第十一章含氮含磷有机化合物优秀课件
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sp3
N
105.9o
H3C 112.9oH H
孤电子对使胺具有亲核性、碱性。
简单手性胺易发生对映体的互相转变。
R1
R1
N R2
R3
N R2
R3
11.2.2 胺的分类
ArN2H 芳 A2rNH
胺 ArNHR
NH 3
ArN2R
多三二一 元元元元 胺胺胺胺
RNH 2 伯胺(1°胺) 脂
R2NH R3N
仲胺(2°胺) 肪 叔胺(3°胺) 胺
原因:烷基越多,供电子效应越大, (CH3)3N由于 空间效应的影响,阻碍了与质子结合的能力,故碱 性次序如上。
NH 2 >
N
H H
NH
>N
: : :
pkb 9Leabharlann Baidu30
13.80
近乎中性
CH3
NH2
pKb=8.0
NO2
NH2
pKb=14.3
2、胺的烷基化反应
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。
H2N(CH2)6NH2 己二胺
CH3 (CH3)2CH CH2 N
C2H5
N-甲基-N-乙基异丁胺
H3C
NH2
对甲苯胺
C2H5 NH
CH3
甲乙胺
CH2NH
N-苯基苯甲胺
[较复杂胺] 烃或其它官能团为母体,氨基作取代基。
C H 3 C H 2 C H C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 N H C H 2 C H 3
[(CH3)2CH]4N+I-
碘化四异丙铵
CH3
CH2CH2OH N+ CH3 OHCH3
氢氧化(2-羟乙基)三甲铵(俗名胆碱)
11.2.4 胺的性质 物理性质
10 胺、20胺能形成分子间氢键。故沸点比分子量相近的烷烃高, 但比相应的醇低。(N-H···N)弱于(O-H···O)。
C H 3 C H 2 O C H 2 C H 3 ( C H 3 C H 2 ) 2 N HC H 3 C H 2 C H 2 C H 2 O H
3 4 .5 o C
5 6 o C
1 1 7 o C
胺的化学性质
1、碱性及成盐反应
胺和氨相似,具有碱性,能与大多数酸作用成盐。
R 2N+ H R + 3 C N H lH N C 2+ H H
+ H R + 3 C N H l RN H 2 N HC + 2 H + ClH H l C RN3 H C l N l3 + C H l
+
O R-CHC2 RN'(OH2)
+H2RO
O C
OH RR'(HC) CHH22ONO2
OH R C CH2NO
R'(H)
R'(H)
类似醇醛缩合反应。
3、硝基对苯环上其他取代基的影响
1)苯环上的亲电取代反应 2)苯环上的亲核取代反应 3)苯环上酚羟基、羧基的酸性
11.2 胺
11.2.1 胺的结构
NO2 N H 2 Zn
NaOH
COOH
硝基苯
对硝基苯甲酸
O2N
N O 2 1)Z n,H C l
2) O H -
NH NH
氢化偶 N氮 O苯 2
1,3,5-三硝基苯
11.1.2 硝基化合物的性质
物理性质:沸点较高,多为油状液体或淡黄色固体,密度比水 大,难溶于水,有毒。多硝基化合物具香味且有爆炸性。 化学性质:
C H 3 C H 2 C H C H N H C H 3 H 3 C C H 3
3-(N-乙氨基)庚烷
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O N H C H 3 C C H 2 C C H 3
H 2 N
O C O C 2 H 5
4-亚氨基-2-戊酮
对氨基苯甲酸乙酯
[季铵化合物] 将负离子和取代基的名称放在“铵”字前
11.1 硝基化合物
烃分子中氢原子被硝基取代后所形成的化合物称为硝基化合物。
11.1.1 硝基化合物的分类、结构和命名 1、分类 脂肪族硝基化合物、芳香族硝基化合物;
单硝基化合物、多硝基化合物; 伯、仲、叔硝基化合物。
CH3 NO2
-CH2
NO2
N +O 2R1 2))Z OO Cn H ,-H RC '(OlH2)N
H2O N H 2 N RO 2OC1 2 H))CZ O n HH ,-H 2NC Ol2 R'(H)
NO2
2、硝基化合物的结构
N 1s22s22p3
2p 2s
杂化
2p sp2杂化轨道
R—N
O
π4 3
体系
O
O RN
O
或
R N =O
O
:
3、硝基化合物的命名
与卤代烃相似
N O 2 1)Z n,H C l 2) O H 2
1、还原反应
3 H2/Ni R NO2
R NH2 + 2 H2O
N O 2 1)Z n,H C l
NO22)O H Fe-
HCl
N H 2
NH2
NaAsO3
Fe,NaOH NO2 Zn+NaOH
Fe,HCl Zn ,H2O Zn +NH4Cl
O NN
NN
Fe,or Sn+HCl
NH NH NH2
NO
N H 3R S N 2 X R N H 2R XR 2 N H R X R 3 NR X R 4 N + X -
3、胺的酰基化反应 酰基取代胺氮原子上氢的反应(酰化)
O
NaOH
R NH2 + Ar C Cl
O R NH C Ar
O
Py
R'2 NH + R C Cl
O R'2N C R
N H 2 o (r C C H H 3 C 3 C O O )2 C O l
R4NX 季铵盐
R4NOH季铵碱
季铵化合物:氮原子 上连有四个烃基的衍 生物。
氨基:-NH2 ; 亚氨基:-NH-
11.2.3 胺的命名
简单胺的命名是在烃基名称后加胺字,称为某胺。 复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。 季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。
(C2H5)3N 三乙胺
NHOH
Fe,or Sn+ HCl
2、脂肪族硝基化合物的酸性
=O
RCH N HO 硝 基 式
= = OH NaOH
O +Na
RCH N
RCH N
+ 2OH
O
O
假 酸 式 类似酮-烯醇互变
α
R C 2 N H 2+ O N a O H
R C N H 2N O ++ a2 O
NO2
C-CHH3 2 NNOO2 2
RN2 H+HOSO3H
RN3 HOS 3HO
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 + 3 C N + lH NaO R H 2N + N H a + 2 C Ol
碱性大小: 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
pKb < 4.70 4.75 >8.40
脂肪胺在水溶液中碱性为: (CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N > NH3