第十三章硝基化合物和胺

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硝基化合物的性质

硝基化合物的性质
分类 胺与亚硝酸的反应
NaNO2, HCl 0-5oC -N2
现象
1o胺
RNH2 R+
+ [R-NN]Cl
1o胺放出N2气体
醇、烯、卤代烃等的混合物
R2NH NaNO2, HCl [R2N-N=O]
2o胺
R3N + HNO2
OH-
N-亚硝基
2o胺出现黄色油状物 3o胺发生成盐反应
3o胺
[R3NH]+NO2-
硝基化合物的性质——化学性质
含α-H的硝基烷在碱性条件下生成碳 负离子,作为亲核试剂参与反应。
C6H5CHO + CH3NO2 EtONa C6H5CH CHNO2
H2C CHCN
+
CH3NO2
EtONa
CNCH2CH2CH2NO2
第二节 胺
一、分类 胺根据在氮上的取代基的数目,可分为
NH2 NH N N
Hofmann消除例:
CH3 N(CH3)3 OH 99% NaOC2H5, HOC2H5 (NaOC2H5 作为碱) CH2 ' H3C H2C H2C N CH2 CH3 CH3 OH 1% CH2 + CH3
CH3 CH2 CH2
CH
CH3

CH2 CH2 CH CH3 96%
CH2
N(CH3)3 I
胺有碱性,遇酸能形成盐 RNH2 + CH3COOH CH3COO- +NH3R
(三)化学性质
应用例1:鉴别或定量分析
鉴定:溶于盐酸
定量分析:盐酸标液滴定(非水滴定)
(三)化学性质
应用例2:分离、提纯
混合物 盐酸溶解

第十三章 有机含氮化合物

第十三章 有机含氮化合物

弱酸性,能溶于碱,仲胺生成的苯磺酰胺,氮上无氢原子
,不显酸性,不能溶于碱。苯磺酰胺都具有一定的熔点。 。
4. 与亚硝酸反应
伯胺与亚硝酸反应
R NH2 + HO N O
NH2 + HNO2
HCl
0~ 5℃
R OH + N2 + H2O
N2 Cl + H2O
+
室温
重氮化反应
OH + N2 + HCl
伯胺与亚硝酸反应,产物为醇或酚,并能放出氮气,可鉴别 伯胺。
4. 生源胺
HO HO
担负神经冲动传导作用的化学介质
CH CH2 NH2 OH
HO HO H CH CH2 N CH2 OH
去甲肾上腺素
肾上腺素
三、重氮化合物和偶氮化合物
(一)取代反应(放氮反应)
N2 SO4H H2SO4+H2O
+
OH + H2SO4 + N2
C C C
C C C
·
N
N · ·
苯重氮正离子的结构
莨菪碱等。
代后的产物。
O C NH2
苯甲酰胺
O CH3 C NH
乙酰苯胺
二、酰胺的化学性质 (一)酸碱性
氮上的未共用 电子对与羰基的 π键形成共轭体系
O .. H R C N H
由于酰胺分子中氨基与羰基直接相连,氮上的未共用
电子对与羰基的 π键形成共轭体系,电子云向氧原子转移, 降低了氮原子的电子云密度,使结合质子的能力减弱,碱 性减弱,接近于中性。
第十三章
教学目标

有机含氮化合物
1· 了解硝基化合物、胺、重氮化合物的物理性质

大学有机化学 第13章_胺及其衍生物

大学有机化学 第13章_胺及其衍生物
(CH3)2NH源自CH3NH2(CH3)3N
3.29
3.36
4.4
N H
pKb 2.88
(CH3CH2)2NH
(CH3CH2)3N
CH3CH2NH2
3.06
RNH2 + H2O
3.25
RNH3+ + OH-
3.36
13 .3 胺类化合物的化学性质
芳香胺的碱性强弱与芳环上取代基的性质有关。
CH3 NH2 > NH2 > O2N NH2
RNH2 —————> N2
重氮化反应
CH3CH2CH2NH2 1o胺 NaNO2 HCl
NaNO2+HCl
+ H2O + 混合物
CH3CH2CH2N+ NCl重氮盐
CH3CH2CH2++Cl- + N2 醇、烯、卤代烃等
13 .3 胺类化合物的化学性质
NH2
氯化重氮苯 (重氮盐)
NaNO2 , HCl
季 铵 碱 (R4N+OH - ) 为 离 子 化 合 物 , 其 碱 性 与 NaOH相当,是强碱。季铵碱与酸作用生成季铵盐。 综合多种因素,各类胺碱性强弱的大致排列顺序为: 季铵碱(强碱) >>脂肪胺 ( 2o >1o >3o ) > NH3 >> 芳香胺
13 .3 胺类化合物的化学性质
13.3.2
CH3 N H
NaNO2 HCl
CH3 N NO
N-甲基-N-亚硝基苯胺
H2O
芳香胺的 N- 亚硝基化合物 在酸性条件下会立即发生重 排,生成对亚硝基化合物。
ON
H+ CH3 N H

有机化学 含氮有机化合物

有机化学 含氮有机化合物

第十三章含氮有机化合物
⑵芳环上的亲核取代反应
(i)芳环的特征反应是亲电取代反应
邻位或对位被硝基取代的芳香卤代物,由于强吸电子基硝基的影响,使苯环上的电子云密度降低,不利于亲电试剂的进攻,容易发生亲核取代反应。

Cl
NO 2
O 2N
NO 2
2NH 3
NH 2
O 2N
NO 2
NO 2
NH 4Cl
氮原子与脂肪烃基相连的是脂肪胺(R-NH 2),与芳香环直接相连的为芳香胺(Ar-NH 2)
按照分子中所含氨基的数目,有一元、二元或多元胺
注意“氨”、“胺”、“铵”字的用法,在表示基时,如氨基、亚氨基,用“氨”;表示NH 3的烃基衍生物时,用“胺”;而季铵类化合物则用“铵”。

-NH 2(氨基)、-NH-(亚氨基)
(CH3CH2)2NH CH3CH2NH CH3
N CH3N
CH3
CH3
①气相:(CH 3)3N
(CH 3)2NH CH 3NH 2NH 3
>>>(CH 3)3N (CH 3)2NH CH 3NH 2NH 3
>>>②水溶液相:
3°2°
1°3°
2°1°原因:CH 3的+I 效应使N 上电子云密度增加,与H +
的结合力增加,碱性增强。

K b ×10
5
59.542.5 6.73 1.8
(教材错误)。

胺、硝基化合物、腈等有机化合物性质和结构

胺、硝基化合物、腈等有机化合物性质和结构

P.296
3
12.1 胺的结构和命名
P.296
胺 —— NH3 的衍生物 氨基: –NH2 (Ar)R–NH2
4
胺的分类
1. 按R分类 脂肪胺 CH3CH2CH2NH2
芳香胺 H3C
NH2
2. 按NH3被取代的程度分类
N H 3 R N H 2 R 2 N HR 3 NR 4 N + X - R 4 N + O H -
7
苯胺结构示意图:
不等性sp3杂化(具更多p轨道性质)
H-N-H平面与苯环平面间夹角19.4º
8
胺的命名
简单胺——常以习惯命名法命名,与醚相似。
伯 胺 : C H 3 C H 2 N H 2 N H 2 N H 2
N H 2 H 2 N C H 2 C H 2 N H 2
乙 胺环 戊 胺苯 胺 - 萘 胺
P.297
13
12.2.1 烃基化反应
P.297
氨或胺的烃基化反应
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 -
不可控制的多步烷基化! 若要制备1o胺,如何避免过度烷基化?
14
邻苯二甲酰亚胺的烷基化反应
盖布瑞尔伯胺合成法——实验室中制备纯净伯胺
氨 1 o 胺 2 o 胺3 o 胺季 铵 盐季 铵 碱
伯胺 肿胺 叔胺
季铵化合物:氮原子上连有四个烃基的衍生物
5
CH3 CH3 C NO2
CH3
CH3 CH3 C OH
CH3
CH3 CH3 C Cl
CH3
叔-
CH3 CH3 C NH2
CH3

第十三章 硝基化合物和胺

第十三章 硝基化合物和胺
当N原子上所连烃基各不相同时,可出现光活性的对映体,但 两者的转换能量较低(21kJ· mol-1),因此,不能分离。
15
3、命名 A. 普通命名法:适用于简单胺。胺为母体,所含烃基的名称 和数目写在前面。
B. 系统命名法:氨基作为取代基,烃为母体。
16
二、 胺的物理性质
⒈ 沸点:比相应的醇、酸低,并伯胺 〉仲胺 〉叔胺
硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为:10.2、8.5、7.8。
这是因为具有α-H的硝基化合物存在互变异构的结果:
6
2.α-H的缩合反应
由于脂肪族带有-H的硝基化合物具有酸性,因此,可
作为亲核试剂与羰基化合物发生亲核加成反应。与羟醛缩合、 Claisen缩合反应类似。
7
(二)、还原反应 硝基很容易被还原,得到苯胺。
第十章 硝基化合物和胺
1
第一节 硝基化合物
分子中含有—NO2官能团的化合物统称为硝基化合物。 一、硝基化合物的结构、分类和命名
1、结构 硝基化合物的构造式为: 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0.122 nm。 硝基中,氮原子和两个氧原子上的p轨道相互重叠,形成 包括O、N、O三个原子在内的大π键。
甲 胺 ( 31 ) 乙烷(30) 沸点(℃) -7 -88 甲醇(32) 64
正 丙 胺 ( 伯 ) 甲乙胺(仲) 三甲胺(叔) 沸点(℃) 49 35 3
⒉ 水溶性:低级易溶于水,随烃基的增大,水溶解度降低。 ⒊ 气味:有氨的刺激性气味及腥臭味。 ⒋ 毒性:芳胺的毒性很大。 ⒌ 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。
4
多硝基化合物受热易分解而发生爆炸,如:TNT炸药、 2,4,6-三硝基苯酚(俗称:苦味酸)。

有机化学硝基化合物和胺

有机化学硝基化合物和胺

HR
+
H3NCH2R
+
X-
(3) 含氮化合物的还原
NO2 Fe , HCl
NH2
RC

Na , C2H5OH
N or H2 , Ni
RCH2NH2
RCH N OH Na,C2H5OH RCH2NH2

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

13-有机含氮化合物(药学专升本陆涛7版)等待跟新

13-有机含氮化合物(药学专升本陆涛7版)等待跟新

单一的电性效应使胺的碱性由强至弱顺序为:
R3N > R2NH > R→NH2 > NH3 > > 芳香胺
pKb 3~5 4.75 >9
③空间效应 N原子上连接的基团越多越大,对N上孤对电 子的屏蔽作用越大,N上孤对电子与H+结合就越难, 碱性就越弱。
季 铵 碱 (R4N+OH - ) 为 离 子 化 合 物 , 其 碱 性 与 NaOH相当,是强碱。季铵碱与酸作用生成季铵盐。
NO2 2 硝基丙烷
NO2 2 甲基 2 硝基丙烷
CH3
O 2N
CH3 NO2
NO2
NO2 4 硝基甲苯
NO2 2,4,6 三硝基甲苯
NO2 1,3 二硝基苯
(三)化学反应 1.α-氢的反应 在脂肪硝基化合物中,由于硝基的强吸电诱电 效应和共轭作用,使α—氢的酸性增强和易发生α氢 的反应。 (1) 酸性 (2) 缩合反应
氨分子(NH3)中去掉1个、2个及3个 H 原子后剩下的基团分别叫做氨基(-NH2)、亚氨 基(-NH-)及次氨基(—N—).
类别 结构
伯胺(1 ) 仲胺(2 ) 叔胺(3 ) NH2 氨基



NH 亚氨基
N 次氨基
名称
它们分别是伯胺、仲胺和叔胺的官能团。
伯、仲、叔胺的区别与伯、仲、叔醇或 卤代烃不同。
生物碱
Ar—N=N—Ar’
-N=N-
CH3
一、硝基化合物
(一)结构和命名 烃分子中的氢原子被硝基(一NO2)取代所形成的 化合物叫硝基化合物。一元硝基化合物的通式是 RNO2或ArNO2。
分 类
根据分子中烃基的种类不同,分为脂肪族硝基化 合物、脂环族硝基化合物和芳香族硝基化台物;根据 与硝基直接相连的碳原于种类不同分为伯、仲、叔硝 基化合物。 CH3NO2 硝基甲烷 (CH3)2CHNO2 硝基异丙烷 仲硝基化合物 (CH3)3CNO2 硝基叔丁烷 叔硝基化合物

含氮化合物ppt课件

含氮化合物ppt课件

NHCH3 CH3 CH CH3 CH CH2 CH CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
18
也可将胺作为母体,用阿拉伯数标明氨基的位次。
CH3 CH CH CH2CH3 CH3 NH2
2-甲基-3-戊胺
CH3 CH CH2CH2CH3 NHCH3
N-甲基-2-戊胺
CH3(CH2)3OH CH3(CH2)3NH2 CH3(CH2)3CH3
分子量
74
73
72
沸点(oC)
117.7
77.8
36.1
25
1o 、2o、 3o 胺,由于H的数目不同,分子间形成氢 键能力不同,b.p.随之改变。叔胺中N原子上无活泼氢, 不能形成分子间氢键,所以其沸点最低。
CH3CH2CH2NH2 CH3CH2NHCH3 (CH3)3N
2. 据取代的烃基类型的不同,可分为:
脂肪胺
芳香胺
RCH2NH2 ArNH2
3. 根据氨基的数目还可分为:一元胺、二元胺、多元胺
14
注意:伯、仲、叔胺是按NH3中H被取代的数目来分类。而 伯、仲、叔醇以及不同级数的卤代烷是按与-OH或X
相连的碳的级数来分类的。
CH3 H3C C NH2
CH3
叔丁基胺:1o 胺
(CH3)3N+Cl- + NaOH
(CH3)3N + NaOH + NaCl
NH3+HSO4- + 2NaOH
NH2 + Na2SO4 + 2H2O
利用此性质,可从混合物中分离出并提纯胺。 也可用于胺的定性鉴别。
29
CH2NH2
OH
HCl
CH3 CH2OH

第十三章 胺

第十三章 胺

第十三章 胺 Amines本章目录13.1 胺的分类、命名与结构 13.2 胺的物理性质与光谱性质 13.3胺的制法一、氨或胺的烷基化 二、盖布瑞尔合成法 三、用醇制备四、硝基化合物的还原 五、腈、酰胺、肟的还原 六、醛酮还原氨(胺)化 七、从羧酸及其衍生物制备13.4 胺的反应一、胺的碱性二、胺的烃基化和酰基化三、四级铵盐与四级铵碱的生成与应用四、胺的氧化与消除 五、胺与亚硝酸反应 13.5 重氮甲烷13.6 含氮芳香化合物胺类广泛存在于生物界,具有极重要的生理作用。

胺是具有显著碱性的最重要的一类化合物。

13.1 胺的分类、命名与结构1、分类:胺可视为NH 3的烃基取代物,根据烃基取代数目分为:RNH 2 一级胺 伯胺 , R 2NH 二级胺 仲胺 , R 3N 三级胺 叔胺 根据氨基数目分为:一元胺、二元胺、多元胺等。

2、命名(1)普通命名法:对较简单的胺,以胺为母体,命名为:烃基+胺,如:CH 3NH 2 (CH 3)3CNH 2 CH 3NHC 2H 5 PhNHPh甲胺 叔丁胺 甲乙胺 二苯胺CH 3NH 2NH 2NCH 2CH 3CH 3methylamine aniline cyclopropylethylmethylamine甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺(2)IUPAC 命名法:选含氮的最长碳链为母体,称某胺,氮上的其它烃基为取代基,并以N 定位。

对较复杂胺,以-NH 2为取代基。

如:C 2H 5NHCH 2CH 2NH 2 NH 2CH 2CH 2CH 2COOH (CH 3)2CHCH 2CH(NH 2)CH 2CH 3N -乙基乙二胺 γ-氨基丁酸 2-甲基-4-氨基己烷 CH 3CH=NHCH 3 亚乙基甲胺 N-ethylidenemethanamideCH 3CH 2CH CHCH 3CH 3N(C 2H 5)2N ,N -diethyl-3-methyl-2-pentanaimeN ,N -二乙基-3-甲基-2-戊胺芳香胺:以苯胺衍生物命名,如:CF 3NH 2CF 3H 3CNCH 3CH 2CH 32,5-双(三氟甲基)苯胺 N ,4-二甲基-N -乙基苯胺胺盐及四级铵化合物看作是铵的衍生物,如:(CH 3)3N +C 2H 5Cl -(CH 3)4N +OH -C 6H 5NH 3+Cl -氯化三甲基乙基铵 氢氧化四甲铵 苯胺盐酸盐CH 3NH 2 HClmethylamine hydrochlorideCH 3CH 2NH 2 HOAc ethylam ine acetate甲胺盐酸盐乙胺醋酸盐注意:氨、胺、铵的区别。

化学第十三章硝基化合物和胺

化学第十三章硝基化合物和胺

(一)胺的分类、结构和命名
1、胺的分类
1)根据所链烃基的数目,分为伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
NH3 氨 RNH2 1o胺 R2NH 2o胺 R3N 3o胺 R4N+X季铵盐 R4N+OH季铵碱
氨基:-NH2 ;
亚氨基:-NH-
2)根据烃基的性质分为脂肪胺、芳香胺
3)根据氨基的数目分为一元胺、二元胺…….多元胺。
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O
NH H2N
O COC2H5
CH3CCH2CCH3
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:
[(CH3)2CH]4N+I碘化四异丙铵
[(CH3)3NC2H5]+OH氢氧化三甲乙铵
3、 胺的结构
sp3 N H3C
112.9 H
OCH3 NO2
CH3 NO2
NO2
TNT
葵麝香
酮麝香
(一)硝基化物的结构和命名
1 硝基化物的结构
电子衍射实验证明:硝基具有对称结构,两N-O键相 同,均为0.121nm。 R-N
+
O O
R-N
+
O-
O
R-N -
+
O
O
2 硝基化物的命名
以烃作为母体,硝基为取代基。 CH3CHCH2CHCH3 NO2 CH3
PKb 3.38
碱性强度顺序为:脂肪 > 氨 > 芳香胺
碱性强度顺序(在水溶液中): 二甲胺 > 甲胺 > 三甲胺 > NH3 > 芳胺
这是电子效应、溶剂化作用、以及空间效应的综合结果。 单纯的电子效应作用的碱性是:

有机化学第8版第十三章胺和生物碱

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

有机化学第13章 含氮化合物

有机化学第13章 含氮化合物

CH2CN H2
Ni
6.霍夫曼降解反应
CH2CH2NH2
NaOCl,OHRCONH2
或NaOBr,OH-
RNH2
CH3(CH2)4CONH2 Br2+NaOH
CH3(CH2)4NH2
三、胺的物理性质
低级和中级脂肪胺为无色气体或液体,高级脂肪胺为固体, 芳香胺为高沸点的液体或固体。低级胺具有氨的气味或鱼腥味, 高级胺没有气味,芳香胺有特殊气味,并有较大的毒性。
根据分子中烃基的结构,可把胺分为脂肪胺和芳香胺 。例如:
铵盐(NH4)+X-分子中的四个氢原子被四个烃基取代 后的化合物,成为季铵盐,如[N(CH3)4+]I-。
根据分子中氨基的数目,可把胺分为一元胺、二元 胺和多元胺等。例如:
2.胺的命名法 构造简单的胺一般用衍生命名法命名,此时把氨看
作母体,烃基看作取代基。命名时省去“基”字。
2.硝基化合物的命名 硝基化合物命名与卤代烃相同,即以烃为母体,硝基为
取代基。如:CH3NO2(硝基甲烷)、CH3CH2CH2NO2 (硝基丙烷)、硝基苯等。
CH3CHCH3
NO 2
2-硝基丙烷
O2N
OH NO 2
NO 2
HOOC
NO 2
对硝基苯甲酸
O2N
CH 3 NO 2
NO 2
O2N
NO 2
NO 2
第二节 胺
一、胺的分类和命名 1.胺的分类 氨分子中的一个或几个氢原子被烃基取代物称为胺。氨
中一个、两个或三个氢原子被烃基取代生成的化合物分别称 为伯胺、仲胺和叔胺。也被称为一级胺、二级胺和三级胺。
注意: 伯、仲、叔胺的含义和醇、卤代烃等的伯、仲、叔含义不同

第十三章 有机含氮化合物

第十三章 有机含氮化合物

(六)氧化反应 Ø 芳香胺很易被氧化 ,且氧化过程复杂; Ø 苯胺在空气中放置也会被氧化; Ø 氧化产物因所用氧化剂和反应条件不同而异。
Ø 叔胺N上没有H 原子,不发生酰基化反应。
Ø 酰化反应常用于: a. 胺的结构鉴定(酰胺一般为晶体且有固定的 熔 点); b. 用于保护氨基(酰化后的氨基不易被氧化); c. 降低氨基的定位能力。
Ø 例:
NH2 + HNO3
H2SO4
NH2 NO2
CH3COOH / Zn
CH3CONH
HNO3 H2SO4
Ø 苯环上有取代基时,注意重排前后取代基的位置:
Ø 联苯胺重排机理:
Ø 对位有取代的氢化偶氮苯联苯胺重排发生在邻位:
Ø 思考题:
NO2 NaOH/Zn CH3 (?) H+ (?)
4、多硝基苯的部分还原 多硝基化合物在钠或铵的硫化物、硫氢化物 ( (NH 4 ) 2 S、
NH4HS、NaSH、Na2S) 等还原剂作用下,可进行选择性 (或部分)还原。
Ø 制备间溴代苯胺的方法:
(2) 硝化反应:先保护再硝化
易被氧化
Ø 合成邻硝基苯胺:
Ø 合成间硝基苯胺:
(3) 磺化反应:
苯胺磺酸 不稳定
内盐
Ø 苯胺氯磺化反应:
磺胺 在氨解时以其它胺类(RNH2)代替NH3就得到各种磺胺药物。
(4) 傅-克反应: Ø 先保护氨基:
Ø 叔胺在温和条件下可直接反应:
(二) 还原反应
(1)酸性条件 (H+) a. Fe 、Zn / HCl
硝基化合物

b. SnCl2 + HCl 选择性还原剂,当苯环上同时连有羰基和硝基时,只还原 硝基 。
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ROH + NH3 Al2O3 RNH2 + H2O
2、 酰亚胺的烷基化(Gabriel 合成法 制1o胺)
O NH3
O
O NHKOH
O
O
1oRX SN2
O
KOH
NR H2O
RNH2 +
O
O N-K+ O
COOCOO-
3、硝基化合物的还原
N O 2 1)Z n,H C l 2) O H -
N H 2
N H 2
硝基苯
亚硝基苯
N-羟基苯胺 苯胺
(1)铁粉还原(强还原)
NO2
Fe,稀HCl,H2O,△
NH2
NO2 CH3
Fe,稀HCl, CH3OH,△
NH2 CH3
(2)SnCl2还原(中等还原)
NO2
SnCl2 ,浓HCl
<100ºC
CHO
NH2 CHO
(3)硫化物还原(选择还原)
NO2
NaHS ,CH3OH, △
(五)季铵盐和季铵碱 (六)二元胺
(一)胺的分类、结构和命名
1、胺的分类
1)根据所链烃基的数目,分为伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐
N H 3 R N H 2 R 2 N H R 3 N R 4 N + X - R 4 N + O H 氨 1 o 胺 2 o 胺 3 o 胺季 铵 盐 季 铵 碱
氨基:-NH2 ;
亚氨基:-NH-
2)根据烃基的性质分为脂肪胺、芳香胺
3)根据氨基的数目分为一元胺、二元胺…….多元胺。
2、胺的命名
[简单胺] 以胺为母体,氮上取代基用N定位。
CH2NH N-苯基苯甲胺
H2NCH2CH2NH2 (CH3)2NH
乙二胺
二甲胺
[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
OCH3 NO2
葵麝香
(C H 3)3C
CH3 NO2
酮麝香
(一)硝基化物的结构和命名
1 硝基化物的结构
电子衍射实验证明:硝基具有对称结构,两N-O键相 同,均为0.121nm。
+O R-N -
O
2 硝基化物的命名
+ OR-N
O+ຫໍສະໝຸດ R-NO -O
以烃作为母体,硝基为取代基。
CH3CHCH2CHCH3 NO2 CH3
CH3NO2 + NaOH
CH2=N+
OO-
Na+ + H2O
CH3-N+
O O-
硝基式
CH2=N+ 酸式
OH NaOH O互变异构
CH2=N+
OO-
+
Na
CH3NO2 CH3CH2NO2 (CH3)2CHNO2
pKa 10.2
8.5
7.8
2、硝基的还原
N O 2
[H]
N O
[H]
N H O H
[H]
如:
CH3
H5C2
N+ ph CH2CH=CH2
CH3
N+ ph C2H5 CH2=CHCH2
• 芳香胺
NH H
氮原子为不等性的sp3杂化。(具 有某些sp2 特征)
(二)胺的制法
1、氨或胺的烃基化 2、盖布瑞尔(Gabriel )合成法 3、硝基化合物的还原 4、 腈、酰胺、肟的还原 5、羰基化合物的还原胺化 6、酰胺的Hofmann降解
CH3CH2CH2NHCH2CH3
H2/Ni
R2C O+R'2NH
R2CHNR2'
还原胺化还可用于芳香族醛、酮:
1、氨或胺的烃基化
氨或胺是亲核试剂,与卤代烃发生亲核取代,使氨烃基化:
N H 3R S N 2 XR N H 2RXR 2 N HRXR 3 NRXR 4N + X -
RBr + NH3
RNH3+Br-
RNH3+Br- + NH3
RNH2 + NH4Br
通常得到伯胺、仲胺、叔胺和季铵盐的混合物。
也可由醇和氨反应制备:
3-(N-乙氨基)庚烷
C H 3 C H 2 C H C H N H C H 3 H 3 C C H 3
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O N H C H 3 C C H 2 C C H 3
4-亚氨基-2-戊酮
H 2 N
O C O C 2 H 5
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:
NH2
NO2
Na2S ,C2H5OH,△
NO2
还原产物因反应条件(反应介质)不同而不同。如:
NO2
Zn, H2O
NH4Cl
NHOH
Zn, NaOH CH3OH
葡萄糖, NaOH 100ºC
-N=N-
-N-NHH
偶氮苯 氢化偶氮苯
二、胺
(一)胺的分类、结构和命名
(二)胺的制法 (三)胺的物理性质
(四)胺的化学性质
NO2
对硝基甲苯
2-甲基-4-硝基戊烷
CH3
(二)硝基化物的制备
烷烃与硝酸在高温下反应可制得脂肪族硝基化合物,主要 产物为一硝基化合物,且为混合物。
芳香族硝基化合物由芳烃及其衍生物直接硝化制备:
+ HNO3 H2SO4
NO2
(三)硝基化合物的化学性质
1、与碱作用
含有α-氢的脂肪族硝基化合物可溶于氢氧化钠溶液,如:
[(CH3)2CH]4N+I-
碘化四异丙铵
[(CH3)3NC2H5]+OH-
氢氧化三甲乙铵
3、 胺的结构
sp3
o
N
105.9
H3C 112.9oH H
棱锥形结构
R1
N R2
R3
R1
N R2
R3
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。构型转化只需25kJ/mol的能量。
氮原子上连有四个不同基团的季铵化合物具有旋光性,
第十三章
硝基化合物和胺
主要内容
一、硝基化合物 二、胺 三、腈与异腈
一、硝基化合物
硝基化合物包含了脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物, 主要讲芳香族硝基化合物。 芳香族硝基化合物: 高沸点液体或固体;毒性;爆炸性。
CH3
O 2N
NO2
CH3
O 2N
NO2
O 2N
CH3 COCH3
NO2
TNT
(C H 3)3C
5、羰基化合物的还原胺化
氨或胺与羰基化合物缩合得亚胺,亚胺不稳定,在氢及催化 剂或氢化试剂还原下生成胺。如:
H(R’)
H(R’)
H(R’)
R-C=O + NH3 -H2O R-C=NH H2/Ni R-CH-NH2
H2/Ni
CH3CHO+NH3
CH3CH2NH2
H2/Ni
CH3CH2CHO+CH3CH2NH2
NO2
NH4SH
NO2 NO2
Zn 2
NaOH
NO2 (还原一个硝基) NH2
NH NH 氢化偶氮苯
4、 腈、酰胺、肟的还原
R-CN
H2/Pt, △ 或LiAlH4
R-CH2NH2
O
LiAlH4
-C-N(CH3)2
H2O
Et2O
-CH2N(CH3)2
N-OH
H2/Ni
NH2
CH3CH2CH2-C-CH3 EtOH CH3CH2CH2-CH-CH3
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