有机化学下册胺ppt课件
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Amine
第十七章 胺
Organic Chemistry A (2) By Prof. Li Yan-Mei Tsinghua University
1
Content
17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7
胺的分类、结构和命名 一元胺的物理性质和光谱性质 一元胺的化学性质 一元胺的制备 芳胺、二胺、不饱和胺和取代胺 季铵盐和氢氧化四烃基铵 重要的胺及胺的来源与用途
2.位阻影响氢键 1o >2o 而3o分子间不形成氢键 碳原子数相同的胺：b.p. 1o >2o > 3o
3.气味 相对分子量低的胺具有氨的气味 三甲胺具有鱼腥味 芳胺具有特殊气味
17
4. 毒性 芳胺毒性大，可透皮吸收 苯胺、α-β-萘胺致癌
5. 偶极矩 1）比醇小
CH3CH2-NH2 μ=1.2D CH3CH2-OH μ=1.7D
10
IUPAC 命名法
1.选含氮最长链为母体，氮上其它烃基作为取代基，并以N定其位
HN
CH3
N-甲基苯胺 N-methylbenzenamine
HN CH2 CH3
CH3
CH3 CH2
N CH3
N-甲基乙胺 N-methylethaneamine
N-甲基-N-乙基环己胺 N-ethyl-N-methylcyclohexylamine
12
3. 芳胺命名遵守从芳环上母体选择规则
NH2 CH3
NH2 COOH
间甲基苯胺
m-methyl-benzenamine
间氨基苯甲酸
3-amino benzoic acid
13
4.季氨盐命名与铵盐类似
(CH3)4NCl (CH3)3C6H5CH2NBr
(CH3)4NOH (CH3)3C6H5CH2NOH
8
手性季铵盐的拆分 Separation of chiral quaternary ammonium
对应异构体
D/L －酸
非对应异构体
9
17.1.3 胺的命名
普通命名法
H H N CH3
H HN
CH3 H N CH3
CH3 CH2 H N CH3
甲胺 Methylamine
苯胺 Amino benzene
2. NMR
N-CH3 2.2 N-CH2- 2.4 N-CH 2.8
3. MS
19
17.3 一元胺的化学性质
酸性
N H
H
碱性 亲核性
R
被氧化 亚硝化
20
17.3.1 酸碱性 Acidity and Basicity
碱性
1. 胺分子中N原子带孤对电子，可接受质子显碱性
H+
RNH2 + H2O
RNH3 + OH
14
氨
作为取代基时，用“氨”
NH2 NHCH3
氨基 甲氨基
铵 氮上带正电荷时，用“铵”
H3C NH3Cl
氯化甲铵
H3C NH2
甲胺
H3C NHCH3 二甲胺
胺
作为母体时，用“胺”
15
17.2 一元胺的物理性质与光谱性质
(自学)
16
17.2.1 物理性质
1.N-H极化程度低于O-H 相应的氢键亦弱 伯胺b.p.高于相应的烷烃而低于醇 。
Phenylamine
二甲胺 N-甲基乙胺 Dimethylamine
甲乙胺 N-甲基乙胺 Ethylmethylamine
CH3 CH2 N CH3
甲（基）乙（基）环己（基）胺 N-ethyl-N-methylhexyalamine
简单的胺，以胺为母体，所 含烃基的名称和数目在前面
（按顺序规则书写）
2) 芳胺的偶极矩与脂肪胺相近，但方向相反
CH3CH2-NH2 μ=1.2D
H HN
μ=1.3D
吸电子诱导 给电子共轭
18
17.2.2 光谱性质
1. IR N-H 伸缩
脂肪族伯胺 液体芳胺 仲胺
3400-3300cm-1 （不对称） 3300-3200cm-1 （对称）
3500-3390cm-1 3420-3300cm-1 3500-3300cm-1（较弱）
RNH2 + HCl
RNH3Cl NaOH
RNH2
+ NaCl + H2O
N原子上连有H原子，加碱后立即 发生质子转移而生成水。季铵盐上 的N原子无H，故与KOH、NaOH 作用不能释放出游离的胺。
21
2.胺碱性强弱，用pKb表示
RNH2 + H2O
kb
RNH3 + OH
碱
共轭酸
_
Kb
[R
NH3][O H [RNH2 ]
]
pKb log kb
碱性越强，Kb越大，pKb越小
碱性强弱亦可用其 共轭酸的强度表示
氨
Ammonia
伯胺 Primary amine
仲胺 Secondary amine 叔胺 Tertiary amine
4
17.1.2 胺的结构
H HNH
三 角
sp3
锥
杂
形
化
H H N CH3
107.3o
108o
5
当N上所连接的三个基团不相同时，分 子无对称面及对称中心。理论上它们存在 异构体，但目前无法拆分。
6
sp2
sp3
p
sp3
E
ΔE
两种构型之间能垒低（25KJ/mol），可通过N原子的杂化状态变化而迅 速转变,室温下每秒互变2×1011次。二甲胺的能垒更低（18.4KJ/mol）。
7
N
无法达到120o
H N
当N的自由互变收到限制时，
N
可拆分异构体 。例如，N原
子被固定在刚性的环中。
H
N
Cl
Cl
当四个取代基不同时，分子中无对称面和对称中心，即可拆分。
2
17.1 胺的分类、结构和命名
3
17.1.1 胺的分类
氨基 Amino group 亚氨基 Imino group
H HNH
R HNH
R R' N H
季胺盐（碱） R'
R N
R"
OH
R"'
百度文库
R R' N R"
氢氧化四烃基铵 四烃基氢氧化铵
Tetra alkyl ammonium hydroxide
氯化四甲铵、四甲基氯化铵 tetramethylammonium chloride
溴化三甲基苄基铵 benzyltrimethylammonium bromide
四甲基氢氧化铵 tetramethylammonium hydrate
三甲基苄基氢氧化铵 benzyltrimethylammonium hydrate
11
2. 比较复杂的胺以烃基为母体，氨或取代氨基为取代基
H3C
CH3 H2 H
CCC H
H2 C CH3
NH2
H2 H H3C C C CH3
H3C C
N CH3 C
H2 H2
2-甲基-4-氨基己烷
4-amino-2-methylhexane
2-(二乙氨基)丁烷
2-(diethylamino)butane
第十七章 胺
Organic Chemistry A (2) By Prof. Li Yan-Mei Tsinghua University
1
Content
17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 17.6 17.7
胺的分类、结构和命名 一元胺的物理性质和光谱性质 一元胺的化学性质 一元胺的制备 芳胺、二胺、不饱和胺和取代胺 季铵盐和氢氧化四烃基铵 重要的胺及胺的来源与用途
2.位阻影响氢键 1o >2o 而3o分子间不形成氢键 碳原子数相同的胺：b.p. 1o >2o > 3o
3.气味 相对分子量低的胺具有氨的气味 三甲胺具有鱼腥味 芳胺具有特殊气味
17
4. 毒性 芳胺毒性大，可透皮吸收 苯胺、α-β-萘胺致癌
5. 偶极矩 1）比醇小
CH3CH2-NH2 μ=1.2D CH3CH2-OH μ=1.7D
10
IUPAC 命名法
1.选含氮最长链为母体，氮上其它烃基作为取代基，并以N定其位
HN
CH3
N-甲基苯胺 N-methylbenzenamine
HN CH2 CH3
CH3
CH3 CH2
N CH3
N-甲基乙胺 N-methylethaneamine
N-甲基-N-乙基环己胺 N-ethyl-N-methylcyclohexylamine
12
3. 芳胺命名遵守从芳环上母体选择规则
NH2 CH3
NH2 COOH
间甲基苯胺
m-methyl-benzenamine
间氨基苯甲酸
3-amino benzoic acid
13
4.季氨盐命名与铵盐类似
(CH3)4NCl (CH3)3C6H5CH2NBr
(CH3)4NOH (CH3)3C6H5CH2NOH
8
手性季铵盐的拆分 Separation of chiral quaternary ammonium
对应异构体
D/L －酸
非对应异构体
9
17.1.3 胺的命名
普通命名法
H H N CH3
H HN
CH3 H N CH3
CH3 CH2 H N CH3
甲胺 Methylamine
苯胺 Amino benzene
2. NMR
N-CH3 2.2 N-CH2- 2.4 N-CH 2.8
3. MS
19
17.3 一元胺的化学性质
酸性
N H
H
碱性 亲核性
R
被氧化 亚硝化
20
17.3.1 酸碱性 Acidity and Basicity
碱性
1. 胺分子中N原子带孤对电子，可接受质子显碱性
H+
RNH2 + H2O
RNH3 + OH
14
氨
作为取代基时，用“氨”
NH2 NHCH3
氨基 甲氨基
铵 氮上带正电荷时，用“铵”
H3C NH3Cl
氯化甲铵
H3C NH2
甲胺
H3C NHCH3 二甲胺
胺
作为母体时，用“胺”
15
17.2 一元胺的物理性质与光谱性质
(自学)
16
17.2.1 物理性质
1.N-H极化程度低于O-H 相应的氢键亦弱 伯胺b.p.高于相应的烷烃而低于醇 。
Phenylamine
二甲胺 N-甲基乙胺 Dimethylamine
甲乙胺 N-甲基乙胺 Ethylmethylamine
CH3 CH2 N CH3
甲（基）乙（基）环己（基）胺 N-ethyl-N-methylhexyalamine
简单的胺，以胺为母体，所 含烃基的名称和数目在前面
（按顺序规则书写）
2) 芳胺的偶极矩与脂肪胺相近，但方向相反
CH3CH2-NH2 μ=1.2D
H HN
μ=1.3D
吸电子诱导 给电子共轭
18
17.2.2 光谱性质
1. IR N-H 伸缩
脂肪族伯胺 液体芳胺 仲胺
3400-3300cm-1 （不对称） 3300-3200cm-1 （对称）
3500-3390cm-1 3420-3300cm-1 3500-3300cm-1（较弱）
RNH2 + HCl
RNH3Cl NaOH
RNH2
+ NaCl + H2O
N原子上连有H原子，加碱后立即 发生质子转移而生成水。季铵盐上 的N原子无H，故与KOH、NaOH 作用不能释放出游离的胺。
21
2.胺碱性强弱，用pKb表示
RNH2 + H2O
kb
RNH3 + OH
碱
共轭酸
_
Kb
[R
NH3][O H [RNH2 ]
]
pKb log kb
碱性越强，Kb越大，pKb越小
碱性强弱亦可用其 共轭酸的强度表示
氨
Ammonia
伯胺 Primary amine
仲胺 Secondary amine 叔胺 Tertiary amine
4
17.1.2 胺的结构
H HNH
三 角
sp3
锥
杂
形
化
H H N CH3
107.3o
108o
5
当N上所连接的三个基团不相同时，分 子无对称面及对称中心。理论上它们存在 异构体，但目前无法拆分。
6
sp2
sp3
p
sp3
E
ΔE
两种构型之间能垒低（25KJ/mol），可通过N原子的杂化状态变化而迅 速转变,室温下每秒互变2×1011次。二甲胺的能垒更低（18.4KJ/mol）。
7
N
无法达到120o
H N
当N的自由互变收到限制时，
N
可拆分异构体 。例如，N原
子被固定在刚性的环中。
H
N
Cl
Cl
当四个取代基不同时，分子中无对称面和对称中心，即可拆分。
2
17.1 胺的分类、结构和命名
3
17.1.1 胺的分类
氨基 Amino group 亚氨基 Imino group
H HNH
R HNH
R R' N H
季胺盐（碱） R'
R N
R"
OH
R"'
百度文库
R R' N R"
氢氧化四烃基铵 四烃基氢氧化铵
Tetra alkyl ammonium hydroxide
氯化四甲铵、四甲基氯化铵 tetramethylammonium chloride
溴化三甲基苄基铵 benzyltrimethylammonium bromide
四甲基氢氧化铵 tetramethylammonium hydrate
三甲基苄基氢氧化铵 benzyltrimethylammonium hydrate
11
2. 比较复杂的胺以烃基为母体，氨或取代氨基为取代基
H3C
CH3 H2 H
CCC H
H2 C CH3
NH2
H2 H H3C C C CH3
H3C C
N CH3 C
H2 H2
2-甲基-4-氨基己烷
4-amino-2-methylhexane
2-(二乙氨基)丁烷
2-(diethylamino)butane