10-含氮有机化合物解析
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亚氨基 仲胺：氮上连接有二个烃基 R－NH－R
R
叔胺：氮上连接有三个烃基 R' N R'' 次氨基
（叔氨氮）
2020/10/9
9
季铵类: 铵离子( NH4+)的 4 个氢原子都被烃基取代 而成的化合物，分为季铵盐和季铵碱。
季铵盐： [R4N]+X-
季铵碱： [R4N]+OH-
R+ RNR X
R
R+ R N R OH
第10章 含氮有机化合物
分子中含有碳氮键的有机化合物称为含氮有机 化合物。
2020/10/9
1
第一节 硝基化合物
一、命名 H-O-N O O
H-O-NO2 硝酸
R-O-NO2 硝酸酯
R-NO2 硝基化合物
H-O-N=O 亚硝酸
R-O-N=O 亚硝酸酯
R-N=O 亚硝基化合物
硝酸酯或亚硝酸酯的命名与有机酸酯的命名相同。
CH3ONO2 硝酸甲酯
2020/10/9
CH3CH2ONO 亚硝酸乙酯
CH2-O-NO2 CH-O-NO2
三硝酸甘油酯
CH2-O-NO2
2
在硝基化合物或亚硝基化合物中，将硝基和亚硝基看作取代基。
CH3
O2N
NO2
CH3-NO2
硝基甲烷
NO2
制 备 高 能 燃 料 及 “氯 化 苦 ”等 杀 虫 剂 。 ）
脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
季铵碱是离子型化合物，碱性与NaOH相似
2020/10/9
20
胺能和酸成盐，胺盐都是结晶形固体，易溶于 水和乙醇。由于胺都是弱碱，所以胺盐遇强碱能释 放出游离胺。
RNH2 + HCl
[RNH3]+Cl- NaOH RNH2 + NaCl + H2O 胺盐
利用此反应可以将胺与其它不溶于酸的有机物分离
R1
N
R3 R2
Ⅱ
b.Ⅰ与Ⅱ为对映体，但翻转很快，无法分离。
2020/10/9
12
（二）胺的命名
1、简单胺的命名
（1）以胺为母体，在“胺”字前加烃基数目及名称。
(CH3CH2)2 NH
二乙胺
CH3CHCH2NH2 CH3
异丁胺（2-甲基丙胺）
H2NCH2CH2NH2 乙二胺
(CH3)2 NCH2CH3
2,4,6-三硝基甲苯（TNT）
2020/10/9
3
硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常被用作炸药。
C H3
CH2 ONO2 CH ONO2 CH2 ONO2
三硝酸甘油酯（硝化甘油、硝酸甘油）
O2N 6
2 NO2
4
NO2
2,4,6 - 三硝基甲苯 （TNT，最常用的军用炸药。）
2020/10/9
二甲乙胺
2020/10/9
13
（2）连有不同烃基时，按次序规则较优基团列后。
CH3 NH CH2CH3
甲乙胺
CH3NHCHCH3 CH3
甲异丙胺
（3）芳香仲胺和叔胺，在烃的名称前加上“N”字。以 表示这个基团连在氮上而不是连在芳香环上。
N CH3 CH2CH3
N CH3 CH3
N-甲基苯胺
2020/10/9
7
第二节
胺
胺可看做是氨分子中的氢原子被烃基取代的化合物。
一、胺的分类和命名
（一）胺的分类
脂肪胺
1. 按氨基所连烃基种类不同分为 芳香胺
CH3CH2NH2
NH2
2020/10/9
8
2. 按分子中氨基数目不同分为：一元胺、二元胺等
3. 根据氮原子相连的烃基数目不同，分为：
氨基 伯胺：氮上连接有一个烃基 R(Ar)－NH2
2020/10/9
21
季铵碱的碱性：
R4N+OH- + HCl
强碱
R4N+Cl- + H2O 典型的中和反应 典型的盐
季铵碱的制备： R4N+Cl- + AgOH
R4N+OH- + AgCl
2020/10/9
17
化学性质分析：
* 有未共用电子对 * 有活泼氢
* 碱性 * 亲核性 * 被氧化剂氧化
* 与强碱作用
2020/10/9
18
三、胺的化学性质
N
1、碱性 氨 NH3 + H2O
胺 NH2 R + H2O
化学性质的主要来 源
H
+
H N H OH
H
H
+
H N R OH
H
NH4+ OH
δ- Cl
δ+
+ OH- NaHCO3溶液 难反应
δ- Cl
δ+
O2N
NO2 + OH- NaHCO 3溶液 O2N
35 ℃
NO2
OH NO2
NO2
2020/10/9
6
（2）对酚酸性的影响
OH
OH
NO2
pKa 9.89
7.15
OH
O2N
NO2 苦味酸
NO2
0.38
有－NO2时，酚的酸性增强。
2020/10/9
N-甲基-N-乙基苯胺
N,N-二甲基苯胺
14
2、复杂胺的命名，以烃作母体，氨基作取代基
CH3 CH3 CHCH2CH CH3
NH2
CH3CH2 CH CH3 N CH2CH3 CH2CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
2-二乙氨基丁烷
2020/10/9
15
3、季胺盐的名称与无机物相似
CH3 [CH3 N CH3]+OH-
4
Baidu Nhomakorabea
二 化学性质 1、弱酸性
硝基为强吸电子基，其α- H具有一定的酸性。
R
CH2
N+
O O-
硝基式
R
CH
N+
OH O-
假酸式
R CH N+OO- Na+
钠盐
2、还原 NO2
[H] 活性铜
2020/10/9
NH2
苯胺
工业制苯胺的方法
5
3 硝基对苯环的影响： 强吸电子。 （1）卤原子的水解反应：硝基吸电子，使得亲核取代反应更易。
CH3
氢氧化四甲铵
CH3
+
H3C N CH3 Cl
CH2CH3
氯化三甲乙铵
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二、胺的物理性质
胺与氨一样是极性分子，能与水产生氢键，溶解度 随相对分子质量的增大而降低。
沸点比同分子量醇低。低分子量胺溶于水。
低级脂肪胺有特殊气味，如腐烂鱼的恶臭是由于 三甲胺的存在。
芳香胺具有特殊气味，难溶于水，能随水蒸气挥 发。一般具有毒性，液体芳香胺能透过皮肤或长期吸 入其蒸气均能引起中毒。
R
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10
说明： 1、伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的分类依据不同
CH3 H3C C OH
CH3 叔丁醇
叔醇
CH3 H3C C NH2
CH3 叔丁胺
伯胺
2、氨、胺、铵三字的用法不同
氨气、氨基
氨的烃基 衍生物
一般指离子 型化合物
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3 构型
R1
N R3 R2
Ⅰ
特点： a.含有孤对电子；
RNH3+ OH
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胺类碱性强弱与下列因素有关: 1、N上电子云密度的高低：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 2、空间位阻： 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
3、溶剂化作用：NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
碱性大小比较 (CH3)2NH > CH3NH2> (CH3)3N> NH3 > C6H5NH2
R
叔胺：氮上连接有三个烃基 R' N R'' 次氨基
（叔氨氮）
2020/10/9
9
季铵类: 铵离子( NH4+)的 4 个氢原子都被烃基取代 而成的化合物，分为季铵盐和季铵碱。
季铵盐： [R4N]+X-
季铵碱： [R4N]+OH-
R+ RNR X
R
R+ R N R OH
第10章 含氮有机化合物
分子中含有碳氮键的有机化合物称为含氮有机 化合物。
2020/10/9
1
第一节 硝基化合物
一、命名 H-O-N O O
H-O-NO2 硝酸
R-O-NO2 硝酸酯
R-NO2 硝基化合物
H-O-N=O 亚硝酸
R-O-N=O 亚硝酸酯
R-N=O 亚硝基化合物
硝酸酯或亚硝酸酯的命名与有机酸酯的命名相同。
CH3ONO2 硝酸甲酯
2020/10/9
CH3CH2ONO 亚硝酸乙酯
CH2-O-NO2 CH-O-NO2
三硝酸甘油酯
CH2-O-NO2
2
在硝基化合物或亚硝基化合物中，将硝基和亚硝基看作取代基。
CH3
O2N
NO2
CH3-NO2
硝基甲烷
NO2
制 备 高 能 燃 料 及 “氯 化 苦 ”等 杀 虫 剂 。 ）
脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
季铵碱是离子型化合物，碱性与NaOH相似
2020/10/9
20
胺能和酸成盐，胺盐都是结晶形固体，易溶于 水和乙醇。由于胺都是弱碱，所以胺盐遇强碱能释 放出游离胺。
RNH2 + HCl
[RNH3]+Cl- NaOH RNH2 + NaCl + H2O 胺盐
利用此反应可以将胺与其它不溶于酸的有机物分离
R1
N
R3 R2
Ⅱ
b.Ⅰ与Ⅱ为对映体，但翻转很快，无法分离。
2020/10/9
12
（二）胺的命名
1、简单胺的命名
（1）以胺为母体，在“胺”字前加烃基数目及名称。
(CH3CH2)2 NH
二乙胺
CH3CHCH2NH2 CH3
异丁胺（2-甲基丙胺）
H2NCH2CH2NH2 乙二胺
(CH3)2 NCH2CH3
2,4,6-三硝基甲苯（TNT）
2020/10/9
3
硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常被用作炸药。
C H3
CH2 ONO2 CH ONO2 CH2 ONO2
三硝酸甘油酯（硝化甘油、硝酸甘油）
O2N 6
2 NO2
4
NO2
2,4,6 - 三硝基甲苯 （TNT，最常用的军用炸药。）
2020/10/9
二甲乙胺
2020/10/9
13
（2）连有不同烃基时，按次序规则较优基团列后。
CH3 NH CH2CH3
甲乙胺
CH3NHCHCH3 CH3
甲异丙胺
（3）芳香仲胺和叔胺，在烃的名称前加上“N”字。以 表示这个基团连在氮上而不是连在芳香环上。
N CH3 CH2CH3
N CH3 CH3
N-甲基苯胺
2020/10/9
7
第二节
胺
胺可看做是氨分子中的氢原子被烃基取代的化合物。
一、胺的分类和命名
（一）胺的分类
脂肪胺
1. 按氨基所连烃基种类不同分为 芳香胺
CH3CH2NH2
NH2
2020/10/9
8
2. 按分子中氨基数目不同分为：一元胺、二元胺等
3. 根据氮原子相连的烃基数目不同，分为：
氨基 伯胺：氮上连接有一个烃基 R(Ar)－NH2
2020/10/9
21
季铵碱的碱性：
R4N+OH- + HCl
强碱
R4N+Cl- + H2O 典型的中和反应 典型的盐
季铵碱的制备： R4N+Cl- + AgOH
R4N+OH- + AgCl
2020/10/9
17
化学性质分析：
* 有未共用电子对 * 有活泼氢
* 碱性 * 亲核性 * 被氧化剂氧化
* 与强碱作用
2020/10/9
18
三、胺的化学性质
N
1、碱性 氨 NH3 + H2O
胺 NH2 R + H2O
化学性质的主要来 源
H
+
H N H OH
H
H
+
H N R OH
H
NH4+ OH
δ- Cl
δ+
+ OH- NaHCO3溶液 难反应
δ- Cl
δ+
O2N
NO2 + OH- NaHCO 3溶液 O2N
35 ℃
NO2
OH NO2
NO2
2020/10/9
6
（2）对酚酸性的影响
OH
OH
NO2
pKa 9.89
7.15
OH
O2N
NO2 苦味酸
NO2
0.38
有－NO2时，酚的酸性增强。
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N-甲基-N-乙基苯胺
N,N-二甲基苯胺
14
2、复杂胺的命名，以烃作母体，氨基作取代基
CH3 CH3 CHCH2CH CH3
NH2
CH3CH2 CH CH3 N CH2CH3 CH2CH3
2-甲基-4-氨基戊烷
2-二乙氨基丁烷
2020/10/9
15
3、季胺盐的名称与无机物相似
CH3 [CH3 N CH3]+OH-
4
Baidu Nhomakorabea
二 化学性质 1、弱酸性
硝基为强吸电子基，其α- H具有一定的酸性。
R
CH2
N+
O O-
硝基式
R
CH
N+
OH O-
假酸式
R CH N+OO- Na+
钠盐
2、还原 NO2
[H] 活性铜
2020/10/9
NH2
苯胺
工业制苯胺的方法
5
3 硝基对苯环的影响： 强吸电子。 （1）卤原子的水解反应：硝基吸电子，使得亲核取代反应更易。
CH3
氢氧化四甲铵
CH3
+
H3C N CH3 Cl
CH2CH3
氯化三甲乙铵
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16
二、胺的物理性质
胺与氨一样是极性分子，能与水产生氢键，溶解度 随相对分子质量的增大而降低。
沸点比同分子量醇低。低分子量胺溶于水。
低级脂肪胺有特殊气味，如腐烂鱼的恶臭是由于 三甲胺的存在。
芳香胺具有特殊气味，难溶于水，能随水蒸气挥 发。一般具有毒性，液体芳香胺能透过皮肤或长期吸 入其蒸气均能引起中毒。
R
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10
说明： 1、伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的分类依据不同
CH3 H3C C OH
CH3 叔丁醇
叔醇
CH3 H3C C NH2
CH3 叔丁胺
伯胺
2、氨、胺、铵三字的用法不同
氨气、氨基
氨的烃基 衍生物
一般指离子 型化合物
2020/10/9
11
3 构型
R1
N R3 R2
Ⅰ
特点： a.含有孤对电子；
RNH3+ OH
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胺类碱性强弱与下列因素有关: 1、N上电子云密度的高低：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 2、空间位阻： 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
3、溶剂化作用：NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
碱性大小比较 (CH3)2NH > CH3NH2> (CH3)3N> NH3 > C6H5NH2