大学有机化学第十七章胺
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17胺
2. 1HNMR
RNH HCN H
δH ：0.5~5（加入D2O后消失） α-H ：2.7~3.1
H C C N H β-H ：1.1~1.7 3. MS
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基础有机化学
17.3 胺的化学性质
一、碱性
+ + .. H Cl
+ - NaOH
RNH2
RNH3 Cl
0~5OC
芳香重氮 b.芳 盐只能在 香族 低温下(5oc 重氮 以下)存 盐在 在，否则 有机 分解出N2 合成
中有
与脂肪2O胺类似
出现黄 广泛 色，油状 应用
N(CH3)2 HNO2 ON
N(CH3)2
绿色晶体 对位占据，则进邻位
物 出现绿色 晶体
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基础有机化学
RR’R2N 叔胺
N H
H
RR’R2R3N+X季铵盐
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基础有机化学
三、胺的命名
•简单的胺：用“胺”作官能团，把它所含烃基的名称和数目写 在前面，按简单到复杂先后列出，后面加上“胺”字。
N CH3
甲（基）乙（基）环丙胺
CH2CH3
•复杂的胺：作为烃类的衍生物来命名
基础有机化学
第十七章 胺
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基础有机化学
17.1 胺的结构和命名 一、胺的结构
氨和胺分子呈角锥型，N：sp3 杂化 苯胺：N：接近sp3 杂化，形成p-π共轭体系
N
H
17章胺
(CH3)2CH CH2
N-甲基-N-乙基异丁胺
Organic Chem
2、比较复杂的胺，把胺 基当作取代基，烃基作为母体来命名
CH3CH CH2CH(CH3)2 NH2 2-氨基-4-甲基戊烷 CH3 N+ CH3 OHC2H5
CH3 N(C2H5)2 CH3CH2CH CHCH3 2-(N,N-二乙胺基)-3-甲基戊烷 氢氧化三甲乙胺
－H
CH3CH
CH2 H2O CH3CHCH3 OH CH3CHCH3
－H
Organic Chem
邻氨基醇的亚硝酸重排
OH NH2 O R C R' C R R'
HNO2 R'
R
C R
C R'
类似Pinacol重排
－H OH R C R C R' R' R OH R' C C R R'
Organic Chem
:N
O: ..
Organic Chem
伯胺与 HNO2 的反应的机理（重氮化反应）
NaNO2, HCl
H
RNH2
R N NCl
H O H N O + H2O NO
R+ + Cl- +N2
机理经过 碳正离子
H O NO +
H O H
NO
N RNH2
O RNH2 H NO
－H RNH NO
H RN
O N
CN,Ph-Cl等）测定确按此顺序） • 从溶剂效应看：N上取代基多，与H2O形成氢键少，与H+结合 形成铵离子后，溶剂化稳定作用弱，碱性减弱。
Organic Chem
第十七章胺1
CH3 C CH3 CH3
7、烯胺的生成及其反应
H C H C O + RNH2 H
H C H
H C H
C
NR
H2 C
C 亚胺
NR2
OH H
C H
H C H C O + R2NH
H
C OH
NR2
C 烯胺
NR2
生成烯胺的反应多用酸催化，二级胺常为：
O N H N H N H
烯胺的共振式有两种
R2N C C R2N C C 具有亲核性
NH 2
(CH3CO) 2O
NHCOCH 3
在乙酸中 NO 2 NH 2 NO 2
HNO 3
NHCOCH 3 NO 2 OH / H 2O
在乙酸酐中 （主要HNO 3
NH3HSO 4 2NaOH NO 2 H2O
+
H2C
CHCH2Cl
N CH2CH CH2
H3O
CH2CH CH2
+
O
N Cl
R
C
O C R
H3O
O CR
反应可看作是在醛酮的α－位的烃基化和酰基化，在合成上 有重要的应用。
O
例：试合成化合物
O + Br COOC2H5 C2H5ONa O
COOC2H5
O
COOC2H5
COOC2H5
有 机 化 学
第十七章
胺
一、分类、结构和命名
1、分类
氨 NH2R 伯胺
CH3 H3C C OH 叔丁醇（叔醇） CH3 H3C
NHR2 仲胺
NR3 叔胺
CH3 C NH2 叔丁胺（伯胺） CH3
第十七章--胺
= CH2CH CH2
第三节 胺的物性
低级胺为气体或易挥发性液体； 高级胺为固体； 芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体； 胺具有特殊的气味； 胺能与水形成氢键； 一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键；
胺的反应
1. 胺的成盐反应 四级铵盐的应用 2. 四级铵碱和霍夫曼消除反应 3. 胺的酰化和兴斯堡反应 4. 胺的氧化和科普消除 5. 胺与亚硝酸的反应
CH3
Cl
NO2
NO2
pkb 8.50 8.90 9.30 10.02 13.0 13.82
二、胺与酸的成盐反应
胺有碱性，遇酸能形成盐。 RNH2 + CH3COOH
成盐反应的应用
CH3COO- +NH3R
1. 用于分离提纯
HCl RNH2
不溶于水
RN+ H3C-l NaOH RNH2 + H2O + NaCl
效的p－π共轭。
如果N原子上连有三个不同基团的化合物存在 着对映体，理论上可以分离出左旋体和右旋体。
C2H5 N H
CH3
N CH3 H
C2H5
但难以拆分，其原因在于简单胺的构型转化只需
25kJ/mol的能量，该转化经历一个平面过渡态而迅速
转化，过渡态的氮原子呈sp2杂化。
sp3
C2H5 N H
CH3
第八节 胺与亚硝酸的反应
一、 脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应 －－－－－－重氮化反应
重氮化试剂： 亚硝酸(实际用的是NaNO2 +HCl or
NaNO2 + H2SO4)用量大于 1 mol
1. 伯胺与亚硝酸的反应
脂肪胺： 生成的重氮正离子不稳定，分解后生成碳正离子
第三节 胺的物性
低级胺为气体或易挥发性液体； 高级胺为固体； 芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体； 胺具有特殊的气味； 胺能与水形成氢键； 一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键；
胺的反应
1. 胺的成盐反应 四级铵盐的应用 2. 四级铵碱和霍夫曼消除反应 3. 胺的酰化和兴斯堡反应 4. 胺的氧化和科普消除 5. 胺与亚硝酸的反应
CH3
Cl
NO2
NO2
pkb 8.50 8.90 9.30 10.02 13.0 13.82
二、胺与酸的成盐反应
胺有碱性，遇酸能形成盐。 RNH2 + CH3COOH
成盐反应的应用
CH3COO- +NH3R
1. 用于分离提纯
HCl RNH2
不溶于水
RN+ H3C-l NaOH RNH2 + H2O + NaCl
效的p－π共轭。
如果N原子上连有三个不同基团的化合物存在 着对映体，理论上可以分离出左旋体和右旋体。
C2H5 N H
CH3
N CH3 H
C2H5
但难以拆分，其原因在于简单胺的构型转化只需
25kJ/mol的能量，该转化经历一个平面过渡态而迅速
转化，过渡态的氮原子呈sp2杂化。
sp3
C2H5 N H
CH3
第八节 胺与亚硝酸的反应
一、 脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应 －－－－－－重氮化反应
重氮化试剂： 亚硝酸(实际用的是NaNO2 +HCl or
NaNO2 + H2SO4)用量大于 1 mol
1. 伯胺与亚硝酸的反应
脂肪胺： 生成的重氮正离子不稳定，分解后生成碳正离子
第17章胺-精品文档
C H (C H 3 ) 2
C H (C H 3 ) 2
（2）化学还原
CH3 CH3 NO2 Fe E tO H , H C l h e at NH2 NH2
Sn、Fe/HCl
NO2
选择性还原试剂
硫化铵
硫氢化钠
硫化钠
还原剂计量: 二硝基化合物选择还原
p775
4. 腈及其它含氮化合物的还原
R C l + aC N N N i / H 2 R C H N H R C N 2 2 or L i A l H 4
O N N O
+ R N H + H O 2 2
O
氨基酸合成 p773
3. 硝基化合物还原
（1）催化氢化：污染少，逐步替代化学方法。中性条件下进行，
适于对含有对酸、碱敏感的官能团化合物进行还原
CH3 CH3 NO2 H 2, N i h e at , p re s s u re NH2
制备伯胺
Ni, Pd, Pt
5. 还原氨化——醛（酮）在氨存在下催化氢化生成 胺的反应（reductive amination)
RC O H (R') + NH 3 Ni/H 2 RC H NH 2 H (R')
NH RC H (R')
中间体
R
R ' C N R '' R '''
醛（酮）与伯胺的反应通过半缩胺 （亚胺）中间体发生，与仲胺的反应 则通过半缩胺（亚胺离子）
第十七章 胺(amines)
一. 分类与命名
脂肪胺 CH3NH2
根据N上所连烃基的种类
芳香胺
NH2
王积涛著《有机化学》第二版课后习题答案--第十七章 胺
O N-CH3 O LiAlH4 N-CH3
=
CO2H 解： （1） CO2H
CH2
PCl3
CO2Cl CO2Cl
NH3CH3
=
（2）
C CH2 O CH2C-NHCH2
O NH2OH
CH2 C CH2 H3O+ O CH2COH
H+ N-OH △ Beckmann重排
O （3） （C6H5）2CHCOH + NH3
Cl (1) Cl + Na2CO3 (H2O) NO2 NO2 OH Cl
NO2 (2)
CH3
CH3 Zn/OH-
H3C
H3C H+ H N 2
CH3 NH2
NH-NH
NO2 Cl (3) NO2 Cl NH4SH Cl
NH2
NO2 Cl
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6
-
(4) CH3CH2NO2 + CH3CH2CHO
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CH3 Zn NaOH NH NH
CH3 H+ △
20
CH3 H2N CH3
H3PO2
CH3 NH2
NaNO3 HCl，0℃-5℃
CH3 Cl-N N+
CH3 N+ NCl-
CH3
H2O，△
10 . 完成下列转化：
CO2H （1） CO2H N-CH3
（2）（C6H5CH2）2C=O
R-C-N - O-C-R` O R-NH-C-O-H
-R`CO-
O=C=NR O
+ OH -H2O
-
R-NH + C=O +H2O - OH
有机化学 第十七章 胺
邻苯二甲酰亚胺氮上的氢受到两个拉电子基团
影响呈现酸性（pKa8. 3)，用K0H处理很容易生成相 应的钾盐。
该法除合成伯胺外，还用于合成α-氨基酸(参
阅第二十一章）。
三、硝基化合物还原 通过硝基化合物还原制备胺类是极为重要的方
法，因芳香硝基化合物很容易由芳烃硝化得到，因 此该法主要用于合成芳香伯胺。还原主要有催化氢 化和化学还原两种方式。
二、盖布瑞尔（Gabriel)合成 由卤代烃直接氨解制备伯胺时常会有仲、叔胺
生成，盖布瑞尔[S. Gabriel(1851—1924)出生于 德国，在Berlin大学获博士学位，而后在该校任化 学教授，主要在胺及氨基酸合成方面作出了贡献。] 提供了一个由卤代烃制备纯伯胺的好方法。邻苯二 甲酰亚胺的钾盐与卤代烃发生亲核取代反应，生成 N-取代亚胺后水解或肼解可获得高产率伯胺。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工业上由油脂水解得到高级脂肪酸（14.4节）， 把该酸转化为酰胺，进而脱水生成腈，催化氢化可 得到长链伯胺（参看15. 3节）
2.酰胺还原
酰胺在醚中用LiAlH4处理可把羰基还原为亚甲 基获得较高产率的胺。氮上无取代基的酰胺可得到
伯胺，N-取代酰胺可得到仲、叔胺。
3.肟的还原 醛、酮与羟氨反应生成肟，肟是不饱和含氮化
17.4 胺的化学反应 由于胺中氮上具有孤对电子，使得它能在化学反
应中提供电子，体现了胺的一系列化学性质，如碱性、 亲核反应及氨基致活芳环上的亲电取代反应等。 一、碱性与成盐
1.碱性 按路易斯(Lewis)酸碱概念讲，反应中接受质子 或提供电子对的化合物为碱。由于胺中孤对电子的存 在，能从水中接受质子，故呈碱性。
七、曼尼希（Mannich)反应 具有α氢的酮与甲醛（或其他简单脂肪醛）及
17章-胺-1
H O R2N C H OH H+ CH3 CH3 C CH OH
O CH3 C
H H+ R2N C H O CH3 C
+
CH2CH2N(C2H5)2 + H2O
H 机理：R2NH + C H O CH3 C
OH2
R2N+
CH2
亚胺离子 CH2CH2 NR2 + H+
CH2=N+R2
含活泼氢的化合物：醛，酮，酸，酯 都可以。
NO2 Fe +HCl
NO2 NH2 + H2 Pt,C2H5OH O C OC2H5 O C OC2H5
NH2
※ 选择性还原： 选择性还原： 二硝基化合物：用硫化铵、硫氢化铵或硫化钠等，可得只还原 二硝基化合物：用硫化铵、硫氢化铵或硫化钠等， 一个硝基的硝基胺。 一个硝基的硝基胺。
第十七章 胺
Hale Waihona Puke 10Mannich反应 甲基酮+甲醛+ Mannich反应(α甲基酮+甲醛+伯、仲胺盐，生成β氨基酮）的一 反应( 仲胺盐，生成β氨基酮） 个重要用途是用于生物碱的合成。 颠茄酮又称托品酮的合 个重要用途是用于生物碱的合成。如，颠茄酮又称托品酮的合 两步mannich反应 收率40%左右 反应， 左右）： 成（两步mannich反应，收率40%左右）：
五、Hofmann降解反应 Hofmann降解反应
O RCNH2 NaOH + Br2 RNH2
未取代的酰胺用溴的碱溶液处理时，反应中发生分子重排生成 未取代的酰胺用溴的碱溶液处理时， 伯胺的反应称之。 伯胺的反应称之。 13 第十七章 胺
如：
(CH3)3CCH2CONH2
O CH3 C
H H+ R2N C H O CH3 C
+
CH2CH2N(C2H5)2 + H2O
H 机理：R2NH + C H O CH3 C
OH2
R2N+
CH2
亚胺离子 CH2CH2 NR2 + H+
CH2=N+R2
含活泼氢的化合物：醛，酮，酸，酯 都可以。
NO2 Fe +HCl
NO2 NH2 + H2 Pt,C2H5OH O C OC2H5 O C OC2H5
NH2
※ 选择性还原： 选择性还原： 二硝基化合物：用硫化铵、硫氢化铵或硫化钠等，可得只还原 二硝基化合物：用硫化铵、硫氢化铵或硫化钠等， 一个硝基的硝基胺。 一个硝基的硝基胺。
第十七章 胺
Hale Waihona Puke 10Mannich反应 甲基酮+甲醛+ Mannich反应(α甲基酮+甲醛+伯、仲胺盐，生成β氨基酮）的一 反应( 仲胺盐，生成β氨基酮） 个重要用途是用于生物碱的合成。 颠茄酮又称托品酮的合 个重要用途是用于生物碱的合成。如，颠茄酮又称托品酮的合 两步mannich反应 收率40%左右 反应， 左右）： 成（两步mannich反应，收率40%左右）：
五、Hofmann降解反应 Hofmann降解反应
O RCNH2 NaOH + Br2 RNH2
未取代的酰胺用溴的碱溶液处理时，反应中发生分子重排生成 未取代的酰胺用溴的碱溶液处理时， 伯胺的反应称之。 伯胺的反应称之。 13 第十七章 胺
如：
(CH3)3CCH2CONH2
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CH3 H
N+(CH3)2 -O
Ph
CH3 Ph
H
+
H3C
H
90%
H3C
CH3
10%
第五节 胺的制备
1、卤代烃与氨作用 —直接胺化 2、Gabriel 合成法 3、还原 4、酰胺的 Hofmann 重排
Gabriel 合成法
O
O
KOH, EtOH NH
RX, DMF NK
O
O NR NH 2NH 2
苯乙酮
NH2 C6H5CHCH 3 1-苯基乙胺
C6H5CHO + CH3CH2NH2 NaBH3CN，CH3OH
苯甲醛
乙胺
C6H5CH2NHCH 2CH 3 N-乙基苄胺
酰胺的Hofmann重排
O CH3 CH2 8CNH 2
葵酰胺
Cl2 ，-OH ，H 2O
CH 3 CH2 8NH2 壬胺
O RCNH 2 + 4O- H + Br2
第、结构 2、命名
结构
R-NH 2 primary amines 伯胺
R2NH secondary amines 仲胺
R3N tertiary amines
叔胺
R4N+X quaternary ammonium amines
季铵盐
NH
H
H
N CH3
H3C
CH3
NH 142.50 H
O
Br2，NaOH ，H2O
C NH 2
CH 3
H
C6H5CH2
NH2 CH3
第六节 胺的天然存在与用途 （一般了解）
H 3 CO H 3 CO
H HO
H
Quinine
H HO
N
H HO
H
N H
CH 3
Morphine
H 3 COCO
H HO
H
N H
H
CH 3 H 3 COCO
H
Codeine
N H
CH3
N NO
仲胺的亚硝化
HO
O
N
+ H+
H2+O
O
N
R
N
N
O
R
O
N+
R2NH
R
N
R N+
O
H
伯胺的亚硝化
HO
O
N + H+
H2+O
O
N
O
N+
RNH2
R R
N N+
O
H
R
N..
N
+ H+ O+H2
R
N
N
R OH
N
N
O+H + H+ R
N
N
O
H
H
R N+ N
NEt2
HNO 2, HCl
Et2N
N
O
? 芳香胺的碱性：
苯胺 > 间硝基苯胺 > 对- > 邻-
pKa 4.58 2.47
1.00 -0.26
第四节 胺的反应
1、烃基化 2、酰化 3、亚硝化 （重氮化） 4、氧化（Cope 重排）
仲胺的亚硝化
NaNO2, HCl
(CH3)2NH H2O
(CH3)2N-NO
NHCH3 HNO2, HCl
H2, Ni, 40-700C 9.0MPa
PhCH2NH2 + (PhCH2)2NH
1mol 1mol 1mol 0.5mol
89.4% 80.8%
CH3 2 CHCHO + CH3 2CH2CH2NH2
异丁醛
丁胺
CH3 2CHCH
NCH2 CH2 CH2CH 3 希夫碱
CH3 2CHCH NCH2CH2CH2CH3 H2，Pt，OH
CH 3
NH2
NO2
CH 3
酰胺、腈、叠氮化合物、酮圬等 的还原制备胺
CH2CH2Br
NaN3 EtOH
OH N
CH2CH2N3 1. LiAlH4, ether 2. H3O+
NH2
LiAlH4, Et2O
CH2CH2NH2
醛酮的还原胺化制备胺
O NH3, H2, Ni
EtOH
NH 2
80%
PhCHO + NH3
CH3 2CHCH2NHCH2CH2CH2CH3 N-异丁基丁胺
CH3CH2CH2CHO +
N
H2，Ni EtOH
H
丁醛
六氢吡啶
CH3CH2CH 2CH2 N N-丁基六氢吡啶
NaBH3CN还原
O + CH3 2NH NaBH3CN，CH3OH
N CH3 2
环己酮
二乙胺
N,N- 二甲基环己胺
O C6H5CCH3 + CH3CO-2NH4+ NaBH3CN
O
O NR
O OH -, H2O
R-NH 2 +
O
O
O
COOH COOH
NHNH 2 CONH 2
NH
+ RNH 2
NH
O
硝基化合物还原 制备胺
NO 2
NH 2
CH 3
NO 2
1. Fe, HCl
2. NaOH, H 2 O NO 2
CH 3
NH2
NH 2
NaSH, NaOH
NO 2
NO2
H2/Pd
相转移催化反应
季鏻盐1.3mol%
CH3 CH2 7Cl + NaCN ? 1.8h
1-氯辛烷
CH3 CH2 7CN + NaCl 壬睛
O
NaOH ，TEBA
C6H5CH 2CCH 3 + CH3 CH2 3Br
2-苯乙酮
1- 溴丁烷
叔胺的氧化及Cope消去反应
CH3
N
H2O2, CH3OH-H2O
CH3
CH3
N
H2O2, CH3OH-H2O
CH3
CH3 N+ CH3
O-
CH3 N+ CH3
OH
+ (CH3)2NOH
Cope消去反应
H H3CPh
H Ph H3C
CH3 H
N+(CH3)2 -O
Ph
H
Ph
CH3
+
H3C 96% CH3 H3C 1% H
第二节 一元胺的物理性质
1、熔点、沸点、溶解度 2、偶极矩 3、光谱
第三节 胺的酸碱性
1、碱性 2、酸性
胺的碱性（R3N+H+ ? R3N+H）
? 脂肪胺的碱性： (气相) R3N > R2NH > RNH 2 > NH3 (水相) Et 2NH > Et 3N > EtNH 2 > NH3 pKa 11.09 10.85 10.8 9.25
O RCN-H- Br-Br
O RCNH-Br
OH -
RNH 2
H2O R
CO2
O
H2O
RN C O
N
OH
H
异氰酸酯
O RC N- Br
O
R
N:
Hofmann重排的立体化学
H HO2C
CH3 CH3
Br2， NaOH， H2O
CH3 CONH2
H HO2C
CH3 CH3 CH3 NH2
H C6H5CH 2
CH 3
Heroin
第六节 二胺、不饱和胺和取代胺 （仅讲烯胺，其余自习）
HN
N
烯胺
NR 2
+ NR 2
-
N
CH3I，CH 3OH ， ?
+
N
I-
CH 3
N-(1- 环己烯基 )四氢吡咯
+
N
I-
CH3
H2O
O CH 3
2-甲基 环己酮
第八节 季铵盐
1、相转移催化反应 2、Hofmann 消去反应
RNH 2 + 2Br- + CO23- +2H 2O
Br
O
Br
CNH2 Br2,KOH,H2O
NH2
间溴苯甲酰胺
O CH3 3CCH2CNH2
Br2, NaOH, H2O
3,3-二 甲 基 丁 酰 胺
间溴苯胺
CH3 3CCH2NH2 新戊胺
Hofmann重排反应机理
O RCNH2 + 4O- H