第十章胺类化合物
有机化学第十章含氮化合物
有机化学第⼗章含氮化合物第⼀节胺⼀、分类和命名1.定义：氨分⼦中的氢原⼦被氨基取代后所得到的化合物。
2.分类：根据氨分⼦中的⼀个、⼆个和三个氢原⼦被烃基取代分成伯胺（10胺）、仲胺（20胺）和叔胺（30胺）。
相当于氢氧化铵NH 4OH 和卤化铵NH 4X 的四个氢全被烃基取代所成的化合物叫做季铵碱和季铵盐。
根据氨基所连的烃基不同可分为脂肪胺（R-NH 2）和芳⾹胺（Ar-NH 2）。
根据氨基的数⽬⼜可分成⼀元胺和多元胺。
应当注意的是：NH 3 → R -NH 2 伯胺→ R 2NH 仲胺→ R 3N 叔胺NH 4OH → R 4NOH 季铵碱NH 4X → R 4NX 季铵盐伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的分级依据不同。
胺的分级着眼于氮原⼦上烃基的数⽬；醇的分级⽴⾜于羟基所连的碳原⼦的级别。
例如叔丁醇是叔醇⽽叔丁胺属于伯胺。
叔丁醇 (30醇) 叔丁胺(10胺)要掌握氨、胺和铵的⽤法。
氨是NH 3氨分⼦从形式上去掉⼀个氢原⼦，剩余部分叫做氨基-NH 2，(去掉⼆个氢原⼦叫亚氨基=NH)。
氨分⼦中氢原⼦被烃基取代⽣成有机化合物的胺。
季铵类的名称⽤铵，表⽰它与NH 4的关系。
3.命名：对于简单的胺，命名时在“胺”字之前加上烃基的名称即可。
仲胺和叔胺中，当烃基相同时，在烃基名称之前加词头“⼆”或“三”。
例如：CH 3NH 2 甲胺 (CH 3)2NH ⼆甲胺 OH CH 3CH3CH 3C CH 3CH 3CH 3C NH 2(CH3)3N 三甲胺C6H5NH2苯胺(C6H5)2NH ⼆苯胺(C6H5)3N 三苯胺⽽仲胺或叔胺分⼦中烃基不同时，命名时选最复杂的烃基作为母体伯胺，⼩烃基作为取代基，并在前⾯冠以“N”，突出它是连在氮原⼦上。
例如：CH3CH2CH2N(CH3)CH2CH3N-甲基-N-⼄基丙胺（或甲⼄丙胺）C6H5CH(CH3)NHCH3N-甲基-1-苯基⼄胺C6H5N(CH3)2N，N-⼆甲基苯胺季铵盐和季铵碱，如4个烃基相同时，其命名与卤化铵和氢氧化铵的命名相似，称为卤化四某铵和氢氧化四某铵；若烃基不同时，烃基名称由⼩到⼤依次排列。
第十章 胺
R2NH
2°胺 （仲胺） 3°胺 （叔胺）
R ''' R N R' R '' X
季铵盐
根据N上所连 烃基的数目 R3N
R4N + 4°胺 （季铵)
R''' R N R' R'' OH
季铵碱
脂肪胺
CH3NH2
根据N上所连 烃基的种类
ห้องสมุดไป่ตู้
芳香胺
NH2
芳脂胺
CH2NH2
一元胺
根据分子中 氨基的数目
多元胺
C H C H N H 3 2 2 乙胺
N
NHSO 4
苯重氮氨基苯
苯重氮硫酸盐
（留氮反应） ※ 2.偶联反应
定义： 在低温弱酸、弱碱或中性溶液中， 芳香重氮盐 与芳胺或酚作用生成有色的偶氮化合物的反应。 例：
N C l 2
+-
+
H O A c N ( C H ) 3 3 N a O A c
NN
ANNB 偶氮化合物： A：重氮盐（亲电试剂）称重氮组分
叔胺＞仲胺＞伯胺＞氨
但空间效应
烷基数目的增加，占据了氮原子外围更多的空间， 使质子难于与氮原子接近。使胺的碱性降低。 伯胺＞仲胺＞叔胺
两种效应综合作用的结果：
仲胺＞伯胺＞叔胺
※脂肪族胺碱性都比氨强。
（CH3）2NH > CH3NH2 > （CH3）3N > NH3 > 芳香胺 ？
:
※※其碱性按大小顺序排列如下：
（CH3）2NH > CH3NH2 > （CH3）3N > NH3 >芳香胺
人民卫生出版社-有机化学 第10章 氮、磷化合物
NaNO2 + HCl
HO−N=O + NaCl 亚硝酸
四川大学化学学院 四川大学化学学院
41 41
伯胺 伯胺与HNO2反应生成重氮盐（重氮化反应）。
脂肪重氮盐 氨基酸和多肽的定量分析
醇、烯、卤代烃 等混合物
芳香重氮盐 （氯化重氮苯）
四川大学化学学院 四川大学化学学院
42 42
干燥的重氮盐通常极不稳定，受热或振荡易爆炸。升高 温度重氮盐会逐渐分解放出氮气，反应通常在低温下进行。
45 45
叔胺 脂肪叔胺氮上没有H，不发生亚硝化作用，与HNO2 作 用生成不稳定易水解的盐，若以强碱处理，则重新游离析出 叔胺。
（弱酸弱碱盐）
四川大学化学学院 四川大学化学学院
46 46
芳香叔胺与 HNO2 作用生成对-亚硝基胺。
对位被占的芳香叔胺与 HNO2作用发生邻位取代。
N,N-二甲基-4-亚硝基苯胺 （绿色晶体，mp 86 ℃ ）
伯胺
仲胺
四川大学化学学院 四川大学化学学院
38 38
强吸电子 基团
显一定酸性
2
2
3
（溶于水）
Hinsberg(兴斯堡)试验——鉴别伯、仲和叔胺。
四川大学化学学院 四川大学化学学院
39 39
磺胺 （对氨基苯磺酰胺）
四川大学化学学院 四川大学化学学院
40 40
与亚硝酸的反应 胺与亚硝酸（HNO2）作用，伯、仲、叔胺各不同， 脂肪胺与芳香胺有差异；可用于鉴别。 亚硝酸是不稳定的弱酸，只能在反应过程中由亚硝酸 盐与盐酸或硫酸作用产生。
？
四川大学化学学院 四川大学化学学院
34 34
酰胺N采取sp2杂化，与羰基形成p-π共轭，使C-N键具有 部分双键性质。 由于羰基的吸电子作用，大大降低了N上电子云密度， 使酰胺N的碱性极弱（比水的碱性还弱，强酸也不容易使其 质子化）。
胺类化合物的结构与性质
胺类化合物的结构与性质胺类化合物是一类重要的有机化合物，其分子结构含有一个或多个氨基（-NH2）官能团。
它们在生物化学、药物化学、有机合成等领域中具有广泛的应用。
本文将就胺类化合物的结构和性质展开探讨。
一、胺类化合物的结构胺类化合物的分子结构中，氨基官能团与碳原子以共价键相连。
根据氨基原子的数量和位置，胺类化合物可以进一步分为三类：一级胺、二级胺和三级胺。
一级胺的分子中含有一个氨基原子，如甲胺（CH3NH2）和乙胺（C2H5NH2）。
二级胺的分子中含有两个氨基原子，如乙二胺（C2H4(NH2)2）和丁胺（C4H9NH2）。
三级胺的分子中含有三个氨基原子，如三甲胺（(CH3)3N）和三乙胺（(C2H5)3N）。
二、胺类化合物的性质1. 水溶性：胺类化合物的水溶性随分子量的增加而增加。
一级胺和二级胺可以与水形成氢键，因此水溶性较好。
而三级胺不具备代表性的氢键结构，其水溶性较差。
2. 碱性：由于氨基的存在，胺类化合物表现出一定的碱性。
一级胺和二级胺在水溶液中可以参与酸碱反应，与弱酸生成盐。
三级胺则不能参与酸碱反应，因为它的三个氨基原子全部被烷基或芳香基取代。
3. 氨基氢的活性：胺类化合物的氨基氢具有较强的活性，可被酸、卤素或氧化剂直接取代或氧化，发生不同类型的化学反应。
三、胺类化合物的应用1. 生物化学：胺类化合物在生物体内起着极其重要的作用。
例如，在蛋白质、核酸和维生素等生物大分子中，都存在着胺基。
它们的氨基功能团是蛋白质折叠和结构稳定性的关键要素。
2. 药物化学：许多药物中含有胺基官能团，这是因为胺基官能团可以改变药物的溶解度、吸收性和生物利用度等性质。
例如，普通的抗组胺药物就是基于胺基官能团设计和制造的。
3. 有机合成：胺类化合物作为有机合成中的重要底物或中间体，广泛应用于各种有机合成反应中。
例如，它们可以通过烷基卤化物与氨气反应制备；也可通过Mannich反应、Gabriel合成等方法进行合成。
有机化学11胺与酰胺
RNH2 R’X RNHR’ R’X RR’2N R’X RR’3N+X-
伯胺
仲胺
叔胺
季铵盐
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。
烷基化后，碱性增强，再次烷基化容易。
3、酰化、Hinsberg反应
伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生
3、酰胺的化学性质
1）酰胺的酸碱性； 2）与亚硝酸反应； 3）还原反应； 4）霍夫曼降级反应。
本章思考题和作业
一、习题：10.1，10.4； 二、习题：10.3； 作业：习题： 10.2，10.5，10.6，10.7。
季铵碱为强碱，其碱性与氢氧化钠或 氢氧化钾相当。卤化季铵盐的水溶液用氧 化银处理时则生成季铵碱。
R 4 N + C l+A g 2 OH 2 OR 4 N + O H+ A g C l
比较碱性（给电子能力）：
（1）芳胺 < NH3 < 脂肪胺 （2）脂肪胺：
气态：NH3<CH3NH2<(CH3)2NH<(CH3)3N 水溶液： NH3< (CH3)3N < CH3NH2
2、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。
CH3 N
CH2CH3
甲(基)乙(基)环丙胺
❖复杂的胺：作为烃类的衍生物来命名
❖季铵化合物：作为铵的衍生物来命名
氢氧化四甲铵
溴化四乙铵
§1.3 胺的物理性质
低级脂胺是气体或易挥发的液体，具有难闻的臭 味。高级胺为固体。胺的沸点比分子量相近的烃类 高，但比醇或羧酸的沸点低。叔胺氮原子上无氢原 子，分子间不能形成氢键，因此沸点比其异构体的 伯、仲胺低。伯、仲、叔胺都能与水分子形成氢键， 低级的胺易溶于水。胺的溶解度随分子量的增加而 迅速降低，从6个碳原子的胺开始就难溶于水。一 般胺能溶于醚、醇、苯等有机溶剂。
有机化学之胺类化合物-文档资料
+
C H 3
+ N p h C H 2 5 C H = C H C H 2 2
p h C H C H = C H 2 2
芳香胺
N
H H
N原子在SP3与SP2杂化之间,为不等 性的sp3杂化。其弧对电子与大π键 可以达到某种程度上的共轭,C-N键 具有部分双键的性质。
+ R N H + O H 3
胺的碱性较弱，其盐与氢氧化钠溶液作用时，释放出游离胺。
R NH Cl + N a O H 3
R N H + C l+ H O 2 2
胺的碱性强弱
A、碱性强度：脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
C H N H 3 2
PKb
(C H )2 N H 3 3 .2 7 N H 2 1 3 .0
C H C H O C H C H C H C H ) N HC H C H C H C H O H 3 2 2 3 ( 3 2 2 3 2 2 2
o 3 4 . 5 C o 5 6 C o 1 1 7 C
4 炭原子数目相同，沸点 伯胺>仲胺>叔胺.
5 溶解度：低级胺（C6～C7）能溶于水，溶解度略大于相应 的醇。随分子量的增加，溶解度降低，高级胺不溶于水。
C H C H C H C H C H C H C H 3 2 2 2 2 3 N H C H C H 2 3
3-(N-乙氨基)庚烷
ON H C H C C H C C H 3 2 3
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
O H N 2 C O C H 2 5
4-亚氨基-2-戊酮
对氨基苯甲酸乙酯
胺类化合物
3 3 1 3
R
R2
R
N
R2
N
R
R1
S
R2
R
8
若限制这种翻转就能够得到两种对映体。1944年
Prelog就将 Troger碱 拆分得到其左旋体和右旋体。
N CH3
N CH3
Troger碱
在季铵盐中若氮上连的四个基团不同时，可以拆开 成对映异构体：
CH3 N C6H5 C2H5 CH2CH=CH2 C6H5 CH2=CHCH2 CH3 N C2H5
NH2
+
NH2
+
H
H
H
H
NH2
- 2H+
NH2 H2N NH2
29
四、 腈、酰胺、肟的还原的还原
1、腈的还原 腈含有不饱和的基团氰基，可通过催化氢化或四氢 铝锂还原得到伯胺：
RX + NaCN
2NaCN
R—C
N
LiAlLi 或H2/Ni
NH3
R—CH2NH2
Cl(CH2)4Cl
NC(CH2)4CN
CH3CH2CH2CH2 N
N-丁基六氢吡啶 （叔胺） 34
特殊还原试剂氰基氢硼化钠：
NaBH3CN～ROH溶液。它的还原能力比硼氢化
钠弱，用这种还原剂还原，只还原中间产物不 还原醛、酮：
C6H5CHO + CH3CH2NH2 NaBH3CN CH3OH C6H5CH2NHCH2CH3
N-乙基苄基胺
利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化反应来制备一级胺，称 为盖布瑞尔合成法。
O O O NH3 O NH O KOH O N-K+ R——X O
COOH COOH O H2N-NH2 O NH NH
有机化学~10.含氮化合物
NaNO2, HCl
NaNO2, HCl
成盐(无现象)
ON
N(CH3)2
绿色固体
小结: 小结
①脂肪胺 RNH2 R2NH R3N
HNO2
RN2+ClR2N-N=O
R+ + N2 + Cl-
N-亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物（黄色油状或固体） 亚硝基化合物
R3N 不反应 用于鉴别三种不同结构的脂肪胺
氯化苯铵 氯化苯铵
2-
(C2H5NH3)2SO4
硫酸二乙铵 硫酸二乙铵 氢氧化三甲乙铵 氢氧化三甲乙铵
(CH3)3NCH2CH3OH
10.1.2 胺的结构
N原子: 1s22s22px12py12pz1 原子: 原子 氨或脂肪胺分子： 氨或脂肪胺分子： • 氮原子 sp3 杂化 • N－H 或 N－C σ–键的形成 － － 键的形成 • 孤对电子占有 一个 3 轨道 一个sp • 氨或胺分子的几何构型为 三角棱锥形，键角约为109.5° 三角棱锥形，键角约为 °
伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成3根 伯胺和仲胺结合一个质子后可分别形成 根和2根氢键 根氢键
•溶剂化程度与 溶剂化程度与 稳定性： 稳定性： R2NH + H2O R2N+H2 + OH•从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑：烷基越多碱性越强； 从电子效应考虑 •从溶剂化效应考虑：烷基越多碱性越弱。 从溶剂化效应考虑： 从溶剂化效应考虑 烷基越多碱性越弱。
N CH3
CHOHCHCH3 NHCH3
H OOCCH
l-麻黄碱 麻黄碱(1R,2S) 麻黄碱
阿托品
CH2OH
10.1.1 胺的分类和命名
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
N CH3 H
CH2CH3
N CH3
N-甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
第十章胺类化合物
2.复杂的胺
以烃为母体,氨基（ - NH2 ）或烃氨基（ -
NHR、-NR2）作为取代基。
CH3CHCH2CH2CH2CH3
NH2
2-氨基己烷
5-甲基-2-氨基己烷
第十章胺类化合物
3.季铵类化合物的命名
与无机铵类化合物命名相类似。
二甲胺
(CH3) 2NH
三甲胺
(CH3) 3N
乙胺
C2H5NH2
二乙胺
(C2H5) 2NH
三乙胺
(C2H5)3N
苯胺
C6H5NH2
N－甲基苯胺 C6H5NHCH3 N,N－二甲基苯胺第十C章6胺H类5化N合物H(CH3)2
pKb值 9.24 3.34 3.27 4.19 3.36 3.05 3.25 9.40 9.60 9.62
四 物理性质
1. 状态：甲胺、二甲胺、三甲胺是气体。 低级胺是液体，高级胺是固体。 芳胺是高沸点液体或低熔点固体
2. 气味：有氨的刺激性气味及腥臭味。
3. 沸点：比相应的醇、酸低，并伯胺 〉仲胺 〉叔胺
正丙胺、甲乙胺、三甲胺的沸点分别为49℃、35℃、3℃。
4. 水溶性：低级易溶于水，随烃基的增大，水溶解度 降低。
将负离子和取代基的名称放在“铵”字 前
NH4Cl 氯化铵 NH4OH 氢氧化铵
季铵盐: CH2CH3N+(CH3)3Cl– 氯化三甲基乙铵
季铵碱: (CH3CH2)4N+OH-
氢氧化四乙铵
第十章胺类化合物
“氨”、“胺”、“铵”在《有机化学》中的 区别：
➢表示基团时用“氨”，—NH2（氨基）NH3（氨） ➢表示氨的烃基衍生物时用“胺”表示；
A 、电子效应
脂肪胺中由于烃基的＋I诱导效应，使 N原子上的电子云密度增高，N原子接受质 子的能力增强，故脂肪胺的碱性强于NH3。
胺的碱性强弱顺序为： 叔胺＞仲胺＞伯胺 ＞ NH3
C H 3
C H 3
H 3C N ＞H N C H 3
＞H 2N C H 3 ＞
C H 3
第十章胺类化合物
B 、溶剂化效应
5. 毒性：芳胺的毒性很大
第十章胺类化合物
五 胺的化学反应
1、 碱性与成盐反应
胺的氮原子上有孤对电子，能结合水中的 质子，胺显碱性。
R N H 2 + H 2 O
R N H 3 + + O H -
H+
N
Kb=[RN[R3H+N][2O H] -H]
第十章胺类化合物
名称
化学式
氨 甲胺
NH3 CH3NH2
an ilin e
cyclop ro
(CH3)2NH
CH3CH2 3 N
二甲胺
三乙胺
第十章胺类化合物
仲胺和叔胺，当烃基不同时，把简单的 写在前面,复杂的写在后面。
CH3NHCH2CH3
甲乙胺
CH3
H3C N CH2CH3
二甲乙胺
第十章胺类化合物
芳胺仲胺和芳香叔胺以苯胺为母体，脂肪 烃基为取代基。命名时再在氮原子上所连取代 基名称前标上“N-”或“N,N-” ，表示此取代基 是直接连在氮原子上。
使芳胺C—N键具有部分双键的性质。
第十章胺类化合物
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。
C2HH 5 NCH3
CH3NHC2H5
但简单胺易发生对映体的互相转变.
故很难拆分得到其左旋体和右旋体
sp3
C2H5HNCH3
C2H5 N CH3 H
sp2 第十章胺类化合物
CH3
伯胺
第十章胺类化合物
伯、仲、叔胺的区别与伯、仲、叔醇不同.
C H 3 C H 2 C H 2 N H 2 C H 3 C H 2 C H 2 O H
伯胺
伯醇
C H 3 C H 2 N H C H 2 C H 3 CH3CHCH3 仲醇
仲胺
OH
CH3CH2NCH2CH3 叔胺 CH2CH3
CH3 C H 3C C H 3
C2H H5NCH3
sp3
如果氮原子上连有的四个不同的基团若能制约或限 制对映体的互相转变，那么，这对对映体就应该可以 拆分，如：季铵盐、氧化胺等手性化合物就可以拆分 成一对较为稳定的对映体。
CH3 N+ C2H5
= CH2 CHCH2 C6H5
CH3
+N
C2H5
= C6H5
CH2CHCH2
第十章胺类化合物
孤电子对使胺具有亲核性、碱性
第十章胺类化合物
苯胺的结构
··
N
既不是纯粹的p轨道,也 不是纯粹的sp3轨道.N的 杂化介于sp2~sp3.
H
H
苯胺分子中，H－N－H 的键角是 113.9° ， H－N－H 平面 和苯环平面的夹角是39.5°。说 明苯胺分子中N原子的孤对电子和苯环的大键形
成了p－π共轭，使N原子上的电子云密度降低。
胺在水中的碱性还取决于铵离子的稳定性， 而铵离子上的H越多，溶剂化效应越大，铵离子 的电荷越分散，形成的铵正离子就越稳定。
H H
HOH H
H OH
H
OH
叔醇
第十章胺类化合物
2.以烃基不同
CH3CH2NH2
脂肪胺 CH 3CH 22N H CH3CH23N
芳香胺
-NH2 -NH-CH3 -N(CH3)2
3.以氨基数目 (－NH2)
一元胺 CH3CH2NH2 多元胺第H 十章2 胺N 类C 化合H 物2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
CH3-NH2（甲胺）
➢表示季铵类时用“铵” ，季铵盐和季铵碱。
3相似，N原子采用不等性 sp3杂化，分子呈棱锥形, 含孤电子对的sp3 轨道在棱锥形的顶端。
N H
H 107oH
N
H3C112.9o
H H105.9o
N
H3C
CH3
108o CH3
氨
甲胺
三甲胺
二、胺的命名
1.简单胺的命名： 在烃基的名称后加“胺”，命名为“某胺”。
仲胺和叔胺，当烃基相同时，在烃基名称前 加“二”或“三”
C H 3N H 2 CH3 C C H H 3N 2H 2NH2 N H 2 N H 2
甲胺
m 乙eth 胺ylam in e
a 苯n il胺in e
c
m eth ylam in e
第10章 胺
第十章胺类化合物
10.1 胺
一. 胺的分类
伯胺 R—NH2
N2H 氨 基
1.以烃 基个数
仲胺 R—NH—R’
R’’
叔胺 R—N—R’
R
季铵类
+
R’—N—R’’
R’’’
第十章胺类化合物
NH亚氨基
N次氨基
R4N+OH- 季铵碱 R4N+ X- 季铵盐
CH3 CH3—C—OH
CH3
叔醇
CH3 CH3—C—NH2