第九章 含氮有机化合物 第二节酰胺
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第九章含氮有机化合物
第二节酰胺
1、知道酰胺的结构和命名法;
2、掌简述酰胺的化学性质;
3、详述尿素的结构和化学性质。
酰胺的结构和命名法;
尿素的结构和化学性质。
讲授教材及参考书
对乙酰氨基酚通常为白色结晶性粉末,为解热镇痛药,它是最常用的非甾体抗炎解热镇痛药,解热作用与阿司匹林相似,镇痛作用较弱,无抗炎抗风湿作用,是乙酰苯胺类药物中最好的品种。特别适合于不能应用羧酸类药物的病人。用于感冒、牙痛等症。
制备:
1.1 方法:将对氨基酚加入稀乙酸中,再加入冰醋酸,升温至150℃反应7h,加入乙酐,再反应2h,检查终点,合格后冷却至25℃以下,甩滤,水洗至无乙酸味,甩干,得粗品。此方法的收率为90%
1.2 方法:将对氨基酚、冰醋酸及含酸50%以上的酸母液一起蒸馏,蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一,待内温升至130℃以上,取样检查对氨基酚残留量低于
2.5%,加入稀酸(含量50%以上),冷却结晶。甩滤,先用少量稀酸洗涤,再用大量水洗至滤液接近无色,得粗品。此方法的收率为90-95%。
精制方法:将水加热至近沸时投入粗品。升温至全溶,加入用水浸泡过的活性炭,用稀乙酸调节至pH=4.2-4.6,沸腾10min。压滤,滤液加少量重亚硫酸钠。冷却至20℃以下,析出结晶。甩滤,水洗,干燥得原料药扑热息痛成品。
第二节酰胺
一、酰胺的结构和命名
1、结构
O
2
O
R-C-NHR'R-C-N
O
R'
R"
酰胺 N-烃基取代酰胺
2、命名根据相应的酰基名称,称为“某酰胺”或“某酰某胺”。例如:
O CH 3-C-NH 2
CH 3-CH-CH 2-C-NH 2
O
CH 3
乙酰胺 乙酰苯胺
当酰胺中的氮上连有烃基时,可将烃基的名称写在酰基名称的前面,并在烃基名称前加上“N-”或“N, N-”,表示该烃基是与氮原子相连的。例如:
O CH 3-C-NH-CH 3
O 3
O CH 3
CH 3
N-甲基乙酰胺 N-
甲基苯酰胺 N ,N-二甲基甲酰胺
【迁移应用】
青霉素是临床上最常用的抗生素,其化学结构如下:
根据青霉素的结构回答:
1、青霉素的结构中有哪些官能团?
2、为什么在临床上常用的是青霉素钠或青霉素钾?
3、青霉素一般制成粉剂。在使用时现配成溶液使用,这是为什么呢?
青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称,由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁,而人类只有细胞膜无细胞壁,故对人类的毒性较小,除能引起严重的过敏反应外,在一般用量下,其毒性不甚明显,但它不能耐受耐药菌株(如耐药金葡)所产生的酶,易被其破坏,且其抗菌谱较窄,主要对革兰氏阳性菌有效。青霉素G 有钾盐、钠盐之分,钾盐不仅不能直接静注,静脉滴注时,也要仔细计算钾离子量,以免注入人体形成高血钾而抑制心脏功能,造成死亡。
青霉素钾或钠极易溶于水,水溶液中β内酰胺环易裂解,水解率随温度升高而加速,裂解为无活性产物青霉酸和青霉素噻唑酸,后两者可降低pH 值,使青霉素水解进一步加强,所以注射液应新鲜配制应用。 二、尿素(脲)
O HO-C-OH
O H 2N-C-NH 2
碳酸 尿素(碳酸的二酰胺)
尿素是哺乳动物体内蛋白质代谢的最终产物,存在于动物的尿中。许多含氮化合物在代谢过程中所释放的氨是有毒的,通过转变为尿素从尿中排出而使氨的浓度降低。正常成人每天排泄的尿中约含尿素30g 。
尿素为无色晶体,熔点133℃,易溶于水和乙醇,难溶于乙醚。
尿素是很重要的物质,用途广泛。它在农业上用作高效固体氮肥,也是有机合成的重要原料。用于合成药物、塑料等。尿素本身也是药物,对降低脑颅内压和眼内压有显著疗效。
尿素具有酰胺的结构,有酰胺的一般化学性质。但因两个氨基连在一个羰基上,所以它又表现出某些特殊的性质。
1. 弱碱性
尿素分子中有两个氨基,其中一个氨基具有微弱的碱性,可与强酸成盐。例如:
O HNO 3
+
H 2N-C-NH
2
O
H 2N-C-NH 2HNO 3
·(硝酸尿素)
2. 水解反应 尿素在酸、碱或尿素酶的作用下很易水解。
O
H
2N-C-NH
2
NaOH
O
H
2
+
CO
2
NH
4
Cl
2
+Na
2
CO
3
NH
3
2
CO
2
NH
3
2+
H
2
O,HCl
3. 缩二脲反应尿素是一种特殊的酰胺,它的两个氨基连在同一个羰基上,所以它又有与一般酰胺不同的性质。若将尿素加热到稍高于它的熔点时,则发生双分子缩合,两分子尿素脱去一分子氨而生成缩二脲。
O
H
2N-C-NH
2
+
150~ 160℃
-NH
3
O
H-N-C-NH
2
H O
H
2
N-C-N-C-NH
2
O H
缩二脲
缩二脲是无色针状晶体,熔点190℃,难溶于水,能溶于碱液中。它在碱性溶液中与少量的硫酸铜(CuSO4)溶液作用,即显紫红色,这个颜色反应叫做缩二脲反应。凡分子中含有两个或两上以上酰胺键(,肽键)合物如多肽、蛋白质等都能发生这种颜色反应。
【小结】
1、酰胺的结构和命名
2、尿素的结构和性质:
(1)弱碱性
(2)水解反应
(3)缩二脲反应