第十三章有机含氮化合物2
有机化学 含氮有机化合物

第十三章含氮有机化合物名称结构式名称结构式氨NH3胺RNH2,ArNH2R2NH (Ar)2NHR3N (Ar)3N氢氧化铵NH4OH季铵碱R4N+OH-铵盐NH4Cl季铵盐R4N+Cl-硝酸HO-NO2硝基化合物R-NO2 Ar-NO2亚硝酸HO-NO亚硝基化合物R-NO Ar-NO13.1硝基化合物由硝酸和亚硝酸可以导出四类含氮的有机物,即硝酸酯、亚硝酸酯、硝基化合物和亚硝基化合物H O NO2 R O NO2R NO2硝酸硝酸酯(补充)硝基化合物H O N O R O N O R N O亚硝酸亚硝酸酯亚硝基化合物一、 硝基化合物的命名和结构硝酸酯和亚硝酸酯的命名与有机酸酯的命名相同,如CH 3ONO 2CH 2CH 2ONO硝酸甲酯 亚硝酸乙酯(补充)2 硝基和亚硝基化合物中将硝基和亚硝基看作为取代基CH 3NO 2NO 2CH 3NO硝基甲烷 邻硝基甲苯 对亚硝基甲苯CH 3硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性,常被用做炸药,如CH2ONO2CHONO2CH2ONO2O2NCH3NO2NO2三硝基甘油酯2,4,6-三硝基甲苯(TNT)硝基化合物的结构,可表示为由一个N=O和一个N→O配位键组成。
OR NO电子衍射法证明,硝基中两个氮氧键长是完全相同的,CH3NO2 分子中的两个N—O键的键长均为0.122nm。
原因:硝基中氮原子以sp2杂化,三个原子形成共平面的σ键。
二、硝基化合物的性质1、物理性质颜色多为淡黄色沸点比相应的卤代烃高, 常温下为高沸点的液体或结晶固体溶解性不溶于水,易溶于有机溶剂,液体的硝基化合物是有机化合物的良好的溶剂但是因为硝基化合物有毒性,可透过皮肤被机体吸收,生产上很少采用它,例如硝基苯有剧毒;多硝基化合物有爆炸性, 如2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为烈性炸药2、脂肪族硝基化合物的化学性质(1)脂肪族硝基化合物的酸性硝基为吸电子基团,脂肪族硝基化合物中的-氢原子很活泼,显弱酸性,可与碱作用生成盐从而溶于碱中O R CH2NOOH R CH NORCH NO NaOH [ RCHNO ] - +H O2 2 + 2 Na + 2(2)与羰基化合物的缩合反应:有α-氢的硝基化合物,在碱性条件下可与醛或酮发生缩合反应,类似于羟醛缩合。
第十三章 有机含氮化合物

弱酸性,能溶于碱,仲胺生成的苯磺酰胺,氮上无氢原子
,不显酸性,不能溶于碱。苯磺酰胺都具有一定的熔点。 。
4. 与亚硝酸反应
伯胺与亚硝酸反应
R NH2 + HO N O
NH2 + HNO2
HCl
0~ 5℃
R OH + N2 + H2O
N2 Cl + H2O
+
室温
重氮化反应
OH + N2 + HCl
伯胺与亚硝酸反应,产物为醇或酚,并能放出氮气,可鉴别 伯胺。
4. 生源胺
HO HO
担负神经冲动传导作用的化学介质
CH CH2 NH2 OH
HO HO H CH CH2 N CH2 OH
去甲肾上腺素
肾上腺素
三、重氮化合物和偶氮化合物
(一)取代反应(放氮反应)
N2 SO4H H2SO4+H2O
+
OH + H2SO4 + N2
C C C
C C C
·
N
N · ·
苯重氮正离子的结构
莨菪碱等。
代后的产物。
O C NH2
苯甲酰胺
O CH3 C NH
乙酰苯胺
二、酰胺的化学性质 (一)酸碱性
氮上的未共用 电子对与羰基的 π键形成共轭体系
O .. H R C N H
由于酰胺分子中氨基与羰基直接相连,氮上的未共用
电子对与羰基的 π键形成共轭体系,电子云向氧原子转移, 降低了氮原子的电子云密度,使结合质子的能力减弱,碱 性减弱,接近于中性。
第十三章
教学目标
有机含氮化合物
1· 了解硝基化合物、胺、重氮化合物的物理性质
第十三章含氮化合物

(CH3)2-N
CH2CH3 CH2CH2CH3
OH
CH2=CH 2 + CH3CH=CH 2 + (CH3)3NC3H7-n 98% 2%
这种反应称为霍夫曼彻底甲基化或霍夫曼降解。
具有β-氢的氧化叔胺加热时发生消除反应,产生烯烃。
H O 160 ℃ 98% CH 2 + (CH3)2OH
CH 2N(CH 3)2
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。
H CH 2 O N(CH 3)2 160 ℃ CH 2
2.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。 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)
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。
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。 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。
H CH 2N(CH 3)2 H2O2 H O CH 2N(CH 3)2 N,N 二甲基环己基甲胺 N 氧化物
华中科技有机化学第十三章 含氮化合物

重氮盐在铜作用下,还可与NaNO2,Na2SO3置换,得到硝基芳烃 和芳烃磺酸盐。
重氮盐与氢的置换实际上是去胺化反应,它在合成上极为重要。 例如,由苯合成1,3,5-三溴苯,直接溴化是得不到的。但由苯胺进 行溴化得2,4,6-三溴苯胺,再进行去胺化,则很容易得到:
(2) 重氮偶合反应 芳香族重氮盐是弱的亲核试剂,它们可以和高度活化的芳香族化合 物发生偶合得到偶氮化合物。这种反应称为重氮偶合反应,最常用于合 成偶氮染料。高度活化的芳香可得很好产率的对氨基苯磺酸。
(4) 酰化反应。N,N-二取代苯胺与乙酰苯胺不能进行N-酰化,可用温和 条件进行C-酰化。而且,N,N-二烷基苯胺可用二甲基甲酰胺与POCl3进 行酰化,在苯环上引入醛基。但此反应在一般苯环上是不进行的,因为 它需强活化的苯环。此反应叫Vilsmeier反应:
该反应历程实际是甲醛与二甲胺先形成亚铵离子,然后亚铵离 子加到苯乙酮烯醇式的双键上,最后得到-氨基酮,又称Mannich 碱,是很有用的合成中间体,它经加热蒸馏可得乙烯基酮与2o胺:
若将酮与Mannich碱共热,再经酸水解可得酮与,-不饱和酮的迈 克尔加成产物。
11.5 芳香族重氮盐、重氮甲烷与叠氮化合物的反应 1. 芳香族重氮盐的反应 芳香族重氮盐是由1o芳香胺在强酸溶液中,与NaNO2(立即产生 HNO2)在5℃以下低温反应制得。由于重氮基与芳环发生共轭,所以 它比脂肪族重氮盐稳定。重氮盐溶于水,并完全电离。干的重氮盐极 易爆炸,但水溶液无此危险,所以在水溶液中制得的重氮盐就不再分 离,直接用于下步反应。
2o胺与H2O2反应形成羟胺,有些产率较高,可在合成中应用。如
3o胺与H2O2或过乙酸反应, 可以得到高产率的N-氧化物。
6. 胺的消除反应 季铵碱与3o胺的N-氧化物可以在100oC以上温度发生消除反应。 季铵碱的消除反应又称为霍夫曼(Hofmann)消除反应, 它属E2反应, 但消 除取向不同于卤代烷的E2反应, 即所得主要产物具有最少取代的烯烃。如
有机化学 含氮有机化合物

第十三章含氮有机化合物
⑵芳环上的亲核取代反应
(i)芳环的特征反应是亲电取代反应
邻位或对位被硝基取代的芳香卤代物,由于强吸电子基硝基的影响,使苯环上的电子云密度降低,不利于亲电试剂的进攻,容易发生亲核取代反应。
Cl
NO 2
O 2N
NO 2
2NH 3
NH 2
O 2N
NO 2
NO 2
NH 4Cl
氮原子与脂肪烃基相连的是脂肪胺(R-NH 2),与芳香环直接相连的为芳香胺(Ar-NH 2)
按照分子中所含氨基的数目,有一元、二元或多元胺
注意“氨”、“胺”、“铵”字的用法,在表示基时,如氨基、亚氨基,用“氨”;表示NH 3的烃基衍生物时,用“胺”;而季铵类化合物则用“铵”。
-NH 2(氨基)、-NH-(亚氨基)
(CH3CH2)2NH CH3CH2NH CH3
N CH3N
CH3
CH3
①气相:(CH 3)3N
(CH 3)2NH CH 3NH 2NH 3
>>>(CH 3)3N (CH 3)2NH CH 3NH 2NH 3
>>>②水溶液相:
3°2°
1°3°
2°1°原因:CH 3的+I 效应使N 上电子云密度增加,与H +
的结合力增加,碱性增强。
K b ×10
5
59.542.5 6.73 1.8
(教材错误)。
第十三章 含氮有机化合物ppt课件

3.了解 重要的胺、酰胺及其衍生物。
4.能力要求 用化学方法鉴别伯胺、仲胺和叔胺。
5.素质要求 理解胺、酰胺类化合物在医学上的应用。
第十三章 含氮有机化合物
第十三章 含氮有机化合物
1
2 3
第一节 胺 第二节 酰胺
基础与临床
学习要点
4
第一节 胺
一、胺的概念、分类与命名
二、胺的结构 三、胺的化学性质 四、重要的胺
第十三章 含氮有机化合物
第一节 胺
第一节 胺
3.叔胺与亚硝酸的反应 脂肪叔胺与亚硝酸作用生成易溶 于水的亚硝酸盐。该盐不稳定,遇强碱则重新析出叔胺。
R N + H N O 3 2 R N H N O 3 2
+
N a O H
R N + N a N O + H O 3 2 2
芳香叔胺与亚硝酸发生芳环上的亲电取代反应,生成C亚硝基类化合物,该取代反应发生在苯环的邻位和对位。
N H 2 + N a N O H C l 2+
0 ~ 5 ℃
+
N N C l + N a C l H O + 2
2.仲胺与亚硝酸的反应 脂肪仲胺和芳香仲胺与亚硝酸作 用均生成N-亚硝基胺。
( C H ) N H + H N O 3 2 2
N H C H 3 +H N O 2
( C H ) N N O + H O 3 2 2
二、胺的结构
胺具有棱锥形空间构型,氮原子为sp3不等性杂化,一对 孤对电子处于棱锥体的顶端,类似于第4个“基团”。
图13-1 氨、甲胺、三甲胺的结构示意图 第十三章 含氮有机化合物 第一节 胺
13-有机含氮化合物(药学专升本陆涛7版)等待跟新

单一的电性效应使胺的碱性由强至弱顺序为:
R3N > R2NH > R→NH2 > NH3 > > 芳香胺
pKb 3~5 4.75 >9
③空间效应 N原子上连接的基团越多越大,对N上孤对电 子的屏蔽作用越大,N上孤对电子与H+结合就越难, 碱性就越弱。
季 铵 碱 (R4N+OH - ) 为 离 子 化 合 物 , 其 碱 性 与 NaOH相当,是强碱。季铵碱与酸作用生成季铵盐。
NO2 2 硝基丙烷
NO2 2 甲基 2 硝基丙烷
CH3
O 2N
CH3 NO2
NO2
NO2 4 硝基甲苯
NO2 2,4,6 三硝基甲苯
NO2 1,3 二硝基苯
(三)化学反应 1.α-氢的反应 在脂肪硝基化合物中,由于硝基的强吸电诱电 效应和共轭作用,使α—氢的酸性增强和易发生α氢 的反应。 (1) 酸性 (2) 缩合反应
氨分子(NH3)中去掉1个、2个及3个 H 原子后剩下的基团分别叫做氨基(-NH2)、亚氨 基(-NH-)及次氨基(—N—).
类别 结构
伯胺(1 ) 仲胺(2 ) 叔胺(3 ) NH2 氨基
。
。
。
NH 亚氨基
N 次氨基
名称
它们分别是伯胺、仲胺和叔胺的官能团。
伯、仲、叔胺的区别与伯、仲、叔醇或 卤代烃不同。
生物碱
Ar—N=N—Ar’
-N=N-
CH3
一、硝基化合物
(一)结构和命名 烃分子中的氢原子被硝基(一NO2)取代所形成的 化合物叫硝基化合物。一元硝基化合物的通式是 RNO2或ArNO2。
分 类
根据分子中烃基的种类不同,分为脂肪族硝基化 合物、脂环族硝基化合物和芳香族硝基化台物;根据 与硝基直接相连的碳原于种类不同分为伯、仲、叔硝 基化合物。 CH3NO2 硝基甲烷 (CH3)2CHNO2 硝基异丙烷 仲硝基化合物 (CH3)3CNO2 硝基叔丁烷 叔硝基化合物
有机含氮化合物-(2)

含有四个不同烃基的季铵化合物与手性碳化合物相似,这种 转化是不可能的。手性季铵正离子可被拆开成对映体,它们是比 较稳定的。例如,下列对映体就可以被拆开。
38
15.2.3 胺的物理性质
状态:室温下,除甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺为气体外,其它 胺均为液体或固体。 气味:低级胺的气味与氨相似,较高级的胺则有明显的鱼腥味, 高级胺由于不挥发,气味要淡得多。
31
比较复杂的脂肪胺是以烃作母体,氨基作为取代基来命名。 例如:
32
(2)芳胺
芳胺的命名与脂肪胺相似。当芳环上连有其它取代基时,则需 说明取代基与氨基的相对位置,且应遵循多官能团化合物命名的规 则。当氮原子上同时连有芳基和脂肪烃基时,命名时必须在芳胺名 称的前面加字母“N”,以表示脂肪烃基是直接连在氨基的氮原子上。 例如:
33
(3)季铵盐和季铵碱
命名胺与酸作用生成的盐ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ季铵类化合物时,用“铵”字代 替“胺”字,并在前面加负离子的名称(如氯化、硫酸等)。例如:
34
15.2.2胺的结构
氮原子的电子结构为1s22s22px12py12pz1,其中三个2p轨道未完 全填满,可以成键。氮原子成键时,发生了轨道杂化,形成四个 sp3杂化轨道,其中三个轨道和三个其它原子(如氢或碳原子)形成三 个σ 键,未共用电子对则占有另一个轨道,呈棱锥形结构。氨、甲 胺和三甲胺的结构如下图。
16
实验室中也可采用这种方法,如用硝基化合物的醇溶液和分 散得很细的活性镍粉或铂在氢气中振荡时,硝基即可被还原成氨 基。例如:
17
(2)芳环上的亲电取代反应
硝基是强的致钝的间位定位基,因此硝基苯的亲电取代反应不 仅发生在间位,而且比苯较难进行,以致不与较弱的亲电试剂发生 反应,如不能发生Friedel—Crafts反应等。但在较剧烈的条件下, 可发生硝化、卤化和磺化等反应。
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分子量较小的胺,如甲胺、二甲胺、乙胺等在常温下是气体,其余胺为液体或固体。
低级胺可溶于水,这是因为氨基可以与水形成氢键。
但随胺中烃基碳原子数的增多,水溶性减小,甚至不溶。
伯胺、仲胺都可以形成分子间氢键,故沸点较分子量相近的烷烃高,但比相应的醇低。
而叔胺的沸点则与烃相近。
常见的胺的物理常数见表13-1表13-1 胺的物理常数名称结构简式沸点/℃熔点/℃氨NH3-33.35 -77.7甲胺CH3NH2-6.3 -93.5二甲胺(CH3)2NH 7.4 -93三甲胺(CH3)3N 2.9 -117.2乙胺C2H5NH216.6 -81二乙胺(C2H5)2NH 56.3 -48三乙胺(C2H5)3N 89.3 -114.7苯胺C6H5NH2184 -6.3N-甲基苯胺C6H5NHCH3196.3 -57N,N-二甲基苯胺C6H5N (CH3)2194 2.45邻甲基苯胺o-CH3C6H4NH2200.2 -14.7间甲基苯胺m-CH3C6H4NH2203.3 -30.4对甲基苯胺p-CH3C6H4NH2200.5 44邻硝基苯胺o-NO2C6H4NH2284 71.5间硝基苯胺m-NO2C6H4NH2305 114对硝基苯胺p-NO2C6H4NH2331.7 148 红外吸收光谱:在3500~3300cm-1的N-H伸缩振动区,伯胺有双峰,仲胺有单峰,叔胺因无N-H键,故在此频区无吸收。
伯胺在1650~1590cm-1有强的N-H面内弯曲振动吸收峰,而仲胺在1650~1550cm-1的峰很弱,只可用于参考。
正丁胺和苯胺的红外光谱见图13-4和图13-5。
图13-4 正丁胺的红外吸收光谱图图13-5 苯胺的红外吸收光谱图核磁共振谱:在胺中直接连在氮原子上的质子化学位移变化较大,不易鉴定。
α-碳上的质子化学位移受氮原子的影响,向低场移动,通常在 2.7ppm。
β-质子受氮影响较小,通常其化学位移在1.1~1.7ppm。
二乙胺的核磁共振谱见图13-6 。
图13-6 二乙胺的1H-NMR谱图在各类化合物的物理性质中已分别介绍了它们的红外吸收光谱和核磁共振氢谱中的化学位移,现将这些数据归纳于表13-2和表13-3中。
表13-2各类有机化合物中化学键的红外特征吸收表13-3 不同类型质子的化学位移(δ)练习题13.3 下列化合物的红外光谱有何不同?CH 2NH 2(A)(B)CH 3CN O(CH 3)2练习题13.4 一个烃类,已知不是烯烃就是烷烃,其H’-NMR 谱上有4.8δ,2.7δ,1.9δ,和0.8δ几个吸收,试作出判断。
(三)胺的化学反应胺中的氮原子是sp3杂化的,其中的一个sp3轨道中具有一未共用电子对,在一定条件下会给出这一对电子,使胺中的氮原子成为碱性中心和亲核中心,胺的主要化学性质都体现在这两个方面。
1.碱性和铵盐的生成 尽管伯、仲、叔胺在结构上有差别,但其共同特征是氮原子上有未共用电子对,因而可以接受质子,呈碱性。
多数胺可与强酸形成较稳定的盐,成盐后水溶性增大,这一点可以将胺与其它中性物质分离。
练习题13.5 苯胺进行乙酰化后得到乙酰苯胺,为了将产物与未反应的苯胺分离,你能设计一个简便的分离方案吗?胺的碱性,是基于下列平衡N+H+K bK aN+R H其碱性的大小,既可用p K b 来度量,也可用p K a 来度量。
在表13-5中,给出了一些胺的p K a 值。
表13-4一些脂肪胺的碱性胺 NH 3p K a 9.24胺CH 3CH 2CH 2NH 2p K a 10.61CH 3NH 2 10.65 (CH 3CH 2CH 2)2NH 10.91 (CH 3)2NH 10.73 (CH 3CH 2CH 2)3N 10.65 (CH 3)3N 9.78 n-C 4H 9NH 2 10.64 CH 3CH 2NH 2 10.71 iso-C 4H 9-NH 2 10.41 (CH 3CH 2)2NH 11.0 t-C 4H 9NH 210.71 (CH 3CH 2)3N10.75从表中的数据可以看出,所有的脂肪胺的碱性都比其母体——氨的碱性强,这只能认为是烷基具有给电子的诱导效应,使氮原子上的未共用电子对更易给出。
或者说使质子化后的铵离子更趋稳定。
但如果仅此一个上述原因,则胺的碱性顺序应为R 3N > R 2NH > RNH 2 > NH 3实际上,这样的碱性顺序在气相确实观察到了。
但在水溶液中,却观察到仲胺的碱性最强,而伯胺与叔胺碱性都比仲胺弱。
这是因为在水溶液中,溶剂化(水合)效应在起作用。
当胺与质子结合成盐后,除铵正离子与水的极性相互作用之外,该正离子与水形成氢键的能力对其溶剂化的强弱也起着重要作用。
在铵正离子中,氮上的氢原子越多,与水形成氢键的能力就越强,从而导致的稳定化作用就越大。
故这种溶剂化作用的能力是:伯胺>仲胺>叔胺H OH 2N+R H HOH 2OH 2N +RH HOH 2OH 2R N+R R HOH 2R伯胺 仲胺 叔胺上述这两种影响碱性的因素,仲胺都处于居中的位置,两种因素共同作用的结果是:仲胺的碱性最强,而伯胺和叔胺次之。
至于伯胺与叔胺的碱性孰强孰弱,与其结构密切相关。
例如,三甲胺的碱性比甲胺弱,而三乙胺的碱性比乙胺强。
这种由于烃基的不同而引起的细微差别用上述两因素仍不能作出说明。
一些取代芳香胺的碱性见表13-5表13-5取代苯胺的碱性(p K a)取代基邻间对H 4.60 4.60 4.60NH2 4.48 5.00 6.15CH3O 4.48 4.30 5.30CH3 4.39 4.96 5.12OH 4.72 4.17 5.50Cl 2.70 3.48 4.00Br 2.48 3.60 3.85NO2-0.3 2.50 1.20 苯胺的碱性要比氨弱得多,这是因为苯胺中氮上未共用电子对与苯环有共轭作用,分散了氮上的这一对电子,使其碱性大大减弱。
在芳胺中,氮上的氢原子若被烷基取代,会使碱性增强。
如:PhNH2PhNHCH3PhN(CH3)2pK a 4.60 4.85 5.06 很显然,烷基的给电子诱导效应起了重要作用。
若氮上的氢原子被芳环取代,则碱性显著降低,这与苯胺碱性较弱的原因是一样的。
例如:PhNH2Ph2NH Ph3NpK a 4.60 1.0 中性在苯胺中,若苯环上连有取代基,则此取代基团对碱性强弱也会产生影响。
这种影响是基团的电子效应和空间效应等综合作用的结果,并且可以大体归纳为:①绝大多数取代基(在表中除OH),无论是给电子还是吸电子,在邻位时都使碱性减弱。
②给电子基团(如甲基)使碱性增强,而吸电子基团(如硝基)使碱性减弱。
并且取代基的这种使碱性增强或减弱的影响在对位比在间位更为明显。
如硝基取代的苯胺:__N+OO③诱导效应与共轭作用方向不一致时,则要考虑其相对强弱和所在的位置。
例如取代基为卤素时,若连在间位,只存在吸电子的诱导效应影响,碱性减弱;连在对位时,其给电子的共轭作用部分抵消了吸电子的诱导效应,碱性仍比苯胺弱,但比其间位异构体强。
练习题13.6 参照取代基对芳环的定位规律,你能否解释对位和间位被甲基取代后的苯胺碱性变化?2.烃基化胺类化合物中氮原子上存在一对未共用电子,使其具有亲核性,可以与卤代烷发生亲核取代反应,反应易按S N 2历程进行的。
如伯胺与卤代烷反应,得仲铵盐:NH 2XR R'+-生成的铵盐经质子转移,可得到仲胺。
仲胺的氮上仍有未共用电子对,继续与卤代烷反应,经类似的过程可得叔胺。
而叔胺还可再与卤代烷反应得到季铵盐,因此最后得到的是复杂的混合物。
+NH 2R R'+NH 2R N +H 3R +NHR R'NH +XR R'R'XR'+NHR R'_NH+R R'R'NR RR'+NH 3R NH 2R ++NR RR'_+X R'N +R R'R'R'X尽管可以通过控制投料比、反应温度、时间等条件使某一胺为主产物,但仍需较繁的后处理。
与胺反应时,卤代烷的活性为RI>RBr>RCl 。
练习题13.7 苯胺与氯苄反应基本上只得到一烃基化的产物,NH 2+CH 2ClCH 2NH你能说明可能是什么因素影响的结果吗?3.酰化和磺酰化 胺中的氮原子作为亲核中心,还可以与酰卤、酸酐甚至酯等发生亲核取代反应而生成酰胺。
用酯做酰化剂时反应较慢。
芳胺因其碱性弱,亲核性弱,一般需用酰卤或酸酐酰化。
例如:NH 2+(CH 3CO)2ONHCCH 3OCH 3CH 2NH 2+C OC 2H 5CH 3OCH 3CNHCH 2CH 3O C 2H 5OH+C 2H 5NHCH 3++COCl CONCH 3C 2H 5HCl用酰卤做酰化剂时,需加入一种碱,以吸收生成的卤化氢,常用的碱是氢氧化钠和吡啶。
伯胺分子中虽有两个氢原子,但一般只能引入一个酰基,因为生成酰胺后,氮原子的亲核性大大降低了。
正因为如此,可以利用酰化来保护氨基,使其不易被氧化。
酰胺可通过酸或碱水解再游离出氨基。
伯胺仲胺能与磺酰氯作用生成磺酰胺SO 2ClCH 3NH 2+SO 2CH 3NH+SO 2ClCH 3(C 2H 5)2NH SO 2CH 3N(C 2H 5)2由伯胺生成的磺酰胺,氮原子留下的氢因受磺酰基影响,具有弱酸性,与氢氧化钠作用可形成盐而溶于水;仲胺形成的磺酰胺因氮上无氢原子,不能溶于碱;叔胺则不能被酰化。
SO 2RNHNaOH SO 2NR_Na +不溶(白色固体) 溶解利用这些性质上的不同,可用于三种胺的分离与鉴定,这称为兴斯堡(Hinsberg )反应。
练习题13.8 一不溶于水的液态胺经用苯磺酰氯处理后,加盐酸酸化,没有沉淀出现。
你能判断是伯胺、仲胺、还是叔胺吗?4.与亚硝酸反应 胺类可以与亚硝酸发生反应,但伯、仲、叔胺各有不同的反应结果和现象。
脂肪胺与芳香胺的反应也有差异。
芳香伯胺与亚硝酸在低温下反应,生成重氮盐,称为重氮化反应。
例如:NH 220-5℃NN +Cl-++NaCl H 2O亚硝酸不稳定,所以用亚硝酸钠加强酸(通常是盐酸或硫酸)代替,反应中亚硝酸钠先与酸反应生成亚硝酸,然后再与胺反应生成重氮盐,这一系列变化如下:++NaNO 2 HCl HONO NaCl++HONO H+NO HO+NOH 2O_+NH 2Ar +NON+Ar HHNOH+H +NAr HN ON Ar NH++N Ar 2H 2O_NAr N+重氮化反应生成的芳香重氮盐可溶于水。
在低温(0~5℃)时较为稳定,加热时水解成酚类。
干燥的重氮盐稳定性很差,易爆炸。
故制备后直接在水溶液中应用。