胺和生物碱 优秀课件
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第十三章 胺和生物碱
－NH2
环戊胺
cyclopentylamine
(CH3CH2)3N CH3CH2CHCH2CHCH3 NH2 NH2
NH2
三乙胺
triethylamine
2,4-己二胺
2,4-hexanediamine
2-萘胺, β-萘胺
2-naphthylamine
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第十三章 胺和生物碱 第一节 胺（一、分类和命名）
氯化乙铵 乙胺盐酸盐
分离和提纯胺。 增加药物其水溶性和稳定性。
第十三章 胺和生物碱 第一节 胺（四、化学性质）
补充： 烃基化反应
胺和氨一样可作为亲核试剂与卤代烃发生 SN2 反应，产物是高一级的胺，最终生成季铵盐。
RNH2 ＋ R'X 伯胺
R' NH
R'X R'
R 仲胺
R
N 叔胺
R'
R'X
R' + R' N R' XR 季铵盐
H
H
H
H
CH3 CH3
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第十三章 胺和生物碱 第一节 胺（二、胺的结构）
苯胺中的氮原子仍为不等性 sp3 杂化，但孤 电子对所占据的轨道含有更多 p 轨道的成分。
sp3 杂化,但含更多 p 成分
NH2
N上孤电子对离域 到苯环, 使苯环电 子密度增加, N 上 电子密度降低。
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N H R' R
R' R N H
水溶度: 伯仲叔3类胺与水形成氢键的能力依次减弱。
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第十三章 胺和生物碱 第一节 胺（四、化学性质）
第十二章 胺和生物碱-PPT文档资料
N
H
CH3
CH3 CH3
胺具有锥形体结构。
..
..
N
N
C2H5
CH3 H
CH3 H
C2H5
18
简单的手性胺很容易发生对映体的相互转变，不 易分离得到其中的某个对映体。
..
N
C2H 5
CH3 H
.. C2H5 N CH3
HC2H5Fra bibliotekCH3
.N.
H
手性季铵盐正离子，可以被拆开成对映体。
CH3
CH3
N+
+N
C2H5
C6H5 CH2CH
CH2
C6H5 CH2 CHCH2
C2H5
19
R'
快速翻转
R
R"
N
N
R
R"
R'
N
"R
R
R'
对映关系，无旋光性
N N
无法翻转，有旋光性
R1 手性中心
N
R4
R2
R3
无法翻转，有旋光性
20
苯胺中，N为不等性的sp3杂化：
N H
H
N H
H
氨基与苯环π 共轭
NH2
21
甲胺的结构
22
苯胺的结构
23
三、胺的物理性质
低级脂肪胺如甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺 在常温时为气体，丙胺以上是液体，含C12以 上为固体。低级胺的气味与氨相似，有的还 有鱼腥味（三甲胺），肉腐烂时能产生极臭 而且很毒的丁二胺（腐胺）及戊二胺（尸 胺）。芳香胺的气味不象脂肪胺那样大，但 芳香胺很毒而且容易渗入皮肤，无论吸入它 的蒸汽或皮肤与之接触都能引起中毒，在使 用时应当注意防护。
胺和生物碱
三乙胺
triethylamine
2,4-己二胺
2,4-hexanediamine
2-萘胺, β-萘胺
2-naphthylamine
2. N上连有脂肪烃基的芳香仲、叔胺的命名 以芳香胺为母体，在脂肪烃基名称前标上 “N”。也可用类似方法命名脂肪仲、叔胺。
NHCH3
N-甲基苯胺
N-methylaniline
2-amino-4-methylpentane
(CH3)2N
CHO
4-二甲氨基苯甲醛
4-dimethylaminobenzaldehyde
按照C数目，称为某胺；表明氨基的位次。 4-甲基-2-戊胺 4-methyl-2-pentanmine
编号：使主官能团的位次最小；书写：依照次序规则。
CH3CHCH2CHCH3 NH2 CH3
(三) 酰化反应 伯胺和仲胺能与酰卤、酸酐作用生成酰胺。
R－ N R R R R H H
N－ H N－ R
Pyridine 吡啶 ＋ CH3C－Cl solvent
O
O R－NH－CCH3 R N－CCH3 R O
(CH2)2NH2 ＋ Cl C O
吡啶
O (CH2)2NH C 89%～98%
胺酰化反应的应用：保护氨基
芳香伯胺与 HNO2 在低温(一般<5℃)及 过量强酸水溶液中反应生成芳香重氮盐， 称为重氮化反应(diazotization)。
NH2 ＋NaNO2＋ 2HCl
O S NC2H5 Na+(溶) O
O S N(C2H5)2(不溶) O
(C2H5)2NH
由伯胺生成的磺酰胺氮上的氢受磺酰基影响呈弱酸性，可 与碱成盐而溶于水；仲胺形成的磺酰胺氮上无氢，不与碱成盐 而呈固体析出。常利用此反应鉴别三类胺,称为Hinsberg (兴斯 堡)反应。
胺和生物碱ppt(完美版)
气体 亚硝酸溶液 黄色油状物
室温下 颜色或-
用途：鉴别几种不同类型的胺
19
• 扩环反应
练习题 13.8
NaCN/HCl
了解
20
(五) 芳环上的取代反应 1、卤代反应（掌握现象，可用于鉴别题）
白色沉淀
苯环有致基团，也不能停在一溴代或二溴代阶段
• 将氨基酰化后，主要得到对位卤代产物 • 将氨基用酸质子化后，主要得到间位卤代产物
六个价电子的中性活泼反应中间体。 一、结构
37
二、化学性质 1、加成反应 与烯、炔烃的π键加成而生成环丙烷衍生物。
液态中，单线态卡宾进行立体专一性加成。 气态中，三线态卡宾进行非立体专一性加成。
了解
38
2、插入反应 常用于环酮的扩大。
熟悉
39
作业
P440-443: 1、2
40
了解
1、与酚的偶合反应
两个芳香基团被 -N=N- 连在一起的化合物称为 偶氮化合物.
pH > 10 时：
pH= 8~10
重氮酸
重氮酸离子 33
了解 2、与芳胺的偶合反应
重氮盐
芳香胺 pH= 5~7
pH ＜ 5 时：
对-N, N-二甲基 氨基偶氮苯（黄
色）
芳香胺形成大量铵盐使其浓度降低，反应终止。
34
水中亲核性：Br - > Cl - > HSO4– > H2O 了解
29
3、被氢原子取代
次磷酸水溶液
用途：除去氨基
了解
30
4、重氮盐的取代反应在合成上的应用（较有用， 亦是考研的考点） 课本 p442: 6(5)
有需要的同学学习
32
第十三章胺和生物碱
(二) 酰化反应
胺的酰化反应就是羧酸衍生物的氨解反应，产物是酰胺。 叔胺氮上无氢原子，不能起酰化反应。
该反应在合成上主要用于保护氨基，如苯胺不稳定，可以先酰化成 稳定的酰胺，将氨基保护起来，反应后再将酰基水解下来恢复氨基。
(三) 磺酰化反应 伯胺和仲胺可与苯磺酰氯反应，生成相应的苯磺酰胺，这就是兴斯堡 （Hinsberg）反应。
因此，有以下碱性顺序： 季铵碱>脂肪胺>NH3>芳香胺。
4、胺的成盐反应
除季铵碱以外的胺，一般均为弱碱，可与酸成盐，但一遇强碱又重新 游离析出。
苯胺类化合物不稳定，这是由于致活基团氨基的存在，使得苯环上电子云 密度增加，导致苯环活性增高。为便于保存，可将其制成稳定的盐酸盐， 使用时用强碱将其游离出来。胺的这一性质在医药上有广泛应用。
注意2：季铵盐与铵盐的区分：N上连有四个烃基的盐是季铵盐； N上除了烃基外，还连有H的盐是胺的盐。
二、胺的结构
1、 NH3与CH4的结构比较：
棱锥 形
正四 面体 形
等性杂化 等性sp3杂化轨道
不等性杂化 不等性sp3杂化轨道
2、脂肪胺的结构
如果将孤对电子所占据的轨道看作一个基团，当N上连有三个不同的 基团时，此N原子具有手性，该胺分子可以有一对对映体（如下图）。
季铵盐有盐类的特性： • 固体， 熔点高 • 易溶于水
R3N X R'
季铵盐
季铵盐与普通铵盐不同：
季铵盐:
R3N R' X
普通铵盐: R3N H X
NaOH NaOH
R3N R' OH 季铵碱
+ NaX
R3N + H2O + NaX
季铵盐的应用:
有机化学第8版第十三章胺和生物碱
NH2 + Br2(H2O) Br NH 2 Br + 3HBr
Br 2,4,6- 三溴苯胺（白 ）, 可用于鉴别苯胺
？ 想一想 例1：由苯合成对溴苯胺
NO 2
NH2
Zn, HCl
CH3C CH3C
O O O
O HNCCH3
HNO3 H2SO4
O HNCCH3
NH2
Br2 CH3COOH
Br
H2O H+
O N CCH3 + CH3COOH CH3
O (CH3)3N + CH 3-C-Cl No reaction
酰基化反应具有保护氨基、降低反应活性和药物毒性的作用
？ 想一想
由苯合成对硝基苯胺
NO 2
NH2
Zn, HCl
CH3C CH3C
O O O
O HNCCH3
HNO3 H2SO4
O HNCCH3 HNO3, H2SO4 5~10C NO2
溴化二甲基十二烷基苄铵（新洁尔灭）
+
(CH3)3NC2H5OH
-
氢氧化三甲基乙铵
注意 “氨、胺和铵”的使用
氨：用于“氨气”、“氨基酸”、“某氨基”中。 如： -NH2, =NH, CH3NH-（甲氨基） 胺: 用于氨的烃基衍生物。 铵：氮上带有正电荷时（季铵盐，季铵碱，胺的盐等）
+
CH3NH3Cl 氯化甲铵
Br
第二节
重氮化合物：
重氮盐和偶氮化合物
Diazo Salt and Azo Compounds -N2-只有一端与烃基相连的化合物。
CH2N2
N2Cl
N N OH
重氮甲烷
氯化重氮苯
Br 2,4,6- 三溴苯胺（白 ）, 可用于鉴别苯胺
？ 想一想 例1：由苯合成对溴苯胺
NO 2
NH2
Zn, HCl
CH3C CH3C
O O O
O HNCCH3
HNO3 H2SO4
O HNCCH3
NH2
Br2 CH3COOH
Br
H2O H+
O N CCH3 + CH3COOH CH3
O (CH3)3N + CH 3-C-Cl No reaction
酰基化反应具有保护氨基、降低反应活性和药物毒性的作用
？ 想一想
由苯合成对硝基苯胺
NO 2
NH2
Zn, HCl
CH3C CH3C
O O O
O HNCCH3
HNO3 H2SO4
O HNCCH3 HNO3, H2SO4 5~10C NO2
溴化二甲基十二烷基苄铵（新洁尔灭）
+
(CH3)3NC2H5OH
-
氢氧化三甲基乙铵
注意 “氨、胺和铵”的使用
氨：用于“氨气”、“氨基酸”、“某氨基”中。 如： -NH2, =NH, CH3NH-（甲氨基） 胺: 用于氨的烃基衍生物。 铵：氮上带有正电荷时（季铵盐，季铵碱，胺的盐等）
+
CH3NH3Cl 氯化甲铵
Br
第二节
重氮化合物：
重氮盐和偶氮化合物
Diazo Salt and Azo Compounds -N2-只有一端与烃基相连的化合物。
CH2N2
N2Cl
N N OH
重氮甲烷
氯化重氮苯
第十二章胺和生物碱
NH2
NaNO2 + HCl 0~5℃
重氮化反应
N2+Cl- H2O OH + N2
2. 仲胺 仲胺与亚硝酸反应生成N—亚硝基胺。
R2NH +HNO2 R2N NO + H2O
NO
NHCH3 +HNO2
NCH3 + H2O
3. 叔胺
脂肪叔胺与亚硝酸作用生成不稳定的盐。 该盐遇碱重新游离出胺。
R3N +
脂肪胺： CH3NH2
芳香胺：
CH2 NH CH3
H2N
NH2
NH
命名：
简单胺的命名以胺为母体，烃基作为取 代基，称为某胺。
CH3NH2 甲胺
(CH3)2NH (CH3)3N CH3NHC2H5
二甲胺
三甲胺 甲乙胺
N-取代苯胺须在脂肪基团前加字母“N” 以示区别。
NHCH3
N CH3 CH3
N-甲基苯胺
第十二章 胺和生物碱
胺的结构与性质 重氮盐和偶氮化合物的结构与性质 生物碱的性质和临床应用
第一节 胺
胺 (amine) 是 氨 (NH3) 分 子 中 的 氢 原 子 被 烃基取代的产物。
一、胺的分类和命名
NH3
RNH2
R2NH
R3N
氨
伯胺(1°) 仲胺(2°) 叔胺(3°)
R4N+OH 季胺碱
R4N+X 季胺盐
.. .+. Ar-N=N
重氮正离子
C-N-N键是直线型, 即N: SP
芳环π键与重氮离子π键共轭，故芳香族 重氮盐稳定.
二、重氮盐的性质 性质活泼
（一）重氮盐被取代（放氮反应）
胺和生物碱2讲课文档
氨基做取代基，烃或其他官能团为母体。
CH3CHCH2CHCH3 NH2 CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
(CH3)2N
CHO
4-二甲氨基苯甲醛
第十二页，共54页。
4. 季铵盐(或胺的盐)和季铵碱的命名 分别与 NH4+Cl-、 NH4+OH- 的命名相似。
NH4+ Cl-
氯化铵
(C H 3C H 2)4N + B r-
化学致癌物
黄色油状物
第三十二页，共54页。
食物、化妆品、啤酒、香烟中都含有亚硝酸胺。某些消化系 统肿瘤，如食管癌的发病率与膳食中摄入的亚硝胺数量相关 。亚硝酸胺可以在人体中合成，是一种很难完全避开的致癌 物质。
！ 亚硝酸胺翻倍
第三十三页，共54页。
3. 叔胺
脂肪叔胺与 HNO2 作用生成不稳定易水解的盐，若以
芳香伯胺与 HNO2 在低温(一般<5℃)及过量强 酸水溶液中反应生成芳香重氮盐，这个反应称为
重氮化反应(diazotization)。
NH2 ＋NaNO2＋2HCl 0~5℃
N + NC l-＋ N aC l＋ 2H 2O
氯 化 重 氮 苯 (芳 香 重 氮 盐 )
干燥的重氮盐通常极不稳定，受热或振荡容易发 生爆炸。升高温度重氮盐会逐渐分解，放出氮气。
强碱处理，则重新游离析出叔胺。
R3N+HNO2- 一种弱酸弱碱盐 N a O H R 3 N ＋ N a N O 2＋ H 2 O
第三十四页，共54页。
芳香叔胺与 HNO2 作用生成 对-亚硝基胺。
对位已被占据时，亚硝基取代在邻位。
(CH3)2N
ON
CH3
NaNO2 HCl
CH3CHCH2CHCH3 NH2 CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
(CH3)2N
CHO
4-二甲氨基苯甲醛
第十二页，共54页。
4. 季铵盐(或胺的盐)和季铵碱的命名 分别与 NH4+Cl-、 NH4+OH- 的命名相似。
NH4+ Cl-
氯化铵
(C H 3C H 2)4N + B r-
化学致癌物
黄色油状物
第三十二页，共54页。
食物、化妆品、啤酒、香烟中都含有亚硝酸胺。某些消化系 统肿瘤，如食管癌的发病率与膳食中摄入的亚硝胺数量相关 。亚硝酸胺可以在人体中合成，是一种很难完全避开的致癌 物质。
！ 亚硝酸胺翻倍
第三十三页，共54页。
3. 叔胺
脂肪叔胺与 HNO2 作用生成不稳定易水解的盐，若以
芳香伯胺与 HNO2 在低温(一般<5℃)及过量强 酸水溶液中反应生成芳香重氮盐，这个反应称为
重氮化反应(diazotization)。
NH2 ＋NaNO2＋2HCl 0~5℃
N + NC l-＋ N aC l＋ 2H 2O
氯 化 重 氮 苯 (芳 香 重 氮 盐 )
干燥的重氮盐通常极不稳定，受热或振荡容易发 生爆炸。升高温度重氮盐会逐渐分解，放出氮气。
强碱处理，则重新游离析出叔胺。
R3N+HNO2- 一种弱酸弱碱盐 N a O H R 3 N ＋ N a N O 2＋ H 2 O
第三十四页，共54页。
芳香叔胺与 HNO2 作用生成 对-亚硝基胺。
对位已被占据时，亚硝基取代在邻位。
(CH3)2N
ON
CH3
NaNO2 HCl
胺和生物碱
H3C
O
N C CH3 + HCl H3C
N，N-二甲基乙酰胺
乙酰化
HO
NH2
对氨基苯酚
O
H
HO
N C CH3
对羟基乙酰苯胺 扑热息痛
NH2 CH3COCl
HNO3 / H2SO4 NHCOCH3
O2N
NHCOCH3
H2O / H+ O2N
NH2
第一节 胺 Amine
四. 胺的化学性质
（三）磺酰化反应
胆碱
+
-
HOCH2CH2N(CH3)3OH
季铵盐
(CH3)4N+Cl-
氯化四甲铵
氢氧化-羟乙基三甲铵
第一节 胺 Amine
二. 胺的结构
7N 1s22s22p3
NH3
4个sp3 轨道
不等性 sp3 杂化
N H
H
NH 2
H
第一节 胺 Amine
三. 胺的波谱性质
IR： N-H 3500 ~ 3300 cm-1 RNH2 2个峰；R2NH 1个峰； R3N无吸收
R3N + HNO2
R3NH+NO2-
N(CH3)2 + HNO2
ON
N(CH3)2
N,N-二甲基-对-亚硝基苯胺
第一节 胺 Amine
四. 胺的化学性质
（四）与亚硝酸反应
伯胺 HNO2 仲胺 HNO2 叔胺 HNO2
N2 黄色油状物 溶于水的盐
NH2
NH2 Br
H2O
+ Br2
NH2 Br
+ HBr
胺和生物碱
第一节 胺 Amine
有机化学PPT13amine第十三章 胺和生物碱课件
CH3
N+
I-
C2H5
C6H5
CH2CH=CH2
C6H5
CH3
N+
I-
C2H5
CH2CH=CH2
南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
10
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
三、胺的物理性质
脂肪胺：低级胺是气体或易挥发的液体,有特 殊气味；高级胺为固体, 一般无气味。6C 以下的 胺通常都溶于水（与水形成氢键）。
27
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
第二节 重氮盐和偶氮化合物
第十三章 胺和生物碱
第一节 胺
一 分类 命名 三 物理性质
二 胺的结构 四 化学性质
第二节 重氮盐和偶氮化合物
第三节 生物碱
1
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
第一节 胺
一、分类和命名
(一) 分类
1. 胺可看做NH3的氢被烃基取代的衍生物。 2. 一般根据氮上烃基个数分为伯、仲、叔胺。
N H 3 R — N H 2 伯胺
南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
19
南京医科大学康达学院 博学至精 明德至善
胺酰化反应的应用:
(1) 医药方面. 增加药物脂溶性，降低毒性
O
H ON H 2 ＋ ( C H 3 C O ) 2 OH ON H C C H 3
Paracetamol (扑热息痛)
(2) 保护氨基
C H 3 O C H 3
芳香胺：为高沸点的液体或低熔点的固体, 有特 殊气味；一般难溶于水, 易溶于有机溶剂; 大多具有 毒性，某些芳香胺具有致癌作用。
南京医科大学康达学院化学教研室 有机化学
第十二章 胺和生物碱
第十二章胺和生物碱第一节胺胺可以看成是氨上的氢被烃基取代得到的化合物R-NH2 ，因此胺的许多化学性质与氨是相似的。
一、胺的分类和命名一）胺的分类⏹我们把NH3上的H分别被一个、二个或三个烃基取代的胺叫做伯、仲、叔胺：⏹RNH2 R2NH R3NH 脂肪胺⏹ArNH2 Ar2NH Ar3 N 芳香胺⏹伯胺仲胺叔胺⏹一级胺二级胺三级胺⏹N直接与芳环Ar相连的叫芳香胺，其余的叫脂肪胺。
应该注意的是这里的伯、仲、叔胺与醇中的伯、仲、叔醇的区别：伯仲叔醇的规定是根据与-OH直接相连的碳原子来确定的，而在胺中则是根据与N 直接相连的C的个数来确定的：CH3-NH3 CH3-NH-CH3 (CH3) 3N伯胺仲胺叔胺CH3CH2-OH (CH3) 2CH-OH (CH3) 2C-OH伯醇仲醇叔醇(CH3) 2CH-NH2 (CH3) 2CH-OH伯胺仲醇二）胺的命名胺的命名与醚相似，是按与N相连的烃基来命名的：CH3-NH2 CH3-N-CH3CH3CH3NH2CH3-NH-CH2CH3甲胺甲基乙基胺三甲胺对-甲基苯胺对于芳胺的命名，是以苯胺为母体进行命名的，如果取代基是在N上，则在取代基名前冠上N-，如：NHCH3NCH3CH2CH3N-甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺复杂的化合物则常把—NH2当作取代基：COOHNH2CH3NH2对氨基苯甲酸2-氨基-4-甲基戊烷季铵类化合物命名则与NH4OH和NH4Cl相似：(CH3)4N OH (CH3)3NCH2CH3 Cl氢氧化四甲基铵氯化三甲基乙基铵二、胺的结构HH HR三、胺的碱性胺的最大化学特性是显碱性，有机碱大多是胺类化合物。
胺与氨相似，都有一对未共用电子对，可以用来与H+ 结合，因此显碱性：R-NH 2+ HR-NH 3一）烷基对胺碱性的影响N 上的电子云密度越大，越容易与H+ 结合，即胺的碱性就越大，由于R 的推电子作用，因此我们推得：R 3N > R 2NH > RNH 2 > NH 3但由于R 的增多，铵盐中的拥挤状态就越大，即R 增多空间位阻大，碱性下降，两种因素作用的结果，胺的碱性次序为：R 2NH > RNH 2 > R 3N> NH 3二）芳基对胺碱性的影响芳香胺比氨的碱性弱，一般认为是由于氮上的孤对电子与环共轭而使这对电子不易再与H+ 结合的原故：NH H三）胺类化合物碱性比较至于季铵碱，则是一个很强的碱，其碱性强度与NaOH 和KOH 相当，因此含氮有机化合物的碱性次序一般为：季铵碱 > 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺 > 酰胺由于胺类化合物的碱性，它们可与酸反应而成盐，利用这个性质可以鉴别和分离胺类化合物。
13 胺和生物碱
3.
三棱锥形（不等性sp3杂化）
H
..
N H
107.3。
18
H
2018/6/15
胺的结构同氨：
关键词：碳氮键
氨中的氮氢键换成氮碳键即得到胺。 例： 甲胺 三甲胺
..
N H3C
112.9。
2018/6/15
..
N
H H
H3C
108。
CH3
CH3
19
2. 胺类化合物的手性
C2H5 CH3 N H
若把孤对电子看作第四个基团，胺分子中 的氮原子与碳的四面体结构相类似，当胺分子
2018/6/15 21
续： *
CH3 + N CH2 .I
（碘化甲基烯丙基苯基苄基铵）
CH2CH=CH2
存在对映异构体（已拆分为左旋体和右旋体）
CH3 : N + CH3 + N
CH2 CH2=CHCH2
2018/6/15
CH2 CH2CH=CH2
22
3.苯胺的结构特点
1.苯环与氮上的氢不在同一平面内（如图所示）；
39.4
H N
0
113.9
H
0
2.氮的sp3杂化轨道与大π键形成δ,π- 超共轭体系；
H N H
2018/6/15
23
共轭体系存在的事实：
140pm
NH2
CH3
147pm
NH2
NH2 + Br2(H2O) Br
NH2 Br + HBr
Br
芳香胺与脂肪胺的性质有较大差异（见三）
2018/6/15 24
13
（2）例外情况 （芳香族仲胺和叔胺的命名）
第十二章 胺和生物碱
pH 5~6
N N
N(CH3)2
N=N
N(CH3)2
反应要在中性或弱酸性溶液中进行。原因 原因： 原因 a 在中性或弱酸性溶液中，重氮离子的浓度最大，且氨基 是游离的，不影响芳胺的反应活性。 酸性太强（pH<5），会使胺生成不活泼的铵盐， b 若溶液的酸性太强 酸性太强 偶联反应就难进行或很慢。
偶联反应总是优先发生在对位 对位，若对位被占，则在邻位 邻位上 对位 邻位 反应，间位不能发生偶联反应。
CH 3 NH 2 (CH3)3CNH2 (CH2. 既有脂肪族烃基，又有芳香族烃基的芳 香族仲胺和叔胺，命名时以芳香胺为母 芳香胺为母 脂肪族烃基为取代基， 体，脂肪族烃基为取代基，取代基名前 冠以 “Ν”表示其位于氮原子上，如 Ν−甲 苯胺、Ν,Ν−二甲苯胺、Ν−甲基−Ν−乙基 苯胺等。
影响胺的碱性的因素
（1）电子效应 电子效应：氮上电子云密度越大，供电子能力越强，碱 电子效应 性越强，脂肪族烃基是供电基.因此，从电子效应考虑，脂 肪胺碱性大于NH3，烃基越多，碱性越大。 叔胺>仲胺>伯胺 > NH3 （2）空间效应 空间效应：与氮原子相连的烃基的存在对质子与氮原子 空间效应 的结合有阻碍作用，烃基越大、越多，位阻越大，结合质 子的能力越小。 叔胺 < 仲胺 < 伯胺 < NH3 ； （3）溶剂化效应 溶剂化效应：胺的碱性强弱还与铵正离子的稳定性 铵正离子的稳定性有关， 溶剂化效应 铵正离子的稳定性 铵正离子越稳定，碱性越大，正离子的稳定性在水溶液中 与其溶剂化作用有关。氮原子上取代基越少、溶剂化作用 越强，越稳定。因此，从溶剂化效应考虑，脂肪胺的碱性 大小应为 叔胺 < 仲胺 < 伯胺 < 氨气。
兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺
N N
N(CH3)2
N=N
N(CH3)2
反应要在中性或弱酸性溶液中进行。原因 原因： 原因 a 在中性或弱酸性溶液中，重氮离子的浓度最大，且氨基 是游离的，不影响芳胺的反应活性。 酸性太强（pH<5），会使胺生成不活泼的铵盐， b 若溶液的酸性太强 酸性太强 偶联反应就难进行或很慢。
偶联反应总是优先发生在对位 对位，若对位被占，则在邻位 邻位上 对位 邻位 反应，间位不能发生偶联反应。
CH 3 NH 2 (CH3)3CNH2 (CH2. 既有脂肪族烃基，又有芳香族烃基的芳 香族仲胺和叔胺，命名时以芳香胺为母 芳香胺为母 脂肪族烃基为取代基， 体，脂肪族烃基为取代基，取代基名前 冠以 “Ν”表示其位于氮原子上，如 Ν−甲 苯胺、Ν,Ν−二甲苯胺、Ν−甲基−Ν−乙基 苯胺等。
影响胺的碱性的因素
（1）电子效应 电子效应：氮上电子云密度越大，供电子能力越强，碱 电子效应 性越强，脂肪族烃基是供电基.因此，从电子效应考虑，脂 肪胺碱性大于NH3，烃基越多，碱性越大。 叔胺>仲胺>伯胺 > NH3 （2）空间效应 空间效应：与氮原子相连的烃基的存在对质子与氮原子 空间效应 的结合有阻碍作用，烃基越大、越多，位阻越大，结合质 子的能力越小。 叔胺 < 仲胺 < 伯胺 < NH3 ； （3）溶剂化效应 溶剂化效应：胺的碱性强弱还与铵正离子的稳定性 铵正离子的稳定性有关， 溶剂化效应 铵正离子的稳定性 铵正离子越稳定，碱性越大，正离子的稳定性在水溶液中 与其溶剂化作用有关。氮原子上取代基越少、溶剂化作用 越强，越稳定。因此，从溶剂化效应考虑，脂肪胺的碱性 大小应为 叔胺 < 仲胺 < 伯胺 < 氨气。
兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺
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{ 影响因素 空间位阻
溶剂化效应
各类胺的碱性比较: (why?) 脂肪胺＞氨＞芳香胺
各种胺的碱性??? 季铵碱 仲胺 伯胺 叔胺 氨 芳香 伯胺 芳香仲胺 芳香叔胺 酰胺
(C H 3)2 N H> C H 3 N H 2>(C H 3)3 N> N H 3> -N H 2
pKb 3.27
3.38
4.21 4.76
-H+ CH3CH=CH2
用途: 仅氨基的定量测定
2、仲胺:N上亚硝化
3
现象: 生成黄色油状物或固体, 不溶于水, 致癌物
3、叔胺
叔胺N上无H,不能重氮化或亚硝化
脂肪叔胺: 碱性
芳香叔胺: 苯环被活化,对(邻)位发生亲电取代
(NaNO2 + HCl)
用途:鉴别伯仲叔三种胺(脂肪胺或芳香胺) 实例:
+ +3 3B rB2 r 2 H 2HO2 O B rB r
B rB r + +3 3H BH rB r
用途:N鉴NH 2别H 2 和定量分析苯胺
+ + ( C( HC 3HC3 OC )O2 O) 2 O
B rB r
白色沉淀
N NH HC CO OC CH 3H 3
9.40
弱碱性 与强酸反应形成铵盐, 遇强碱又析出 用途: 分离与提纯胺
-NH2+HCl
+-NH3Cl
(或 写 作 -NH2· HCl）
+_
RNH3X + NaOH
RNH2 +NaX+H2O
如局麻药普鲁卡因制成盐酸普鲁卡因
(二) 烃基化反应
亲核试剂, SN2亲核历程
NH3 + RX RNH2 + RX
+_
N C 2l +H 2 O
O H+N 2 +H C l
C H 3C H 2C H 2N H 2 N H aN C O l2
+_
[C H 3C H 2C H 2NN Cl ]
+
_
低温 N 2 +C H 3C H 2C H 2+C l
+
CH3CH2CH2
H2O CH3CH2CH2OH + H+
_
Cl CH3CH2CH2Cl
胺和生物碱
§1 Amines
一、Classification & Nomenclature
Classification
脂肪胺：
芳香胺：
CH3NH2
H2N
NH2 伯胺
CH2 NH CH3
NH
仲胺
CH2CH3 CH3 N CH2CH3
H3C
CH3 N
叔胺
CH3
*伯、仲和叔胺与伯、仲和叔醇
CH3 CH3 C OH
应用: 此反应用于鉴别伯/仲/叔胺三类胺, 也称Hinsberg(兴斯堡)试验法
(五) 与亚硝酸反应
1、伯胺
N H 2N a N 0 O ～ 2 5 + ℃ 2 H C l N +N C l_ + N a C l+ 2 H 2 O
氯化重氮苯(重氮苯盐酸盐)
重氮化反应: 芳香伯胺与亚硝酸的反应. 芳香重氮盐只在水溶液和低温下稳定
简单的胺: 胺为母体
CH3-NH2
N H2
N H2
(CH3)2NCH2CH3
C H3
H2N-CH2-CH2-NH2
芳香胺N上有脂肪烃基的, 烃基前标“N”
N C2 H5 C H3
N(CH3)2
N-甲基-N-乙基苯胺 N，N-二甲基苯胺
复杂的胺: 氨基作取代基
C H3-C H-C H2-C H-C H3 C H3 N H2
CH3
叔丁醇
(3°醇)
CH3 CH3 C NH2
CH3
叔丁胺
(1°胺)
季铵碱和季铵盐
对应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物 结构:
R可以不同, X为 酸根阴离子
CH3
CH3
N+
CH2CH2OH
_
OH
CH3
胆碱
CH3
O
CH3
N+ CH2CH2O
C
_
CH3 OH
CH3 乙酰胆碱
Nomenclature
H R N∶ (Ar)
H
碱性 磺酰化反应 酰化反应
亲核性 { 烷基化反应
与HNO2的反应
苯环上的亲电取代
(一) 碱性
氮原子孤对电子接受电子的能力.
电子云密度越大, 接受质子的能力越强, 碱性越强
RN H 2+H 2O RN H 3++O H _
[R
NH3+][
_OH ]Biblioteka Kb =[R NH2]
电子效应: 诱导效应/共轭效应
+
RNH3X
-
NH3
R2
+
NH2
X-
+R伯N胺H2 + NH4X
R2 NH + HX 仲胺
R2 NH + RX R3 N + RX
R3
+
NH
X
-
R4N+ X季铵盐
R3 N + HX 叔胺
R为甲基时: 彻底甲基化反应
(三) 酰化反应(羧酸衍生物的氨解)
酰化剂：酰氯/酸酐
亲核取代: 酰基取代胺氮上的H成酰胺
★叔胺N上无氢, 不能发生此反应
O
O
R N H 2+ R' CC l R' CN H R+H C l
O
R' C R2NH+R' CO
O
O R' CNR2 +R'COOH
合成中的应用: 避免苯胺被氧化 先保护, 再合成, 最后水解
NH2 (CH3CO)2O
NHCOCH3 HNO3 , H2SO4 15℃
NNHH2 2
CCHH3 3
{{ NNHHCCHH3 3 NaNNaON2O+2H+CHlCl
NN(C(CHH3)32)2
N2N↑ 2(↑50(C5以 0C 以上)上)
{{黄黄色色油油状状物物（（固 固体体）） 黄黄色色 NNaa OOHH 绿绿色色
(六)芳香胺的亲电取代
N NH 2H 2
N NH 2H 2
二、The structure of amine
甲胺的分子结构
苯环平面
H-N-H平面
对映异构
对映异构的翻转
结论
孤对电子并不是基团, 对映体通过平面型 过渡态能很快相互转变.
如N原子平面型过渡态受阻不能形成, 或 N上连有4个不同的基团, 对映体可分离.
四、Chemical properties
NHCOCH3
+ NH2
H2O, H
NO2
NO2
(四) 磺酰化反应
磺酰化剂：苯磺酰氯or对-甲苯磺酰氯
亲核取代: 磺酰基取代胺氮上的H成磺酰胺
★叔胺N上无氢, 不能发生此反应(亲核取代)
产物: 磺酰胺, 分子中N上H具弱酸性, 可与碱成盐
现象: 磺酰化产物不溶, 在NaOH溶液中呈固体析出
现象: 叔胺在NaOH溶液中呈油状物与碱液分层
C H2-C H2-C H2-C H3 N(C2 H5)2
2-甲基-4-氨基戊烷
1-二乙氨基丁烷
或N,N-二乙基丁胺
季铵盐/季铵碱: 同无机化合物
CH3 CH3(CH2)15-N+CH3Br-
CH3
CH3 CH3 N+CH3OH-
CH3
溴化三甲基十六烷基铵
氢氧化四甲铵
氨/胺/铵???
表示基团 表示氨的衍生物 表示季铵类化合物或胺的盐
溶剂化效应
各类胺的碱性比较: (why?) 脂肪胺＞氨＞芳香胺
各种胺的碱性??? 季铵碱 仲胺 伯胺 叔胺 氨 芳香 伯胺 芳香仲胺 芳香叔胺 酰胺
(C H 3)2 N H> C H 3 N H 2>(C H 3)3 N> N H 3> -N H 2
pKb 3.27
3.38
4.21 4.76
-H+ CH3CH=CH2
用途: 仅氨基的定量测定
2、仲胺:N上亚硝化
3
现象: 生成黄色油状物或固体, 不溶于水, 致癌物
3、叔胺
叔胺N上无H,不能重氮化或亚硝化
脂肪叔胺: 碱性
芳香叔胺: 苯环被活化,对(邻)位发生亲电取代
(NaNO2 + HCl)
用途:鉴别伯仲叔三种胺(脂肪胺或芳香胺) 实例:
+ +3 3B rB2 r 2 H 2HO2 O B rB r
B rB r + +3 3H BH rB r
用途:N鉴NH 2别H 2 和定量分析苯胺
+ + ( C( HC 3HC3 OC )O2 O) 2 O
B rB r
白色沉淀
N NH HC CO OC CH 3H 3
9.40
弱碱性 与强酸反应形成铵盐, 遇强碱又析出 用途: 分离与提纯胺
-NH2+HCl
+-NH3Cl
(或 写 作 -NH2· HCl）
+_
RNH3X + NaOH
RNH2 +NaX+H2O
如局麻药普鲁卡因制成盐酸普鲁卡因
(二) 烃基化反应
亲核试剂, SN2亲核历程
NH3 + RX RNH2 + RX
+_
N C 2l +H 2 O
O H+N 2 +H C l
C H 3C H 2C H 2N H 2 N H aN C O l2
+_
[C H 3C H 2C H 2NN Cl ]
+
_
低温 N 2 +C H 3C H 2C H 2+C l
+
CH3CH2CH2
H2O CH3CH2CH2OH + H+
_
Cl CH3CH2CH2Cl
胺和生物碱
§1 Amines
一、Classification & Nomenclature
Classification
脂肪胺：
芳香胺：
CH3NH2
H2N
NH2 伯胺
CH2 NH CH3
NH
仲胺
CH2CH3 CH3 N CH2CH3
H3C
CH3 N
叔胺
CH3
*伯、仲和叔胺与伯、仲和叔醇
CH3 CH3 C OH
应用: 此反应用于鉴别伯/仲/叔胺三类胺, 也称Hinsberg(兴斯堡)试验法
(五) 与亚硝酸反应
1、伯胺
N H 2N a N 0 O ～ 2 5 + ℃ 2 H C l N +N C l_ + N a C l+ 2 H 2 O
氯化重氮苯(重氮苯盐酸盐)
重氮化反应: 芳香伯胺与亚硝酸的反应. 芳香重氮盐只在水溶液和低温下稳定
简单的胺: 胺为母体
CH3-NH2
N H2
N H2
(CH3)2NCH2CH3
C H3
H2N-CH2-CH2-NH2
芳香胺N上有脂肪烃基的, 烃基前标“N”
N C2 H5 C H3
N(CH3)2
N-甲基-N-乙基苯胺 N，N-二甲基苯胺
复杂的胺: 氨基作取代基
C H3-C H-C H2-C H-C H3 C H3 N H2
CH3
叔丁醇
(3°醇)
CH3 CH3 C NH2
CH3
叔丁胺
(1°胺)
季铵碱和季铵盐
对应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物 结构:
R可以不同, X为 酸根阴离子
CH3
CH3
N+
CH2CH2OH
_
OH
CH3
胆碱
CH3
O
CH3
N+ CH2CH2O
C
_
CH3 OH
CH3 乙酰胆碱
Nomenclature
H R N∶ (Ar)
H
碱性 磺酰化反应 酰化反应
亲核性 { 烷基化反应
与HNO2的反应
苯环上的亲电取代
(一) 碱性
氮原子孤对电子接受电子的能力.
电子云密度越大, 接受质子的能力越强, 碱性越强
RN H 2+H 2O RN H 3++O H _
[R
NH3+][
_OH ]Biblioteka Kb =[R NH2]
电子效应: 诱导效应/共轭效应
+
RNH3X
-
NH3
R2
+
NH2
X-
+R伯N胺H2 + NH4X
R2 NH + HX 仲胺
R2 NH + RX R3 N + RX
R3
+
NH
X
-
R4N+ X季铵盐
R3 N + HX 叔胺
R为甲基时: 彻底甲基化反应
(三) 酰化反应(羧酸衍生物的氨解)
酰化剂：酰氯/酸酐
亲核取代: 酰基取代胺氮上的H成酰胺
★叔胺N上无氢, 不能发生此反应
O
O
R N H 2+ R' CC l R' CN H R+H C l
O
R' C R2NH+R' CO
O
O R' CNR2 +R'COOH
合成中的应用: 避免苯胺被氧化 先保护, 再合成, 最后水解
NH2 (CH3CO)2O
NHCOCH3 HNO3 , H2SO4 15℃
NNHH2 2
CCHH3 3
{{ NNHHCCHH3 3 NaNNaON2O+2H+CHlCl
NN(C(CHH3)32)2
N2N↑ 2(↑50(C5以 0C 以上)上)
{{黄黄色色油油状状物物（（固 固体体）） 黄黄色色 NNaa OOHH 绿绿色色
(六)芳香胺的亲电取代
N NH 2H 2
N NH 2H 2
二、The structure of amine
甲胺的分子结构
苯环平面
H-N-H平面
对映异构
对映异构的翻转
结论
孤对电子并不是基团, 对映体通过平面型 过渡态能很快相互转变.
如N原子平面型过渡态受阻不能形成, 或 N上连有4个不同的基团, 对映体可分离.
四、Chemical properties
NHCOCH3
+ NH2
H2O, H
NO2
NO2
(四) 磺酰化反应
磺酰化剂：苯磺酰氯or对-甲苯磺酰氯
亲核取代: 磺酰基取代胺氮上的H成磺酰胺
★叔胺N上无氢, 不能发生此反应(亲核取代)
产物: 磺酰胺, 分子中N上H具弱酸性, 可与碱成盐
现象: 磺酰化产物不溶, 在NaOH溶液中呈固体析出
现象: 叔胺在NaOH溶液中呈油状物与碱液分层
C H2-C H2-C H2-C H3 N(C2 H5)2
2-甲基-4-氨基戊烷
1-二乙氨基丁烷
或N,N-二乙基丁胺
季铵盐/季铵碱: 同无机化合物
CH3 CH3(CH2)15-N+CH3Br-
CH3
CH3 CH3 N+CH3OH-
CH3
溴化三甲基十六烷基铵
氢氧化四甲铵
氨/胺/铵???
表示基团 表示氨的衍生物 表示季铵类化合物或胺的盐