第10章含氮有机化合物

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（三）与亚硝酸的反应
(1)伯胺 (1)伯胺 a.脂肪伯胺 脂肪伯胺
可作定量测定 b.芳香伯胺 芳香伯胺
NaNO2/HX
重氮盐
N2 X
+ H2 O ∆
NH2
OH
+
N2
0~5℃
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(2)仲胺 (2)仲胺
a.脂肪仲胺 a.脂肪仲胺
N a N O 2+ H C l (C H 3)2N H (C H 3)2N -N O + H 2O
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观察氨气、甲胺、三甲胺的球棍结构
氨气结构图
甲胺的结构图
三甲胺的结构图
胺的官能团是氨基（-NH2）、亚氨基（-NH-）、次氨基 (）。和氨相似，胺分子氮原子上有一对未共用电子对占据
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胺的分类和命名
• 脂肪胺： CH3 • 芳香胺
NH2 CH3 NH CH3 CH2 NH2
NH2
NH
NH CH3
• 伯胺、仲胺和叔胺：与氮原子相连的烃基 数目不同
R(Ar) NH2 (Ar)R NH R1 (Ar 1) (Ar)R N
R1 (Ar 1)
R 2 (Ar 2)
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胺的分类和命名
• 季铵盐或季铵碱： 铵盐（NH Cl）或氢氧化铵（NH OH）中 铵盐（NH4Cl）或氢氧化铵（NH4OH）中 的四个氢原子被四个烃基取代而生成的化合 物
伯 胺 仲 胺 叔 胺
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季铵盐
• 氢氧化铵NH4OH分子中的四个氢全被 氢氧化铵NH OH分子中的四个氢全被 烃基取代所成的化合物叫做季铵盐
例1：新洁尔灭（溴化二甲基十二烷剂苄胺） ：新洁尔灭（溴化二甲基十二烷剂苄胺）
CH3 CH2 N C12H25 CH3
+ Br
-
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例1：乙酰胆碱 ：
R R N R
季铵盐
+
R R X
-
R
N R
+
OHR
季铵碱
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二、胺的分类和命名 1．分类
ArNH2 芳 胺 Ar2NH ArNHR ArNR2 NH3 R NH2 伯胺（ ° 胺） 1 2 R2NH 仲胺（ °胺） 3 R3N 叔胺（ ° 胺） R4NX R4NOH 季铵盐 季铵碱 脂 肪 胺
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2．偶联反应 ． 重氮盐与芳伯胺或酚类化合物作用， 生成颜色鲜艳的偶氮化合物的反应称为偶 联反应。
偶联反应总是优先发生在对位，若对位被占，则 在邻位上反应，间位不能发生偶联反应。
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但碱性不能太大（pH不能大于10），因碱性太 强，重氮盐会转变为不活泼的苯基重氮酸或重 氮酸盐离子。而苯基重氮酸或重氮酸盐离子都 不能发生偶联反应。
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第十章 含氮有机化合物
学习目标 1. 认识胺、酰胺的结构、分类及其命名。 认识胺、酰胺的结构、分类及其命名。 2. 理解胺、酰胺的性质和用途。 理解胺、酰胺的性质和用途。 3. 知道重氮、偶氮化合物及重氮化-偶合反应。 知道重氮、偶氮化合物及重氮化-偶合反应。 4. 识别季铵盐及季铵碱。 识别季铵盐及季铵碱。 5. 知道重要胺类化合物的结构特点及在药学 中的作用
NH O
O S
苄青霉素
H2 C
C
NH N
CH3 CH3 COONa
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（三） 尿素
结构: （ 1 ）结构
O H2N C NH2
（ 2 ）化学反应 a.弱碱性 弱碱性 c.与亚硝酸反应 与亚硝酸反应 b.水解反应 水解反应 d.缩二脲反应 缩二脲反应
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缩二脲的生成： 缩二脲的生成： 的生成
NH2
N2 Cl + NaCl + H2O
1°重氮化反应必须在低温下进行（温度高重氮盐易分解）。 2°亚硝酸不能过量（亚硝酸有氧化性，不利于重氮盐的稳定）。 3°重氮化反应必须保持强酸性条件（弱酸条件下易发生副反 应）。
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二、芳香族重氮盐的性质
重氮盐是一个非常活泼的化合物，可发生多种反应，生成多种化 合物，在有机合成上非常有用。归纳起来，主要反应为两类：
H3C N
CH3
H3C N
OH
CH3
NO
N OH
桔黄色
翠绿色
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脂肪胺与芳香胺与亚硝酸反应产物比较 脂肪胺 放出定量的N2 放出定量的N2 生成黄色油壮物或固 体的N 体的N-亚硝基胺 生成亚硝酸盐， 生成亚硝酸盐，强碱 作用后重新变为胺 芳香胺 在低温下（ 在低温下（0-5℃） 生成重氮盐 先生成N 亚硝基物， 先生成N-亚硝基物， 立即重排对亚硝基 物 生成C 生成C-亚硝基物
那么，什么是苯胺呢？它属于 哪一 那么，什么是苯胺呢 苯胺 类化合物？ 类化合物？这一类化合物具有怎样的结 构性质和用途呢？ 构性质和用途呢？
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第一节
胺
• 一、胺的结构
• 胺可以看作是氨分子中的氢原子被氨基取 代后所得到的化合物， 代后所得到的化合物，这正如醇、醚可以 看做是水的烃基衍生物一样。
SO2Cl
• • • •
+ H2NR
NaOH
SO2 NHR
常用的磺酰化剂：苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯 反应条件：在氢氧化钠或氢氧化钾溶液中进行 伯胺磺酰化后的产物为酸性，能与氢氧化钠生成盐而使磺酰胺溶于碱液中 思考（1）比较仲胺、叔胺与上述伯胺的结构，并推导其性质？ （2）用什么方法分离和鉴别伯、仲、叔胺？
NH2
N
CH3 C2H5
对-甲基苯胺 甲基苯胺
N-甲基 乙基苯胺 甲基-N-乙基苯胺 甲基
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三. 胺的化学性质
（一）碱性与成盐反应
NH3 + H2O NH2 + H O 2 NH4 + OH NH3+
_
+
_
+ OH
脂肪族胺中仲胺碱性最强，伯胺次之，叔胺 最弱，但它们的碱性都比氨强。芳香胺的碱性比 氨弱，而且三苯胺的碱性比二苯胺弱，二苯胺比 苯胺弱。
+
O CH3
OH
H3C C O CH2 CH2 N CH3 CH3
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•
胆碱酯酶
乙酰胆碱
水解失活
增加神经末梢的乙酰胆碱浓度 引起交感神经、副交感神经广泛而持久的兴奋
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四. 重要的胺及其衍生物
• （一）苯胺
用于芳胺的鉴别和定量分析
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四. 重要的胺及其衍生物
（二）肾上腺素、去肾上腺素
N N 可偶合 OH H 不偶合
_ N=N OH OH _ N=N O
H 不偶合
偶氮基-N=N-是一个发色基团，因此，许多偶氮 化合物常用作染料（偶氮染料）。 三、重氮甲烷 四、偶氮染料
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本章小结（ ） 本章小结（1）
• 一、胺、酰胺、重氮和偶氮化合物的结构 • 胺可以看作是氨分子中的氢原子被烃 基取代后所生成得到的化合物；酰胺是NH 基取代后所生成得到的化合物；酰胺是NH3 或胺分子中N上的H 或胺分子中N上的H被酰基所取代的产物； 重氮化合物是指：— 重氮化合物是指：—N2—基团的一端与烃 基相连，另一端与非碳原子相连或不与其 他的原子或原子团相连的化合物。偶氮化 合物是指：— 合物是指：—N2—基团以的形式两端都与 碳原子相连的化合物。
• • • • • • •
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染料
氨基酸
氮
TNT炸药 TNT炸药
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这主要是染料给生活增添的色彩呢？那么当今五 光十色的染料是由什么制成的呢？ 让我 好好想想 ？？？
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霍夫曼和珀金制染料
19世纪 年代，非洲曾流行疟疾。奎 世纪40年代 非洲曾流行疟疾。 世纪 年代， 宁是治疗疟疾的特效药， 宁是治疗疟疾的特效药，但是天然的奎宁 产量少，满足不了需要。 产量少，满足不了需要 霍夫曼就用从煤焦油中提取奎宁的办 法来人工合成奎宁。可是奎宁没有制成， 法来人工合成奎宁。可是奎宁没有制成， 却制出了一种染料，这种美丽的紫色染料， 却制出了一种染料，这种美丽的紫色染料， 叫做苯胺紫 苯胺紫。 叫做苯胺紫。 经过几年努力， 经过几年努力，霍夫曼和其他化学 合成了多种美丽的染料， 家，合成了多种美丽的染料，而且这些 染料都是以苯胺为基础合成的。 苯胺为基础合成的 染料都是以苯胺为基础合成的
pKb
..
N
H H
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（二）酰化反应
O
NH
H
O
+
CH3
Cl
CH3
NH
+
HCl
酰化剂 如 (CH3CO)2O或 RCOCl 或
叔胺是否有此反应？ 叔胺是否有此反应？
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磺酰化反应
兴斯堡（Hinsberg）反应： 兴斯堡（Hinsberg）反应：伯胺或仲胺氮原子上的氢可以被 磺酰基（R 磺酰基（R—SO2—）取代，生成磺酰胺。
O
N-取代酰胺： 取代酰胺： 取代酰胺
H3C
C
O
NH
N-苯基乙酰胺
酰亚胺： 酰亚胺
O
NH
邻苯二甲酰亚胺
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二. 酰胺的化学性质
（一）酸碱性 近于中性
酰亚胺类则呈酸性
O
p-∏共轭 共轭
..
R C N H H
（二）水解反应
氨或胺和羧酸盐 产物 铵盐和羧酸
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巴比妥
H5C2
O H N O
H5C2
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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本章小结（ ） 本章小结（2）
• 胺的官能团是氨基（－NH ）、亚氨基（－NH－）、次 胺的官能团是氨基（－NH2）、亚氨基（－NH－）、次 氨基( 氨基( ）；酰胺的官能团是酰胺键（ ）；重氮化合物和偶 氮化合物的官能团都是— 氮化合物的官能团都是—N2—。 二、胺、酰胺、重氮和偶氮化合物的化学性质 胺的主要化学性质： 弱碱性；酰化反应；. 弱碱性；酰化反应；.苯磺酰化反应；与亚硝酸的反应等。 酰胺的主要化学性质： 近中性；水解反应等。 重氮化合物的主要化学性质： 重氮化反应 ；偶合反应等
CH CH2 HO OH OH NHCH3 HO OH CH CH2 OH NH2
主要作用是：加强心肌收缩，增加心输出量，收缩血管 ，升高血压，消除支气管平滑肌痉挛 用于治疗心源性、过敏性等休克的纠正、 支气管哮喘急性发作等症
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第二节
一.命名 命名
某酰胺： 某酰胺：
酰胺
官能 团
苯甲酰胺
-C O -N H O C NH2
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胺和氨相似，具有碱性，能与大多数酸作用成盐。
胺的碱性较弱，其盐与氢氧化钠溶液作用时，释 放出游离胺。
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• 胺是弱碱，可与酸发生中和反应生成盐而 溶于水中，生成的弱碱盐与强碱作用时， 胺又重新游离出来。例如：
• 不溶于水
溶于水
不溶于水
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芳香胺与脂肪胺谁的碱性弱
N原子的未共用电子与苯环的键形成p-π共轭体系 所以芳香胺碱性最弱 所以芳香胺碱性最弱
2．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。
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烃基不相同（先简单后复杂） 烃基不相同（先简单后复杂）
H3C NH C2H5
甲乙胺
H3C N CH2 C2H5 H 5C 2
甲乙丙胺
H3C
N2 Cl
去氮反应 （取代反应） 还原反应 保留氮的反应 偶联反应
1.取代反应
NH2 NaNO + H SO 2 2 4
0_5 ℃
（1）被羟基取代（水解反应） 当重氮盐和酸液共热时发生水解生成酚并放出氮气。
N2SO4H H2O H OH + N2 + H2SO4
重氮盐水解成酚时只能用硫酸盐，不用盐酸盐，因盐酸盐水解易发 生副反应。
O H2N C NH H O H2N C NH
O
+
H
NH
C
NH2
O C NH2
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第三节 重氮和偶氮化合物
一、芳香族重氮盐的制备——重氮化反应 芳香族重氮盐的制备 重氮化反应
ArNH 2 + NaNO 2 + HCl (H2SO 4)
NaNO2 + HCl 0~5 ℃
0~5 ℃
ArN 2 Cl + NaCl + H 2O
b.芳香仲胺 芳香仲胺
N a N O 2+ H C l
H 3C N
H
NHCH3
ON
NO
NHCH3
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(3)叔胺 (3)叔胺
a.脂肪叔胺 a.脂肪叔胺
R R N + HO NO R NaOH
H
R R N H ONO R
+
亚硝酸盐
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b.芳香叔胺 b.芳香叔胺
H3C N CH3
+ HO-NO H