第八章 重氮化及重氮盐的反应

O3S
N
N
N
甲基橙，黄色 OHO3S H+ N CH3 CH3
H N N 甲基橙，红色
N NCl +
-
H3CHN
HOAc -HCl
N N
N CH3
N N
N CH3
H+ N N NHCH3
重排

H+
OH + HN CH3
+
N2
分解
重氮盐反应
还原反应
偶合反应
被羟基置换－水解反应
置换反应
被卤原子置换
被芳基置换－芳基化
Pschor反应（普塑尔反应）：重氮盐在碱性或稀酸条
件下发生分子内偶联
COOH H2SO4 NH2 (CH3)2CHCH2CH2ONO COOH Cu -N2 N2 COOH
自由基机理，条件温和，产率高
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N=N
NR2(or OH)
OH
小
N2+X-
NHNH2
Y
结
Y=F, I, Cl, Br, CN
偶合反应
偶氮基
OH (NR2)
置换反应
重氮盐偶合
与酚偶合:
弱碱性 pH 8~10
OH NaOH, H2O 0℃ N N OH
N
NCl +
OH N NCl + CH3
NaOH NaOH
OH NaOH, H2O N N
CH3
N NOH N N ONa
N
NCl
重氮酸盐
与胺偶合：弱酸性
O3S N N + N CH3 CH3 CH3 CH3 H+
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N2+BF4+
NO2 NaNO2 DMSO
O2N + 67.8% 26.8% NO2 +
O2N
5.4%
N
N+ O N O
N
N
O N O
+ N2 +
NO2
无论何种取代基，反应均主要发生在邻、对位 反应条件温和，收率高，应用范围广
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单分子芳香亲核取代（苯正离子中间体）
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N
N
+ N2
+ BF4
F + BF3
+ I3
I
+
I2
+ H2O
OH2
-H+
OH
Sandmeyer反应（桑德迈耳反应）
CuCl/HCl Cl
自 由 基 芳 香 取 代 反 应
N
N
+
CuBr/HBr
或用反加法，将间二胺加到NaNO2+HCl中。
对位
NH2 [O] NH2
NH2
O or O
N2+X-
HN
O
N N Ar
NO2
NO2
NO2
N Na2S NH2
N
Ar
N
N
Ar
N2+X-
或先进行单乙酰化保护，反应后再进行水解、重氮化。
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氨基酚的重氮化
NH2 OH
水溶性
水溶性以盐酸盐、硫酸盐最好， 氟硼酸盐最差。
重氮化
重氮盐反应
重氮盐反应
还原反应
偶合反应
置换反应
重氮化合物的还原
Ar N2+ [H] Ar H 还原剂：乙醇、H3PO2 Ar NHNH2 还原剂：NaHSO3、Sn/HCl
重氮盐反应
还原反应
与酚偶合 与胺偶合
N2 + OH (NR2) N N
H2 N NH2
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② 同环：
邻位
NH2 NH2 + NaNO2 CH3COOH-H2O N NH2 N N H N OH
-H2O
N
用亚硝酰硫酸处理 可以成功双重氮化
间位
易与生成的重氮盐偶合
CH3 NH2 NH2 AcOH NaNO2-H2SO4 -30℃ CH3 N2+HSO4N2+HSO4-
HO3S
SO3H
HO3S O N2+Cl-
H酸
C6H5SO2 NaNO2 + HCl HO3S SO3H
SO3H
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重氮盐性质
稳定性
稳定性与负离子有关
ZnCl3-、SbCl6-、BF4->Cl-、SO42低温稳定，高温分解
放出N2
对光和金属不稳定，避免光照和接触金属 干燥状态下具有很强的爆炸性
加入适量尿素或氨基磺酸，以破坏剩余的亚硝酸。
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弱碱性胺类：
用强重氮化试剂：将干的亚硝酸钠溶于无 水硫酸中，再分批加入2,4-二硝基苯胺
NH2 NO2
NO2
芳二胺的重氮化
① 异环 一般方法 增加酸用量
碱性很弱，不溶于无 机酸，仅能溶于浓硫酸
二胺+酸→80-90℃，使完全成盐溶解 →0-5℃，再加酸然后再与NaNO2反应
OH + HBr
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稀硫酸 浓硫酸
2 ON
ON
OH
ON
NO2 + H2O
NO+ + 2 HSO4- + H3O+
OH + 2 H2SO4
NO+ > ON-Br > ON-Cl > ON-NO2 > ON-OH
NO+ H Ar N H + ON Br -BrON Cl -ClON NO2 -NO2
有机合成反应
第八章 重氮化及重氮盐的反应
重氮化
重氮盐反应
重氮化反应历程
ArNH2 + NaNO2 + HX ArN2+X- + NaX + H2O
稀盐酸
NaNO2 + HCl ON OH + HCl
ON ON
OH + NaCl Cl + H2O
稀盐酸/NaBr
NaBr ON
+ HCl
NaCl + HBr ON Br + H2O
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重氮化反应条件
一般采用正加法： 快速滴加NaNO2水溶液（30～40％）到 ArNH2+HX 中，温度 0~5℃，稳定的重氮盐可 >5℃。
温度：放热反应，搅拌 原料品质：胺类化合物放置过久，会被氧化 酸用量：2.25~2.50当量
减少副反应，稳定产物
NaNO2用量：定量 反应完全：（淀粉-碘化钾试纸变蓝）
Br
CuCN/KCN
CN
N
N + CuCl
N
N
CuCl Cl Cl + CuCl2 + N2
+ CuCl2
+ CuCl
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O2N
N2+Cl-
+ NaNO2
Cu
O2N
NO2 + N2 + NaCl
N2+Cl-
+ Na2SO3
Cu
SO3Na + N2 + NaCl
N2+Cl-
+ KSCN
Cu
SCN
重氮盐水解
重氮盐的酸性水溶液很不稳定，即使在零度也会慢慢水解
N NHSO4 + H2O OH + N2 + H2SO4
N
N
+ N2
+ H2 O
OH2
-H+
OH
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Schiemann G反应（席曼反应）
N NCl + HBF4 N NBF4 F
芳胺制备氟代芳烃最常用的方法
N NCl + NaI I + N2 + NaCl
+ N2 + KCl
自由基芳香取代反应
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芳基化
N NCl + + NaOH + N2 + NaCl + H2O
N
NCl + NaOH
N
N OH + NaCl
N
N OH
+ N2 + OH HO• H
+
制备wk.baidu.com苯和不对称联苯衍生物的重要方法，但收率低
在弱酸性中铜盐（减少氧化）存在
下重氮化（铜盐少于0.01mol）
1,2,4-酸加到冰水中，加入少量浓 CuSO4水溶液，加NaNO2
SO3H
1-氨基-2-萘酚-4-磺酸 （1，2，4-酸）
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OH
NH2
C6H5SO2Cl
C6H5SO2
O
NH2
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慢 N-亚硝化
H Ar N H N-亚硝基活性中间体 NO
快 -H2O
Ar N
N+
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H Ar N H NO Ar N H N O
Ar N H
N
O
Ar N
N
OH
Ar N
N
OH
H+
Ar N
N
OH2
Ar N
N
OH2
H+
Ar N
N + H2 O