衡水中学期中]如图是某元素的价类二维图,其中A为正盐,X是一种强碱,通常条件下Z是无色液体,E的相对分子质量比D大16,各物质的转化关系如图所示。
下列说法错误的是( )A.A作肥料时不适合与草木灰混合使用B.同主族元素的氢化物中B的沸点最低C.C一般用排水法收集D.D E的反应可用于检验D3.[2021江苏启东中学月考改编]下列实验方案能达到实验目的的是( )选项实验目的实验方案A鉴别NO2、溴蒸气用湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝则该气体为溴蒸气B验证I-还原性强于Cl-向NaI溶液中依次滴入少量新制氯水和苯,振荡、静置,上层溶液呈紫红色C 检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2晶体样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变成红色D检验SO2的漂白性将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,观察溶液是否褪色4.实验室可用如图装置制取少量氮气。
下列说法正确的是( )A.②中盛放的是五氧化二磷B.实验开始时先点燃③中的酒精灯,再点燃①中的酒精灯C.③中硬质玻璃管中的反应为2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2OD.实验结束时先熄灭①③中的酒精灯,再将导管从水槽中拿出5.[2021四川成都龙泉中学月考,12分]某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是,该装置中发生反应的化学方程式为。
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。
含氮有机化合物ppt课件
CH3CH2CH2NH2 CH 3CH 2NHCH 2CH 3 CH3CH2-N-CH 2CH2CH3 CH 3
丙胺
二乙胺
甲乙丙胺
2．对于氮原子上连接有脂肪烃基的芳香仲胺和叔胺，常 在脂肪烃基之前冠以“N-”或“N，N-”字：
NH CH3
CH 3 N CH3
N-甲基苯胺
N，N-二甲基苯胺
3．对于比较复杂的胺，常以烃为母体，把氨基作为取代 基来命名。例如：
O
O
N+OH-
OCH3
OCH3
学 习 结 束 ！
（一）尿素
尿素简称脲，白色结晶，熔点为133℃，易溶于水和乙醇。
O H2N C NH2
1.弱碱性
尿素分子中含有两个氨基，呈弱碱性，可与强酸生成盐。
硝酸脲
2．水解反应
脲在酸或碱的催化下，加热时发生水解；在脲酶作用下， 水解反应在常温下就能进行。
CO(NH2)2 + H2O 脲酶 CO2 + 2NH3
O
CH3
H3C C O CH2 CH2 N+ CH3 OH-
CH3
(四) 肾上腺素和去甲肾上腺素
肾上腺素和去甲肾上腺素是肾上腺髓质分泌的激素。人工 合成的肾上腺素为白色结晶性粉末，无臭，味苦，极微溶于 水。肾上腺素分子中有酚羟基和甲氨基，具酸碱两性；具有 邻苯二酚结构，遇光和空气易氧化变质。
HO HO
CO(NH2)2 + 2NaOH Na2CO3 + 2NH3
CO(NH2)2 + H2O + 2HCl CO2 + 2NH4Cl
3．与亚硝酸反应
脲能与亚硝酸反应，生成氮气、二氧化碳和水
CO(NH2)2 + 2HNO2
10-第十章-含氮有机化合物1
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 ）
含氮有机物
含氮有机化合物一、基本内容1、定义和分类分子中含有氮元素的有机化合物统称为含氮化合物，可看作烃类分子中的一或几个氢原子被各种含氮原子的官能团取代的生成物。
含氮化合物的类型很多，主要有如下类型的化合物：取代而成的化合物，其通式为R-NO2（1）硝基化合物：烃分子中的氢原子被-NO2或Ar-NO2，如硝基甲烷、硝基苯等，其中芳香族硝基化合物较为重要。
（2）胺：氨分子中的部分或全部氢原子被烃基取代而成的化合物称为胺，根据分子中氮原子上所连烃基的数目，可分为伯、仲和叔胺；根据分子中氨基的数目，可分为一元胺、二元胺和多元胺。
根据烃基的种类，可分为脂肪胺和芳香胺等。
伯、仲和叔胺的通式可表示如下：RNH2R1R2NH R1R2R3N伯胺仲胺叔胺（3）烯胺：氨基直接与双键碳原子相连（也称α,β-不饱和胺）。
烯胺分子中氮原子上有氢分子时，容易转变为亚胺；若烯胺分子中氮原子上的两个氢都被烃基取代，则是稳定的化合物，在合成上很有用途。
（4）重氮化合物和重氮盐：重氮化合物是分子中含有重氮基（=N≡N）的化合物。
脂肪族重氮化合物的通式为R2C=N2，如重氮甲烷CH2=N≡N；芳香族重氮化合物符合Ar-N=N-X，如苯基重氮酸C6H5-N=N-OH。
重氮盐是重氮化合物的一类，以芳香族重氮盐较为重要，可用通式Ar-N+≡NX-表示，如氯化重氮苯C6H5-N2+Cl-等。
（5）偶氮化合物：分子中含有偶氮基-N=N-，并与两个烃基相连的化合物，通式为R-N=N-R1，如偶氮苯C6H5-N=N-C6H5。
（6）叠氮化合物：叠氮化合物的通式为RN3，纯粹的叠氮化合物，特别是烷基叠氮化合物容易爆炸，但却是有用的合成中间体。
（7）肟、腙、缩氨脲和脎：醛或酮与羟胺作用生成的具有>C=N-OH结构的化合物称为肟，如乙醛肟CH3CH=N-OH；醛或酮与肼（或取代肼）作用生成的具有>C=N-NH2结构的化合物称为腙,如丙酮苯腙(CH3)2C=N-NHC6H5；缩氨脲为醛或酮与氨基脲作用生成的具有>C=N-NHCONH2结构的化合物，如甲醛缩氨脲HCH=N-NHCONH2等。
第十一章 含氮有机化合物.ppt
+
CH3(CH2)10CH2N
(CH3)3
Br-
(3)
H3C H
CH2NHCH3 H NH2
第三节 胺的物理性质与光谱性质
一、胺的物理性质
低级脂肪胺的沸点偏低，甲胺、二甲胺、 三甲胺和乙胺在室温下为气体，其它低级胺为 液体，某些胺如三甲胺有鱼腥味，芳香族胺为 高沸点液体或低熔点固体，有特殊的气味，芳 胺的毒性很大，苯胺通过吸入、食入或透过皮 肤均可引起中毒，氯代苯胺，β-萘胺、朕苯胺 是能引致恶性肿瘤的物质，所以使用或制备芳 胺时应特别注意，不要吸入或接触皮肤。
铵盐分子中四个氢原子都被烃基取代生成 的化合物称为季铵盐。
RNH2 伯胺
R2NH 仲胺
R3N 叔胺
R4N+X季铵盐
（一级胺） （二级胺） （三级胺）（四级铵盐）
例： CH3CH2N
H2
乙胺
(CH3CH2--) (CH3CH2)3 (CH3CH2)4
2NH
N
N+Br-
二乙胺 三乙胺 溴化四乙铵
不少胺类化合物如苯胺、乙二胺、己二胺
一、胺的结构
胺和氨一样，氮原子为sp3杂化，三个sp3杂化 轨道分别与氢或碳原子形成三个σ键，剩下一个sp3 杂化轨道被一对电子占据，实验证明，胺分子具有 棱锥形结构，键角为109°左右，例如甲胺、三甲 胺均为棱锥形结构, 苯胺中的氮原子则接近平面构 型.其杂化状态在sp3与sp2之间.
..
0.147nm N
具有α-氢的硝基化合物，α-碳带有部分负 电荷，故可以作为亲核试剂，能与醛、酮的羰 基发生亲核加成，发生类似于羟醛缩合的反应。 如硝基甲烷与苯甲醛发生缩合反应，生成α，β不饱和硝基化合物：
CHO + CH3NO2 戊胺
含氮的化合物-改
苯磺酰氯
+ R2NH NaOH
仲胺
SO2NR2
苯磺酰胺（不溶碱）
利用磺酰化反应可合成磺胺类药物;可用来分 利用磺酰化反应可合成磺胺类药物 可用来分 离和鉴别伯、 叔胺。例如： 离和鉴别伯、仲、叔胺。例如：
RNH2 N H N(CH3)2
Friday, August 06, 2010
SO2Cl
22
(1)卤化 卤化
NH2 NH2 Br2 Br Br
NH2
乙酐
Br
白色
+
HBr
NH CCH3 O Br2
乙酸
NH CCH3 O H2O/OHBr
NH2
(2) 磺化
NH2
浓 H2SO4
Br
NH2
NH2 H2SO4
H2O 180 ~ 190 ℃
Friday, August 06, 2010
SO3H
23
N N N H 吲哚 (indole) N S 苯并噻唑
(benzothiazole)
嘧啶 吡嗪 (pyrimidine) (pyrazine) N N N N H 嘌呤
N 喹啉
(quinoline)
N 异喹啉
(isoquinoline)
(purine)
2.系统命名法 系统命名法
适用于杂环衍生物的命名 (1) 选母体 与芳香族化合物命名原则类似， 当杂环上连有－R、－X、－OH、－NH2等取代基 时，以杂环为母体；如果连有－CHO、－COOH、 －SO3H等时，把杂环作为取代基 。 (2) 杂环编号 杂环上连有取代基时，需要给 杂环编号，编号规则如下。
白色 白色 不反应
NaOH/H2O
有机化学~10含氮化合物
R2NH + H2O R2N+H2 + OH-
从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从溶剂化效应考虑：烷基越多碱性越弱。
铵盐溶于水，不溶于有机溶剂
分离、提纯 胺
比较下列化合物碱性大小
>
>
>
供电子基团
吸电子基团
2.烃基化
胺作亲核试剂与R―X R―OH Ar―OH 反应在N原子上引入烃基。 季铵盐
3、氨基对芳环的致活作用
N原子上的孤对电子:
1、碱性
+ H X
2、亲核性
+
反应部位：
1. 碱性 结论： 所有的胺呈弱碱性 H2O < RNH2 < < OH – > RCONH2 (1)
胺
pKb
NH3 CH3NH2 (CH3)2NH (CH3)3N
4.7 3.4 3.3 4.3 9.4 13 8.7
2.卤化——速度快，溴化和氯化得2,4,6-三卤苯胺：
白色沉淀
思考: 如何鉴别苯酚与苯胺?
如何制备一溴苯胺？
制备一溴苯胺
乙酰化
溴化
水解
使苯胺活性降低！
——主要产物对溴乙酰苯胺:
例1——间位取代反应 例2——对位取代反应 硝化——注意硝酸的氧化作用和氨基的保护 氨基的保护 间位取代反应,注意条件
pH < 3.1, 红色
10.2.3 偶氮染料和酸碱指示剂
霍夫曼规则——季铵盐在消除反应中，得到的主要产物为双键上烷基最少的烯烃。
取代较少的烯烃为主要产物
反应机理： E2反应
过渡态 Hofmann 消除规律： 生成取代较少的烯烃
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(CH3)4NOH
氢氧化四甲铵 或四甲基氢氧化铵
CH3 C6H5CH2 N CH3 C12H25
+
CH3 N C2H5 OHCH3
氢氧化三甲基乙基铵 或三甲基乙基氢氧化铵
Br-
二甲基苄基十二烷基溴化铵
22
二 结构
23
三 物理性质
胺分子间氢键的形成
H ...... H N R R R R N
CH2 CH2 CH2
O NO2 O NO2 O NO2
NO2
NO2 NO2 CH3
三硝酸甘油酯 （可作抗血栓药，救心丸）
TNT
5
一 硝基化合物的命名
将硝基与亚硝基看作取代基
CH3NO2
硝基甲烷
CH3
CH3CH2NO2
硝基乙烷
NO
对亚硝基甲苯
6
二 化学性质
还原反应
脂肪族硝基化合物的酸性
硝基对芳环邻对位基团的影响
7
1 还原：
完全还原：
NO2 Fe,HCl NH2
苯胺的工业制法
NH2
NO2 Fe,HCl NO2
NH2
8
例：完成转化
NH2
NO2 HNO3 H2SO4
NH2 Fe,HCl
9
部分还原：
NO2 (NH4)2S NO2
NH2 NO2
10
2 脂肪族硝基化合物的酸性
RCH2NO2，R2CHNO2 显弱酸性,溶于碱。
(CH3CH2)3N
CH3CH2I
(CH3CH2)4NI 季铵盐
例：
(CH3)3N
+
CH3CHCH3 Br
[(CH3)3NCH(CH3)2 ] Br37
+
改变原料比例，制备所需烷基化产物
R4N+OHHCl R4N+ClR4N+
H2O
Na+
R4N+ClR4N+Cl-
NaOH
Cl-
OH-
AgOH
R4N+OH-
AgCl
32
例
O
将下列化合物的碱性由大到小排列
O CH3CH2NH2 b H2NCNH2 c (CH3CH2)4NOH e
CH3CNH2 a
(CH3CH2)2NH d
e>d>b>c>a
季铵盐
季铵碱
16
命名
（1）简单胺：
CH3CH2NH2
CH3 NH2
乙胺 对甲苯胺 己二胺
17
H2NCH2(CH2)4CH2NH2
氮连接两个或三个烃基，表示烃基数目
烃基相同：
CH3NH CH3
CH3 N CH3 CH3
二甲胺
NH
三甲胺
二苯胺
18
烃基不同：遵循次序规则
CH3NHC2H5
CH3 N C2H5
CH3CH2I NH3 CH3CH2NH3I 伯胺盐
CH3CH2NH3I
NH3
CH3CH2NH2
NH4I
继续反应：
CH3CH2NH2 CH3CH2I (CH3CH2)2NH2I NH3 (CH3CH2)2NH 仲胺
36
NH4I
仲胺继续与卤代烷反应生成叔胺， 叔胺再继续反应得到季胺盐。
(CH3CH2)2NH CH3CH2I (CH3CH2)3NHI (CH3CH2)3N NH4I
R CH2 NO2
NaOH
R CH NO2
Na
H2O
11
3 硝基对芳环邻对位基团的影响 (1)对邻、对位上卤原子的影响
－NO2的吸电子作用，降低苯环上电子云密度，
易发生亲核取代反应, 不易进行亲电取代反应。
12
例
Cl 高温，高压 ＋ H2O 催化剂 OH
Cl NO2 NO2 H2O Na2CO3
29
胺能与酸成盐，胺盐遇强碱释放游离胺。
R NH2 HCl RNH3 Cl NaOH R NH2 NaCl H2O
30
形成胺盐用于分离、鉴定胺
醚 用醚/水 混合物摇 醚 水 胺 H+/H2O 有机不纯物 无机不纯物 水 水
有机不纯物 醚
-
混合物 （胺＋不纯物）
铵盐
OH 醚 水
胺 不纯物
31
季铵碱－强碱
26
1 碱性
RNH2 H
OH
RNH2 H
OH
NH3
H
OH
NH4
OH
27
影响胺碱性的因素：
电子效应(吸电,供电)和空间效应 脂肪胺
R NH > R NH2 > NH3 R 碱性增强
叔胺的碱性比仲胺弱，仲胺碱性最强。 季铵碱的碱性与苛性碱相当
28
芳香胺
NH2
p－π共轭，氮原子上电子云密度下降， 碱性比NH3弱，吸电子基使碱性减弱 ， 供电子基则使碱性增强 。
OH NO2 NO2
13
HCl
(2)对酚的酸性的影响
硝基处于酚羟基的邻或对位， 使苯酚的酸性增强 。
OH O2N NO2 苦味酸，强酸 NO2 OH PKa= 7.16 PKa= 7.17 PKa= 8.28 影响较弱 NO2 OH NO2 OH
NO2
14
Ⅱ胺 Ⅱ 胺
一 分类及命名
脂肪胺 CH3NH2 按烃基分类 芳香胺
第九章 含氮化合物
1
R
O
NO2
R
O
N
O
硝酸酯
CH3NO2
亚硝酸酯
CH3
硝基化合物
RNH2
ArNH2
NO
胺
Hale Waihona Puke 亚硝基化合物2本章讨论主要内容
Ⅰ硝基化合物 Ⅱ胺 Ⅲ腈
3
Ⅰ硝基化合物
烃分子中的氢原子被硝基取代的衍生物。
R NO2
R O N O
Ar
NO2
注意区别硝酸酯和硝基化合物 亚硝酸酯
4
硝基化合物与亚硝酸酯互为同分异构体。
甲乙胺
甲（基）乙（基）环丙胺
19
芳香仲胺和叔胺：
NHC2H5
N－乙基苯胺
CH3 N C2H5
N－甲基－N－乙基苯胺
20
（2）结构复杂的胺，用系统命名法 －NH2作为取代基，烃或其它官能团为母体。
NH2 CH3CHCH2CHCH3 CH3
2－甲基－4－氨基戊烷
H2N
COOH
对氨基苯甲酸
21
（3）季胺类化合物
一元胺
NH2 苯胺
CH3NH2
按分子中氨基数目分 二元胺 H NCH CH NH 2 2 2 2 三元胺
15
伯胺 RNH2 按氮上所连碳原子数目 （伯、仲、叔醇是按羟基 所连碳的级数 ） 仲胺 R2NH 叔胺 R3N
季铵类化合物：季胺碱和季胺盐。
R R N R R + R X R N R R + OH -
胺与水分子间氢键的形成
R N ......H R R H
24
O
H2NCH2CH2 CH2CH2NH2
1,4-丁二胺(腐胺)
H2NCH2CH2 CH2CH2CH2 NH2
1,5-戊二胺(尸胺)
H2N
NH2
联苯胺
芳香胺致癌！
25
四 化学性质
1 碱性 2 氧化 3 烷基化 4 酰基化
5 磺酰化 6 与亚硝酸作用 7 芳香胺苯环上的取代反应
33
季铵盐：作为相转移催化剂
R4N+XBu4N+ClCl Cl
+ CHCl3 + NaOH
＋ NaCl ＋H2O
50％
80％
提高收率，改变苛刻的反应条件
34
2 氧化
脂肪族胺较稳定， 芳香胺（伯胺、仲胺）类较易氧化， 带有颜色，黄―红―黑。 产物复杂（醌类，偶氮类），难分离
35
3 烷基化
（1）卤代烃与氨作用生成胺（卤代烷的氨解）。