有机化学课件：第九章 含氮化合物及表面活性剂
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有机
二. 物理性质
气味往往是鉴别物质的标志之一，胺有 不愉快或很难闻的臭味，特别是低级脂肪 胺有臭鱼一样的气味，腌鱼的臭味就是某 些脂肪胺(三甲胺)引起的，肉腐烂时能产生 极臭且剧毒的丁二胺及戊二胺。
H2NCH2CH2CH2CH2NH2 1.4-丁二胺 (腐胺) H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2 1.5-戊二胺 (尸胺)
NH2
叔丁基胺(1级胺)
胺类化合物根据烃基的不同而分为脂肪胺
和芳香胺；根据分子中氨基的数目可分为一元
胺、二元胺和三元胺等:
NH2
CH3CH2NH2
H2NCH2CH2NH2
乙胺
乙二胺
(脂肪胺，一元胺） （脂肪胺，二元胺)
苯胺 (芳香胺，一元胺)
2.结构
氨具有棱锥形的结构, 氮原子构型为 1S2、2S2、2P3，氮原子以不等性sp3杂化轨 道和氢原子的s轨道重叠形成三个σ键。剩 下的未共用电子对占据一个sp3杂化轨道而 处于棱锥形的顶端。空间排布近似于四面 体的立体结构，氮处于四面体的中心。键 角为107.3。胺的结构与氨相似，在脂肪 胺分子中，氮以三个sp3杂化轨道与三个其 他原子(氢或碳原子)形成三个σ键，剩下 的未共用电子对占据另一个sp3轨道。
第九章 含氮化合物
9.1 胺 9.2 酰胺 9.3 脲 9.4 氨基酸
NH2-HR-NH2
胺
R’-NH-R R’N(RR’’)
NH4-ClR4N+ClNH4OHR4N+OHHO-NO2R-NO2
季铵盐 季铵碱 硝基化合物
有机
9.1 胺
一. 分类、结构与命名 1. 分类
胺可以看作是氨的衍生物，氨中氢原 子可依次被取代，生成伯、仲、叔胺:
有机
叔胺在水中溶解度较之同分异构 伯、仲胺低，但低级脂肪胺，即使 是叔胺在水中溶解度还是较大的。
胺 类 通 常 使 用 碱 性 物 质 KOH 、 NaOH作干燥剂，CaCl2能与胺类形 成络合物(同乙醇), 故不能使用CaCl2 作胺的干燥剂，芳胺能随水蒸汽蒸 发，可进行分离与提纯。
有机
三. 化学性质
2-甲基-3-氨基丁烷
－NH2 －NHCH3 －N(CH3)2 氨基 甲氨基 二甲氨基
N
CH3 CH2CH3
甲乙氨基 有机
季铵类化合物命名：
(CH3)4N+OH-
氢氧化四甲铵
CH3
H3C N+
Cl-
CH3 CH3
三甲基乙基氯化铵/氯化三甲基乙基铵
十二烷基二甲基苄基氯化铵 (1227/洁尔灭)
十二烷基二甲基苄基溴化铵 (新洁尔灭)
H
O¨ H H
O¨ H H
溶剂化的 程度大
+ R3N H
O¨ H H
芳香胺中氨基氮原子上的未共用电子对与苯
环的电子形成共轭体系，使氮原子上的电子部分 地移向苯环，降低了氮原子上的电子云密度，与 质子的结合能力降低，碱性减弱。氨基的邻、对
位有吸电子基团，碱性减弱。取代基是推电子基 团时，碱性增强。
脂肪胺pKb在3~5(通常情况下碱性大于 NH3,因烷基具供电子能力); 芳胺存在吸电 子共轭体系及芳环的空阻使质子难于接近 氮原子, 因而芳胺碱性小于NH3。
甲胺碱性(pKb=4.20)反而小于二甲胺,这是由于:
胺的化学性质很大程度上与氮原子上的未 共用电子对有关(胺具亲核性)。
1. 碱性(接受质子)
NH3 + H2O
+ RNH2 H2O
NH+4 + OH-
pKb=4.75
+ Kb RNH3+ OH -
K b=
[RNH3+ ] [OH-] [RNH2]
pKb = -lgpKb
有机
影响碱性强弱的因素
诱导效应：胺的氮原子上所连的烷基增多，推
NH 二苯胺
CH3CH2N
CH3 CH3
二甲乙胺
NHCH3 N-甲基苯胺
N(CH3)2
N,N-二甲基苯胺 有机
对较复杂的胺，按系统命名法，则氨基作取 代基，以烃或其它官能团作母体，取代基按次序 规则排列。如：
CH3
CH3
CH CH2 CH CH2 CH3
NH2
2-甲基-4-氨基己烷
CH3 CH CH CH3 CH3 NH2
伯胺(1°胺)： RNH2
仲胺(2°胺)：R2NH
叔胺(3°胺)：R3N
季铵盐:
R4N+X-
季铵碱:
R4N+OH-
CH3NH2 (CH3)2NH (CH3)3N (CH3)4N+Cl(CH3)4N+OH-
甲胺 二甲胺 三甲胺 氯化四甲铵 氢氧化四甲铵
有机
NH2 氨基
NH 亚 氨基
R
+
R N R X-
电子能力增强，氮原子上电子密度升高，碱性 增强。
空间效应: 烷基数目的增加，占据了氮原子外
围更多的空间，使质子难于与氮原子接近。使胺
的碱性降低。
..
..
..
N
H
H
H
氨
N
H3C
H H
甲胺
N H3C CHC3 H3
三甲胺
溶剂化效应:胺的氮上的氢原子愈多,溶剂化的程
度愈大，铵正离子就愈稳定，碱性愈强。
H + R2N
有机
氨、甲胺和三甲胺的结构：
未共用 电子对
sp3杂 化
..
N
H
H
H
氨
..
N
H3C
H H
甲胺
..
N H3C CHC3 H3
三甲胺
2.命名
简单的胺命名按烃基来命名：
Hale Waihona Puke Baidu
CH3NH2
甲胺
(CH3CH2)2NH
二乙胺
H2NCH2CH2NH2 乙二胺
CH3 CH2CH2N
CH3 CH2CH3
甲乙丙胺
NH2 CH3 邻甲苯胺
有机
芳香胺气味较淡，但极毒，且易 渗入皮肤，因此，无论吸入蒸气或皮 肤与之接触，都引起严重中毒，某些 芳胺有致癌作用, 如: 苯胺可诱发膀 胱癌。
伯、仲胺含有活性氢，能通过氢 键缔合，其沸点介于醇及烷烃之间， 这说明其缔合能力比醇低(较醇分子间 的氢键弱)，叔胺因没有活性氢，没有 缔合作用，沸点与烷烃相当, 较之同 分异构体的伯、仲胺低。
..
NH2 ＞ O2N
..
NH2 ＞
NO.2.
NH2
pKb： 9.3
12.9
13.82
原因：诱导效应、共轭效应和空间效应。
(CH3)2NH CH3NH2 NH3 C6H5-NH2 (C6H5)2-NH (C6H5)3-N
pKb 3.27
3.34 4.75
9.30
13
中性
从上数据可知: 二甲胺碱性大于甲胺,但三
R
季 铵盐
R
+-
R N R OH
R
季 铵碱
伯、仲、叔胺与伯、仲、叔、醇(或卤代 烃)不同，醇或卤代烃的级数是根据与官能团 相连的碳原子的级数决定的，而对于胺，则是 按照氮上所连碳原子的数目来决定, 如叔丁醇 为三级醇，而叔丁基胺则为一级胺:
有机
CH3
CH3
H3C
CH3
H3C
CH3
OH
叔丁醇(3级醇)
二. 物理性质
气味往往是鉴别物质的标志之一，胺有 不愉快或很难闻的臭味，特别是低级脂肪 胺有臭鱼一样的气味，腌鱼的臭味就是某 些脂肪胺(三甲胺)引起的，肉腐烂时能产生 极臭且剧毒的丁二胺及戊二胺。
H2NCH2CH2CH2CH2NH2 1.4-丁二胺 (腐胺) H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2 1.5-戊二胺 (尸胺)
NH2
叔丁基胺(1级胺)
胺类化合物根据烃基的不同而分为脂肪胺
和芳香胺；根据分子中氨基的数目可分为一元
胺、二元胺和三元胺等:
NH2
CH3CH2NH2
H2NCH2CH2NH2
乙胺
乙二胺
(脂肪胺，一元胺） （脂肪胺，二元胺)
苯胺 (芳香胺，一元胺)
2.结构
氨具有棱锥形的结构, 氮原子构型为 1S2、2S2、2P3，氮原子以不等性sp3杂化轨 道和氢原子的s轨道重叠形成三个σ键。剩 下的未共用电子对占据一个sp3杂化轨道而 处于棱锥形的顶端。空间排布近似于四面 体的立体结构，氮处于四面体的中心。键 角为107.3。胺的结构与氨相似，在脂肪 胺分子中，氮以三个sp3杂化轨道与三个其 他原子(氢或碳原子)形成三个σ键，剩下 的未共用电子对占据另一个sp3轨道。
第九章 含氮化合物
9.1 胺 9.2 酰胺 9.3 脲 9.4 氨基酸
NH2-HR-NH2
胺
R’-NH-R R’N(RR’’)
NH4-ClR4N+ClNH4OHR4N+OHHO-NO2R-NO2
季铵盐 季铵碱 硝基化合物
有机
9.1 胺
一. 分类、结构与命名 1. 分类
胺可以看作是氨的衍生物，氨中氢原 子可依次被取代，生成伯、仲、叔胺:
有机
叔胺在水中溶解度较之同分异构 伯、仲胺低，但低级脂肪胺，即使 是叔胺在水中溶解度还是较大的。
胺 类 通 常 使 用 碱 性 物 质 KOH 、 NaOH作干燥剂，CaCl2能与胺类形 成络合物(同乙醇), 故不能使用CaCl2 作胺的干燥剂，芳胺能随水蒸汽蒸 发，可进行分离与提纯。
有机
三. 化学性质
2-甲基-3-氨基丁烷
－NH2 －NHCH3 －N(CH3)2 氨基 甲氨基 二甲氨基
N
CH3 CH2CH3
甲乙氨基 有机
季铵类化合物命名：
(CH3)4N+OH-
氢氧化四甲铵
CH3
H3C N+
Cl-
CH3 CH3
三甲基乙基氯化铵/氯化三甲基乙基铵
十二烷基二甲基苄基氯化铵 (1227/洁尔灭)
十二烷基二甲基苄基溴化铵 (新洁尔灭)
H
O¨ H H
O¨ H H
溶剂化的 程度大
+ R3N H
O¨ H H
芳香胺中氨基氮原子上的未共用电子对与苯
环的电子形成共轭体系，使氮原子上的电子部分 地移向苯环，降低了氮原子上的电子云密度，与 质子的结合能力降低，碱性减弱。氨基的邻、对
位有吸电子基团，碱性减弱。取代基是推电子基 团时，碱性增强。
脂肪胺pKb在3~5(通常情况下碱性大于 NH3,因烷基具供电子能力); 芳胺存在吸电 子共轭体系及芳环的空阻使质子难于接近 氮原子, 因而芳胺碱性小于NH3。
甲胺碱性(pKb=4.20)反而小于二甲胺,这是由于:
胺的化学性质很大程度上与氮原子上的未 共用电子对有关(胺具亲核性)。
1. 碱性(接受质子)
NH3 + H2O
+ RNH2 H2O
NH+4 + OH-
pKb=4.75
+ Kb RNH3+ OH -
K b=
[RNH3+ ] [OH-] [RNH2]
pKb = -lgpKb
有机
影响碱性强弱的因素
诱导效应：胺的氮原子上所连的烷基增多，推
NH 二苯胺
CH3CH2N
CH3 CH3
二甲乙胺
NHCH3 N-甲基苯胺
N(CH3)2
N,N-二甲基苯胺 有机
对较复杂的胺，按系统命名法，则氨基作取 代基，以烃或其它官能团作母体，取代基按次序 规则排列。如：
CH3
CH3
CH CH2 CH CH2 CH3
NH2
2-甲基-4-氨基己烷
CH3 CH CH CH3 CH3 NH2
伯胺(1°胺)： RNH2
仲胺(2°胺)：R2NH
叔胺(3°胺)：R3N
季铵盐:
R4N+X-
季铵碱:
R4N+OH-
CH3NH2 (CH3)2NH (CH3)3N (CH3)4N+Cl(CH3)4N+OH-
甲胺 二甲胺 三甲胺 氯化四甲铵 氢氧化四甲铵
有机
NH2 氨基
NH 亚 氨基
R
+
R N R X-
电子能力增强，氮原子上电子密度升高，碱性 增强。
空间效应: 烷基数目的增加，占据了氮原子外
围更多的空间，使质子难于与氮原子接近。使胺
的碱性降低。
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N
H
H
H
氨
N
H3C
H H
甲胺
N H3C CHC3 H3
三甲胺
溶剂化效应:胺的氮上的氢原子愈多,溶剂化的程
度愈大，铵正离子就愈稳定，碱性愈强。
H + R2N
有机
氨、甲胺和三甲胺的结构：
未共用 电子对
sp3杂 化
..
N
H
H
H
氨
..
N
H3C
H H
甲胺
..
N H3C CHC3 H3
三甲胺
2.命名
简单的胺命名按烃基来命名：
Hale Waihona Puke Baidu
CH3NH2
甲胺
(CH3CH2)2NH
二乙胺
H2NCH2CH2NH2 乙二胺
CH3 CH2CH2N
CH3 CH2CH3
甲乙丙胺
NH2 CH3 邻甲苯胺
有机
芳香胺气味较淡，但极毒，且易 渗入皮肤，因此，无论吸入蒸气或皮 肤与之接触，都引起严重中毒，某些 芳胺有致癌作用, 如: 苯胺可诱发膀 胱癌。
伯、仲胺含有活性氢，能通过氢 键缔合，其沸点介于醇及烷烃之间， 这说明其缔合能力比醇低(较醇分子间 的氢键弱)，叔胺因没有活性氢，没有 缔合作用，沸点与烷烃相当, 较之同 分异构体的伯、仲胺低。
..
NH2 ＞ O2N
..
NH2 ＞
NO.2.
NH2
pKb： 9.3
12.9
13.82
原因：诱导效应、共轭效应和空间效应。
(CH3)2NH CH3NH2 NH3 C6H5-NH2 (C6H5)2-NH (C6H5)3-N
pKb 3.27
3.34 4.75
9.30
13
中性
从上数据可知: 二甲胺碱性大于甲胺,但三
R
季 铵盐
R
+-
R N R OH
R
季 铵碱
伯、仲、叔胺与伯、仲、叔、醇(或卤代 烃)不同，醇或卤代烃的级数是根据与官能团 相连的碳原子的级数决定的，而对于胺，则是 按照氮上所连碳原子的数目来决定, 如叔丁醇 为三级醇，而叔丁基胺则为一级胺:
有机
CH3
CH3
H3C
CH3
H3C
CH3
OH
叔丁醇(3级醇)