第十五章 有机含氮化合物
有机化学第十五章 重氮化合物和偶氮伦合物

重氮化合物和偶氮伦合物
16.1 重氮化反应 (0~50C)
NaNO2 + HCl O~5oC
NH2
N2+Cl- + NaCl + H2O
16.2 被卤素原子取代
N NX
+
-
CuX HCl
X + N2 (X=Cl 、Br)
CuCN N NX KCN
+ -
CN + N2
NH2 NaNO2,HCl
芳香族偶氮化合物具有高度的热稳定性,有颜色,可用作指 示剂或染料。
16.4 重氮甲烷和碳烯( 不作要求)
重氮甲烷:
碳烯(卡宾):
CH2N2
:CH2
NHSO4-
KI
I
N2+BF4-
HBF4 or NaBF4
F
NaNO2 HBF4 NH2
2)被氢原子取代 次磷酸水溶液或乙醇。
N2+ClH3PO2 H2O + N2 N2+HSO4CH3CH2OH + N2
[讨论]
NO2 HNO3 H2SO4 Fe
Br
Br
Br
NH2 Br2 H2O Br
NH2 Br
N2+
+
+
OH2+ + H2O -H+
OH
+ N2
4) 被硝基取代
NH2 NaNO2 HBF4 N2+BF4NaNO2 Cu NO2
5) 还原反应 (重氮基被还原成肼)
N2+ClSnCl2 HCl 0oC NHNH2 HCl OHNHNH2
2. 偶氮化合物
第15章 有机含氮化合物-25

C6H5NNCl
氯化重氮苯
C6H5NNHSO4
硫酸重氮苯
1、反应在00~5℃,以及过量的酸作用下进行; 2、重氮盐通常不从溶液中分离,而直接使用。
41
二、芳香重氮盐在合成上的应用
㈠、重氮基被取代的反应
烯+醇 + 氯代烃等
R2NH
N-亚硝基胺 黄色油状物或固体
R2N-N=O
注意: N–亚硝基胺有强烈的致癌作用。
R3N + HNO2 R3+NHNO2- 叔胺亚硝酸盐
伯胺放出氮气,仲胺生成黄色油状物或固体,叔 胺则成盐无特殊现象。据反应现象可用于区别三 种不同的胺。
28
2、芳胺与亚硝酸的反应
NH2 NaNO2-HCl 0°~5°C N N Cl
38
NO2
1. Fe/HCl 2.NaOH
NH2
97%
CH3 NO2 1. Fe/HCl 2.NaOH NO2 NH2 CH3 NH2
74%
CH3 NO2 H2 Ni ,压力 CH(CH3)2 CH(CH3)2 CH3 NH2
87~90%
39
选择性还原: 二硝基化合物可被硫化钠,硫氢化钠,硫化铵等较
26
C2H5NH2 (C2H5)2NH (C2H5)3N
Na C2H5NSO2
SO2Cl NaOH
(溶于水)
(C2H5)2NSO2
(不溶于水) (C2H5)3N (溶于酸)
27
四、与亚硝酸的反应
1、脂肪胺与亚硝酸的反应
RNH2 NaNO2~HCl 0° C ~5°
NaNO2~HCl
R+ + N2
叔胺的氧化
R3N
第十五章 含氮有机合物

第十五章含氮有机合物(Nitrogenous Organic Compounds)授课对象:应用化学、制药工程、化学反应工程与工艺、药学学时安排:6h教材:《有机化学》(第四版)高鸿宾主编 2005年5月一、教学目的与要求1、掌握芳香硝基化合物的性质(吸电子硝基对苯酚、苯胺等酸碱性的影响),巩固学习掌握芳环上亲电取代反应机理。
2、掌握重氮化反应。
掌握胺的结构、分类和命名,胺的化学性质。
3、掌握重氮化反应,重氮盐的性质;重氮化合物在有机合成中的应用。
4、初步了解腈命名和性质。
二、教学重点1、芳香硝基化合物中芳环亲核取代反应机理。
2、胺的化学性质。
3、重氮盐在有机合成中的应用。
三、教学难点1、伯、仲、叔胺与亚硝酸的反应。
重氮盐在有机合成上的应用。
四、教学方法讲授法。
总结往届学生的教学反馈情况,拟具体采用如下教学方法,以突出重点,突破难点。
通过对比伯、仲、叔胺与亚硝酸的反应的不同点,帮助学生掌握不同类型的胺与亚硝酸的反应。
多练,多举些例题,帮助学生掌握重氮盐在有机合成上的应用。
五、教具电脑、投影仪、Powerpoint课件、教鞭。
六、教学步骤引言:胺属于有机含氮化合物,是一类很重要的化合物。
它们中有的严重危害人类健康如亚硝胺、海洛因等;有的对维护人类健康或在化学生产中有着重要的作用如胆胺、胆碱、肾上腺素、重氮化合物和偶氮化合物等。
15.1 芳香族硝基化合物一、芳香硝基化合物的表达方式与结构分子表达式:结构示意图:(硝基与苯环共轭)注意:硝基的电子效应:强吸电子基团(吸电子诱导、吸电子共轭)硝基的同分异构体:芳香硝基化合物与亚硝酸(芳基)酯是同分异构体。
Ar-NO2,Ar-O-N=O二、芳香硝基化合物的物理性质、光谱性质和用途1 物理性质:一元芳香硝基化合物是高沸点液体,多数是有机物的良好溶剂。
不溶于水,有毒。
二元和多元芳香硝基化合物为无色或黄色固体2 光谱性质:硝基的IR 在1365-1335 cm-1,1550-1510 cm-1 处有吸收峰。
有机化学 含氮化合物

[ RNH3 ] [ OH ] Kb = [ RNH2 ]
结论: 结论:
• 所有的胺呈弱碱性 H2O < RNH2 < < OH – ① RNH2 > NH3 >
NH2 > RCONH2
表15.1 一些胺的 pKb 值 胺
NH3 CH3NH2 (CH3)6 5 CH2CH CH2 X
(S)
N
可拆分
15.2.4 胺的物理性质 伯胺、仲胺能形成分子间的氢键: 伯胺、仲胺能形成分子间的氢键:
N H N
弱于 O H O
(1) 沸点:醇﹥胺﹥烃 沸点: 脂肪胺: 氢键减少) 脂肪胺:伯﹥仲﹥叔 (氢键减少 氢键减少 CH3CH2CH2NH2﹥(CH3)3N b.p.(℃): ℃ 48.7 3.5 是亲水基) (2) 水溶性(-NH2是亲水基) 水溶性 - 低级脂肪胺(如甲胺 如甲胺)易 溶于水。 低级脂肪胺 如甲胺 易 溶于水。
(CH 3)3C
NH 2
N H
哌啶 (六氢吡啶 六氢吡啶) 六氢吡啶
叔丁胺 叔丁胺
CH2NH2
苄胺
芳胺: 芳胺
NH2 NH N(CH3)2
α–萘胺 萘胺
二苯胺
N,N–二甲苯胺 二甲苯胺
• 分类 :一元胺、二元胺…. 分类3:一元胺、二元胺
• 相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物,分别称为 相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物, 季铵碱和季铵盐: 季铵碱和季铵盐:
2 4
NO 2
① Fe,HCl ② OH
NH 2
Na2S, NaSH, (NH4)2S选择性还原 选择性还原
NH2 NO2 NO2
H2S,NH3 50℃ ℃
第十五章 有机含氮化合物(4)

重氮盐与芳香伯胺、芳香仲胺的反应
冷却
苯重氮氨基化合物
重排
重排机理
分解 亲电取代
CH3 CH3
NO2
若4位被占, 则在2位偶联
NH2 SO3H
C2H5
CH3 NH2
若1位被占, 则不偶联
NH2 OH NH2
NH2
CH3
重氮化合物与染料
红色 用于鉴定重氮盐
Orange II
萘酚蓝黑 6B
3. 重氮盐的还原
失去氮
• 取代(主要反应) • 偶联 • 还原
重氮盐的反应类型
保留氮
1. 重氮盐的取代反应
重氮盐的水解(取代成酚)
制备重氮盐 的副反应
机理
合成上应用——制备酚类化合物
• 产率不高(用 ArN2 SO4H 较好) • 有偶联副反应(酸性不够时易发生)
Ar N2 X + Ar OH Ar N N R OH
R
复习: • 胺类化合物的性质 • 芳环上亲电取代反应,取代基对反应的影响
一.重氮盐(Diazonium salts)及其反应
重氮盐的制备和稳定性
现制现用 • 温度升高易水解成酚 • 干燥时以爆炸
重氮盐
增加重氮盐稳定性几个因素:
• 环上有吸电子基 • 阴离子为
• 分子内重氮盐
30-40oC时仍稳定
Br
例 3:
Br Br
间三溴苯
•直接溴代,得不到目标产物
Br2 Fe Br Br2 Fe Br Br Br + Br
•分析:考虑定位基团及应用去氨基化
Br Br Br NH2 Br
Br
Br NH2
第15章_含氮有机化合物

CH3 CH2 OH
μ= 4.00×10-30 C· m
μ= 5.67×10-30 C· m
芳香胺的偶极矩方向与脂肪胺的方向相反,大小相近,说明 芳胺中氮原子上的孤电子对与芳环中的π电子组成共轭体系, 有p-π共轭作用。
NH2
μ= 4.33×10-30 C· m
2 .光谱特性
NO2 NaHS CH3OH, △ NO2
NO2
OH NO2
NH2
OH
Na2S C2H5OH, △ NO2
NH2
NO2
15.1.4 芳香族硝基化合物的反应
1. 还原反应
在碱性介质中,硝基苯被还原成两个分子缩合的产物。
O 葡萄糖, NaOH 100℃ NO2 2 Zn(2mol), NaOH CH3OH N N 氧化偶氮苯 N N 偶氮苯 Zn(3mol), NaOH CH3OH N N H H 氢化偶氮苯
RR'R''N 叔胺 tertiary amine
R4NCl 季胺盐 quaternary ammonium salt
R4NOH 季胺碱 quaternary ammonium base
15.2.1 胺的分类和命名
1. 分类
胺分子中的氮原子与脂肪烃相连的称为脂肪胺;与芳香烃相 连的称为芳香胺。
CH 3CH 2NH 2 乙胺(脂肪胺) ethylamine (aliphatic amine) H3C NH 2
硝基烷最显著的化学性质是其酸性,容易与强碱反应。且α-H 失去后又能形成较稳定的碳负离子,进而发生碳负离子的反应。
1.与氢氧化钠反应(酸性)
一些硝基化合物的pKa值如下, CH3NO2 CH3CH2NO2 pKa 10.2 8.5
《有机含氮化合物》课件

重氮化反应
通过重氮盐与氢、醇、酚等反应, 生成相应的胺类化合物。
04
硝基化合物的合成
硝酸盐的还原
将硝酸盐通过加氢还原或电解 还原等方法得到硝基化合物。
重氮化反应
通过重氮盐与酸反应,生成相 应的硝基化合物。
氧化偶联
利用氧化剂将芳香烃或烯烃氧 化偶联成硝基化合物。
有机含氮化合物中的硝基 化合物可用作燃料添加剂 ,提高燃料的燃烧效率。
塑料和橡胶添加剂
一些有机含氮化合物可用 作塑料和橡胶的添加剂, 改善其性能。
表面活性剂
有机含氮化合物中的季铵 盐类化合物可用作表面活 性剂,如十二烷基三甲基 氯化铵等。
05
有机含氮化合物的前景 展望
新合成方法的研究
总结词
新合成方法的研究将为有机含氮化合物的制备提供更多可能性,有助于发现更高效、环保的合成路径 。
硝化反应
在浓硫酸和硝酸的混合酸中, 将有机物进行硝化反应得到硝
基化合物。
腈类化合物的合成
醛或酮的氰化
在酸性条件下,醛或酮与氰化钠或氰化钾反 应生成腈类化合物。
烯烃的氢甲酰化
在催化剂存在下,烯烃与氢氰酸反应生成相 应的腈类化合物。
重氮化反应
通过重氮盐与氰化钠或氰化钾反应,生成相 应的腈类化合物。
酯的氰解
03
颜色
有机含氮化合物的颜色多样,取决于其特定的结构。例如,含有共轭双
键的化合物可能呈现黄色或棕色,而含有苯环的化合物则可能呈现不同
的颜色。
化学性质
酸碱性
稳定性
有机含氮化合物可以表现出酸性和碱 性性质。例如,胺类化合物是碱性的 ,而许多硝基化合物和腈则是酸性的 。
第15章 有机含氮化合物习题参考答案

第十五章 有机含氮化合物习题(P420)参考答案1、写出下列化合物的构造式或命名下列化合物。
(1) 仲丁胺(2) 间硝基乙酰苯胺CH 3CH 2CHNH 2CH 3NHCCH 3NO 2O(3) 二丁胺(4) 环己胺(CH 3CH 2CH 2CH 2)2NHNH 2(5) 2-(α-萘基)乙胺(6) 溴化十二烷基二甲基苄基铵CH 2CH 2NH 2CH 3(CH 2)11N(CH 3)2BrCH 2C 6H 5(7)CH 3CH 2CH 2CHCH 3N(CH 3)3 OH-(8)H 2N CH 2CH CH 2NH 2CH 3氢氧化三甲基(1-甲基丁基)铵2-甲基-1,3-丙二胺(9) O 2NN(CH 3)2(10) H 2NNHCH 2对硝基-N,N-二甲基苯胺N-苄基对苯二胺(11) H 2NCOOC 2H 5(12) NHCH 2CH 3CH 3对氨基苯甲酸乙酯N-乙基间甲苯胺(13) CH 3CH CH 2CHCH 2OH 2OCH 3(14)H 2N NH C OCH 32-氨基-4-甲氧基-1-戊醇对氨基乙酰苯胺2、完成下列转化:(1)NO 2NHCl解:NO 2NHCl2Fe, HClNH2Cl(2) CH 2=CH CH=CH 2H 2N(CH 2)6NH 2解:CH 2=CH CH=CH 2H 2N(CH 2)6NH 22Cl CH 2CH=CHCH 2Cl2 Ni(3) 正丁醇正丁胺、正丙胺、正戊胺解:CH 3CH 2CH 2CH 22N - K +O ON OOCH 2CH 2CH 2CH 3CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2H OCH 3CH 2CH 2CH 2OHCH 3CH 2CH 2NH 2(1) NH _(1) [O]2CH 3CH 2CH 2CH 2OHCH 3CH 2CH 2CH 2CH 2NH 2(1) SOCl (2) NaCNCH 3CH 2CH 2CH 2CN 2Ni(4) C 2H 5OH 、C 6H6C 6H 5CHCH 3NHC 2H 5解:C 2H 5OHHClNH 3C 2H 5NH 2或PCl 32C 2H 5CH3COOH P O (CH 3CO)2OCCH 3OCHCH 3NHC 2H 5[O]3、排序:(1) 将下列化合物按沸点由高到低顺序排列:(A) 丙胺 (B) 丙醇 (C) 甲乙醚 (D) 甲乙胺 (E) 三甲胺 解:(B )>(A)>(D)>(C)>(E)(2) 将下列化合物按亲核取代反应活性由高到低顺序排列:(A) 氯苯 (B) 对甲氧基氯苯 (C) 对硝基氯苯 (D) 2,4-二硝基氯苯 解:(D)>(C)>(A)>(B)(3) 将下列化合物按碱性由强到弱顺序排列:(A) (CH3)4NOH(B) C6H5NH2(C) C2H5NH2(D) C6H5NHCH3(E) CH3CONH2解:(A)>(C)>(D)>(B)>(E)(4) 将下列化合物按碱性由强到弱顺序排列:(A) CH3CH2CH2NH2(B) CH3CHCH2NH2OH(C)CH3CH2CH2NH2OH(D)CH3CH2CHNH2CH3解:(D)>(A)>(B)>(C)(5) 将下列化合物按碱性由强到弱顺序排列:(A) NHCOCH3(B) NHSO2CH3(C) NHCH3(D) N CH3(E) NH2解:(E)>(D)>(C)>(A)>(B)(6) 将下列化合物按碱性由强到弱顺序排列:(A) 对甲苯胺(B) 苄胺(C) 2,4-二硝基苯胺(D) 对硝基苯胺(E) 对氯苯胺解:(B)>(A)>(E)>(D)>(C)4、用简单的化学方法区别下列化合物:(1) (A) 硝基苯(B) 硝基环己烷(C) 间甲苯胺(D) N-甲基苯胺(E) N,N-二甲基苯胺解:ABCDE溶解不溶解溶解不溶解不溶解不溶解溶解硝基苯硝基环己烷清亮溶液油状物间甲苯胺N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺(2) (A) OH(B) NH2(C) N H(D) N CH3解:ABCD 溶解不溶解不溶解不溶解清亮溶液油状物苯胺环戊胺N-甲基环戊胺苯酚5、用简单的化学方法分离、提纯下列各组混合物:(1) (A) 苄胺(B) N-甲基环己胺(C) 苯甲醇(D) 对甲苯酚解:水层ABCD -油层水层有机层水层H+p-CH3-C6H4-OH (D) C6H5CH2OH (C)(2) 分液p-CH-C H-SO ClNaOH清亮溶液固体沉淀过滤C6H5CH2NH2NHCH3(1) H O/OH-, ∆干燥、蒸馏(1) HO/OH-, ∆干燥、蒸馏(A)(B)(2) N-甲基苯胺中混有少量N,N-二甲基苯胺,请设计实验方案提纯N-甲基苯胺。
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有机化学课程教案编写日期:2006 年 11月 9日章、节(或课题、单元)名称第十五章有机含氮化合物授课学时 6目的要求l、掌握硝基化合物的结构、命名方法、性质、制法及其代表物。
2 能够运用诱导效应、共轭效应解释硝基使苯环上氯原子的亲核取代活性增加和使酚羟基的酸性增强的原因。
3、掌握胺的结构、分类、命名和氮原子的杂化状态;了解胺的物理性质;重点掌握胺的化学性质;掌握通过官能团相互转变制备胺的方法以及伯胺的特殊制法;了解苯胺、二甲胺、乙二胺和已二胺的性质、工业制法和用途。
4、了解季铵盐和季铵碱的性质以及季铵碱的热消除规律(Hofmann规则)。
5、掌握重氮盐的性质以及它们在有机合成上的应用。
6、了解偶氮化合物的结构和颜色的关系,以及染料的显色原理。
重点:1、胺的碱性及其影响因素。
2、硝基对邻、对位上取代基的影响。
3、胺的制法:硝基物还原、醛酮还原胺化、Hoffmann降级、Gabriel法合成。
4、胺的化性:碱性,烷基化,酰基化,磺酰化,与HNO2作用,氧化,芳环上的取代反应。
5、重氮盐的制备及其在合成上应用。
重氮盐的放氮反应、偶联反应。
6、N-H的伸缩振动吸收:3300-3600cm-1,伯胺出双峰,仲胺出单峰,叔胺不出峰。
7、腈和丙烯腈的制法、性质及应用。
难点:1、胺的酰基化,磺酰化(Hinsber反应),胺与亚硝酸的反应及其应用。
2、重氮盐的制备及其在合成上应用。
教学组织教学方法:课堂教学采用多媒体教学,以ppt为主。
习题课采用黑板教学与学生讨论相结合的方式。
作业:P526一(1~6)、三(2、6)、四(1、3)、五、六(1、3)、七、八、十、十一(2选做、3、7除外)、十六、十七、十八参考书目文献:1、张黯主编,有机化学教程下册,北京:高等教育出版社,1990.580~6022、邢其毅等著,基础有机化学(第二版) 下册,北京:高等教育出版社,1994. 635~668,720~7563、徐寿昌编,有机化学(第二版) ,北京:高等教育出版社,1993,360~399 5、袁履冰主编,有机化学,北京:高等教育出版社,1999, 339~367授课小结授课情况正常。
第十五章 有机含氮化合物15.1 芳香族硝基化合物芳环上的一个或多个氢原子被硝基取代后的化合物为芳香族硝基化合物。
例如:NO 2CH 33)2NO 2NO 2CH 32O 2N2-硝基-4-异丙基甲苯2,4,6-三硝基甲苯2-硝基萘(TNT)键长测定表明,硝基中两个氮氧键长相同,负电荷平均分布在两个氧原子上。
硝基的构造可表示如下:NO O -NONO O -NO -O 或或15.1.1 芳香族硝基化合物的制法芳香族硝基化合物一般采用直接硝化法制备。
例如:+ HNO 324。
NO 2+ H 2O重要中间体,常用溶剂,缓和氧化剂CH 3CH 3H 3CCH 3CH 3H 3CNO 2HNO 33ClClNO 2Cl2Cl2NO 2324。
324130 C。
+15.1.2 芳香族硝基化合物的物理性质μ大,极性大,b.p 高,有苦杏仁味,有毒性,不溶于水,多硝基物易爆炸,但某些多硝基物有类似于天然麝香的香气,被称为硝基麝香,约占目前世界上商品化人造麝香的50%,其中葵子麝香是硝基麝香中用量最大的品种。
CH 3NO 2O 2NC(CH 3)3OCH 3CH 3COCH 3O 2N CH 3NO 2(CH 3)3CCH 3NO 2O 2N (CH 3)3CNO 2CH 3葵子麝香酮麝香二甲苯麝香长期接触芳香族硝基化合物会引进中毒,因为大多数芳香族硝基化合物能使血红蛋白变性。
15.1.3 芳香族硝基化合物的波谱性质在红外光谱中硝基化合物最典型的特征吸收峰为硝基中N-O 键的对称和反对称吸收,其次为碳-氮键的伸缩振动吸收:特征峰 ~1540 ~1350 ~870 2 ν2 ν例:硝基苯的红外光谱。
(高四P482)15.1.4 芳香族硝基化合物的化学性质 (1) 还原硝基化合物被还原的最终产物是胺。
还原剂、介质不同时,还原产物不同。
NO 2NONHOHNH2硝基苯亚硝基苯N -羟基苯胺苯胺[H][H][H][H] :LiAlH 4 , H 2/Cu , H 2/Pt , Fe+HCl , SnCl 2+HCl... ...例:NO 2NH 2H ,Cu o新工艺,清洁工艺苯胺重要的染料、药物中间体NH 2NO 22NHCOCH 3NHCOCH 325NH 2NH 2Fe+HCl+ Fe 3O 4“铁泥”NO 2NH 2对硝基苯胺对苯二胺讨论:①还原剂:H 2-Cu :产率高,质量纯度高,无“铁泥”污染,中性条件下进行,不破坏对酸或碱敏感的基团。
Fe+HCl :操作简单,实验室较为常用。
酸性条件下进行,不适于还原带有对酸或碱敏感的基团的化合物。
SnCl 2+HCl :特别适用于还原芳环有易被还原羰基的反应物:CHO NO 2CHO NO 2SnCl 2 , 浓HCl②反应介质:酸性介质:彻底还原,生成苯胺;中性介质:单分子还原,得N -羟基苯胺; 碱性介质:双分子还原,得到一系列产物。
2NO 2N=N +O -NH-NHNH 2偶氮苯氢化偶氮苯苯胺③选择性还原:NO 2NO 2(NH 4)2SNH 2NO 2or NH 4HS (NH 4)2S 2 Na 2S 2、、、Fe+HClNH 2NH 2OH NO 2NO 2O 2N225OHNH 2NO 2O 2NOHNO 22OHNH 22Na 2S, NH 4Cl o(2) 芳环上的亲电取代反应(“三化”)为什么是“三化”而不是“四化”?-NO 2是第二类定位基,使苯环钝化!所以,硝基苯不能发生付氏反应!NO 2NO 2NO 2324。
2NO 2Br NO 2。
24。
NO 2NO 2SO 3H特点:①反应温度均高于苯;②新引入基团上硝基的间位。
(3) 芳环的亲核取代反应芳环上连有硝基时,不易进行亲电取代反应,但可发生亲核取代反应。
例如:NO 2O 2NONaO 2N1. 5%NaOH ,季铵盐100 CoNO 22ClNO 22OH2o(1) Na CO , H O, 100 CNO 2NO 2OCH 3NO 2NO 2NHPh~80%180 Co芳环上的亲核取代反应在有机合成上应用有限,不如亲电取代反应那样应用广泛。
(4) 硝基对其邻、对位取代基的影响a. 对酚羟基酸性的影响时,酸性大增。
例如:pKa 10 7.15 4.0 0.25 原因:-NO 2的引入,使苯氧负离子的负电荷得到有效的分散。
当酚羟基与硝基处于间位时,酚的酸性增加并不十分明显:化合物OH OHNO2NO2OHOHO2NpKa 10 7.22 8.39 7.15原因:当硝基与羟基处于邻、对位时,既有诱导效应,又有共轭效应;当硝基与羟基处于间位时,只有诱导效应,没有共轭效应。
(b) 对羧酸酸性的影响当苯甲酸的苯环引入硝基后,与酚类似,其酸性增大。
且硝基处于羧基的邻、对位时更加显著:化合物COOH COOHNO2NO2COOHCOOHO2NNO2COOHO2NpKa 4.20 2.17 3.49 3.43 2.83 (c) 对卤原子活泼性的影响以下列水解反应为例:Ar-Cl Ar-OH水解ArCl 氯苯4-硝基氯苯2,4-二硝基氯苯2,4,6-三硝基氯苯反应条件NaOH,360℃20Mpa,铜催化剂Na2CO3/130℃Na2CO3/100℃Na2CO3/35℃反应条件苛刻反应条件温和以上的实验表明,若卤素原子的邻、对位有硝基等强吸电子基时,水解反应容易进行。
原因:硝基的引入有利于碱或亲核试剂的进攻。
15.2胺NH3(氨)分子中的氢原子被R-或Ar-取代后的衍生物叫做胺。
胺类广泛存在于生物界,如许多生物碱具有生理或药理作用。
例如:CHOHCHCH33CH3CH2OHH麻黄碱阿托品15.2.1 胺的分类和命名分类:① RNH 2 脂肪胺;ArNH 2 芳香胺;② RNH 2 伯胺、1°胺;R 2NH 仲胺、2°胺;R 3N 叔胺、3°胺;R 4N +X - 季铵盐,R 4N +OH - 季铵碱。
注意:伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的涵义不同。
例:(CH 3)3C -OH 叔醇;(CH 3)3C -NH 2 伯胺;③ RNH 2 一元胺, H 2NRNH 2 二元胺 命名:① 习惯命名法:适用于简单胺。
CH 3NH 2(CH 3CH 2)2NH(HOCH 2CH 2)3NNH 2甲胺二乙胺苯胺三乙醇胺② 系统命名法:适用于复杂胺。
CH 3-CH-CH 2-CH-CH 2-CH 3CH 3NH 2CH 3-CH-CH 2-CH-N-CH 2-CH 3CH 3CH 3CH 2-CH 32-甲基-4-氨基己烷2-甲基-4-(二乙氨基)戊烷(-NH 2 氨基,-NHR 、-NR 2 取代氨基,=NH 亚胺基,)15.2.2 胺的结构NH 3(氨)分子中氮原子采取不等性sp 3杂化 ; 有机胺分子中氮原子也是采取不等性sp 3杂化。
CH 3H H 3H 3CH 3键长:键角:键角:键长:C-N 0.147nmC-N-C 108。
C-N 0.147nmN-H 0.101nm。
C-N-H 112.9H-N-H 105.9。
甲胺三甲胺由于下列转化所需的活化能较低(约25kJ/mol),简单的手性胺不能分离得到其中某一个对映体:CH 3C 2H 53C 2HCH 3C 2H H但手性的季铵盐却可被拆分:C 6H 5C 2H 5CH 32CH=CH 2+C 6H 5C 2H 5CH 3CH 2=CHCH 2+15.2.3 胺的制法 (1) 氨或胺的烃基化3RN +H 3 X -32 + NH 4X烷基化剂2 + RXR 2N +H 2 X-亲核试剂3R 24XR 3N + RXR 4N + X -该反应的产物是RNH 2、R 2NH 、R 3N 、R 4NX 等的混合物,需分离精制。
醇也可用作烷基化剂:CH 3 OH + H NH 2CH 3NH 2 + H 2O3)2NHAl 2O 3,23,3(CH 3)3N该产物仍是一混合物,以二甲胺和三甲胺为主。
(2) 腈和酰胺的还原腈经催化加氢得到伯胺:CH 2CN + H 2苯乙腈苄腈苯乙胺2- 苯乙胺CH 2CH 2NH 2NC(CH 2)4CNH 2NCH 2(CH 2)4CH 2NH 2己二腈己二胺制尼龙-66的原料酰胺用氢化铝锂还原得伯、仲、叔胺:4H 2ON-C-CH 3CH 3O2-CH 3CH 3N-甲基-N-乙酰苯胺N-甲基-N-乙基苯胺(91%)工业上由高级脂肪酸经酰胺制备有重要用途的高级脂肪伯胺的方法:C 15H 31C 15H 31NH 2OC 15H 31C N C 15H 31CH 2NH 23- H 2O- H 2O2(3) 醛和酮的还原氨化C=O CHNH 2+ NH 3260 C,P。