有机化学硝基化合物和胺
徐寿昌《有机化学》(第2版)配套题库【章节题库】(下册)-第15~20章【圣才出品】
第15章硝基化合物和胺一、填空题【答案】【解析】环己酮与四氢吡咯反应，生成烯胺，烯胺与溴代醋酸乙酯发生烷基化反应，经水解后得到产物。
二、简答题1．根据下列反应写出各化合物的结构。
答：2．以丙酮为唯一有机物合成叔丁胺，并以叔丁胺、苯胺、小于等于2个碳的有机化合物及必要的无机物为原料合成答：3．一个止痛药Methadone合成路线如下：其中，中间体C的合成如下：（1）写出A、B、C的结构。
（2）写出V、W、X、Y、Z的结构。
（3）有生理活性的Methadone为R构型，写出其构型式。
答：4．某同学合成邻硝基苯酚和对硝基苯酚，其反应式如下：合成具体步骤如下：在三颈瓶中加入30 mL水，10.5 mL浓硫酸，11.5g硝酸钠，冷却．另取7g苯酚加入2mL水，温热溶解，放入滴液漏斗内，搅拌下滴加到三颈瓶中，滴加过程中保持反应温度在10～15℃，加完后继续搅拌反应0.5 h，反应完成得到黑色油状物质。
用冷水冷却，倾出酸液，固体用20 mL水洗涤3次，然后水蒸气蒸馏，馏出液冷却后得到黄色固体，干燥，用乙醇－水混合溶剂重结晶，得到黄色晶体A。
在水蒸气蒸馏的残液中，加水至总体积约80 mL，再加入5 mL浓盐酸，0.5g活性炭。
加热煮沸，趁热过滤，滤液加热分批用滴管加入浸入在冰水的烧杯中，边滴加边搅拌，可析出固体，固体干燥后用2％的稀盐酸重结晶。
乙醚提取后的水溶液在搅拌下加入浓盐酸，至刚果红试纸变蓝。
冷却，结晶，抽滤。
粗产品用水重结晶，得到无色晶体B。
请回答：（1）写出产品A和B的名称。
（2）为什么邻硝基苯酚和对硝基苯酚可以用水蒸气蒸馏分离？其原理是什么？（3）请画出水蒸气蒸馏的装置图。
（4）请问水蒸气蒸馏对产物所需要的条件是什么？（5）请问如何判断水蒸气蒸馏A时操作完全？（6）在重结晶A时选用乙醇－水溶液作为重结晶溶剂，请问如何控制溶剂的比例和用量，如何进行操作。
（7）简述重结晶B时的具体操作。
答：（1）A为邻硝基苯酚，B为对硝基苯酚。
有机化学课后答案第十五章 硝基化合物和胺
第十五章硝基化合物和胺一、命名下列化合物：2－甲基－3－硝基戊烷正丙胺甲基异丙基胺3－甲基－N－乙基苯胺 N-苯基对苯二胺氯化三甲基异丙基铵N－乙基苯磺酰胺氯化三甲基对溴苯基铵N, N－二甲基－4－亚硝基苯胺丙烯腈二、写出下列化合物的构造式:1, 间硝基乙酰苯胺 2，甲胺硫酸盐 3，N－甲基－N－乙基苯胺4，对甲基苄胺 5， 1，6－己二胺 6，异氰基甲烷7，β－萘胺 8，异氰酸苯酯三、用化学方法区别下列各组化合物：12、邻甲苯胺 N －甲基苯胺 N,N －二甲基苯胺解：分别与亚硝酸钠+盐酸在低温反应，邻甲苯胺 反应产物溶解， N －甲基苯胺生成黄色油状物， N,N －二甲基苯胺生成绿色固体。
3，乙胺和乙酰胺解：乙胺溶于盐酸，乙酰胺不溶。
4，环己烷与苯胺。
解：苯胺溶于盐酸，环己烷不溶。
四、试用化学方法分离下列化合物：2，苯酚，苯胺和对氨基苯甲酸解：用氢氧化钠水溶液处理，苯酚和对氨基苯甲酸溶于碱溶液，分出有机相。
有机相为含苯胺。
向水相通入二氧化碳，游离出苯酚，对氨基苯甲酸在水相中，酸化得到对氨基苯甲酸。
3，正己醇，2－己酮，三乙胺和正己胺解：加入亚硫酸氢钠饱和水溶液，2－己酮生成晶体分出，然后用稀酸处理这个晶体又得到2－己酮。
分理处2－己酮。
溶解，分出 溶解，分出，然后碱 溶液中和酸化向正己醇，三乙胺和正己胺混合物中加入稀盐酸，正己醇不溶，分出。
三乙胺和正己胺溶在稀盐酸中，再用氢氧化钠水溶液中和，分出三乙胺，正己胺。
然后与乙酰氯反应，，正己胺发生酰基化反应，为固体，分出三乙胺。
然后水解酰基化产物，得到正己胺。
五、比较下列各组化合物的碱性，试按碱性强弱排列顺序：2. 对甲苯胺，苄胺，2，4－二硝基苯胺和对硝基苯胺3.苯胺，甲胺，三苯胺和N-甲基苯胺NH NH 六、完成下列反应式：七、完成下列转化：2．八、以苯，甲苯以及三个碳原子以下的有机化合物为原料，合成下列化合物:九、由对氯甲苯合成对氯间硝基苯甲酸，有三种可能的合成路线：1.先硝化，再还原，然后氧化，2.先硝化，再氧化，然后还原，3.先氧化，再硝化，再还原。
有机化学_第二版答案(全)
《有机化学》第二版习题参考答案第二章烷烃1、用系统命名法命名下列化合物（1）2，3，3，4-四甲基戊烷（2）3-甲基-4-异丙基庚烷（3）3，3，-二甲基戊烷（4）2，6-二甲基-3，6-二乙基辛烷（5）2，5-二甲基庚烷（6）2-甲基-3-乙基己烷（7）2，2，4-三甲基戊烷（8）2-甲基-3-乙基庚烷2、试写出下列化合物的结构式(1) (CH3)3CC(CH2)2CH2CH3(2) (CH3)2CHCH(CH3)CH2CH2CH2CH3(3) (CH3)3CCH2CH(CH3)2(4) (CH3)2CHCH2C(CH3)(C2H5)CH2CH2CH3（5）(CH3)2CHCH(C2H5)CH2CH2CH3(6)CH3CH2CH(C2H5)2(7) (CH3)2CHCH(CH3)CH2CH3(8)CH3CH(CH3)CH2CH(C2H5)C(CH3)33、略4、下列各化合物的系统命名对吗？如有错，指出错在哪里？试正确命名之。
均有错，正确命名如下：（1）3-甲基戊烷（2）2，4-二甲基己烷（3）3-甲基十一烷（4）4-异丙基辛烷（5）4，4-二甲基辛烷（6）2，2，4-三甲基己烷5、（3）＞（2）＞（5）＞(1) ＞(4)6、略7、用纽曼投影式写出1，2-二溴乙烷最稳定及最不稳定的构象，并写出该构象的名称。
H交叉式最稳定重叠式最不稳定8、构象异构（1），（3）构造异构（4），（5）等同）2），（6）9、分子量为72的烷烃是戊烷及其异构体(1) C(CH3)4(2) CH3CH2CH2CH2CH3 (3) CH3CH(CH3)CH2CH3(4) 同(1)10、分子量为86的烷烃是己烷及其异构体(1)(CH3)2CHCH(CH3)CH3(2) CH3CH2CH2CH2CH2CH3 , (CH3)3CCH2CH3 (3)CH3CH2CH(CH3)CH2CH3(4)CH3CH2CH2CH(CH3)214、(4)＞（2）＞（3）＞(1)第三章 烯烃1、略2、（1）CH 2=CH — （2）CH 3CH=CH — （3）CH 2=CHCH 2— CH 2CH CH 3M eH H i-P rE t M en-P rM e M e E t i-P rn-P r (4)(5)(6)(7)3、（1）2-乙基-1-戊烯 (2) 反-3,4-二甲基-3-庚烯 (或(E)-3,4-二甲基-3-庚烯 (3) (E)-2,4-二甲基-3-氯-3-己烯 (4) (Z)-1-氟-2-氯-2-溴-1-碘乙烯(5) 反-5-甲基-2-庚烯 或 (E)-5-甲基-2-庚烯 (6) 反-3,4-二甲基-5-乙基-3-庚烯 (7) (E) -3-甲基-4-异丙基-3-庚烯 (8) 反-3,4-二甲基-3-辛烯 4、略 5、略 6、CH 3CH 2CHC H 2CH 3CH 3CH 2CCHC H 3CH 3OH BrCH 3CH 2CCHC H3CH 3Cl ClCH 3CH 2C CHC H3CH 3OH OHCH 3CH 2CHCHC H 3CH 3OHCH 3CH 2COCH3CH 3CHOCH 3CH 2CHCHC H 3CH 3Br(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)7、活性中间体分别为：CH 3CH 2+ CH 3CH +CH 3 (CH 3)3C + 稳定性: CH 3CH 2+ ＞ CH 3CH +CH 3 ＞ (CH 3)3C + 反应速度: 异丁烯 ＞ 丙烯 ＞ 乙烯8、略9、（1）CH 3CH 2CH=CH 2 (2)CH 3CH 2C(CH 3)=CHCH 3 (有顺、反两种) （3）CH 3CH=CHCH 2CH=C(CH 3)2 (有、反两种)用KMnO 4氧化的产物: (1) CH 3CH 2COOH+CO 2+H 2O (2)CH 3CH 2COCH 3+CH 3COOH (3) CH 3COOH+HOOCCH 2COOH+CH 3COCH 310、（1）HBr ，无过氧化物 （2）HBr ，有过氧化物 （3）①H 2SO 4 ，②H 2O （4）B 2H 6/NaOH-H 2O 2 （5）① Cl 2，500℃ ② Cl 2，AlCl 3（6）① NH 3，O 2 ② 聚合，引发剂 （7）① Cl 2，500℃，② Cl 2，H 2O ③ NaOH 11、烯烃的结构式为：（CH 3）2C=CHCH 3 。
23第十五章硝基化合物和胺
芳香叔胺发生芳环的亲电取代反应，生成有色固体。
CH3 N CH3 ON NaNO2/HCl ON CH3 N CH3
分类
脂肪胺与亚硝酸的反应
NaNO2, HCl 0-5oC -N2
芳香胺与亚硝酸的反应
ArNH2
NaNO2, HCl 0-5oC + [Ar-NN]Cl-
5、酰胺的 Hofmann 降解（ Hofmann重排）
O R C NH2
Br2 / NaOH R NH2 + CO2
６、Gabriel 伯胺合成法：在强碱条件下，邻 苯二甲酰亚胺转化为邻苯二甲酰亚胺负离子， 该负离子与卤代烃进行烷基化，再进行水解 (或肼解)而得到伯胺。
O
KOH
O R N or K2CO3 O K 或 R OTs X
气味并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越
多比重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子
的极性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时 以分解爆炸。
15.3.硝基化合物的物理性质
Physical of Nitration compouds
硝基乙烷红外光谱：
15.3.硝基化合物的物理性质
Physical of Nitration compouds
structural and Nomenclature of Nitration compouds
烃分子中的氢原子被硝基取代后的衍生 物称为硝基化合物。 根据硝基的数目可分为一硝基化合物和 多硝基化合物。 根据硝基连接的碳原子又可分为伯、仲、 叔硝基化合物。
硝基化合物的命名 ——将硝基作为取代基
1,4-戊二胺
加氢 催化剂 胺 硝基
加氢催化剂胺硝基
加氢是一种化学反应过程，通常通过催化剂来实现。
在加氢反应中，通常会使用一些催化剂来促进反应的进行，其中包括贵金属催化剂（如铂、钯等）和非贵金属催化剂（如镍、铁等）。
这些催化剂能够降低反应的活化能，加速反应速率，从而实现对硝基化合物的加氢转化。
胺是一类含有氨基（NH2）官能团的有机化合物，它们通常被用作药物、染料、溶剂等的中间体。
在有机合成中，胺也经常作为一种重要的官能团出现，例如在药物合成中。
在加氢反应中，胺可以作为反应物或产物参与其中，例如硝基化合物经过加氢反应可以生成胺。
硝基化合物是一类含有硝基基团（NO2）的化合物，它们通常具有较强的活性和毒性。
在有机合成中，硝基化合物常常需要进行加氢反应来减少其毒性或者转化为其他有用的化合物。
因此，加氢催化剂在硝基化合物的转化中起着非常重要的作用，能够有效地将硝基基团还原为胺基团或者其他功能基团，从而改变化合物的性质和用途。
从以上几个方面来看，加氢、催化剂、胺和硝基化合物之间存在着密切的关联，加氢反应在有机合成和工业生产中具有重要的应用价值，催化剂对加氢反应起着至关重要的作用，而胺和硝基化合物则是加氢反应中常见的反应物或产物。
希望这些信息能够帮助你更全面地理解这些概念。
第十四章 有机含氮化合物
NH2
-
-CHO O NHC-CH3
-
H2 / Ni
NO2 NO2 -NO2 或(NH4)2S
NH4SH
NH2 NH2 -NO2
-
-
四、胺的物理性质和光谱性质
1. 物理性质
① 状态 甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺常温下为气态。 丙胺以上为液态。 ② 气味 低级胺有氨味或鱼腥味 如： 甲胺、二甲胺—— 氨味 三甲胺、乙胺—— 鱼腥味
NH 2
按氨基数目不同分
RNH2
一元胺
H2NRNH2
二元胺
2. 命名 NH3 -NH2 —— 氨 —— 氨基
R-NH2 、R2CHNH2 、 R3CNH2 ——胺 R-NH- 、R2N- ——胺基 含有四个R 或H 的胺正离子为铵
R4N Cl
+
-
简单胺 由简单烃基组成的胺，按其所有含烃基的名称命名为某胺
三、胺的制法
1. 氨或胺的烃基化
① 脂肪胺 NH3 + R-X R-NH3 + X OH R-NH2 + H2O + R-NH2-R + X OH R2-NH +H2O
+
-
R-NH2 + R-X 醇也可用作烷基化剂：
CH3 OH + H NH2
Al2O3
CH3NH2 + H2O
CH3OH Al2O3,
生理或药理作用。例如：
N CHOHCHCH3 NHCH3 H OOCCH CH2OH CH3
阿托品
麻黄碱
一、胺的分类与命名
1. 分类
按氨所连烃基数目分
R-NH2 R-N-H R
硝基与氨基的转化
硝基与氨基的转化硝基与氨基的转化是一种重要的有机反应，在化学领域具有广泛的应用。
本文将为大家生动、全面地介绍硝基与氨基的转化反应，并给出一些实用性的指导意义。
首先，我们来了解一下硝基和氨基。
硝基是一种由氮和氧组成的官能团，化学式为NO2，常见的有机硝基化合物有硝基苯和硝基甲烷等。
而氨基则是氮和氢组成的官能团，化学式为NH2，常见的有机氨基化合物有氨基苯和乙二胺等。
硝基和氨基在化学性质上有很大的不同，因此它们之间的转化反应具有很大的研究意义和应用价值。
一种常见的硝基与氨基的转化反应是硝基还原。
硝基还原是将硝基化合物中的硝基氧化物或亚硝基还原为相应的氨基化合物的过程。
这一反应在化学工业中被广泛应用，用于合成各种氨基化合物。
常用的还原剂有亚硫酸氢钠、亚硝酸钠、氢气等。
这些还原剂能够将硝基化合物中的硝基氧化物还原为氨基，生成相应的氨基化合物。
除了硝基还原反应，硝基与氨基之间还有其他的转化反应。
例如，硝基化合物可以与氨或胺反应生成相应的氨基化合物。
这个过程被称为硝基化合物的还原胺化反应。
这种反应是通过硝化反应后，还原硝基，进而与氨基化合物进行胺化反应而得到的。
硝基化合物的还原胺化反应是合成胺衍生物中重要的一步，广泛应用于药物合成、染料合成等领域。
此外，硝基化合物还可以通过亲核取代反应与氨基化合物进行反应。
亲核取代反应是一种常见的有机反应，是通过亲核试剂与底物发生反应，将一个亲核试剂中的一个基团取代底物中的一个官能团。
硝基化合物作为底物，经过亲核取代反应可以将硝基取代为氨基或胺基。
这种反应在有机合成中得到广泛应用，可以合成各种氨基化合物。
综上所述，硝基与氨基的转化涉及硝基还原、还原胺化反应和亲核取代反应等。
这些转化反应在有机合成中具有重要的应用价值，可以合成各种氨基化合物，广泛用于药物合成、染料合成等领域。
了解硝基与氨基的转化反应对于有机化学研究和应用具有指导意义，希望本文能对读者有所帮助。
有机化学~10.含氮化合物
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
第十五章硝基化合物和胺介绍
NO2
Fe or Zn HCl
NH2
硝基化合物和胺
31
15.6.2
氨（或胺）的烃基化
氨与胺中N上H原子被烃基取代的反应，称烃基化反应。 与氨或胺反应的试剂，称为烃基化试剂。
1、与卤代烃的反应
RX + NH 3 RNH 2 RX R2NH RX R3N RX
NH4I 碘化四异丙铵
NH4OH
氢氧化三甲乙铵
注意：氨、胺、铵的用法
硝基化合物和胺 29
胺的结构
氨和胺分子呈棱锥形，N：sp3 杂化
苯胺：N：接近sp3 杂化，形成p-π共轭体系
N H H H
0.147nm
N
CH 3 H3C 108 °CH 3
N H
H
硝基化合物和胺
30
15.6 胺的制法
15.6.1 硝基化合物的还原
R N
=
O 或 R O
N
+
=
O O
（-NO2是由一个N=O和一个N→O配位键组成）
由此看来，硝基中的两个氮氧键的键长应该是不同的，
且氮氧双键(－N=O)的键长应短些。
然而，电子衍射法证明：硝基中两个氮氧键的键长是 完全相同的。如：CH3NO2 分子中的两个 N－O 键的键长
均为0.122nm。其原因在于：
CH3CHCH2CH3 NO2
硝基化合物和胺
CH3CCH3 NO2
6
• 命名:
• 硝基化合物的命名是以烃为母体，将硝基作为取代 基来命名。
CH3 CH NO2 2－硝基丙烷 CH3
Cl3CNO2 硝基三氯甲烷
含氮有机化合物
（一）酰胺的结构和命名
其结构通式如下：
酰胺的命名是根据酰基和氨（或胺）基的名称而称为“某酰 某胺”，并在酸胺名称前指明氮上所连的烃基。例如：
酰胺的性质： （二）酰胺的性质： 1、酸碱性： 酰胺的碱性很弱，接近于中性。（因氮原子 上的未共用电子对与碳氧双键形成P-π共轭）。
酰亚胺(酰胺氮上的另一个氢原子也被酰基取 代)显弱酸性（例如，邻苯二甲酰亚胺，能与强碱 的水溶液生成盐）。
2-甲基-4-氨基己烷
CH3 CH3 CH3-CH-CH2-CH-N-CH2-CH3 CH2-CH3
2-甲基-4-(二乙氨基)戊烷
二、 胺的性质
（一）胺的物理性质 低级胺有氨味或鱼腥味，高级胺无味。 芳胺有毒！ 溶解度：低级胺可溶于水，高级胺不溶于水。 溶解度 （氢键、R在分子中所占比重） 沸点：伯、仲胺沸点较高(氢键)，叔胺沸点 沸点 较低。
+ H2O
N-甲基-N-亚硝基苯胺
。 3 胺 (CH3)2N
+ HNO2
(CH3)2N
N=O
对亚硝基-N,N-二甲苯胺
脂肪族胺与HNO2的反应可用来区别伯、仲、叔胺。
酰胺
酰胺可看作羧酸分子中羧基上的羟基被 氨基取代后所生成的化合物，其官能团为酰 胺基（ ），是羧酸的重要衍生物，也
是氨或胺的酰基衍生物。
尿素在农业上又是一种很好的肥料。
尿素晶体缓慢加热，则两分子尿素脱去一分子氨 而缩合成二缩脲。
二缩脲反应：二缩脲在碱性溶液中与稀硫酸铜溶 液反应，能产生紫色或紫红色的配合物。
季铵盐和季铵碱
季铵盐：是氨彻底烃基化的产物。具有无机盐的性 质，在水中完全电离，不溶于有机溶剂。
R3N + RX R4N X季铵盐
化学有机化学硝基化合物和胺
2.胺的命名法：
（1）胺的习惯命名法：
含有两个氨基的化合物称为 “二胺”:
(C3H C2 H )2NH
C H3 N
CH 3NH2H C 5
C H2C H3
二乙胺 N-甲基-N-乙基环丙胺 甲乙胺
N（CH 3 ） 2
CH 3 N,N-二甲基对甲苯胺
NHCH3
N-甲基环己胺
（2）复杂的胺 以烃作母体，氨基作为取代基
液 N H 3
O
CO-
+
NN
（Ⅰ）
N2 H H-2NHN2+ H -N H 2
+ CO 2 + N2
（Ⅱ） m/e76 m/e44 m/e26
+
m /e152
CF3 Cl NaN2H
液NH3
CF3 NH2
C3 F
-
负电荷受到-CF3的-I作用，使负电
NH 2 荷得以分散，负离子相对比较稳定
C3F
-NH 2碳负离子的负电荷得不到分散，所以不稳定。
选择性还原其 中的一个硝基 成为氨基.
NO 2
NH a S,3C OH H
NO 2 △
NH 2 NO 2
OH
OH
O2N
N2ON2aS,C3OHH O2N
△
N2H
N2O
N2O
选择性还原
CH 3 NO 2 NH 4SH
NO 2 NH 2
NO 2
NO 2 NO 2
NO 2
NH 4S H NH 4S H
NHR2
-H2O
C N2R H2/ 催化剂 CH N2R叔胺
HC
H2C
K2C2rO7 H2SO 4
《有机化学》课件第15章 硝基化合物和胺
硝基化合物的制备
2
硝基化合物的酸性
pKa=10.2
CH3CH2NO 2
pKa= 8.5
CH3CH CH3 NO 2
pKa= 7.8
3
硝基化合物的还原
4
胺的定义及结构
H
HNH ··
氨(Ammonia)
H
sp3杂化
RNH ··
脂肪胺(Amine)
5
H RNH
36
Ketamine
O NHCH3
Cl
(RS)-2-(2-Chlorophenyl)-2-methylaminocyclohexan-1-one Ketamine
C13H16ClNO (Special K, K, Kenny, Lost Dust )
37
1,3,5-Triazine-2,4,6-Triamine
35
MDMA
NHCH3
O
CH2CHCH3
O
(RS)-1-(Benzo[d][1,3]dioxol-5-yl)-N-methylpropan-2-amine 3,4-Methylenedioxy-N-methylamphetamine 3,4-Methylenedioxymethamphetamine (MDMA) C10H15NO2 (Ecstasy)
27
维悌希(Wittig)试剂－叶立德(Ylide)
Grundig Leipzig Ich liebe dich (I love you)
28
维悌希反应
醛酮羰基的碳氧双键转化为烯烃的碳碳双键
29
维悌希反应和其它反应的比较
30
腈的水解－酸催化
大学有机化学15、硝基化合物和胺
CH3 NO2 NH2
② 其它含氮化合物的还原
H2 / Ni 或LiAlH4
R-CN 腈
R-CH2NH2
R-CH=N-OH 肟
O R-C-NH2 酰(氨)胺
H2 / Ni 或LiAlH4 LiAlH4
R-CH2NH2
R-CH2NH2
3．还原氨化
醛、酮与氨或伯氨缩合生成亚氨，继而进行催化加 氢最终生成胺
• 由于硝基的钝化影响，硝基苯不能发生傅-克反应。
4. 硝基对苯环上其它取代基的影响
a）对卤素
氯苯分子中氯原子并不活泼，很难水解成酚，但在 Cl的邻位或对位引入硝基后，氯原子就比较活泼。
硝基对其邻位和对位上的卤素取代基有活化作用。
4. 硝基对苯环上其它取代基的影响
a）对卤素
硝基对其邻位和对位上的卤素取代基有活化作用。
-NO2
三、硝基化合物的化学性质
1. α―H的酸性
在脂肪族硝基化合物中，由于硝基有较强的―I和―C效应， 使硝基负离子较为稳定。
与碱反应 （酸性） O R-CH2-N R-CH=N O
酸式 硝基式（假酸式）
—— 指含有α-H 的伯、仲硝基化合物能慢慢 溶于NaOH等强碱溶液。
OH O
NaOH
ONa R-CH=N + H 2O O
NO2
4
0.38
§15-2 胺
一、胺的分类与命名
1. 分类
R-NH2 （伯胺或一级胺） R-N-H （仲胺或二级胺） R
按氨所连烃基数目分
R （叔胺或三级胺） R-N R + R4N X （季铵盐）
脂肪胺 R-NH2 按烃基不同分 芳香胺
NH 2
2. 命名
简单胺：
15-第十五章 硝基化合物及胺
第十五章 硝基化合物及胺学习要求1．握硝基化合物及胺的分类、命名法和结构。
2．掌握胺的化学性质：碱性（结构和溶剂化效应），胺的鉴别，季铵盐的性质及霍夫曼规则。
3．掌握硝基化合物的性质。
4．理解三种分子重排反应的实例。
5. 了解腈和异腈的性质。
6．了解硝基化合物的性质、制法以及重要代表物。
7．了解硝基化合物及胺的制法。
8．了解相转移原理作为有机合成新方法的原因。
9. 了解表面活性剂。
计划课时数 4课时重点：胺的化学性质：碱性（结构和溶剂化效应），胺的鉴别，季铵盐的性质及霍夫曼规则。
难点：分子重排反应教学方法 采用多媒体课件、模型和板书相结合的课堂讲授方法。
引言：分子中含有C-N 键的有机化合物称为含氮有机化合物。
含氮有机化合物种类很多，本章简单讨论硝基化合物，重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。
硝基化合物硝基化合物一般写为R-NO 2 ，Ar-NO 2 ，不能写成R-ONO （R-ONO 表示硝酸酯）。
§15.1 硝基化合物分类、命名、结构1． 分类 （略）2． 命名 （与卤代烃相次似）硝基乙烷对硝基甲苯3． 硝基的结构 一般表示为（由一个N=O 和一个N →O 配位键组成）物理测试表明，两个N —O 键键长相等，这说明硝基为一P-π共轭体系（N 原子是以sp2杂化成键的，其结构表示如下：共振结构式：NOOR氮带一个正电荷，每个氧各带½负电荷，这与硝基化合物高的偶极矩相联系。
根据R的不同，偶极矩在3.5D和4.0D之间，由于硝基化合物的偶极特征,结果比相同分子量的酮沸点高（挥发慢）。
如硝基甲烷（MW61）沸点101℃,丙酮（MW58）沸点56℃。
意外地，在水中溶解度低，在水中硝基甲烷的饱和溶液，以重量计少于10%，而丙酮完全溶于水。
§15.2硝基化合物的制备1．烷烃的硝化：烷烃可与硝酸进行气相或液相硝化，生成硝基烷烃。
其中以气相硝化更具有工业生产价值.烷烃的硝化是以游离基历程进行的:烷烃的碳骼对硝化速度具有一定的影响，活性次序为：叔C-H > 仲C-H > 伯C-H 。
第十五章 硝基化合物和胺 课后答案
第十五章 硝基化合物和胺一、命名下列化合物：1.CH 3CH 2CHCH(CH 3)2NO 22.CH 3CH 2CH 2NH 23.CH 3NHCH(CH 3)24.NHC 2H 5CH 3H 2N NHC 6H 56.7.C 6H 5SO 2NHC 6H 58.BrN +(CH 3)3Cl -(CH 3)2CHN +(CH 3)3Cl -9.(CH 3)2NNO10.CH 2=CHCNN.N －二甲基－4－亚硝基苯胺 丙烯腈 二、写出下列化合物的构造式:1, 间硝基乙酰苯胺 2，甲胺硫酸盐 3，N －甲基－N －乙基苯胺NO 2NHCOCH 3[CH 3NH 2]2.H 2SO 4NCH 3CH 3CH 24，对甲基苄胺 5， 1，6－己二胺 6，异氰基甲烷CH 2NH 2CH 3NH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2NH 2CH 3NC7，β－萘胺 8，异氰酸苯酯NH 2NCO三、用化学方法区别下列各组化合物： 12、邻甲苯胺 N －甲基苯胺 N,N －二甲基苯胺解：分别与亚硝酸钠+盐酸在低温反应，邻甲苯胺 反应产物溶解， N －甲基苯胺生成黄色油状物，N,N －二甲基苯胺生成绿色固体。
3，乙胺和乙酰胺解：乙胺溶于盐酸，乙酰胺不溶。
4，环己烷与苯胺。
解：苯胺溶于盐酸，环己烷不溶。
四、试用化学方法分离下列化合物：1.CH 3(CH 2)3NO 2(CH 3)3CNO 2CH 3CH 2CH 2NH 2NaOHaq CH 3(CH 2)3NO 2(CH 3)3CNO 2CH 3CH 2CH 2HClCH 3CH 2CH 2NH 2.HClNaOHaqCH 3CH 2CH 2NH 22，苯酚，苯胺和对氨基苯甲酸解：用氢氧化钠水溶液处理，苯酚和对氨基苯甲酸溶于碱溶液，分出有机相。
有机相为含苯胺。
向水相通入二氧化碳，游离出苯酚，对氨基苯甲酸在水相中，酸化得到对氨基苯甲酸。
3，正己醇，2－己酮，三乙胺和正己胺解：加入亚硫酸氢钠饱和水溶液，2－己酮生成晶体分出，然后用稀酸处理这个晶体又得到2－己酮。
第十五章 硝基化合物和胺
命名： 命名：
和卤烃相似，硝基化合物的命名是以烃作为母体， 硝基作为取代基。例如：
CH3NO2
硝基甲烷
(CH3)2CHNO2
2-硝基丙烷
O2N(CH2)5NO2
1,51,5-二硝基戊烷
CH3 NO2 CH(CH3)2 2-硝基-4-异丙基甲苯 O2 N
CH3 NO2 NO2 2,4，6-三硝基甲苯 (TNT) 2-硝基萘
注意：伯、 注意：伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的涵义不同。例： 叔胺与伯、 叔醇的涵义不同。 （CH3）3C－OH 叔醇；（CH3）3C－NH2 伯胺； 叔醇；（CH
19
③根据氨基的数目不同： RNH2 一元胺， H2NRNH2 二元胺 等。
命名：
① 习惯命名法：适用于简单胺。 在“胺”字前加烃基的名称。 习惯命名法：适用于简单胺。 字前加烃基的名称。
17
胺的分类、命名和结构
NH3（氨）分子中的氢原子被R－或Ar－取代后的衍生物叫做胺。 胺类广泛存在于生物界，如许多生物碱具有生理或药理作用。 例如：
N CHOHCHCH3 NHCH3
CH3
H OOCCH CH2OH
阿托品
麻黄碱
18
分类： 分类：
① 根据烃基的不同：RNH2 脂肪胺；ArNH2 芳香胺； 根据烃基的不同：RNH 脂肪胺；ArNH ②氨分子中一个、两个、三个氢原子被烃基取代后的生成物，分别 氨分子中一个、两个、三个氢原子被烃基取代后的生成物， 称为伯胺、 称为伯胺、仲胺和叔胺： RNH2 伯胺、1°胺； R2NH 仲胺、2°胺； 伯胺、 仲胺、 R3N 叔胺、3°胺； 叔胺、 相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物： R4N＋X－ 季铵盐， 季铵盐， R4N＋OH－ 季铵碱。 季铵碱。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
HR
+
H3NCH2R
+
X－
(3) 含氮化合物的还原
NO2 Fe , HCl
NH2
RC
腈
Na , C2H5OH
N or H2 , Ni
RCH2NH2
RCH N OH Na,C2H5OH RCH2NH2
肟
RCONHCH3
① LiAlH4 ② H2O
酰胺
RCH2NHCH3
（1） 由正溴丁烷制备1）正戊胺 （2） 由正溴丁烷制备正丙胺 （3） 由正溴丁烷制备2-丁胺 （4）由正溴丁烷制备N-甲基正丁胺
CH3 N CH3
N,N-二甲基苯胺 N,N-dimethylaniline
复杂的胺，把氨基作为取代基来命名；
CH3CHCH2CHCH3 CH3 NH2
2-甲基-4-氨基戊烷
2-amino-4-methylpentane
CH3CH2CHCH2CHCH3 CH3 NH2
4-甲基-2-氨基己烷
2-amino-4-methylhexane
比较下列化合物碱性大小 a.氨 b. 乙胺 c.苯胺 d.三苯胺
b. 乙胺 〉a.氨 〉c.苯胺 〉d.三苯胺 比较下列化合物碱性大小 a.对硝基苯胺 b. 对甲基苯胺 c.苯胺 b. 对甲基苯胺 〉c.苯胺〉a.对硝基苯胺
芳香胺的碱性比氨弱，还由于芳香胺氮原子上的未共 用电子对能与苯环形成共轭体系。
芳香胺性质
芳香胺，特别是芳香族伯胺极易被氧化，产物与氧化剂 及反应条件有关。
NH2
O
MnO2 H2SO4 , 10℃
O 芳胺的盐较稳定
(7) 芳胺的亲电取代反应 卤代反应：
NH2
NH2
+ 3Br2 H2O Br
Br
+ 3 HBr
(白色)
Br
苯胺在水溶液中与氯、溴反应很快，反应可用于鉴别。
要想得到一卤代物，必须使苯环钝化。
有机胺的盐
CH3NH2·HCl
甲胺盐酸盐 methylamine hydrochloride
CH3CH2N+ H3·CH3COO－
乙胺醋酸盐 ethylamine acetate
铵盐、季铵化合物，作为铵的衍生物命名。
CH3CH2
CH2CH3
氯化四乙基铵
+
N
CH2CH3 Cl－
tetraethylammonium chloride
13-1 (1) (2) (7) 13-4 (2) (4) (6) 13-6 (2) 13-7
RNH2 + PhSO2Cl
NaOH
－
+
PhSO2NHR
PhSO2NR Na
白色固体，溶于NaOH
R2NH + PhSO2Cl
NaOH
PhSO2NR2
×
白色固体，不溶于NaOH
R3N + PhSO2Cl
×
不反应，仍为油状液体
O
试剂：PhSO2Cl CH3
S Cl 简写作TsCl。
O
(5) 和亚硝酸反应 伯胺：生成重氮盐。
R'COCl
R2NH or (R'CO)2O
O R' C NHR
O R' C NR2
叔胺的氮原子上没有氢，不能被酰化。
乙酰化，在有机合成中常用来保护氨基。
NH2
NH2
CH3COCl
NHCOCH3
HNO3 H2SO4
NO2
NHCOCH3
NO2
H2O , H+
Δ
磺酰化：Hinsberg反应。可用于胺类的分离或鉴别。
··
NH2
同理，酰胺的碱性也比氨弱。
O
NH3 > CH3 C ·N·H2
比较下列化合物碱性大小
A.
NH2
B. NH3
D.
CONH2
E.
C.
NH2
O
NH O
(3) 烷基化反应
胺与卤代烷发生亲核取代，是按SN2历程进行的。
RNH2 + R' Cl
R
+
NH2
+
Cl－
R'
+
R NH2 + RNH2 R'
2-硝基丙烷 2-nitropropane
CH3
O2N
NO2
硝基苯 nitrobenzene
NO2
2,4,6-三硝基甲苯
2,4,6-trinitrotoluene(T.N.T.)
２ 硝基化合物的性质
(1) 物理性质 脂肪族硝基化合物一般为高沸点液体； 芳香族一元硝基化合物为高沸点液体，二元和多元芳 香族硝基化合物是无色或黄色固体。 沸点比相应的卤代烃高，原因是其分子具有较大的极 性，分子间的引力大。 有毒，具有爆炸性，良好的有机溶剂。
课程名称： 有机化学(Organic Chemistry) 第十三章 硝基化合物和胺 任课教师： 张金梅
教学目标
硝基化合物的制法及性质 胺的分类、*制备及性质 季铵盐及季铵碱结构及性质
教学重点
胺的碱性及影响因素; 胺的*制备及性质。
教学难点
胺的碱性及影响因素;
１ 分类、结构和命名
CH2CH3
CH3
CH3
+
N
CH3 OH－
CH3
氢氧化四甲基铵 tetramethylammonium hydroxide
CH3
CH2
+
N
(CH2)11CH3
Br－
CH3
溴化二甲基十二烷基苄基铵
dodecylbenzyldimethylammonium bromide
２ 物理性质
(1) 物理性质 ①物态：低级的脂肪胺为气体或易挥发液体，高级胺为固 体。芳香胺为无色高沸点液体或低熔点固体。
(2) 硝基化合物的化学性质
还原反应： RNO2
H2/Ni
① Zn/H3+O ② OH-
RNH2
酸性：
O CH3 N
O
硝基式(假酸式)
O CH2 N
OH
酸式
CH2
N
O NaOH OH
CH2
N
O O－Na+
１ 分类和命名
(1) 分类
按氨分子中氢原子被取代的个数
H
H
R
HNH
氨
RNHRNH
伯胺
仲胺
+ NaCl + 2H2O
仲胺：生成N-亚硝基胺。
R2NH + HNO2
R2N N O + H2O
N-亚硝基胺为黄色油状液体或固体，能引起癌变。
叔胺：
R3N + HNO2
+
[R3NH]
－
NO2
N(CH3)2
N(CH3)2
+ HNO2
NO
绿色片状晶体
利用和亚硝酸作用的现象不同，也可区别伯、仲、叔 胺，但不如Hinsberg反应常用。
季铵盐 和季铵碱 CH2Cl + (C2H5)3N Δ
+
CH2N(C2H5)3 Cl－
氯化三乙基苄基铵
性质：季铵盐是离子化合物，氮上没有氢，因此遇碱 不能放出游离胺，而是形成平衡体系。
R4N + X－ + KOH
R4N +OH－ + KX
季铵碱
60结束
R4N + I－ Ag2O , H 2O R4N + OH － + AgI
RNH2 + H2SO4
+
RNH3
HSO4－
RNH2 + HCl
+
RNH3
Cl－
RN+ H3Cl－ + NaOH
溶于水
RNH2 + NaCl + H2O
不溶于水
产生碱性的原因：氮原子具有未共用电子对。 判别碱性的方法：
碱的pKb，碱性越强，pKb越小； 共轭酸的pKa，pKa+pKb=14，碱性越强，pKa越大； 形成正离子的稳定性，胺的碱性就越强，形成的正 离子就越稳定。
NH2
H2SO4
+
NH3 HSO4－
－H2O
Δ
NHSO3H
180 ℃
NH2 SO3H
对氨基苯磺酸常以内盐形式存在，是染料中间体。
+
H3N
SO3－
５ 胺的制法
(1)氨或胺的烷基化
RX + NH3(过量)
+
RNH3
X
－
NH3
RNH2
反应是按SN2历程进行的。
H
H3N· ·+H C X R
H
δ+
δ－
[H3N C X]
+
R NH + RNH3
R'
R' Cl
R NH R'
RNH2
R N R' R'
如果卤代烷过量，则可以得到季铵盐。
CH2NH2+ 3CH3I
+
CH2N(CH3)3
I
－
卤代烷和过量的氨反应，可制取伯胺。
R X + NH3(过量)
R NH2
(4) 酰基化反应
R'COCl
RNH2 or (R'CO)2O
R RNR
叔胺
R
R
+
N
R X－ 季铵盐
R
R
+
N
R OH－
季铵碱