研究含氮化合物性质
合集下载
相关主题
- 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)。
伯胺和仲胺分子间可以形成氢键沸点较高（但比分子量 相近的醇低），而叔胺则由于分子间没有缔合作用，沸点 很低（与分子量相近的烷烃相近）。
胺类化合物具有令人不愉快的气味。芳香胺有毒。
第二节 胺
4.化学性质 （1）碱性
氮上的未共用电子对能接受质子（H+），故胺呈现碱性。 胺能与酸成盐，铵盐都是结晶型固体，易溶于水和 乙醇。
硝 基 甲 烷
硝 基 乙 烷
硝 基 苯 邻 硝 基 甲 苯
第一节：硝基化合物
2.物理性质
芳香硝基化合物中除某些一硝基化合物为 高沸点的液体外，多硝基化合物多为结晶， 不溶于水，易溶有机溶剂，相对密度大于1， 一般带有黄色。有毒。芳香多硝基化合物 极易爆炸。
第一节：硝基化合物
3.化学性质
(1) 还原反应
(C H 3 )3 N+H 2 O 2
C H 3 H 3 CNO 氧 化 三 甲 胺
C H 3
第二节 胺
(3)烷基化
胺的氮原子上的氢被烷基取代的反应，叫做胺的烷基化 反应
C H 3 C H 2 I + N H 3 C H 3 C H 2 N H 3 - I -N H 3C H 3 C H 2 N H 2 + N H 4 I
邻硝基苯酚由于分子内氢键使酸性比对硝基苯酚较弱
第二节 胺
氨上的氢被烃基取代的产物 称为胺
1．分类
① 根据NH3分子中H被烃基取代的数目分类: 胺分子中的一个、二个或三个氢原子被烃基取代而生成
的化合物分别： RNH2（一级胺）伯胺，R1R2NH（二 级胺）仲胺, R1R2R3N（三级胺）叔胺
② 根据与N相连的烃基分类：胺分子中氮原子与脂肪烃相连 称为脂肪胺，与芳香烃相连称为芳胺。
第二节 胺
③ 季铵盐与季铵碱：铵盐或 氢氧化铵 中的四个 氢原子被烃基取代而生成的化合物，称为季铵盐 或季铵碱。
R4N+Cl-
R4N+OH-
2．命名
① 一级胺（伯胺）先写出连于氮原子上烃基的名称，再以胺 字作词尾，如CH3NH2 甲胺。
第二节 胺
② 对于仲胺与叔胺，R相同时，将取代基的数目加在R基名 称之前，并以胺字作词尾，R不同时，按次序规则将较优基 团后列出。
Cl
OH
NO2 + H2O Na2CO3
NO2 + HCl
NO2
NO2
第一节：硝基化合物
(b)对酚的酸性的影响
硝基位于酚羟基的邻、对位时，增强酚的酸性
氢键
H OO
N O
OH
OH
OH
OH
NO2
NO2
pKa 9.89
7.17(7.21)
NO2 7.16
NO2 3.96
[英]J G 斯塔克，H G华莱士 著 化学数据手册，北京：石油工业出版社：116
第十二章 含氮化合物
第一节：硝基化合物
1.分类和命名
硝酸和亚硝酸分子中的羟基（-OH)被烃基取
代的衍生物分别被称为硝基化合物和亚硝基化合
物。它们又可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝
基化合物：RNO2或ArNO2。它的命名类似卤代烃，
以硝基作为取代基。
NO 2
NO 2
CH3
CH 3NO 2
CH 3CH 2NO 2
C H 3 N H C H 3
二 甲 胺
C H 3 N C H 3
C H 3
三 甲 胺
N H 二 苯 胺
C H 3 N H C 2 H 5
甲 乙 胺
（3）芳香仲胺与叔胺，则在“基”前冠以“N”字，表示该基团是连 在氮上，而不是在芳环上。
N(CH3)2 N，N－二甲基苯胺
第二节 胺
④ 比较复杂的胺，可看作是烃基的衍生物来命名，氨基作 为取代基。
伯 胺
C H 3 C H 2 N H 2 C H 3 C H 2 I （ C H 3 C H 2 ） 2 N H 2 ＋ I -N H 3 （ C H 3 C H 2 ） 2 N H + N H 4 I
仲 胺
（ C H 3 C H 2 ） 2 N H C H 3 C H 2 I （ C H 3 C H 2 ） 3 N H ＋ I -N H 3 （ C H 3 C H 2 ） 3 N + N H 4 I
123 45
CH3CHCH2CHCH3 2-甲基-4-氨基戊烷
CH3 NH2
⑤ 季铵化合物可以看作是铵的衍生物来命名。
(CH3)4N+OH-
氢氧化四甲铵
CH3 CH3 N+ CH2CH3 Cl-
CH3
氯化三甲基乙基铵
第二节 胺
3.物理性质
胺分子中的氮原子上的孤对电子能与水形成氢键，所 以，低级脂肪胺在水中溶解度较大。
.. NH3 + HOH
NH4 + + OH-
.. R NH2 + HOH
RNH3+ +OH-
R NH2 + HCl
RNH3+Cl- NaOH R NH2+ NaCl +H2O
胺盐
第二节 胺
胺的碱性大小用碱性电离常数Kb 或其负对数pKb表示， Kb 愈大或pKb愈小则碱性越强。
a) 脂肪族胺的碱性大小顺序：
NO2
Fe ,HCl
NH2
第一节：硝基化合物
（2）脂肪族硝基化合物的酸性
R C H 2 N O 2+N a O H
R C -H N O 2+H 2 O N a +
第一节：硝基化合物
（3）硝基对芳环上邻、对位基团的影响
（a) 对邻、对位上卤原子的影响
在通常情况下，氯苯很难发生亲核取代反应。但当氯苯的邻、对 位被硝基取代后，由于硝基的吸电子作用使与氯原子相连的碳原子 电子出现的几率密度大大降低，有利于亲核试剂的进攻，从而容易 发生亲核加成－消除反应。
叔 胺
（ C H 3 C H 2 ） 3 NC H 3 C H 2 I（ C H 3 C H 2 ） 4 N ＋ I-
性 减弱。
.. NH2
Fra Baidu bibliotek
<
NH3
c) 季铵碱为强碱，其碱性与苛性碱相当：可与酸中和， 生成季铵盐。
R4N+OH-+ HCl
R4N+Cl- + H2O
R4N+Cl- +Na+OHR4N+Cl- +AgOH
R4N++OH- +Na++ClR4N+OH- + AgCl
第二节 胺
(2)氧化
胺容易被氧化，脂肪伯胺和仲胺的氧化产物为混合物， 叔胺在室温下放置可得到氧化胺，芳香胺也很容易被氧化 为醌类、偶氮化合物等有颜色的化合物。
N H 3
C H 3 N H 2 (C H 3 )2 N H (C H 3 )3 N
p K b 4 .7 5
3 .3 5
3 .2 7
4 .2 2
叔胺的碱性比仲胺弱，原因之一是烷基数目增加，虽然使氮上 的电子密度加大，但空间位阻也增大，使得质子难于与氮原子接 近，因此碱性降低。
第二节 胺
b) 芳香胺氮原子上的孤对电子与苯环形成了p –π 共轭，碱
胺类化合物具有令人不愉快的气味。芳香胺有毒。
第二节 胺
4.化学性质 （1）碱性
氮上的未共用电子对能接受质子（H+），故胺呈现碱性。 胺能与酸成盐，铵盐都是结晶型固体，易溶于水和 乙醇。
硝 基 甲 烷
硝 基 乙 烷
硝 基 苯 邻 硝 基 甲 苯
第一节：硝基化合物
2.物理性质
芳香硝基化合物中除某些一硝基化合物为 高沸点的液体外，多硝基化合物多为结晶， 不溶于水，易溶有机溶剂，相对密度大于1， 一般带有黄色。有毒。芳香多硝基化合物 极易爆炸。
第一节：硝基化合物
3.化学性质
(1) 还原反应
(C H 3 )3 N+H 2 O 2
C H 3 H 3 CNO 氧 化 三 甲 胺
C H 3
第二节 胺
(3)烷基化
胺的氮原子上的氢被烷基取代的反应，叫做胺的烷基化 反应
C H 3 C H 2 I + N H 3 C H 3 C H 2 N H 3 - I -N H 3C H 3 C H 2 N H 2 + N H 4 I
邻硝基苯酚由于分子内氢键使酸性比对硝基苯酚较弱
第二节 胺
氨上的氢被烃基取代的产物 称为胺
1．分类
① 根据NH3分子中H被烃基取代的数目分类: 胺分子中的一个、二个或三个氢原子被烃基取代而生成
的化合物分别： RNH2（一级胺）伯胺，R1R2NH（二 级胺）仲胺, R1R2R3N（三级胺）叔胺
② 根据与N相连的烃基分类：胺分子中氮原子与脂肪烃相连 称为脂肪胺，与芳香烃相连称为芳胺。
第二节 胺
③ 季铵盐与季铵碱：铵盐或 氢氧化铵 中的四个 氢原子被烃基取代而生成的化合物，称为季铵盐 或季铵碱。
R4N+Cl-
R4N+OH-
2．命名
① 一级胺（伯胺）先写出连于氮原子上烃基的名称，再以胺 字作词尾，如CH3NH2 甲胺。
第二节 胺
② 对于仲胺与叔胺，R相同时，将取代基的数目加在R基名 称之前，并以胺字作词尾，R不同时，按次序规则将较优基 团后列出。
Cl
OH
NO2 + H2O Na2CO3
NO2 + HCl
NO2
NO2
第一节：硝基化合物
(b)对酚的酸性的影响
硝基位于酚羟基的邻、对位时，增强酚的酸性
氢键
H OO
N O
OH
OH
OH
OH
NO2
NO2
pKa 9.89
7.17(7.21)
NO2 7.16
NO2 3.96
[英]J G 斯塔克，H G华莱士 著 化学数据手册，北京：石油工业出版社：116
第十二章 含氮化合物
第一节：硝基化合物
1.分类和命名
硝酸和亚硝酸分子中的羟基（-OH)被烃基取
代的衍生物分别被称为硝基化合物和亚硝基化合
物。它们又可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝
基化合物：RNO2或ArNO2。它的命名类似卤代烃，
以硝基作为取代基。
NO 2
NO 2
CH3
CH 3NO 2
CH 3CH 2NO 2
C H 3 N H C H 3
二 甲 胺
C H 3 N C H 3
C H 3
三 甲 胺
N H 二 苯 胺
C H 3 N H C 2 H 5
甲 乙 胺
（3）芳香仲胺与叔胺，则在“基”前冠以“N”字，表示该基团是连 在氮上，而不是在芳环上。
N(CH3)2 N，N－二甲基苯胺
第二节 胺
④ 比较复杂的胺，可看作是烃基的衍生物来命名，氨基作 为取代基。
伯 胺
C H 3 C H 2 N H 2 C H 3 C H 2 I （ C H 3 C H 2 ） 2 N H 2 ＋ I -N H 3 （ C H 3 C H 2 ） 2 N H + N H 4 I
仲 胺
（ C H 3 C H 2 ） 2 N H C H 3 C H 2 I （ C H 3 C H 2 ） 3 N H ＋ I -N H 3 （ C H 3 C H 2 ） 3 N + N H 4 I
123 45
CH3CHCH2CHCH3 2-甲基-4-氨基戊烷
CH3 NH2
⑤ 季铵化合物可以看作是铵的衍生物来命名。
(CH3)4N+OH-
氢氧化四甲铵
CH3 CH3 N+ CH2CH3 Cl-
CH3
氯化三甲基乙基铵
第二节 胺
3.物理性质
胺分子中的氮原子上的孤对电子能与水形成氢键，所 以，低级脂肪胺在水中溶解度较大。
.. NH3 + HOH
NH4 + + OH-
.. R NH2 + HOH
RNH3+ +OH-
R NH2 + HCl
RNH3+Cl- NaOH R NH2+ NaCl +H2O
胺盐
第二节 胺
胺的碱性大小用碱性电离常数Kb 或其负对数pKb表示， Kb 愈大或pKb愈小则碱性越强。
a) 脂肪族胺的碱性大小顺序：
NO2
Fe ,HCl
NH2
第一节：硝基化合物
（2）脂肪族硝基化合物的酸性
R C H 2 N O 2+N a O H
R C -H N O 2+H 2 O N a +
第一节：硝基化合物
（3）硝基对芳环上邻、对位基团的影响
（a) 对邻、对位上卤原子的影响
在通常情况下，氯苯很难发生亲核取代反应。但当氯苯的邻、对 位被硝基取代后，由于硝基的吸电子作用使与氯原子相连的碳原子 电子出现的几率密度大大降低，有利于亲核试剂的进攻，从而容易 发生亲核加成－消除反应。
叔 胺
（ C H 3 C H 2 ） 3 NC H 3 C H 2 I（ C H 3 C H 2 ） 4 N ＋ I-
性 减弱。
.. NH2
Fra Baidu bibliotek
<
NH3
c) 季铵碱为强碱，其碱性与苛性碱相当：可与酸中和， 生成季铵盐。
R4N+OH-+ HCl
R4N+Cl- + H2O
R4N+Cl- +Na+OHR4N+Cl- +AgOH
R4N++OH- +Na++ClR4N+OH- + AgCl
第二节 胺
(2)氧化
胺容易被氧化，脂肪伯胺和仲胺的氧化产物为混合物， 叔胺在室温下放置可得到氧化胺，芳香胺也很容易被氧化 为醌类、偶氮化合物等有颜色的化合物。
N H 3
C H 3 N H 2 (C H 3 )2 N H (C H 3 )3 N
p K b 4 .7 5
3 .3 5
3 .2 7
4 .2 2
叔胺的碱性比仲胺弱，原因之一是烷基数目增加，虽然使氮上 的电子密度加大，但空间位阻也增大，使得质子难于与氮原子接 近，因此碱性降低。
第二节 胺
b) 芳香胺氮原子上的孤对电子与苯环形成了p –π 共轭，碱