第10章含氮化合物3学时优秀课件
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CH2CH3
三乙胺
CH3 N
CH3
CH3 N
CH2CH3
N-甲基-N-乙基环戊胺
CH3 N
CH2CH3
N,N-二甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
季铵盐(碱)的命名与铵盐相似
(CH3CH2)4N Cl
氯化四乙铵
(CH3CH2)3N OH CH3
氢氧化甲基三乙铵
练习:命名下列化合物
NH2
NH2
1,4-萘二胺
邻甲基苯胺
HO
NH2
3-氨基-1-丙醇
NH2
环己胺
H2N
NH2
1,3-丙二胺
OH
3-氨基-1-萘酚
NH2
仲胺:
CH3 NH
CH3
二甲胺
H N
二苯胺
CH3 NH
CH2CH3
甲乙胺
H N
CH3
N-甲基苯胺
叔胺:以胺为母体命名, N上有取代基时在取代
基前加 N- 明确取代基位置
CH2CH3 H3CH2C N
仲﹥伯﹥叔 芳胺比较:
(空间阻碍)
NH2
NH2
NH2
>
>
CH3
NO2
例:
NH3
A
NH
CH2CH3 HN
CH2CH3
B
C
碱性:B > C > A > D
NH2
CH3
D
脂肪胺碱性强弱次序:环状仲胺 > 脂肪仲胺 > 伯胺 > 叔胺
成盐
NH3 + HCl
NH4Cl
氯化铵
CH3 NH2 + HCl
CH3 NH3Cl 氯化甲铵
H3C C CH3
OH
叔丁醇(叔醇)
CH3 H3C C CH3
NH2
叔丁胺(伯胺)
命名
(1) 胺、氨、铵的用法
胺(amine):表示母体 氨(ammonia):表示各类氨基(-NH2)、氨气 铵(ammonium):表示季铵(季铵盐、季铵碱)
伯胺:
H3C
NH2
CH3
2-甲基丙胺(异丁胺)
NH2
CH3
NH2 + HCl OH-
-
NH2Cl
氯化苯铵
例:仅用HCl, NaOH, 乙醚能否分离苯酚和苯胺的 混合物?
OH
HCl
NH2 乙醚
OH
醚层
NH3Cl NaOH
水层
NH2
利用苯胺的碱性 还可以利用苯酚的酸性进行分离
课堂练习:
分离苯胺、苯酚和环己醇的混合物
NH2
A
酸化
水相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
OH
1) CHCl3
B
2) NaOH/H2O
OH
C
有机相 HCl/H2O
水相 NaOH A
H2O
有机相
C
2. 胺的亲核性
⑴ 烷基化(与RX反应)
H2N H + C2H5I
C2H5 NH2 C2H5I
(C2H5)2NH C2H5I (C2H5)3N C2H5I (C2H5)4NI
AgOH
(C2H5)4NOH + AgI
HI
(2) 酰基化反应
CH3
Cl
N
CH3
N,N-二甲基对氯苯胺
C6H5CH2N+(C2H5)3Cl-
氯化三乙基苄基铵
二、 胺的性质
(一)物理性质
1. 气味 二甲胺(鱼腥味) 1,4-丁二胺(腐肉胺) 1,5-戊二胺(尸胺)
极臭 有剧毒
2. 沸点:
H
C H 3
H 3 C N H 2H 3 C N C 2 H 5H 3 C N C H 3H 3 C
第10章含氮化合物3 学时
本章学习要求
➢ 掌握各类含氮化合物的命名; ➢ 掌握胺的性质; ➢ 掌握重氮化合物和偶氮化合物的性质; ➢ 了解一般的含氮化合物。
第一节 硝基化合物
一、分类和命名
1. 脂肪族硝基化合物
CH3CH2 NO2
CH3 H3C C NO2
CH3
NO2
硝基乙烷 2-甲基-2-硝基丙烷 硝基环戊烷
酰化试剂:RCOX、(RCO)2O O
O H3C Cl
H-NH2
H3C NH2 O
O H3C O H3C
O
+ H-NH R
H3C NH R
R H-N
R
RR N
O
H3C
R N R
不反应
R
叔胺没有N-氢原子,不发生酰化
课堂习题
O +
H3C Cl
NH2
? CH3CONH6HC5
CH3 (CH3CO)2O + HN
2. 芳香族硝基化合物
Br
CH3
CH3
NO2
O 2N
NO2
NO2
4-硝基溴苯
NO 2
2,4-二硝基甲苯
NO2
2,4,6-三硝基甲苯 (TNT)
二、硝基化合物的性质
1. 还原反应
NO2 R HC
LiAlH4
CH3
NH2 R HC
CH3
NO2 Fe/HCl
NH2
2. 硝基对芳环上邻、对位基团的影响
O
对甲基苯磺酰氯
伯胺 OH 形成均相溶液 仲胺 OH 形成沉淀 叔胺 OH 油状物(不反应)
与Lucas试剂鉴别不同类型的醇类似
用化学方法鉴别下列化合物
NH2
NHCH3 N(CH3)2
A
B
H3C
SO2Cl
NaOH/H2O
C
形成均相溶液 A
生成沉淀
B
分层, 有油状物 C
(4) 与HNO2反应(伯、仲、叔胺有差别)
N HH H
碱性(Lewis碱),亲核性
1. 碱 性
+ NH3 H+
+ RNH2 H+
各类胺的碱性比较:
HNH3+
RNH3 +
(使红色石蕊试纸变蓝)
NH2
NH3
R NH2
芳胺 ﹤ 氨 ﹤ 胺
(芳香胺不能使红色石蕊试纸变蓝) 鉴定胺类物质
脂肪胺比较:(在水溶液中)
C H 3 N H 3CN H 2 H 3CN HC H 3 H 3C C H 3
O H
Mo.Wt 59 b.p 47℃
59
59
36 ℃
3℃
60 97 ℃
(1) 氢键 -O…H > -N…H (2) 伯胺 > 仲胺 > 叔胺
3. 溶解度
伯胺、仲胺、叔胺均可与水形成氢键,低分子量脂肪胺溶 于水, 但芳胺难溶于水。
(二) 化学性质
H NH2
有孤电子对 棱锥形结构 键角接近饱和 N为不等性杂化(sp3)
伯胺:
Cl
OH
+ H2O Cu, 200 atm
Cl O2N
+ H2O
Na2CO3
OH NO2
O2N
Cl NO2 + H2O Na2CO3 O2N
OH NO2
NO2
NO2
第二节 胺 (amines)
一、分类和命名
R HNHRNHRNHRNRRN +R
H H RRR 氨 伯胺 仲胺 叔胺 季铵
注意:
CH3
CH2CH3
? CH 3CON3()C C 2H H 5
酰胺水解(hydrolysis)成酸和胺
O
O
R
C
NR'2
+H2O
H+或OH-
R C OH + R'2NH
应用:有机合成保护氨基
NH2
由 合成
NH2 NO2
(3) 磺酰化(兴斯堡反应 Hinsbeng reactions)
O S Cl H3C O
O S Cl O
苯磺酰氯
对甲苯磺酰氯
伯胺与苯磺酰氯生成的苯磺酰胺可溶于NaOH
H 3CN H 2
SO 2C l
NaOH SO 2N HC H 3
仲胺生成的沉淀不溶解
H3CNH CH3
SO2 Cl
叔胺与酰氯不反应
SO2 N CH3 CH3
SO2 N Na+
H3C
分离、鉴定不同类型胺
O
H3C
S Cl
三乙胺
CH3 N
CH3
CH3 N
CH2CH3
N-甲基-N-乙基环戊胺
CH3 N
CH2CH3
N,N-二甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
季铵盐(碱)的命名与铵盐相似
(CH3CH2)4N Cl
氯化四乙铵
(CH3CH2)3N OH CH3
氢氧化甲基三乙铵
练习:命名下列化合物
NH2
NH2
1,4-萘二胺
邻甲基苯胺
HO
NH2
3-氨基-1-丙醇
NH2
环己胺
H2N
NH2
1,3-丙二胺
OH
3-氨基-1-萘酚
NH2
仲胺:
CH3 NH
CH3
二甲胺
H N
二苯胺
CH3 NH
CH2CH3
甲乙胺
H N
CH3
N-甲基苯胺
叔胺:以胺为母体命名, N上有取代基时在取代
基前加 N- 明确取代基位置
CH2CH3 H3CH2C N
仲﹥伯﹥叔 芳胺比较:
(空间阻碍)
NH2
NH2
NH2
>
>
CH3
NO2
例:
NH3
A
NH
CH2CH3 HN
CH2CH3
B
C
碱性:B > C > A > D
NH2
CH3
D
脂肪胺碱性强弱次序:环状仲胺 > 脂肪仲胺 > 伯胺 > 叔胺
成盐
NH3 + HCl
NH4Cl
氯化铵
CH3 NH2 + HCl
CH3 NH3Cl 氯化甲铵
H3C C CH3
OH
叔丁醇(叔醇)
CH3 H3C C CH3
NH2
叔丁胺(伯胺)
命名
(1) 胺、氨、铵的用法
胺(amine):表示母体 氨(ammonia):表示各类氨基(-NH2)、氨气 铵(ammonium):表示季铵(季铵盐、季铵碱)
伯胺:
H3C
NH2
CH3
2-甲基丙胺(异丁胺)
NH2
CH3
NH2 + HCl OH-
-
NH2Cl
氯化苯铵
例:仅用HCl, NaOH, 乙醚能否分离苯酚和苯胺的 混合物?
OH
HCl
NH2 乙醚
OH
醚层
NH3Cl NaOH
水层
NH2
利用苯胺的碱性 还可以利用苯酚的酸性进行分离
课堂练习:
分离苯胺、苯酚和环己醇的混合物
NH2
A
酸化
水相ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
OH
1) CHCl3
B
2) NaOH/H2O
OH
C
有机相 HCl/H2O
水相 NaOH A
H2O
有机相
C
2. 胺的亲核性
⑴ 烷基化(与RX反应)
H2N H + C2H5I
C2H5 NH2 C2H5I
(C2H5)2NH C2H5I (C2H5)3N C2H5I (C2H5)4NI
AgOH
(C2H5)4NOH + AgI
HI
(2) 酰基化反应
CH3
Cl
N
CH3
N,N-二甲基对氯苯胺
C6H5CH2N+(C2H5)3Cl-
氯化三乙基苄基铵
二、 胺的性质
(一)物理性质
1. 气味 二甲胺(鱼腥味) 1,4-丁二胺(腐肉胺) 1,5-戊二胺(尸胺)
极臭 有剧毒
2. 沸点:
H
C H 3
H 3 C N H 2H 3 C N C 2 H 5H 3 C N C H 3H 3 C
第10章含氮化合物3 学时
本章学习要求
➢ 掌握各类含氮化合物的命名; ➢ 掌握胺的性质; ➢ 掌握重氮化合物和偶氮化合物的性质; ➢ 了解一般的含氮化合物。
第一节 硝基化合物
一、分类和命名
1. 脂肪族硝基化合物
CH3CH2 NO2
CH3 H3C C NO2
CH3
NO2
硝基乙烷 2-甲基-2-硝基丙烷 硝基环戊烷
酰化试剂:RCOX、(RCO)2O O
O H3C Cl
H-NH2
H3C NH2 O
O H3C O H3C
O
+ H-NH R
H3C NH R
R H-N
R
RR N
O
H3C
R N R
不反应
R
叔胺没有N-氢原子,不发生酰化
课堂习题
O +
H3C Cl
NH2
? CH3CONH6HC5
CH3 (CH3CO)2O + HN
2. 芳香族硝基化合物
Br
CH3
CH3
NO2
O 2N
NO2
NO2
4-硝基溴苯
NO 2
2,4-二硝基甲苯
NO2
2,4,6-三硝基甲苯 (TNT)
二、硝基化合物的性质
1. 还原反应
NO2 R HC
LiAlH4
CH3
NH2 R HC
CH3
NO2 Fe/HCl
NH2
2. 硝基对芳环上邻、对位基团的影响
O
对甲基苯磺酰氯
伯胺 OH 形成均相溶液 仲胺 OH 形成沉淀 叔胺 OH 油状物(不反应)
与Lucas试剂鉴别不同类型的醇类似
用化学方法鉴别下列化合物
NH2
NHCH3 N(CH3)2
A
B
H3C
SO2Cl
NaOH/H2O
C
形成均相溶液 A
生成沉淀
B
分层, 有油状物 C
(4) 与HNO2反应(伯、仲、叔胺有差别)
N HH H
碱性(Lewis碱),亲核性
1. 碱 性
+ NH3 H+
+ RNH2 H+
各类胺的碱性比较:
HNH3+
RNH3 +
(使红色石蕊试纸变蓝)
NH2
NH3
R NH2
芳胺 ﹤ 氨 ﹤ 胺
(芳香胺不能使红色石蕊试纸变蓝) 鉴定胺类物质
脂肪胺比较:(在水溶液中)
C H 3 N H 3CN H 2 H 3CN HC H 3 H 3C C H 3
O H
Mo.Wt 59 b.p 47℃
59
59
36 ℃
3℃
60 97 ℃
(1) 氢键 -O…H > -N…H (2) 伯胺 > 仲胺 > 叔胺
3. 溶解度
伯胺、仲胺、叔胺均可与水形成氢键,低分子量脂肪胺溶 于水, 但芳胺难溶于水。
(二) 化学性质
H NH2
有孤电子对 棱锥形结构 键角接近饱和 N为不等性杂化(sp3)
伯胺:
Cl
OH
+ H2O Cu, 200 atm
Cl O2N
+ H2O
Na2CO3
OH NO2
O2N
Cl NO2 + H2O Na2CO3 O2N
OH NO2
NO2
NO2
第二节 胺 (amines)
一、分类和命名
R HNHRNHRNHRNRRN +R
H H RRR 氨 伯胺 仲胺 叔胺 季铵
注意:
CH3
CH2CH3
? CH 3CON3()C C 2H H 5
酰胺水解(hydrolysis)成酸和胺
O
O
R
C
NR'2
+H2O
H+或OH-
R C OH + R'2NH
应用:有机合成保护氨基
NH2
由 合成
NH2 NO2
(3) 磺酰化(兴斯堡反应 Hinsbeng reactions)
O S Cl H3C O
O S Cl O
苯磺酰氯
对甲苯磺酰氯
伯胺与苯磺酰氯生成的苯磺酰胺可溶于NaOH
H 3CN H 2
SO 2C l
NaOH SO 2N HC H 3
仲胺生成的沉淀不溶解
H3CNH CH3
SO2 Cl
叔胺与酰氯不反应
SO2 N CH3 CH3
SO2 N Na+
H3C
分离、鉴定不同类型胺
O
H3C
S Cl