第十章胺类化合物
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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。
第十章 胺
R2NH
2°胺 （仲胺） 3°胺 （叔胺）
R ''' R N R' R '' X
季铵盐
根据N上所连 烃基的数目 R3N
R4N + 4°胺 （季铵)
R''' R N R' R'' OH
季铵碱
脂肪胺
CH3NH2
根据N上所连 烃基的种类
ห้องสมุดไป่ตู้
芳香胺
NH2
芳脂胺
CH2NH2
一元胺
根据分子中 氨基的数目
多元胺
C H C H N H 3 2 2 乙胺
N
NHSO 4
苯重氮氨基苯
苯重氮硫酸盐
（留氮反应） ※ 2.偶联反应
定义： 在低温弱酸、弱碱或中性溶液中， 芳香重氮盐 与芳胺或酚作用生成有色的偶氮化合物的反应。 例：
N C l 2
+-
+
H O A c N ( C H ) 3 3 N a O A c
NN
ANNB 偶氮化合物： A：重氮盐（亲电试剂）称重氮组分
叔胺＞仲胺＞伯胺＞氨
但空间效应
烷基数目的增加，占据了氮原子外围更多的空间， 使质子难于与氮原子接近。使胺的碱性降低。 伯胺＞仲胺＞叔胺
两种效应综合作用的结果：
仲胺＞伯胺＞叔胺
※脂肪族胺碱性都比氨强。
（CH3）2NH > CH3NH2 > （CH3）3N > NH3 > 芳香胺 ？
:
※※其碱性按大小顺序排列如下：
（CH3）2NH > CH3NH2 > （CH3）3N > NH3 >芳香胺
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）。
胺类化合物的结构与性质
胺类化合物的结构与性质胺类化合物是一类重要的有机化合物，其分子结构含有一个或多个氨基（-NH2）官能团。
它们在生物化学、药物化学、有机合成等领域中具有广泛的应用。
本文将就胺类化合物的结构和性质展开探讨。
一、胺类化合物的结构胺类化合物的分子结构中，氨基官能团与碳原子以共价键相连。
根据氨基原子的数量和位置，胺类化合物可以进一步分为三类：一级胺、二级胺和三级胺。
一级胺的分子中含有一个氨基原子，如甲胺（CH3NH2）和乙胺（C2H5NH2）。
二级胺的分子中含有两个氨基原子，如乙二胺（C2H4(NH2)2）和丁胺（C4H9NH2）。
三级胺的分子中含有三个氨基原子，如三甲胺（(CH3)3N）和三乙胺（(C2H5)3N）。
二、胺类化合物的性质1. 水溶性：胺类化合物的水溶性随分子量的增加而增加。
一级胺和二级胺可以与水形成氢键，因此水溶性较好。
而三级胺不具备代表性的氢键结构，其水溶性较差。
2. 碱性：由于氨基的存在，胺类化合物表现出一定的碱性。
一级胺和二级胺在水溶液中可以参与酸碱反应，与弱酸生成盐。
三级胺则不能参与酸碱反应，因为它的三个氨基原子全部被烷基或芳香基取代。
3. 氨基氢的活性：胺类化合物的氨基氢具有较强的活性，可被酸、卤素或氧化剂直接取代或氧化，发生不同类型的化学反应。
三、胺类化合物的应用1. 生物化学：胺类化合物在生物体内起着极其重要的作用。
例如，在蛋白质、核酸和维生素等生物大分子中，都存在着胺基。
它们的氨基功能团是蛋白质折叠和结构稳定性的关键要素。
2. 药物化学：许多药物中含有胺基官能团，这是因为胺基官能团可以改变药物的溶解度、吸收性和生物利用度等性质。
例如，普通的抗组胺药物就是基于胺基官能团设计和制造的。
3. 有机合成：胺类化合物作为有机合成中的重要底物或中间体，广泛应用于各种有机合成反应中。
例如，它们可以通过烷基卤化物与氨气反应制备；也可通过Mannich反应、Gabriel合成等方法进行合成。
有机化学11胺与酰胺
RNH2 R’X RNHR’ R’X RR’2N R’X RR’3N+X-
伯胺
仲胺
叔胺
季铵盐
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。
烷基化后，碱性增强，再次烷基化容易。
3、酰化、Hinsberg反应
伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生
3、酰胺的化学性质
1）酰胺的酸碱性； 2）与亚硝酸反应； 3）还原反应； 4）霍夫曼降级反应。
本章思考题和作业
一、习题：10.1，10.4； 二、习题：10.3； 作业：习题： 10.2，10.5，10.6，10.7。
季铵碱为强碱，其碱性与氢氧化钠或 氢氧化钾相当。卤化季铵盐的水溶液用氧 化银处理时则生成季铵碱。
R 4 N + C l+A g 2 OH 2 OR 4 N + O H+ A g C l
比较碱性（给电子能力）：
（1）芳胺 < NH3 < 脂肪胺 （2）脂肪胺：
气态：NH3<CH3NH2<(CH3)2NH<(CH3)3N 水溶液： NH3< (CH3)3N < CH3NH2
2、胺的命名
❖简单的胺：用“胺”作官能团，把它所含烃基 的名称和数目写在前面，按简单到复杂先后列出， 后面加上“胺”字。
CH3 N
CH2CH3
甲(基)乙(基)环丙胺
❖复杂的胺：作为烃类的衍生物来命名
❖季铵化合物：作为铵的衍生物来命名
氢氧化四甲铵
溴化四乙铵
§1.3 胺的物理性质
低级脂胺是气体或易挥发的液体，具有难闻的臭 味。高级胺为固体。胺的沸点比分子量相近的烃类 高，但比醇或羧酸的沸点低。叔胺氮原子上无氢原 子，分子间不能形成氢键，因此沸点比其异构体的 伯、仲胺低。伯、仲、叔胺都能与水分子形成氢键， 低级的胺易溶于水。胺的溶解度随分子量的增加而 迅速降低，从6个碳原子的胺开始就难溶于水。一 般胺能溶于醚、醇、苯等有机溶剂。
有机化学之胺类化合物-文档资料
C H 3 N H C 5 2
+
C H 3
+ N p h C H 2 5 C H = C H C H 2 2
p h C H C H = C H 2 2
芳香胺
N
H H
N原子在SP3与SP2杂化之间,为不等 性的sp3杂化。其弧对电子与大π键 可以达到某种程度上的共轭,C-N键 具有部分双键的性质。
+ R N H + O H 3
胺的碱性较弱，其盐与氢氧化钠溶液作用时，释放出游离胺。
R NH Cl + N a O H 3
R N H + C l+ H O 2 2
胺的碱性强弱
A、碱性强度：脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
C H N H 3 2
PKb
(C H )2 N H 3 3 .2 7 N H 2 1 3 .0
C H C H O C H C H C H C H ) N HC H C H C H C H O H 3 2 2 3 ( 3 2 2 3 2 2 2
o 3 4 . 5 C o 5 6 C o 1 1 7 C
4 炭原子数目相同，沸点 伯胺>仲胺>叔胺.
5 溶解度：低级胺（C6～C7）能溶于水，溶解度略大于相应 的醇。随分子量的增加，溶解度降低，高级胺不溶于水。
C H C H C H C H C H C H C H 3 2 2 2 2 3 N H C H C H 2 3
3-(N-乙氨基)庚烷
ON H C H C C H C C H 3 2 3
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O H N 2 C O C H 2 5
4-亚氨基-2-戊酮
对氨基苯甲酸乙酯
+
C H 3
+ N p h C H 2 5 C H = C H C H 2 2
p h C H C H = C H 2 2
芳香胺
N
H H
N原子在SP3与SP2杂化之间,为不等 性的sp3杂化。其弧对电子与大π键 可以达到某种程度上的共轭,C-N键 具有部分双键的性质。
+ R N H + O H 3
胺的碱性较弱，其盐与氢氧化钠溶液作用时，释放出游离胺。
R NH Cl + N a O H 3
R N H + C l+ H O 2 2
胺的碱性强弱
A、碱性强度：脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
C H N H 3 2
PKb
(C H )2 N H 3 3 .2 7 N H 2 1 3 .0
C H C H O C H C H C H C H ) N HC H C H C H C H O H 3 2 2 3 ( 3 2 2 3 2 2 2
o 3 4 . 5 C o 5 6 C o 1 1 7 C
4 炭原子数目相同，沸点 伯胺>仲胺>叔胺.
5 溶解度：低级胺（C6～C7）能溶于水，溶解度略大于相应 的醇。随分子量的增加，溶解度降低，高级胺不溶于水。
C H C H C H C H C H C H C H 3 2 2 2 2 3 N H C H C H 2 3
3-(N-乙氨基)庚烷
ON H C H C C H C C H 3 2 3
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O H N 2 C O C H 2 5
4-亚氨基-2-戊酮
对氨基苯甲酸乙酯
胺类化合物
R N
3 3 1 3
R
R2
R
N
R2
N
R
R1
S
R2
R
8
若限制这种翻转就能够得到两种对映体。1944年
Prelog就将 Troger碱 拆分得到其左旋体和右旋体。
N CH3
N CH3
Troger碱
在季铵盐中若氮上连的四个基团不同时，可以拆开 成对映异构体：
CH3 N C6H5 C2H5 CH2CH=CH2 C6H5 CH2=CHCH2 CH3 N C2H5
NH2
+
NH2
+
H
H
H
H
NH2
- 2H+
NH2 H2N NH2
29
四、 腈、酰胺、肟的还原的还原
1、腈的还原 腈含有不饱和的基团氰基，可通过催化氢化或四氢 铝锂还原得到伯胺：
RX + NaCN
2NaCN
R—C
N
LiAlLi 或H2/Ni
NH3
R—CH2NH2
Cl(CH2)4Cl
NC(CH2)4CN
CH3CH2CH2CH2 N
N-丁基六氢吡啶 （叔胺） 34
特殊还原试剂氰基氢硼化钠：
NaBH3CN～ROH溶液。它的还原能力比硼氢化
钠弱，用这种还原剂还原，只还原中间产物不 还原醛、酮：
C6H5CHO + CH3CH2NH2 NaBH3CN CH3OH C6H5CH2NHCH2CH3
N-乙基苄基胺
利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化反应来制备一级胺，称 为盖布瑞尔合成法。
O O O NH3 O NH O KOH O N-K+ R——X O
COOH COOH O H2N-NH2 O NH NH
3 3 1 3
R
R2
R
N
R2
N
R
R1
S
R2
R
8
若限制这种翻转就能够得到两种对映体。1944年
Prelog就将 Troger碱 拆分得到其左旋体和右旋体。
N CH3
N CH3
Troger碱
在季铵盐中若氮上连的四个基团不同时，可以拆开 成对映异构体：
CH3 N C6H5 C2H5 CH2CH=CH2 C6H5 CH2=CHCH2 CH3 N C2H5
NH2
+
NH2
+
H
H
H
H
NH2
- 2H+
NH2 H2N NH2
29
四、 腈、酰胺、肟的还原的还原
1、腈的还原 腈含有不饱和的基团氰基，可通过催化氢化或四氢 铝锂还原得到伯胺：
RX + NaCN
2NaCN
R—C
N
LiAlLi 或H2/Ni
NH3
R—CH2NH2
Cl(CH2)4Cl
NC(CH2)4CN
CH3CH2CH2CH2 N
N-丁基六氢吡啶 （叔胺） 34
特殊还原试剂氰基氢硼化钠：
NaBH3CN～ROH溶液。它的还原能力比硼氢化
钠弱，用这种还原剂还原，只还原中间产物不 还原醛、酮：
C6H5CHO + CH3CH2NH2 NaBH3CN CH3OH C6H5CH2NHCH2CH3
N-乙基苄基胺
利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化反应来制备一级胺，称 为盖布瑞尔合成法。
O O O NH3 O NH O KOH O N-K+ R——X O
COOH COOH O H2N-NH2 O NH NH
有机化学~10.含氮化合物
N(CH3)2
NaNO2, HCl
NaNO2, HCl
成盐(无现象)
ON
N(CH3)2
绿色固体
小结: 小结
①脂肪胺 RNH2 R2NH R3N
HNO2
RN2+ClR2N-N=O
R+ + N2 + Cl-
N-亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物
R3N 不反应 用于鉴别三种不同结构的脂肪胺
氯化苯铵 氯化苯铵
2-
(C2H5NH3)2SO4
硫酸二乙铵 硫酸二乙铵 氢氧化三甲乙铵 氢氧化三甲乙铵
(CH3)3NCH2CH3OH
10.1.2 胺的结构
N原子: 1s22s22px12py12pz1 原子: 原子 氨或脂肪胺分子： 氨或脂肪胺分子： • 氮原子 sp3 杂化 • N－H 或 N－C σ–键的形成 － － 键的形成 • 孤对电子占有 一个 3 轨道 一个sp • 氨或胺分子的几何构型为 三角棱锥形，键角约为109.5° 三角棱锥形，键角约为 °
伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成3根 伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成 根和2根氢键 根氢键
•溶剂化程度与 溶剂化程度与 稳定性： 稳定性： R2NH + H2O R2N+H2 + OH•从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑 •从溶剂化效应考虑：烷基越多碱性越弱。 从溶剂化效应考虑： 从溶剂化效应考虑 烷基越多碱性越弱。
N CH3
CHOHCHCH3 NHCH3
H OOCCH
l-麻黄碱 麻黄碱(1R,2S) 麻黄碱
阿托品
CH2OH
10.1.1 胺的分类和命名
NaNO2, HCl
NaNO2, HCl
成盐(无现象)
ON
N(CH3)2
绿色固体
小结: 小结
①脂肪胺 RNH2 R2NH R3N
HNO2
RN2+ClR2N-N=O
R+ + N2 + Cl-
N-亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物
R3N 不反应 用于鉴别三种不同结构的脂肪胺
氯化苯铵 氯化苯铵
2-
(C2H5NH3)2SO4
硫酸二乙铵 硫酸二乙铵 氢氧化三甲乙铵 氢氧化三甲乙铵
(CH3)3NCH2CH3OH
10.1.2 胺的结构
N原子: 1s22s22px12py12pz1 原子: 原子 氨或脂肪胺分子： 氨或脂肪胺分子： • 氮原子 sp3 杂化 • N－H 或 N－C σ–键的形成 － － 键的形成 • 孤对电子占有 一个 3 轨道 一个sp • 氨或胺分子的几何构型为 三角棱锥形，键角约为109.5° 三角棱锥形，键角约为 °
伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成3根 伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成 根和2根氢键 根氢键
•溶剂化程度与 溶剂化程度与 稳定性： 稳定性： R2NH + H2O R2N+H2 + OH•从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑 •从溶剂化效应考虑：烷基越多碱性越弱。 从溶剂化效应考虑： 从溶剂化效应考虑 烷基越多碱性越弱。
N CH3
CHOHCHCH3 NHCH3
H OOCCH
l-麻黄碱 麻黄碱(1R,2S) 麻黄碱
阿托品
CH2OH
10.1.1 胺的分类和命名
第十章-胺
芳香族重氮盐的反应（ ） 芳香族重氮盐的反应（3）
仲胺与亚硝酸的反应
N-亚硝基苯胺为黄色油状液体或固体，致癌 亚硝基苯胺为黄色油状液体或固体， 亚硝基苯胺为黄色油状液体或固体 分离提纯胺
叔胺与亚硝酸的反应
脂肪族叔胺与亚硝酸形成不稳定的盐 芳香胺与亚硝酸反应， 芳香胺与亚硝酸反应，在苯环上引入 亚硝基
2009有机化学联考辅导 有机化学联考辅导--3 有机化学联考辅导
十、胺 十一、 十一、杂环化合物 十二、 十二、糖类 十三、氨基酸、 十三、氨基酸、肽 十四、 十四、脂类
第十章 胺
10.1 10.2 10.3 10.4 胺的分类 胺的命名 胺的物理性质 胺的结构与化学性质
10.1 胺的分类
1、根据氢被烃基取代的个数分为： 、根据氢被烃基取代的个数分为： 伯胺 R-NH2 仲胺 R2NH 叔胺 R3N 季铵 R4N+Cl2、根据氮原子上相连的烃基种类分为： 、根据氮原子上相连的烃基种类分为： 脂肪胺 RCH2NH2 芳香胺 3、根据分子中含氨基的数目分为： 、根据分子中含氨基的数目分为： 一元胺、二元胺、三元胺、 一元胺、二元胺、三元胺、多元胺
3-乙基 乙基-1-(N-甲基 氨基 甲基)氨基 乙基 甲 基戊烷
含有高级官能团的胺的命名方法 对于有高级官能团或碳链复杂的胺， 对于有高级官能团或碳链复杂的胺，把氨 基作为取代基， 基作为取代基，先出现的官能团为母体 官能团高低顺序： 官能团高低顺序： 羧酸>磺酸 磺酸>酯 酰氯、酰胺>腈 醛酮 醛酮> 羧酸 磺酸 酯、酰氯、酰胺 腈>醛酮 醇 炔烯>胺 醚 烷 酚>炔烯 胺>醚>烷 炔烯 只作为取代基的官能团： 只作为取代基的官能团： -X,-NO2, -NO, -N2+等
胺盐和四级铵化合物的命名
芳香胺与亚硝酸的反应
ArNH2
NaNO2, HCl 0-5oC
[Ar-NN]Cl-
+
醇、烯、卤代烃等的混合物
发生取代反应制备ArX, ArCN, ArOH, ArSH, ArH, Ar-Ar 与脂肪胺类似
2o胺
R2NH NaNO2, HCl [R2N-N=O]
SnCl2, HCl
N-亚硝基二级胺
R2NH
[CH3CH2N (CH3)3]OH [RCHN+(CH3)3]OH CH3
+
o - 100-200 C o
CH2
CH2 + (CH3)3N + H2O CH2 + (CH3)3N + H2O
胺 三级胺 水
- 100-200 C
RCH
烯烃
不生成烯烃的情况：
(CH3)3NOH
100-200 oC
(CH3)3N + CH3OH
+
已拆分出一对对映体。
2、胺的碱性
（1）产生碱性的原因： N上的孤对电子 （2）判别碱性的方法： 碱的pKb；
（3）影响碱性强弱的因素：
电子效应：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 空间效应：1o胺 > 2o胺 > 3o胺 溶剂化效应：NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺 综合上述各种因素， 在水溶液中，胺的碱性强弱次序为：
CH 2CH 3 CH 3CH 2-N-CH2CH3 Br CH 2CH 3
+
CH3CH2NH2 HOAc ethylamine acetate
乙胺醋酸盐
CH 2CH 3 CH 3CH 2-N-CH2CH3 OH CH 2CH 3
含氮有机化合物和杂环
NO2
Fe / HCl 或Sn / HCl
NH2
12
2. 腈和酰胺的还原
RCN
H2 / Pt LiAlH4
RCH2NH2
O H3C C NH 2
H2/Ni
CH3CH2NH2
13
3. Hofmann降解反应
O R C NH2
Br2 / NaOH or Cl2 / NaOH
RNH2 + NaBr + Na2CO3
O
CH3CCl
NO 2
NHCOCH 3
HNO3 / H2SO4
NHCOCH 3
H2O / OH-
NH 2
NO 2
NO 2
21
4. 与亚硝酸反应
拓展
亚硝酸钠
亚硝酸钠是一种有毒的氧化剂，大量进入血液
后，将血红蛋白中的二价铁氧化为三价铁，形成高 铁血红蛋白血症，失去携氧能力，造成机体组织细 胞缺氧症状，严重影响中枢神经系统，可引起呼吸 困难、循环衰竭。在腌咸肉或加工熟食卤味时，有 时为了使肉色鲜红而加入亚硝酸盐，如加入过量， 同样会引起中毒。另外，食用富含亚硝酸盐的食物 还与一些肿瘤发生有关。据调查发现,食管癌高发 区居民食腌菜者较普遍,食管癌的发病率与食腌菜 量相关，在这些腌制的咸菜中含有大量的亚硝酸盐。
第十章 含氮有机化合物
1
胺
含
氮 重氮化合物、偶氮化合物
有
机 酰胺
化
合 物
含氮杂环
生物碱
2
第一节 胺 一. 胺的分类和命名
1.分类
3
名称 伯胺 仲胺 叔胺 季铵盐 季铵碱
分子式
RNH2 R2NH R3N R4N+XR4N+OH-
有机化学中的胺类化合物
有机化学中的胺类化合物胺类化合物是有机化学中一类重要的化合物，其分子中含有氮原子和碳氢键。
胺类化合物广泛存在于自然界中，也是许多生物活性分子和药物的重要组成部分。
本文将详细介绍胺类化合物的分类、性质以及在实际应用中的重要作用。
一、胺类化合物的分类胺类化合物根据氮原子的取代情况可以分为三类：一级胺、二级胺和三级胺。
1. 一级胺：在一级胺中，氮原子连接着一个碳原子和两个氢原子，它们的一般分子结构可以表示为R-NH₂，其中R代表有机基团。
一级胺可进一步细分为脂肪胺、芳香胺和脂肪芳香胺。
2. 二级胺：二级胺中，氮原子连接着两个碳原子，它们的一般分子结构可以表示为R₂NH。
与一级胺类似，二级胺也可以分为脂肪二胺、芳香二胺和脂肪芳香二胺。
3. 三级胺：三级胺中，氮原子连接着三个碳原子，它们的一般分子结构可以表示为R₃N。
同样地，三级胺也可以分为脂肪三胺、芳香三胺和脂肪芳香三胺。
二、胺类化合物的性质胺类化合物具有许多独特的性质和化学反应。
1. 亲碱性：由于氮原子上的孤电子对，胺类化合物表现出亲碱性。
它们可以与酸反应，形成胺盐，并释放出质子。
2. 氢键形成：胺类化合物中的氮原子可以与氢原子形成氢键。
这种氢键对于化合物的结构和性质具有重要的影响。
3. 氧化性和还原性：胺类化合物可以发生氧化和还原反应。
一级胺可以氧化为亚硝胺和亚胺，而二级胺可以氧化为亚胺。
而对于一些具有还原性的试剂，胺类化合物也可以被还原成相应的胺。
三、胺类化合物的应用由于胺类化合物具有多样的结构和性质，它们在各个领域中都有广泛的应用。
1. 药物化学：许多重要的药物中含有胺类结构。
如肌肉松弛剂中的氨曲南、抗生素中的青霉素以及抗抑郁药物中的丙咪嗪等等。
通过合理设计和合成胺类结构，可以开发出更安全和更有效的药物。
2. 高分子化学：胺类化合物在高分子材料的合成中扮演着重要的角色。
例如，聚胺和多胺可以与多酸反应形成聚离子复合物，从而改变材料的性质和用途。
3. 农业化学：胺类化合物在农业领域中也有广泛的应用。
02-胺类化合物课件
NH2 +H2SO4
NH2·H 2SO4
（二）胺的烷基化
.. RNH2+RCH2Cl
[RNH2CH2R]+Cl-NaOH RNHCH2R 仲胺
RCH2Cl [RNH(CH2R)2]+Cl- NaOH [RN(CH2R)3]+Cl- 季铵盐
RN(CH2R)2 叔胺
(三) 胺的酰基化 OO
R-NH-H + R-C-—O-CCl-R
CH3CH2-NH-C2-HC2HC2HC3H3 CH2CH3
注意与伯、仲、叔醇的区别
2、命名
①简单胺——根据烃基
CH3–NH2 甲胺 CH3– NH–C2H5 甲乙胺 (CH3)2–N–C2H5 二甲乙胺
②芳香胺——以苯胺为母体
–NH2
–NH–CH3
苯胺
N-甲基苯胺
③复杂胺——以烃为母体
CH3–CH–CH2–CH–CH3
气相中 (C2H5)3N＞(C2H5)2NH＞C2H5NH2 ＞NH3
B.溶剂化效应的影响 在水中，叔胺的碱性反而较弱
pKb 3.06
3.25
3.36
(C2H5)2NH > (C2H5)3N > C2H5NH2
水中
取决于氮原子上电子密度的大小和它们与质 子结合后生成的铵离子是否易于溶剂化（N上H 多→溶剂化强→氨离子稳定→碱性强）
00C ROH＋N ↑＋H O
2
2
R+
烯烃
RCl
ArNH2
NaNO2， HCl
00C
重氮化反应
[ArN N]+Cl- +NaCl＋H2O
（五）氧化反应：芳胺很容易被氧化，其过程复杂。
chap13-2 胺类化合物
S.N., 对氨基苯磺酰胺
S.D., 磺胺嘧啶
NH H2N SO2 NH C NH2
O H2N SO2 NH H3C CH3
S.G.,磺胺胍，治肠炎
S.I.Z., 磺胺异恶唑
（3）与亚硝酸的反应
重氮化反应
NH2
0~5℃
N2 Cl
+
-
+ NaNO2 +
芳香伯胺
N2 Cl
+ -
HCl
+ NaCl
重氮盐
腙
Gabriel 伯胺合成法（请结合上节课内容学习）
O KOH NH or K2CO3 O O N K O R X 或 R OTs
SN2机理
邻苯二甲酰亚胺
O NH2NH2 （肼解） N R O R NH2
O R OTs ＝ R O S O CH3
或水解
对甲苯磺酸酯
酰胺的 Hofmann 降解（ Hofmann重排）（新内容）
作 用 修饰胺类药物
NH2
NHCOCH3
乙酰化
(RCO)2O
OH
OH
对氨基苯酚
解热镇痛，但毒副作用大
对乙酰氨基苯酚 （扑热息痛）
增强疗效，降低毒副作用
胺与磺酰氯的反应（补充内容）
磺酰氯:
性质类似酰氯
比酰氯稳定（在水中有一定的稳定性）
O R' S O NHR + HCl
+ O R S O Cl
CH3
H3C
芳胺和脂肪胺的结构比较
N H
脂肪胺R—NH2
H
芳胺 Ar—NH2
—NH2
反应中心 碱 性
是吸电基
第10章胺类药物的分析
（二）亚硝酸钠滴定法
盐酸克仑特罗结构中具有芳伯氨基，在酸性溶液中 可与亚硝酸钠反应，可用亚硝酸钠滴定法测定其含量.
示 例
取盐酸克仑特罗约0.25g，精密称定，臵100ml烧杯中，加盐 酸溶液（1→2）25ml使溶解，再加水25ml，照永停滴定法，用亚 硝酸钠滴定液（0.05mol/L）滴定。每1ml亚硝酸钠滴定液 （0.05mol/L）相当于15.68mg的盐酸克仑特罗。
第一节
苯乙胺类药物分析
一、典型药物结构 二、性质
三、鉴别试验
四、杂质检查
五、含量测定
一、典型药物结构
HO HO H OH H N
H OH HO
CH3
HO
NH2 HO ，
O HO H HO H O OH ，H2O
HO OH
OH
H N
CH3 ，HCl CH3
肾上腺素
重酒石酸去甲肾上腺素
盐酸异丙肾上腺素
（1）基本原理
Br HO CH CH NH2 OH CH3 HO 3Br2 Br Br2 I2 2 KI 2 Na2S2O3 2 KBr 2 NaI I2 Na2S4O6 CH CH NH2 OH CH3 Br
3 HBr
（2）测定方法
示 例 重酒石酸间羟胺的含量测定
取本品约0.1g，精密称定，臵碘瓶中，用水40ml使溶解，精密 加溴滴定液（0.05mol/L）40ml，再加盐酸8ml，立即密塞，放臵15 分钟，注意微开瓶塞，加碘化钾试液8ml，立即密塞，振摇，用少量 水冲洗碘瓶的瓶塞和瓶颈，加三氯甲烷1ml，振摇，用硫代硫酸钠滴 定液（0.1mol/L）滴定，至近终点时，加淀粉指示液，继续滴定至 蓝色消失，并将滴定结果用空白试验校正。每1ml溴滴定液 （0.05mol/L）相当于5.288mg的C9H13NO2· C4 H6O 6。
10第十章 胺
在适当的条件下,重氮盐与芳胺或酚类作用,生成 有颜色的偶联化合物,这个反应称为偶联反应.
N2Cl +
OH 弱 碱。性
0C
NN
OH
N2Cl +
对羟基偶氮苯（桔黄色）
弱
N(CH3)2
碱。性
0C
NN
N(CH3)2
对二甲氨基偶氮苯（黄色）
N2 +OH
N N OH
重氮盐(PH=9~10)
N N O +H
重氮酸盐(PH=11~13)
CH3COOH +
HOCH2CH2N(CH3)3OH
OH OH
αβ CH2CH2NH
副交感神经系统中是乙酰胆碱；
COOH
OH COOH
HO
CH2 CH NH2酪氨酸羟化酶 HO
CH2 CH NH2
多巴脱羧酶 HO
OH CH2 CH NH2 多巴胺- β-羟化酶
OH OH
HO
苯乙醇胺氨位甲基转移酶
CH2 CH NH2
石河子大学医用有机化学课件
第十章 胺
一、胺的结构、分类和命名
（一）结构
SP3不等性杂化（棱锥形）
..
N
H(R'')
R H(R')
பைடு நூலகம்..
N H(R'') H(R')
（二）分类 1. N所连烃基的种类
脂肪 胺
芳香胺
R NH2
NH2
2. NH3中被取代H的数目
伯胺
R NH2
仲胺
R NH R
叔胺
R NR
COOCH2CH2N(C2H5)2+HCl
第十章胺类化合物
CO(NH2)2 + HNO3 ——> CO(NH2)2 ·HNO3 (2) 水解反应： CO(NH2)2 + H2O
HCl D NaOH D
白色 硝酸脲
CO2 2 NH3
+ 2 NH4Cl + Na2CO3
酶
CO2 + 2 NH3
(3) 与亚硝酸反应
定量测定尿素的方法之一。
H2N-CO-NH2 + HNO2 ——> CO2 + (4) 缩二脲的生成和缩二脲反应
CH3
甲乙胺
H3C
N
CH2CH3
二甲乙胺
芳胺仲胺和芳香叔胺以苯胺为母体，脂肪 烃基为取代基。命名时再在氮原子上所连取代 基名称前标上“N-”或“N,N-” ，表示此取代基 是直接连在氮原子上。
CH2CH3
N CH3 H
N
CH3
N-甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
2.复杂的胺 以烃为母体,氨基（ - NH2 ）或烃氨基（ NHR、-NR2）作为取代基。
NH2
③
④ (CH3)4N+OH-
胺有碱性，遇酸能形成盐。
RNH2 + HCl
成盐反应的应用 1. 用于分离提纯
RNH2 HCl RNH3Cl
溶于水
+ -
RH3N +Cl -
NaOH
RNH2 + H2O + NaCl
不溶于水 溶于水
不溶于水
2. 在制药工业上的应用
H2N COOCH2CH2N(C 2H5)2 + HCl 普鲁卡因 H2N COOCH2CH2N(C 2H5)2· HCl 盐酸普鲁卡因
伯胺
HCl D NaOH D
白色 硝酸脲
CO2 2 NH3
+ 2 NH4Cl + Na2CO3
酶
CO2 + 2 NH3
(3) 与亚硝酸反应
定量测定尿素的方法之一。
H2N-CO-NH2 + HNO2 ——> CO2 + (4) 缩二脲的生成和缩二脲反应
CH3
甲乙胺
H3C
N
CH2CH3
二甲乙胺
芳胺仲胺和芳香叔胺以苯胺为母体，脂肪 烃基为取代基。命名时再在氮原子上所连取代 基名称前标上“N-”或“N,N-” ，表示此取代基 是直接连在氮原子上。
CH2CH3
N CH3 H
N
CH3
N-甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
2.复杂的胺 以烃为母体,氨基（ - NH2 ）或烃氨基（ NHR、-NR2）作为取代基。
NH2
③
④ (CH3)4N+OH-
胺有碱性，遇酸能形成盐。
RNH2 + HCl
成盐反应的应用 1. 用于分离提纯
RNH2 HCl RNH3Cl
溶于水
+ -
RH3N +Cl -
NaOH
RNH2 + H2O + NaCl
不溶于水 溶于水
不溶于水
2. 在制药工业上的应用
H2N COOCH2CH2N(C 2H5)2 + HCl 普鲁卡因 H2N COOCH2CH2N(C 2H5)2· HCl 盐酸普鲁卡因
伯胺
有机化学之胺类化合物
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
NH2 NH2
NO2
NH2 CH3COCl
NHCOCH3 HNO3
NHCOCH3 H2O H+ NO2
NH2
NO2
重排对位引入亚硝基
ON
N(CH3)2 (绿色结晶)
6) 胺的氧化（胺易被氧化）
1脂肪伯胺被氧化得到肟
R CH2NH2 H2O2 R CH N OH
2脂肪仲胺被氧化得到羟胺 H2O2 R2NH R2N 3脂肪叔胺被氧化得到氧化胺
N(CH3)2 + H2O2
OH
N+(CH3)2 O-
（氧化胺）
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醌。
2反应中释放出的仲胺可继续，作为亲核试剂发生SN2反应， 直至生成季铵盐。
(CH3CH2)2 NH CH3CH2I (CH3CH2 )2NH I
+ -
NH3
(CH3CH2)3N
NH4I
.................................
总之，反应得到的是混合物，一般用于制备的意义不大。在实 际中，可通过控制反应物的量来控制生成物。
CH3CH2OCH2CH3 34.5oC (CH3CH2)2NH 56oC CH3CH2CH2CH2OH 117oC
4 炭原子数目相同，沸点 伯胺>仲胺>叔胺.
5 溶解度：低级胺（C6～C7）能溶于水，溶解度略大于相应 的醇。随分子量的增加，溶解度降低，高级胺不溶于水。
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N CH3 H
CH2CH3
N CH3
N-甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
第十章胺类化合物
2.复杂的胺
以烃为母体,氨基（ - NH2 ）或烃氨基（ -
NHR、-NR2）作为取代基。
CH3CHCH2CH2CH2CH3
NH2
2-氨基己烷
5-甲基-2-氨基己烷
第十章胺类化合物
3.季铵类化合物的命名
与无机铵类化合物命名相类似。
二甲胺
(CH3) 2NH
三甲胺
(CH3) 3N
乙胺
C2H5NH2
二乙胺
(C2H5) 2NH
三乙胺
(C2H5)3N
苯胺
C6H5NH2
N－甲基苯胺 C6H5NHCH3 N,N－二甲基苯胺第十C章6胺H类5化N合物H(CH3)2
pKb值 9.24 3.34 3.27 4.19 3.36 3.05 3.25 9.40 9.60 9.62
四 物理性质
1. 状态：甲胺、二甲胺、三甲胺是气体。 低级胺是液体，高级胺是固体。 芳胺是高沸点液体或低熔点固体
2. 气味：有氨的刺激性气味及腥臭味。
3. 沸点：比相应的醇、酸低，并伯胺 〉仲胺 〉叔胺
正丙胺、甲乙胺、三甲胺的沸点分别为49℃、35℃、3℃。
4. 水溶性：低级易溶于水，随烃基的增大，水溶解度 降低。
将负离子和取代基的名称放在“铵”字 前
NH4Cl 氯化铵 NH4OH 氢氧化铵
季铵盐: CH2CH3N+(CH3)3Cl– 氯化三甲基乙铵
季铵碱: (CH3CH2)4N+OH-
氢氧化四乙铵
第十章胺类化合物
“氨”、“胺”、“铵”在《有机化学》中的 区别：
➢表示基团时用“氨”，—NH2（氨基）NH3（氨） ➢表示氨的烃基衍生物时用“胺”表示；
A 、电子效应
脂肪胺中由于烃基的＋I诱导效应，使 N原子上的电子云密度增高，N原子接受质 子的能力增强，故脂肪胺的碱性强于NH3。
胺的碱性强弱顺序为： 叔胺＞仲胺＞伯胺 ＞ NH3
C H 3
C H 3
H 3C N ＞H N C H 3
＞H 2N C H 3 ＞
C H 3
第十章胺类化合物
B 、溶剂化效应
5. 毒性：芳胺的毒性很大
第十章胺类化合物
五 胺的化学反应
1、 碱性与成盐反应
胺的氮原子上有孤对电子，能结合水中的 质子，胺显碱性。
R N H 2 + H 2 O
R N H 3 + + O H -
H+
N
Kb=[RN[R3H+N][2O H] -H]
第十章胺类化合物
名称
化学式
氨 甲胺
NH3 CH3NH2
an ilin e
cyclop ro
(CH3)2NH
CH3CH2 3 N
二甲胺
三乙胺
第十章胺类化合物
仲胺和叔胺，当烃基不同时，把简单的 写在前面,复杂的写在后面。
CH3NHCH2CH3
甲乙胺
CH3
H3C N CH2CH3
二甲乙胺
第十章胺类化合物
芳胺仲胺和芳香叔胺以苯胺为母体，脂肪 烃基为取代基。命名时再在氮原子上所连取代 基名称前标上“N-”或“N,N-” ，表示此取代基 是直接连在氮原子上。
使芳胺C—N键具有部分双键的性质。
第十章胺类化合物
如果N原子上连有三个不同基团的化合物存在 着对映体，理论上可以分离出左旋体和右旋体。
C2HH 5 NCH3
CH3NHC2H5
但简单胺易发生对映体的互相转变.
故很难拆分得到其左旋体和右旋体
sp3
C2H5HNCH3
C2H5 N CH3 H
sp2 第十章胺类化合物
CH3
伯胺
第十章胺类化合物
伯、仲、叔胺的区别与伯、仲、叔醇不同.
C H 3 C H 2 C H 2 N H 2 C H 3 C H 2 C H 2 O H
伯胺
伯醇
C H 3 C H 2 N H C H 2 C H 3 CH3CHCH3 仲醇
仲胺
OH
CH3CH2NCH2CH3 叔胺 CH2CH3
CH3 C H 3C C H 3
C2H H5NCH3
sp3
如果氮原子上连有的四个不同的基团若能制约或限 制对映体的互相转变，那么，这对对映体就应该可以 拆分，如：季铵盐、氧化胺等手性化合物就可以拆分 成一对较为稳定的对映体。
CH3 N+ C2H5
= CH2 CHCH2 C6H5
CH3
+N
C2H5
= C6H5
CH2CHCH2
第十章胺类化合物
孤电子对使胺具有亲核性、碱性
第十章胺类化合物
苯胺的结构
··
N
既不是纯粹的p轨道,也 不是纯粹的sp3轨道.N的 杂化介于sp2~sp3.
H
H
苯胺分子中，H－N－H 的键角是 113.9° ， H－N－H 平面 和苯环平面的夹角是39.5°。说 明苯胺分子中N原子的孤对电子和苯环的大键形
成了p－π共轭，使N原子上的电子云密度降低。
胺在水中的碱性还取决于铵离子的稳定性， 而铵离子上的H越多，溶剂化效应越大，铵离子 的电荷越分散，形成的铵正离子就越稳定。
H H
HOH H
H OH
H
OH
叔醇
第十章胺类化合物
2.以烃基不同
CH3CH2NH2
脂肪胺 CH 3CH 22N H CH3CH23N
芳香胺
-NH2 -NH-CH3 -N(CH3)2
3.以氨基数目 (－NH2)
一元胺 CH3CH2NH2 多元胺第H 十章2 胺N 类C 化合H 物2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
CH3-NH2（甲胺）
➢表示季铵类时用“铵” ，季铵盐和季铵碱。
3相似，N原子采用不等性 sp3杂化，分子呈棱锥形, 含孤电子对的sp3 轨道在棱锥形的顶端。
N H
H 107oH
N
H3C112.9o
H H105.9o
N
H3C
CH3
108o CH3
氨
甲胺
三甲胺
二、胺的命名
1.简单胺的命名： 在烃基的名称后加“胺”，命名为“某胺”。
仲胺和叔胺，当烃基相同时，在烃基名称前 加“二”或“三”
C H 3N H 2 CH3 C C H H 3N 2H 2NH2 N H 2 N H 2
甲胺
m 乙eth 胺ylam in e
a 苯n il胺in e
c
m eth ylam in e
第10章 胺
第十章胺类化合物
10.1 胺
一. 胺的分类
伯胺 R—NH2
N2H 氨 基
1.以烃 基个数
仲胺 R—NH—R’
R’’
叔胺 R—N—R’
R
季铵类
+
R’—N—R’’
R’’’
第十章胺类化合物
NH亚氨基
N次氨基
R4N+OH- 季铵碱 R4N+ X- 季铵盐
CH3 CH3—C—OH
CH3
叔醇
CH3 CH3—C—NH2