第十四章 含氮有机化合物教学文案

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含氮有机化合物

含氮有机化合物

第十四章含氮有机化合物[目的要求]:1、掌握硝基化合物、胺的命名和结构;2、了解硝基化合物、胺的物理性质及胺的光谱性质;3、掌握硝基化合物、胺的化学性质;4、掌握硝基化合物、胺的制备,了解苯炔的形成和结构;5、掌握芳香族重氮化反应及其重氮盐的性质,了解染料与有机化合物分子结构的关系;6、了解重排反应的类型,理解亲核重排反应。

[教学内容]:第一节硝基化合物第二节胺第三节重氮和偶氮化合物第四节分子重排§14-1 硝基化合物一、分类、结构和命名通式:R—NO2 或ArNO21.分类⑴据烃基不同可分为:脂肪族硝基化合物R—NO2和芳香族硝基化合物ArNO2⑵据硝基的数目可分为:一硝基化合物和多硝基化合物。

⑶据C原子不同可分为:可分为伯、仲、叔硝基化合物。

2.命名以硝基作为取代基,烃为母体。

3.结构:CH3 3.4D;RC NRCONH2酰胺C6H5NHNH2苯肼H2NNH2肼腈CH3CHCH3NO2NO2NO2H3C NO22-硝基丙烷间二硝基苯对硝基甲苯R N OR N R-R-或R NO-+R NO+二、制备1.烃类直接硝化 ⑴ 芳烃硝化⑵ 脂肪族硝基化合物 2.卤代烷硝基取代三、性质1⑴ 硝基是一个强极性基,硝基化合物的偶极矩较大。

⑵ 沸点比相应的卤代烃高。

⑶ 多硝基化合物具有爆炸性。

⑷ 液体硝基化合物是良好的有机溶剂。

⑸ 有毒。

⑹ 比重大于1。

2.化学性质⑴ 脂肪族硝基化合物a. 互变异构和酸性b. 缩合反应c.与HNO2的反应 鉴别伯、仲、叔硝基化合物。

CH 3CH 3CH 2CH 2NO 23CH 2NO 23NO 2CH 3CHCH 3NO 2R —X2+R-ONO硝基化合物亚硝酸酯O- O—X尿素DMFN O-OR+X -H 2ON—X N O OR +X -在不同的溶剂中可得到不同的主产物RH 2C N O RH 2COH Ⅰ硝基式Ⅱ 酸性CH 3NO 2CH 3CH 2CH 3CHCH 3NO 2PKa :10.2 8.5 7.8R-C-NO 2R'C HO H H+OH R C NO 2HC R'OH-H 2O C C O NRR'HCH 3NO 2H C HO C NO 2CH 2OH CH 2OH HOH 2C C NH 2CH 2OHCH 2OH2C [H]+OH -3三羟甲基甲胺三羟甲基硝基甲烷NO 2H 2SO 4HNO 3d. 还原 Ⅰ.催化氢化 H 2/NiⅡ.还原剂 LiAlH 4Zn 、Sn 、Fe )金属 +HCl ⑵ 芳香族硝基化合物a. Ⅰ、影响卤素的活性Ⅱ、影响酚羟基的酸性Ⅲ、连有—NO 2的苯甲酸易脱羧Ⅳ、邻、对位有硝基的甲苯,甲基上的H 原子具有活性b. 还原 Ⅰ、强酸性介质中Ⅱ、中性、弱酸性介质中RC H 2NO H -NO 2NONaOH α-亚硝基衍生物(兰)2NO红(溶液)Na ++兰色的α-亚硝基衍生物R 2C H NO 222NOHONO(-) 无α-HR 3CNO 2无α-H 23H 2Ni 22O +Cl NO 2Cl NO 2ClNO 2NO 2OH NO 2NO 2O 2N Cl NO 2NO 2O 2N Na 2CO 3OH NO 2OH NO 2NO 2OH NO 22O 2N OHNO 2OH PKa(25℃) 10.00 8.28 7.16 4.00 0.38COOHNO 2NO 2O 2N CO 2△NO 2NO 2O 2N CH 3NO 2NO 2CHO +H 2C NO 2NO 2CH OH -H 2O CH NO 2NO 2HC NH 2+2H 2O[H]NO 2NO NHOH NH 2[H][H]还原性:Zn 〉Fe 〉葡萄糖NO 22Fe + NaOH N NZn + NaOH氢化偶氮苯NO 22H N N H偶氮苯NO 2NaOH葡萄糖O 氧化偶氮苯NO 2NHOH Zn 粉,NH 4ClH 2O ,65℃苯胲Ⅳ、选择性还原四、重要硝基化合物1.硝基苯2.苦味酸3.TNT§14-2 胺一、 分类和命名1.分类 胺可看作氨的烃基衍生物⑴ 按烃基可分为 脂肪胺和芳香胺 ⑵ 据NH 3上H 原子被取代的数目可分为 第一胺(伯)RNH 2 一个H 原子被取代 第二胺(仲)R 2NH 二个H 原子被取代 第三胺(叔)R 3N 三个H 原子被取代⑶ 据氨基的数目可分为 一元胺、二元胺和多元胺 ⑷ 季铵类 季铵盐和季铵碱2.命名 注意:胺、氨、铵的意义⑴ 简单的胺可用它所含的烃基命名——以胺为母体CH 3NH 2甲胺 ; Me 2CHNH 2 异丙胺; Me 2NH 二甲胺 ⑵ 所连烃基不同的胺,把简单的写在前面 CH 3NH CH 2CH 3 甲乙胺 或 N —甲基乙胺 ⑶ 多烃基胺、多元胺CH 3NHCH 3 二甲胺; (CH 3)3N 三甲胺; H 2N CH 2CH 2NH 2 乙二胺 ⑷ 复杂的胺可看作烃基衍生物来命名,以烃基为母体⑸ 季铵类 季铵碱: Me 4N +OH — 氢氧化四甲铵季铵盐: [Me 3NEt]+Cl - 氯化三甲基乙基铵 Me 2N +H 2I - 碘化二甲铵二、胺的物理性质和光谱性质1.物理性质CH 3NO 2NO 2CH 3NO 2NH 2NH 2NO 2NO 2NH 2NH 2NONH 4SH邻位还原对位还原2OH NO 2NO 2O 2N HNO 3H SO CH 3CHCH 2CHCH 3CH 3CH 2CHCH 32-氨基-4-甲基戊烷2-二乙氨基丁烷CH 3NH 2N(CH 2CH 3)22① 沸点:比相应的醇、酸低,并伯胺 〉仲胺 〉叔胺伯仲叔胺的沸点差异,主要决定于它们分子间是否能形成氢键,和形成氢键能力的大小。

有机化学第十四章含氮化合物

有机化学第十四章含氮化合物
X
Z=O R XC RO
A、由于酰胺一般为晶体,且有固 定熔点,因此通过测定熔点可以推 测原来的胺,即用于伯胺、仲胺的 鉴别。
注意:
B、由于酰胺在强碱、强酸中易水解,且不易氧化,因此在有机合成中,往往 把芳胺酰化变成酰胺,保护氨基NH2,例如:
例如:由苯胺合成邻硝基苯胺(练习)
COX +
NH2 NHCH3
130
OH NO2
Cl NO2
NO2 NO2 Cl NO2
NO2
NaHCO3/H2O
100
NaHCO3
35
OH NO2
NO2
OH
NO2
NO2
NO2
Cl NO2
Cl
问题:下列化合物中那一个氯原子易发生亲核取代反应?
硝基使卤苯易水解、氨解、烷基化
OH
OH
1
NO2 pKBa、使9酚.8或9羧酸酸性增 7.15
物理测试表明,两个N-O键键长相等, 这说明硝基为P-π共轭体系(N原子是 以sp2杂化成键的,其结构表示如下:
O 二、硝基化合物O 的化学性质
R实N 验结果证明:(1)硝基有对R 称 N 结构;O
O
1.两个N-O键相 等 (0.121nm);
2.N原子SP2杂化, N原子的P轨道 与两个O原子 的P轨道侧面平 行重叠形成三 中心四电子的 大П键 。
其缩合过程是:硝基烷在碱的作用下脱去α- H形成碳负离子, 碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应。
与HNO2反应-----鉴别伯、仲、叔N硝O基H化合物
NaOH
RCH2NO2
RC
(硝肟酸)
NO2
红色
R2CHNO2 HNO2
RCH2NO2 +HONO

14 含氮有机化合物

14 含氮有机化合物
原因:气态时,仅有烷基的供电子效应,烷基越多,供电子效应越大,
故碱性次序如上。
College Chemistry of Jilin Normal University
2.酸性 3.烃基化反应
胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应,生成仲胺、叔胺和季铵盐。 此反应可用于工业上生产胺类。但往往得到的是混合物。 4.酰基化反应和磺酰化反应 (1)酰基化反应 伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰胺。
胺的碱性强弱,可用Kb或pKb表示:
R NH2 + H2O Kb R NH3 + OH
R NH3 OH Kb =
RNH2
碱性: 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
pKb = logKb
pKb < 4.70 4.75 >8.40
脂肪胺 在气态时碱性为: (CH3)3N > (CH3)2NH > CH3NH2 > NH3 在水溶液中碱性为: (CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N > NH3
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(4)硝化反应 芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化,必须先把氨基保护起来(乙酰化或
成盐),然后再进行硝化。
HNO 3
NHCOCH3
NH2
OH / H2O
NH 2
(CH3CO)2O
NHCOCH3
在乙酸中 NO2
(主要产物)
R4NX 季铵盐
ArNR2
R4NOH 季铵碱
2.命名
简单胺的命名是在烃基名称后加胺字,称为某胺。
复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。
季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。

有机化学 第十四章 含氮有机化合物

有机化学 第十四章 含氮有机化合物
1.22 nm
O R N O
+

R N
=
O O

O R O
R N
1.22 nm
N=
+
O R O
O O
5
N
=
三、命名
以硝基作为取代基,烃为母体。
NO2 NO2 NO2 H3C NO2
CH3CHCH3 2-硝基丙烷
对硝基甲苯
间二硝基苯
四、 物理性质
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 硝基化合物的偶极矩较大。 沸点比相应的卤代烃高。 多硝基化合物具有爆炸性。 液体硝基化合物是良好的有机溶剂。 有毒。 比重大于1。
摇摆振动: 666~909 cm- 1
NMR谱:
α - C 上的质子 δ = 2.2~2.8 β - C 上的质子 δ = 1.1~1.7
N上的质子:
δ = 0.6~5.0 (因氢键程度不同而异)。
24
四、胺的结构 ⒈问题的提出: N原子的电子构型: 1S22S22P3 , 键角应是90° ⒉实验事实: 氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。 ⒊解释: ① N原子是不等性的sp3杂化。 ② 反应四个杂化轨道,三杂化轨道用于成键, 一个杂化轨道中含有孤对电子。
Cl NO2
Na2CO3 130℃
OH NO2
Cl NO2 NO2
10% Na2CO3 △ , 煮沸
OH NO2 NO2
Cl O 2N NO2 NO2
H2O 沸腾
OH O2N NO2 NO2
16
3. 对甲基的影响
C HO + C H3
缩 合
但当甲基的邻/对位有-NO2存在时,可与苯甲醛发生缩 合反应。如:
N=

第14章有机含氮化合物

第14章有机含氮化合物

【本章学时】
7学时
概述
在有机化合物中,除C、H、O三种元素外,N是第 四种常见元素。有机含氮化合物的种类很多,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。
本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合物和偶氮 化合物。它们是制取炸药、染料、医药的重要原料。如 机体神经传导物质-生源胺、一些维生素、临床上使用的 苯巴比妥和磺胺类药物等。腐胺(丁二胺)—精氨酸、 尸胺(戊二胺)—赖氨酸
NH4+Cl 季 铵 盐
CH3 H3C N CH3 Cl
C2H5
NH4+OH 季 铵 碱
CH3 H3C N C3H7 OH
C2H5
脂肪胺 CH3CH2NH2 CH3CH2NHCH3 CH3NHCH2
芳香胺
NH2
NHCH3
练习:按伯、仲、叔的分类法将胺和醇分类:
CH3 1 CH3 C NH2
CH3
CH3 2 CH3 C OH
另外,胺(1°、2°、3°)的盐因表现形式不同还可以如此命 名。
NH3Cl
NH2 HCl
氯化苯铵 (anilinium chloride)
二、物理性质
(1) b.p:
因-NO2是一个强极性基团,因此硝基化合物具有较大的 偶极矩,如:CH3NO2 的偶极矩μ=3.4×10-30C.m。 偶极矩↑,分子间的作用力↑,故其沸点比相应的卤代烃还要高。
(2) 溶解性
硝基化合物的相对密度都大于1,不溶于水,即使是低分子 量的一硝基烷在水中的溶解度也很小。硝基化合物不仅溶于有机 溶剂,而且还溶于浓硫酸。
甲基苯丙胺——摇头丸
§1 芳香硝基化合物(nitro compounds)

第十四章 含氮化合物

第十四章 含氮化合物
硝基化合物是指分子中含有硝基( 的化合物, 硝基化合物是指分子中含有硝基(-NO2)的化合物,可以看 作是烃分子中的氢原子被硝基取代后得到的化合物,常用RNO2 作是烃分子中的氢原子被硝基取代后得到的化合物,常用 表示。 或ArNO2表示。
NO2
例:CH3CH2NO2 硝基乙烷
CH3 CH CH3 NO2
以上的实验表明,若卤素原子的邻、 以上的实验表明,若卤素原子的邻、对位有硝基等强吸电 子基时,水解反应容易进行。 子基时,水解反应容易进行。硝基的引入有利于碱或亲核试剂 的进攻。(芳卤化合物) 。(芳卤化合物 的进攻。(芳卤化合物)
ORGANIC CHEMISTRY
b 对酚酸性的影响
由于硝基的吸电子共轭效应使苯环上的电子云密度降低, 由于硝基的吸电子共轭效应使苯环上的电子云密度降低,特 别是使硝基的邻位或对位碳原子上的电子云密度降低, 别是使硝基的邻位或对位碳原子上的电子云密度降低,使氯原子 容易被取代。同样原因,硝基也使苯环上的羟基或羧基, 容易被取代。同样原因,硝基也使苯环上的羟基或羧基,特别是 处于邻位或对位的羟基或羧基上的氢原子质子化倾向增强, 处于邻位或对位的羟基或羧基上的氢原子质子化倾向增强,即酸 性增强。例如: 性增强。例如: OH OH OH -NO2
CH3 -NO2
-
NH4HS 或(NH4)2S
NH4HS
CH3 -NO2
-
-
NH2
SnCl2 + HCl
NO2
CH3 -NH2 NO2
ORGANIC CHEMISTRY
-
-
-
(2)硝基对苯环上其它基团的影响 )
a)对卤素 ) Cl OH
-
+ NaOH Cl

第十四部分含氮有机化合物教学课件-PPT文档资料

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第九章
第十章
第十一章
第十二章
第十三章
第十四章
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
三、化学性质
1、还原
硝基可以被还原,特别是芳香硝基化合物的
还原有很大的实用意义。芳香硝基化合物在 不同介质中使用不同还原剂可以得到一系列 不同的还原产物。用强还原剂还原的最终产 物是伯胺,例如,在酸性介质中以铁粉还原
第十二章
第十三章
第十四章
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章
第七章
第八章
一、结构与命名
1、结构:
胺可以看作是氨的烃基衍生物,氨中的 氢被一个、两个或三个烃基取代,则分别生 成伯胺、仲胺或叔胺。-NH2叫做氨基,-NH叫亚氨基。
第九章
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第三章
第四章
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第八章
第二节 胺
一切生物体中,都含有许多含氮的有
机化合物,这些物质对于生命是十分重要
的,其中 — 类是含有氨基的有机化合物。
生物体在生长过程中所需要的含氮有机物,
归根结底是由大气中的氮合成的。
第九章
第十章
第十一章
性。 常被用做炸药,如三硝酸甘油酯和
TNT等。
第九章
第十章
第十一章
第十二章
第十三章

734-第十四章 含氮有机化合物教学基本要求: 要求学生了解各种含氮官能

734-第十四章 含氮有机化合物教学基本要求: 要求学生了解各种含氮官能

A:影响卤素的活泼性
• 在通常情况下,氯苯很难发生SN2反应,
即使加热回馏也无苯酚生成。但是,如果邻
位和对位有吸电子基团存在时,则可以进行
反应。
例:
Cl NO2Na 1H 30 C 0 O C 3
ONa NO2 HCl
OH NO2
Cl
NO2
NaHCO3 1000C
ONa NO2 HCl
OH NO2
• 三级硝基烷
R 3 C N O 2H N O 2
• 由于无α -H,故不发生反应。
• 利用与亚硝酸反应的不同结果,可以区 别三种硝基烷。
• 3、芳香族硝基化合物的化学性质 • (1)还原反应
• 不同的还原条件可以把硝基苯还原成 不同的还原产物。
• 酸性条件:
NO2 ZnHCl
NH2
• 碱性条件:
• 例:简要写出用酸、碱和有机溶剂分离提 纯苯甲酸、对甲苯酚、苯胺和苯等混合物 的方法。
• 解:

先蒸馏出沸点较低的苯,干燥;

在混合物中加入碳酸氢钠,让其充分反应后
分离出水层;在水层中加入盐酸即可游离出苯甲
酸;分离得有机层,干燥即得苯甲酸;
太好用。
• 三、胺的立体化学
• N原子是SP3杂化;三个SP3杂化轨道分别 与氢原子或烃基连接,第四个SP3杂化轨道
含有一对电子。故胺的结构是棱锥体的。

N
CH3
CH3 CH3
N
H
C2H5 CH3
• 如果胺分子中氮原子上连有三个不同 的基团,则具有手性,理论上有对映异构 体,但难以分离。
• 季铵盐和季铵碱是四面体结构,如果铵分 子中氮原子上连有四个不同的基团,则具 有手性,有对映异构体,可以分离出来。
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第十四章 含氮有机化合物学习要求1.掌握芳香族硝基化合物的制法,性质。

理解硝基对苯环邻对位取代基(X 、OH )性质的影响。

2.掌握胺的分类、命名和制法。

3.熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序,理解影响胺的碱性强弱的因素。

4.掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。

5.掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。

6.了解季铵盐、季铵碱的性质和应用,初步了解偶氮染料。

7.学习、掌握重要的分子重排反应。

分子中含有C-N 键的有机化合物称为含氮有机化合物。

含氮有机化合物种类很多,本章简单讨论硝基化合物,重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。

§14-1 硝基化合物硝基化合物一般写为R-NO 2 ,Ar-NO 2 ,不能写成R-ONO (R-ONO 表示硝酸酯)。

一、分类、命名、结构1. 分类 (略)2. 命名 (与卤代烃相次似)3. 硝基的结构一般表示为 (由一个N=O 和一个N →O 配位键组成)物理测试表明,两个N —O 键键长相等,这说明硝基为一P-π共轭体系(N 原子是以sp 2杂化成键的,其结构表示如下:二、硝基化合物的制备 见P 430。

1. 卤代烃与亚硝酸盐反应。

2. 芳烃的硝化。

三、硝基化合物的性质1.物理性质 (略)2.脂肪族硝基化合物的化学性质(1)还原 硝基化合物可在酸性还原系统中(Fe 、Zn 、Sn和盐酸)或催化氢化为胺。

(2)酸性硝基为强吸电子基,能活泼α- H ,所以有α- H 的硝基化合物能产生假酸式-酸式互变异构,从而具有一定的酸性。

例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa 值分别为:10.2、8.5、7.8 。

N O R(3)与羰基化合物缩合有α- H 的硝基化合物在碱性条件下能与某些羰基化合物起缩合反应。

其缩合过程是:硝基烷在碱的作用下脱去α- H 形成碳负离子,碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应。

(4)与亚硝酸的反应第三硝基烷与亚硝酸不起反应。

此性质可用于区别三类硝基化合物。

3.芳香族硝基化合物的化学性质(1)还原反应硝基苯在酸性条件下用Zn 或Fe 为还原剂还原,其最终产物是伯胺。

若选用适当的还原剂,可使硝基苯还原成各种不同的中间还原产物,这些中间产物又在一定的条件下互相转化。

见P 432(2)硝基对苯环上其它基团的影响硝基同苯环相连后,对苯环呈现出强的吸电子诱导效应和吸电子共轭效应,使苯环上的电子云密度大为降低,亲电取代反应变得困难,但硝基可使邻位基团的反应活性(亲核取代)增加。

1°使卤苯易水解、氨解、烷基化例如:R CH 2N O O R CH N OH O NaOH R CH N O O Na 假酸式酸式(主)(较少)R CH 2NO 2R'C O H (R'' )+OH R'C OH H (R'' )C NO 2R'H R'C H (R'' )C NO 2R'R CH 2NO 2+ HONO CH NO 2NO R C NO 2NO Na R 2CH NO 2+ HONOR 2C NO 2NO 蓝色结晶溶于呈红色溶液蓝色结晶NaOH NaOH 蓝色不变NO 2NH 2℃Cl OH 400 32MPa Cl NO 23130℃ONa NO 2OH NO 2卤素直接连接在苯环上很难被氨基、烷氧基取代,当苯环上有硝基存在时,则卤代苯的氨化、烷基化在没有催化剂条件下即可发生。

P 4332°使酚的酸性增强§14-2 胺一、胺的分类和命名1.分类 2.命名 (P 434~435)简单胺的命名是在烃基名称后加胺字,称为某胺。

复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。

季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。

二、胺的物理性质和光谱性质 (略)三、胺的结构胺分子中,N 原子是以不等性sp 3杂化成键的,其构型成棱锥形。

故N 原子上连有四个不同基团的化合物存在着对映体,可以分离出左旋体和右旋体。

四、 胺的化学性质1.碱性胺和氨相似,具有碱性,能与大多数酸作用成盐。

OHOH OH NO 2NO 2NO 2OH NO 2NO 2O 2N pK a 9.897.150.384.09R NH 2R 2NH R 3N R 4R 4ArNR 2ArNH 2Ar 2NH ArNHR 芳胺伯胺( 胺)仲胺叔胺°123°°( 胺)( 胺)脂肪胺季铵盐季铵碱H 33R NH 2+ HCl R NH 3Cl R NH 2+ HOSO 3H R NH 3 OSO 3H Cl NO 2NO 23100℃ONa NO 2NO 2OH NO 2NO 2胺的碱性较弱,其盐与氢氧化钠溶液作用时,释放出游离胺。

胺的碱性强弱,可用K b 或pK b 表示:碱性: 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺pK b < 4.70 4.75 >8.40 见P 440表14-2脂肪胺 在气态时碱性为: (CH 3)3N > (CH 3)2NH > CH 3NH 2 > NH 3 在水溶液中碱性为: (CH 3)2NH > CH 3NH 2 > (CH 3)3N > NH 3原因:气态时,仅有烷基的供电子效应,烷基越多,供电子效应越大,故碱性次序如上。

在水溶液中,碱性的强弱决定于电子效应、溶剂化效应等。

溶剂化效应——铵正离子与水的溶剂化作用(胺的氮原子上的氢与水形成氢键的作用)。

胺的氮原子上的氢越多,溶剂化作用越大,铵正离子越稳定,胺的碱性越强。

芳胺的碱性 ArNH 2 > Ar 2NH > Ar 3N例如: NH 3 PhNH 2 (Ph)2NH (Ph)3NpK b 4.75 9.38 13.21 中性对取代芳胺,苯环上连供电子基时,碱性略有增强;连有吸电子基时,碱性则降低。

2.酸性 (略)3.烃基化反应 (P 441)胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应,生成仲胺、叔胺和季铵盐。

此反应可用于工业上生产胺类。

但往往得到的是混合物。

4.酰基化反应和磺酰化反应(1)酰基化反应 伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰胺。

R NH 3Cl + NaOH RNH 2 + Cl + H 2O R NH 2+ H 2O R NH 3 + OH K b K b =R NH 3 OH RNH 2pK b = logK b R N H H H R 2N H H R 3N H O H H OH 2OH 2OH 2OH 2OH2RNH 22RNHCOR'(Ar)R 2NH R'COCl R 2NCOR'NHCH 3CH 3COCl NCOCH 3CH 3R 3N 2(Ar)3N酰胺是具有一定熔点的固体,在强酸或强碱的水溶液中加热易水解生成酰胺。

因此,此反应在有机合成上常用来保护氨基。

(先把芳胺酰化,把氨基保护起来,再进行其他反应,然后使酰胺水解再变为胺)。

(2)磺酰化反应(兴斯堡——Hinsberg 反应)胺与磺酰化试剂反应生成磺酰胺的反应叫做磺酰化反应。

常用的磺酰化试剂是苯磺酰氯和对甲基苯磺酰氯兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺。

5.与亚硝酸反应亚硝酸(HNO 2 )不稳定, 反应时由亚硝酸钠与盐酸或硫酸作用而得。

脂肪胺与HNO 2的反应伯胺与亚硝酸的反应:生成的碳正离子可以发生各种不同的反应生成烯烃、醇和卤代烃。

(P 443 )例如:所以,伯胺与亚硝酸的反应在有机合成上用途不大。

仲胺与HNO 2反应,生成黄色油状或固体的N-亚硝基化合物。

叔胺在同样条件下,与HNO 2不发生类似的反应。

SO 2Cl SO 2Cl CH 3苯磺酰氯对甲基苯磺酰氯( TsCl )RNH 2R 2NH R 3N SO 2NHR SO 2NR 2白色固体无反应不溶于碱,仍为固体溶于碱白色固体NaOH NaOH SO 2N-RNa RNH 2R 2NH R 3N 2NHR 2NR 2馏液(叔胺)余物沉淀HClRCH 2CH 2NH 2NaNO 2 + HCl RCH 2CH 2N 2Cl RCH 2CH 2 + N 2 + Cl 低温重氮盐CH 2NH 22OH CH 3OH 33++++R R NH NaNO 2 + HCl R R N-N=O N-亚硝基胺(黄色油状物)H 2O因而,胺与亚硝酸的反应可以区别伯、仲、叔胺。

芳胺与亚硝酸的反应:此反应称为重氮化反应。

芳香族仲胺与亚硝酸反应,生成棕色油状和黄色固体的亚硝基胺。

P 443。

芳香族叔胺与亚硝酸反应,亚硝基上到苯环,生成对亚硝基胺。

P 443。

芳胺与亚硝酸的反应也可用来区别芳香族伯、仲、叔胺。

6.氧化反应胺容易氧化,用不同的氧化剂可以得到不同的氧化产物。

叔胺的氧化最有意义。

具有β-氢的氧化叔胺加热时发生消除反应,产生烯烃。

此反应称为科普(Cope )消除反应。

科普(Cope )消除反应是一种立体选择性很高的顺式(同侧)消除反应。

反应是通过形成平面五元环的过程完成的。

例如:7.芳胺的特性反应(1)氧化反应 芳胺很容易氧化,例如,新的纯苯胺是无色的,但暴露在空气中很快就变成黄色然后变成红棕色。

用氧化剂处理苯胺时,生成复杂的混合物。

在一定的条件下,苯胺的氧化产物主要是对苯醌。

+NaNO 2 + HCl 2H 2O + NaCl NH 2N 2 Cl 0 5℃氯化重氮苯(重氮盐)不稳定(故要在低温下反应)OH H CH 2N(CH 3)222H CH 2N(CH 3)2O N,N N 二甲基环己基甲胺 氧化物H CH 2N(CH 3)2O 160℃CH 2+ (CH 3)2OH98%3)2O 160℃CH2115℃3)23H C 6H C C CH 3H H 3C C 6H 5C C H CH 3H 3C C 6H 5+96%0.1%22410℃O O NH 2苯胺黑(2)卤代反应苯胺很容易发生卤代反应,但难控制在一元阶段。

如要制取一溴苯胺,则应先降低苯胺的活性,再进行溴代,其方法有两种。

方法一: >90% 方法二:(3)磺化反应对氨基苯磺酸形成内盐。

(4)硝化反应 芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化,必须先把氨基保护起来(乙酰化或成盐),然后再进行硝化。

NH 2+ Br 2(H 2O)NH 2Br Br Br + 3HBr ,2,4,6-可用于鉴别苯胺NH 22NHCOCH 3Br (CH 3CO)2NHCOCH 3CH 3COOH NH 2Br干NH 2NH 3HSO 4NH 3HSO 4NH 2H SO Br 2BrBr NH 2NHSO 3H NH 3NH 2H SO 2180℃SO 3H NH 3SO 2ONH 2(CH CO)O NHCOCH NHCOCH 3NHCOCH 3NO 2NO 2OH / H 2OH / H 2NH 2NH 2NO 2NO 2在乙酸酐中(主要产物)NH 2NH 3HSO 4NH 3HSO 4NH 2H SO NO 2NO 232五、季铵盐和季铵碱(一)季铵盐1. 制法2.主要用途1°表面活性剂、抗静电剂、柔软剂、杀菌剂。

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