第12章含氮化合物
第12章杂环化合物和生物碱
嘌呤(purine)
2、系统命名法
① 从杂原子开始 1，2，3，4……（或用希腊字母α、β、 γ…… ） ② 当环上含有两个或两个以上相同的杂原子时，应使杂原子 所在位次的数字最小 ③ 不止一个杂原子，按O，S，N顺序编号
第十二章 杂环化合物和生物碱 5
4
3
H3C 5 O 2 CH3 1
4 COOH 3 5 2 6 N 1
第十二章 杂环化合物和生物碱 25
嘌呤
N H
N N
N
N
NH2 N N N H
N H
O HN H2N N N H N
N H
Purine
腺嘌呤（ A） Carbazole
鸟嘌呤（G）
嘌呤有（Ⅰ）和（Ⅱ）两种互变异构体：
N N N H
N
N N N
NH
（I）9H-嘌呤
（II）7H-嘌呤
第十二章 杂环化合物和生物碱 26
2． 亲核取代 由于氮的吸电子作用，使得吡啶环上电子云密度减低， 不易进行亲电取代，但却有利于亲核取代。例如它与氨基 钠作用，生成α-氨基吡啶。
+ NaNH2 N
-H2 H2O
N
NHNa
N
NH2
3．酸碱性 呋喃、噻吩为中性；吡咯具有弱碱性。吡咯属仲胺，似乎应具 有较强的碱性，但由于氮原子的孤对电子参与形成闭合的共轭体 系，氮原子上的电子密度有所降低，吸引质子的能力降低，因此 吡咯的碱性（pKb=13.6）非常微弱，不但比脂肪族仲胺弱得多， 而且比芳香胺还弱，以至它与酸不能生成稳定的盐；另一方面， 氮原子上的氢原子离解为离子的倾向增大，这就使吡咯反而有弱 酸性，其酸性介与乙醇和苯酚之间，可与固体KOH（或与金属 15 第十二章 杂环化合物和生物碱 K，Na）共热，形成不稳定的盐，遇水即分解。
V691-有机化学-第10章习题及问题及参考答案
4．掌握重氮化合物和偶氮化合物的结构。
5．掌握重氮盐的取代反应和偶联反应。
6．掌握重要的酰胺及其衍生物
（1）尿素的结构和化学性质；
（2）磺胺类药物的基本结构；
（3）丙二酰脲的结构及其酮型—烯醇型互变异构现象，了解巴比妥类药物的基本通式；
（4）了解胍的基本结构及其衍生药物；
（5）了解这些重要化合物的生理活性。
6．各类不同的胺与HNO2的反应有何不同？
7．什么是重氮盐？有何性质特点？
8．什么胺在什么条件下生成重氮盐？重氮盐能发生哪两类主要反应？
9．酰胺具有酸性或碱性？酰亚胺呢？
10．胺和酰胺的Hofmann降解条件和产物有何不同？
11．尿素的性质与酰胺有何不同？什么是生成缩二脲的反应和缩二脲反应？
12．丙二酰脲的结构有何特点？
解：A、
B、
C、
①α-丁酮酸②β-丁酮酸③丁酸
5．指出下列哪些化合物具有酮式-烯醇式互变异构，并写出其平衡式。
（1）（2）
6．合成题
（1）由丙二酸二乙酯和必需试剂合成环己基乙酸
（2）由乙酸乙酯和必需试剂合成3-乙基-2-戊酮和环己基乙酸
7．旋光性物质A(C5H10O3)与NaHCO3作用放出CO2，A经加热后脱水生成B(C5H8O2)。B存在两种构型，但无光学活性，将B用高锰酸钾处理可得乙酸和C(C3H4O3)。C能与Tollens试剂作用产生银镜反应，C还能与羰基试剂反应，试推出A、B、C的结构式及A、B的构型。
第10章取代羧酸习题
P362~365
2.（1）（3）3.（2）（4）（8）5.（2）6.（2）8.（1）（5）
9.10.（1）+（3）去丙二酸17.（1）（6）18.
第二节氮及其化合物(第二课时)课件高一化学人教版必修第二册
的焊接，以除去金属表面的氧化物薄膜。 元素,汽车尾气中的氮氧化物是汽车发动机启动时产生的电火花或高温引起空气中N2与O2发生反应生成的;D项,明矾是一种铝盐,体内铝元素聚集到一定量会危害健康,因此做油条用的
第五章
化工生产中的重 要非金属元素
第二节 氮及其化合物
课时二 氨和铵盐
德国化学家哈伯(F.Haber，1868-1934)从1902 年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。 [2] 于 1908年申请专利，即“循环法”，在此基础上， 他继续研究，于1909年改进了合成，氨的含量 达到6上。这是工业普遍采用的直接合成法。 反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的 问题，将氨产品从合成反应后的气体中分离出 来，未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成 反应
若在4.0 MPa时减小CO2与H2的初始投料比，则CO2的平衡转化率增大，CO2的平衡转化率曲线位于曲线Ⅱ的上方。实际工业生产中往往按照化学计量比进料，原因是可以保持反应物
△ 的高转化率，同时降低产物分离的能耗。
A.将工业废液排入海洋以减少河道污染
NH ·H O=====NH ↑＋H O D.做油条用的膨松剂不应含明矾
3 2 。0～1 min内，v(H2)＝ΔcΔt＝0.2 mol2 L1 min＝0.1 mol·L－1·min－1，B项错误。该反应的ΔH>0，升高温度，反应的平衡常数增大，C项正确。由于该反应在恒容密闭容器中进行，且
有机化学第十三章有机含氮化合物
CH3 N(C2H5)2 N,N- dimethyl-3-methyl-2-pentanaime
CH3CH2CH CHCH3
N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺
CF3 NH2
CF3 2,5-bis(trifluoromethyl)benzenamine
2,5-双(三氟甲基)苯胺
NH3HSO4 H2O
NHSO 3H 180℃
NH2 SO3H
NH3 SO2O
（四）胺类化合物的制备方法：
1 、氨的烷基化（卤代烷的取代，SN2 机理）
RX
NH3（过量）
R NH2 +
RX
NH4X
R
R
R NH R + R N R + R N R X
R
• 伴有多取代产物，分离可能有困难
• 仲卤代物和叔卤代物伴有消除产物
３、结构
O N O（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sp2杂化成键的，其结构表示如下：
O
RN O
O RN
O
O RNOBiblioteka （二）硝基化合物的物理性质
脂肪族硝基化合物是无色有香味的液体。芳香 族硝基化合物多为淡黄色固体，有杏仁儿气味 并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越多比 重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子的极 性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时以分 解爆炸。
R NH2 +
CO2
６、Gabriel 伯胺合成法
O NH
O 邻苯二甲酰亚胺
KOH
or K2CO3
* 与强碱作用
1、胺的碱性和胺盐的生成
化学人教版 必修第二册第五章第二节氮及其化合物(共25张ppt)
在断电之后，为什么氧气浓度又有了一次下降？ 可能N2与O2生成NO2的过程有中间产物，中间产物与 O2反应最终生成了NO2 。
如何设计实验证明呢？
16
NO与O2的反应 将装有NO气体的注射器吸入少量空气，观察现象？
注射器内出现红棕色气体，说明生成了NO2 总结对空气放电后发生的化学反应，并写出方程式？
红棕色气体消失，说明二氧化氮发生了反应，分析产 物的可能性，该如何验证呢？
测反应后溶液的pH，若显酸性，则证明有硝酸生 成。 再向注射器内吸入部分空气，若有红棕色气体出现， 则证明有一氧化氮生成。
20
在价类二维图上画出“雷雨发庄稼”涉及到的物质转化 规律，并写出方程式。
21
我们将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程称为
回忆初中对氮气的知识，描述氮气的性质。 性质稳定，不易与其他物质发生反应。 写出氮气的电子式与结构式，尝试解释氮气性质稳 定的原因。
9
观察价类二维图，你觉得性质稳定的氮气该如何一 步步转化为我们所需要的氮肥呢？
氮元素化合价
+5
HNO3
NO3-
+4
NO2
+2
NO
0
N2
-3
NH3
NH3·H2O NH4+
量, 氮不能，如果氮气可行的话，那么我们就没
有必要施肥了。
植物到底能够吸收什么样的含氮物质呢？
5
6
氨态氮肥：主要提供铵根离子 硝态氮肥：主要提供硝酸根 尿素（NH2CONH2）
空气中的氮气很充足，该如何转化为植物所能吸收 的硝酸根和铵根呢？
7
一 氮气与氮的固定
24
放电或高温
N2+O2=====2NO 2NO+O2=====2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO
有机化学第001章
东晋葛洪《肘后备急方•卷三治寒热诸疟方第十六》
食品安全
① 三聚氰胺
H
NH O
H
H
N
N
N
N HN
O
H
N
O
H
NH
N
H
N
O
H
H NH
H
N
HN
O
N
N
N
H
H
N
O
H
NH O
H
NH
H
N
N
H
N
N HN
O
H
N
N
NH O
H
H
食品安全
② 阿斯巴甜
③ 塑化剂
天门冬酰苯丙氨酸甲酯
1.3B 有机化合物的结构特征（分子结构）
① 同分异构现象普遍存在
C2H6O
CH3CH2OH 乙醇，bp: 78.3 oC
CH3OCH3 甲醚，bp: 23 oC
同分异构体：具有相同的分子式而构造与性质不同 的化合物。
1.3B 有机化合物的结构特征（分子结构）
② 共价键结合 碳/C：有机化合物中的核心原子
1.1C 现代有机化学
1828年 Friedrich Wöhler (GER)
有机化学：含碳化合物的化学 / the chemistry of compounds that contain the element carbon. Definition for “Organic Molecule” Compounds that they contain at least one carbon atom
课程特点
难：内容繁多，理论不够系统 挑战性：逻辑性、系统性。应用性强、实践性强 沉溺于大量反应的记忆 失去了对学科整体的领悟
人教版2020高考化学第12章(物质结构与性质)第2节2)分子的立体构型讲与练(含解析)
第12章（物质结构与性质）李仕才第二节分子结构与性质考点二分子的立体构型1．用价层电子对互斥理论推测分子的立体构型(1)理论要点①价层电子对在空间上彼此相距最远时，排斥力最小，体系的能量最低。
②孤电子对的排斥力较大，孤电子对越多，排斥力越强，键角越小。
(2)价层电子对数的确定方法其中：a是中心原子的价电子数(阳离子要减去电荷数、阴离子要加上电荷数)，b是1个与中心原子结合的原子提供的价电子数，x是与中心原子结合的原子数。
(3)价层电子对互斥模型与分子立体构型的关系2.用杂化轨道理论推测分子的立体构型(1)杂化轨道概念：在外界条件的影响下，原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化，组合后形成的一组新的原子轨道，叫杂化原子轨道，简称杂化轨道。
(2)杂化轨道的类型与分子立体构型(3)由杂化轨道数判断中心原子的杂化类型杂化轨道用来形成σ键和容纳孤电子对，所以有公式：杂化轨道数＝中心原子的孤电子对数＋中心原子的σ键个数。
代表物杂化轨道数中心原子杂化轨道类型CO20＋2＝2 spCH2O 0＋3＝3 sp2CH40＋4＝4 sp3SO21＋2＝3 sp2NH31＋3＝4 sp3H2O 2＋2＝4 sp3(4)3.等电子原理原子总数相同，价电子总数相同的粒子具有相似的化学键特征，它们的许多性质相似，如CO和N2。
等电子体的微粒有着相同的分子构型，中心原子也有相同的杂化方式。
常见等电子体与空间构型微粒通式价电子总数立体构型CO2、CNS－、NO＋2、N－3AX216e－直线形CO2－3、NO－3、SO3AX324e－平面三角形SO2、O3、NO－2AX218e－V形SiO4－4、PO3－4、SO2－4、ClO－4AX432e－正四面体形PO3－3、SO2－3、ClO－3AX326e－三角锥形CO、N2AX 10e－直线形CH4、NH＋4AX48e－正四面体形判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对。
有机化学课件(李景宁主编)第14章_含氮有机化合物习题
浓 NaOH CHO + CHO + CH 3 KMnO 4 KOH N K COOH COOH N COOH COOH KMnO 4 N O CH 2OH 稀 OH
－
+ O COOH
CH 3COCH 3
O
CH=CH COCH 3
碳水化合物
一、三个单糖和过量苯肼作用后，得到同样晶形的脎，其中一个
CHO
3、化合物A（C8H17N）其NMR中无双峰，A与2molCH3I反应后再与 湿的Ag2O作用，并加热生成B（C10H21N），再重复以上反应则生成 三甲胺及1，4—辛二烯和1，5—辛二烯，给出A、B 的结构并写出有 关反应方程式。
4、化合物A（C6H13O2N）有旋光性，A与HNO2作用放出N2，与 NaHCO3作用放出CO2，A与HNO2的水溶液作用生成B（C6H12O3）， B仍有旋光性，B与浓H2SO4作用于脱水生成C（C6H10O2），C能使 KMnO4溶液褪色，与酸性KMnO4作用并加热则生成草酸和2—甲基丙 酸，写出A、B各对映异构体的Fisher投影式，并用R/S命名法命名， 写出C的结构式。
A 伯胺
B 仲胺
C 叔胺
D 都可以
）
7、下列化合物能溶于稀盐酸的是（ A 苯胺 B 苯酚 C 苯甲酸
D 乙酰苯胺
8、下列化合物碱性最强的是（ ） A CH 3COO-+NH4 C CH3CONH2 A 5％盐酸水溶液 B CH3(CH2)3NH2 D H2NCH2COOH ） D银氨溶液 B 苯磺酰氯和NaOH C 乙酸酐
9、能区分苯胺和N－甲基苯胺的是（
10、反应C6H5NH2 + H2SO4(1mol) A
SO3H NH2
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1 第12章 含氮化合物 12-1 命名下列化合物或写出结构式。 （1）2-甲基-3-硝基己烷 （2）N-甲基间甲苯胺 （3）3-甲氨基戊烷 （4）N-乙基苯磺酰胺 （5）氯化三甲基对氯苯铵 （6）氢氧化二甲基二乙基铵 （7）氯化重氮苯
NCOCOOC2H5
NH2
CH3CHCH2CHCH2CH3
NH2NHCH
3
NNH2NCH2(CH2)3CHCH2NH2CH3(8)(9)(10)(11)(12)
知识点：含氮化合物的命名。 12-2 比较下列各对化合物的酸性强弱。
CH2NH3
(1)
(3)(2)
NH3
CH3
NH3NH
3
NH3
OCH3
NH3
NO2
A.B.
A.B.
A.B. （1）B＞A； （2）A＞B； （3）B＞A。 知识点：胺的活性。 12-3 将下列各组化合物按碱性由强至弱的次序排列。
(CH3)4NOHCH3CONH
2(1)
(2)NH2
NO2
A.B.C.
D.E.CH3NH
2
NH2
SO2NH2
(CH3)3NNH2CH3NH2
NO2
NO2
(CH3)2NHA.D.B.E.C.
（1）A＞C＞D＞B＞E； （2）E＞A＞B＞C＞D。 知识点：胺的碱性。 12-4 完成下列反应。 2
(1)HCOOEtNO2EtONaCH3+NO2
CH2CHO
(2)NaOCH3
CH3OH
NO2
+
ClCl△
NO2
OCH3
Cl
(3)CH2CH2NH2CH3COCl(1)LiAlH4(2)CH3OHCH2CH2NHCCH3
O
CH2CH2NHCH2CH3
(4)NaNO2/H2SO4
NH2NO2NO2室温N2HSO4NO2NO2Cl
NO2
NO2CuClCH3ONa
CH3OH
OCH3
NO2
NO2
(5)NaNO2
HClPhCCH2NH
2
OH
CH3
H3CCCH2PhO
(6)N2 CH2I
+
Ag2O
H2O,△
CN
HNCN
CH3H3CIN
CN
CH3H3COH
(7)KOHPhCH2ClH2O,OH, △NH
O
ONKO
ONO
OH2
C
PhCH2NH2
HNNH
(8)
H
△
CH3
H3CH2NH3C
CH3
NH2 3
Fe/HClNO2
NaNO2/HCl0 ~ 5 ℃
NH2N2Cl
HONH2
pH=8~10HONH2
NN
(9)
(10)HN(CH3)2
D(1) H2O2
(2) △
D
(11)△N
COOCH3
CH3
OHN
COOCH3
CH3
(12)△HN(CH3)3
H3C
HOH
HH3C
C6H6
(13)△
ONH
+N
(1) BrCH2COOC2H5
(2) H3OO
CH2COOC2H5
TsCl(14)
(1) LiAlH4
(2) H2O
CH3
C2H5H
HOKCNSN2吡啶
CH3C2H5HTsOCH3C2H5NCHCH3
C2H5H2NH2C
H
知识点：含氮化合物的化学性质。 12-5 试用化学方法鉴别下列各组化合物。 （1）A．CH3CH2NH2 B. (CH3CH2)2NH C. (CH3CH2)3N （1）、方法1：利用Hinsberg试验法鉴别
(1)(2) NaOH
生成沉淀溶于NaOH中A
BC
H3CSO2Cl生成沉淀不溶于NaOH中
不反应 方法2：与HNO2反应
(1)(2) H2ONaNO2, HClN2
A
BC溶于酸性反应液
黄色油状物 4
方法1简单，现象明显。 A.B.C.OHNH2OHNH2D.
(2)
NaNO2+HClFeCl3
N2ABCD溴水白色沉淀无变化无反应不显色显紫色ABCD 知识点：胺、酚、醇的鉴别。 12-6 如何用化学方法提纯下列化合物？ （1）苯胺中含有少量硝基苯 （2）三苯胺中含有少量二苯胺 （3）三乙胺中含有少量乙胺 （4）乙酰苯胺中含有少量苯胺 解：（1）加HCl使苯胺成盐，去除油层中硝基苯，水层中用NaOH水溶液处理分出油层苯胺。 （2）利用三苯胺近于中性，加HCl水溶液使二苯胺成盐，然后用乙醚萃取出三苯胺，蒸掉乙醚。 （3）加入对甲苯磺酰氯；NaOH，H2O，乙胺转变为钠盐，然后水蒸气蒸馏，蒸出三乙胺。 （4）加HCl水溶液，使苯胺成盐进入水相，然后用乙醚萃取出乙酰苯胺。
知识点：伯、仲、叔胺的分离方法。 12-7 完成下列转化。 （1）丙烯 → 异丙胺
H2ONH
3吡啶
CH3CH=CH2HCH3CHCH3OHCrO3,CH3CCH3OCH3CCH3
NHH2/Ni
CH3CHCH3
NH2
相同碳数胺的制备。 （2）正丁醇 → 正戊胺和正丙胺 PBr3
NH3CH3(CH2)3OHHNaCNH2/NiCH3(CH2)3BrCH3(CH2)3CNCH3(CH2)4NH2CH3(CH2)2COOHCH3(CH2)2COClCH3(CH2)2CONH2CH3CH2CH2NH2CH3(CH2)3OHKMnO4
SOCl
2
Br2/OH-
制备多一个和少一个碳原子的胺的方法。 （3）乙烯 → 1,4-丁二胺 Br2CH2=CH
2
2NaCNH2/NiNCCH2CH2CNH2NCH2CH2CH2CH2NH2BrCH2CH2Br
增加2个碳原子的二元胺制备 5
（4）CH3(CH2)3Br → CH3CH2CH2CH2NH2
KOHCH3(CH2)3Br
CH3CH2CH2CH2NH2
NHOONKO
ONCH2CH2CH2CH3
O
OKOH△+
COOK
COOK Gabriel合成伯胺。此法产率高，适合于实验室制备纯净的伯胺。
(5)CH2=CHCN
NH2
CH2=CHCNH2/NiCH2=CH△+NH2CH=CH2
CNCNH2
O
NaOBrH2O
NH2
双烯合成，腈的还原。
-N2
(6)
Pinacol重排机理H2/NiNaNO2 / HClHCN
OO
OCNHOCH2NH2HO
CH2N2ClHO
O
酮的亲核加成反应；重氮盐的生成及性质；Pinacol重排。 (7)CH2=CHCNC6H6,H3O,
△
OOCOOH
ONH
NN
CH2CH2CN△
O
COOH
酮转化为烯胺，活化α-碳原子；Michael加成反应。 12-8 完成下列合成反应。
(1)OHHOOH
COOH
OCH3
H3COOCH3
CH2CH2NH2