大学有机化学 含氮和含磷有机化合物PPT课件

R2 N ,2 N R H 3 H N R , R C 2 O RN C
胺
酰胺
腈
RN2HR -N -N H=R N2 N -R O
肼
偶氮化合物 硝基化合物
第一节 胺
一、胺的分类及命名
1.胺的分类 根据胺中烃基种类的不同，可分为：
脂肪族胺
C来自百度文库3CH2NH2 乙胺
芳香族胺
NH 2 苯胺
混合胺
NHCH 3 N-甲基苯胺
+ CH3 H3C N CH2CH2OH OH-
CH3
氢氧化-三甲基 （2-羟乙基）-铵
二、 胺的结构 胺与氨的结构相似，氮原子是sp3不等性杂化
1s 2, 2s 2,2 p x 1 , 2 p y 1 , 2 p z 1
sp3不等性杂化
N原子在成键时，发生了轨道的杂化，形成四个sp3杂化轨道，其中 三个轨道分别与氢或碳原子形成三个σ键，未共用电子对占据另一 个sp3杂化轨道，呈棱锥形结构。
四、 胺的化学性质
碱性
官能团： NH2
亲核性
1、胺的碱性
R2 N+ + H C - lH RN+H3C-l
R N H 2 + H 2O
RN +H3 + - OH
R+ N H 3C-+ l NaOH R N H 2+ N a C l+ H 2 O
1. 脂肪胺 N上的电子云密度↑，接受质子的能力↑，碱性↑。pkb
甲胺 （伯胺）
二甲胺 （仲胺）
三甲胺 （叔胺）
氯化四甲胺 （季铵盐）
2、命名 ◇简单的胺可根据其烃基来命名，即在胺字前写 出烃基的数目及名称
(C3H C2 H )2NH
CH3 N
CH2CH3
二乙胺 N-甲基-N-乙基环丙胺
CH 3NH2H C 5
甲乙胺
N H 2 C H 2 C H 2 O H 乙醇胺
◇N原子上同时连有脂烃基和芳烃基时，以芳胺为母体， 并在脂烃基前冠以“N”字。
N（CH 3 ） 2
H3C N CH(CH3)2
NO2
CH 3 N,N-二甲基对甲苯胺
N-甲基-N-异丙基 邻硝基苯胺
◇复杂的胺
以烃作母体,氨基作为取代基来命名
CH3 NH2 CH3CHC2H CHC3H
N(C2H5)2 CH3CH-C2H-CH-C3H
CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
2-甲基-4-(N,N-二乙氨基)戊烷
◇季铵类化合物(与氢氧化铵或铵盐命名类似) (CH3CH2)4N+Cl-
氯化四乙铵
CH3 CH3CH2N+CH3OH-
(C H 3 )2 N H 2 + -O O C C H 3
CH3
乙酸二甲铵
氢氧化三甲乙铵（季铵碱） （二甲胺乙酸盐）
N2H N2H N2H N2H
＞
＞
＞
＞
＞
N2O
OH (-I<+C) pkb 8.50
根据分子中氨基的数目分为: 一元胺、二元胺、 多元胺。
CH3NH2
NH2CH2CH2NH2
甲胺（一元胺乙 ）二胺（二元胺）
根据氮原子连结烃基的数目分为：伯胺、仲胺、
叔胺和季铵化合物
C 3 N 2 H ( H 3 C ) 2 N ( H H 3 C ) 3 N ( H 3 C ) 4 N + C - H
叔胺分子间不能形成氢键，它的沸点与分子量相近的烃相近。
C 3 (2 ) 4 C N H 2 C 3 H ( H 2 ) 3 C C H 2 O ( H H 3 C C H 2 ) 3 N ( H H 3 C C 2 ) 3 C
分子量 87
88
101
100
沸点104.4℃ 138℃
89.3℃ 93.5℃
N H
H H
N H
H C3H
N
C3H H 3C
C3H
正是因为胺是棱锥形结构，因此，当氮原子上连有三 个不同的原子或基团时，它就应该是手性分子，因而存在
一对对映体。也就是说，将未共用电子对看成是氮原子上 连接的第四个“取代基”。
N C2H5
H CH 3
N C2H5
CH 3 H
对映体是可以被拆分的，但简单手性胺对映体却难以拆分，其
这是电子效应、空间效应和溶剂化效应共同影响的结果。
电子效应： 3°胺＞2°胺＞1°胺
空间效应： 1°胺＞2°胺＞3°胺 溶剂化效应： 1°胺＞2°胺＞3°胺
HH 2O RNHH 2O
HH 2O
＞RNHH 2O
R ＞RNHH 2O
R HH 2O
R
N上连的氢原子越多,与水形成氢键机会多,溶剂化程度越大, 形成的铵离子越稳定, 胺的碱性越强.
键角(113.9o)比氨(107.3o)大
三、胺的物理性质
状态和气味：低级胺为气体或易挥发的液体，有与氨 相似的气味；高级胺为固体，近乎无味；二甲胺和三甲胺 有鱼腥味。
溶解度：胺与水能形成氢键，因此低级胺较易 溶于水；随着碳原子数的增加胺在水中的溶解性 逐渐下降。
沸点：伯胺和仲胺分子间可形成氢键，但比醇分子间 的氢键要弱，所以分子量与醇相近的伯胺、仲胺的沸点要低 于醇。
第十章 含氮和含磷有机化合物
学习要求： 1.掌握胺的分类、命名及区别伯、仲、叔胺方法 2.熟练掌握胺、酰胺的化学性质 3.掌握重氮盐的反应和偶合反应在有机合成中的
4.掌握一些其他含氮化合物的重要性质 5.了解季铵盐和季铵碱的特性
含氮有机物的种类很多，它们的结构特征是含有碳氮键 (C—N、C=N、C≡N)，有的还含有N—N、N=N、N≡N、 N—O、N=O 及N—H键等。
2. 芳胺
: :
NH3 ＞
NH2
N
H H
: : :
综上所述： 脂肪胺 ＞ NH3 ＞ 芳香胺
NH 2 ＞
NH
＞
N
pkb 9.30
13.80
近乎中性
取代芳胺的碱性：
取代基对芳胺碱性的影响，与其对酚的酸性的影响刚好相反。
在芳胺分子中，当取代基为供电子基团使碱性↑，而吸电子基 团使碱性↓。如：
N2H N2H
pkb:3~5 R NH 2 ＞NH 3 pkb:4.76
脂肪胺的碱性强度：
在气相或非水溶液中——3°胺＞2°胺＞1°胺
(电子效应的影响)
在水溶液中——2°胺＞1°胺＞ 3°胺
(C 3 )2 N H ＞ H C 3 N H ＞ H (C 3 )3 N H
p k b :
3 .2 7
3 .3 8
4 .2 1
原因在于简单胺的构型转化只需25kj/mol的能量(经历一个平面过渡 态而迅速转化，过渡态的氮原子呈sp2杂化。
N C2H5
H CH 3
sp3
C2H5 N CH 3
H
sp2
C2H5
H
CH 3
N
sp3
H
N Hsp3
NH2
N原子上的孤对电子所在的杂化轨道与NH3相比 有更多的p轨道成分,与苯环的体系共轭,H-N-H