有机化学之胺类化合物(精选)
合集下载
有机化学-胺与杂环化合物
第十章：含氮有机化合物
前 言
胺和杂环化合物是两类极其重要的有机含氮化合物：
A：蛋白质的基础物质——氨基酸
B：治疗和控制精神病患者情绪的药物——胺的衍生物
C：储存和传递遗传信息、控制蛋白质合成功能的核酸
D：抗菌消炎的磺胺药物
第十四章：胺和杂环化合物
一、胺的分类和结构
第一节： 胺 类
第一节： 胺 类
四、胺的化学性质
碱性与成盐
B：成 盐：
由于胺具有碱性，不管是否易溶于水，均能定量 地与无机酸反应形成盐。
+ HCI
R — NH3CI
+
R — NH2
：
-
NaOH
R — NH2
：
利用胺的碱性与成盐的性质，可以分离、纯化胺与非碱性化合物的混合物。
NH3
..
H
H
H
112.9°
CH3NH2
..
H
CH3
H
N原子采用sp3不等性杂化成键
NH3 结 构
CH3—NH2 结 构
二、胺的命名
（1）烃基较简单，以胺为母体，烃基作为取代基
二乙胺
N，N-二甲基苯胺
对苯二胺
（2）复杂的胺以烃为母体，氨基作为取代基
2，4-二甲基-2-氨基-3-甲氨基戊烷
四、胺的化学性质
碱性与成盐
A：碱 性：
季铵碱 ＞ 脂肪胺 ＞ NH3 ＞ 芳香胺
H
H
N
H
H
：
R — NH2
+ H2O
R — NH3
+
+ OH—
：
p -π共轭体系的形成,使胺基上的N的电子云向苯环离域化,电子云的密度降低，接受H + 的能力下降 .碱性降低。
有机化学之胺类化合物教学案例
CH3
N+ ph C2H5 CH2=CHCH2
• 芳香胺
NH 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。
2. 胺的化学性质 1) 碱性 胺和氨相似，具有碱性，能与大多数酸作用成盐。
RN2 H+H C l RN2 H+H O SO 3H
•气态时，仅有烷基的供电子效应，烷基越多，供电子效应越大。 •在水溶液中，碱性的强弱决定于电子效应、溶剂化效应等。 溶剂化效应——铵正离子与水的溶剂化作用（胺的氮原子上的氢与水形成氢 键的作用）。胺的氮原子上的氢越多，溶剂化作用越大，铵正离子越稳定， 胺的碱性越强。
HO H 2
C H 3
C H 3
C H 3N +HO H 2>C H 3 N +HO H 2>C H 3N +HO H 2
3) 烷基化 氨或胺与卤代烃作用
1 胺分子中的氮原子上有弧对电子，可作为亲核试剂与卤 代烃发生SN2反应。
C H 3 C H 2 IN H 3 C H 3 C H 2 N H 3 + I C H 3 C H 2 N H 3 + I - N H 3 C H 3 C H 2 N H 2N H 4 I
C H 3 C H 2 N H 2C H 3 C H 2 I( C H 3 C H 2 ) 2 N H 2 + I - ( C H 3 C H 2 ) 2 N H N H 4 I
HO H 2
HO H 2
C H 3
C、芳香胺的碱性比氨弱，不能用石蕊试纸检验，强弱与芳环上取代基的性 质有关。苯环上连供电子基时，碱性略有增强；连有吸电子基时，碱性则降
药用有机化学试题(第九章：含氮化合物(胺类)附答案 )
第九章：含氮化合物（胺类）223.下列化合物中，低温下能生成稳定重氮盐的是？[1分]A苄胺B苯胺CN-甲基苯胺DN-甲基苄胺参考答案：B224.下列化合物中，沸点最高的是？[1分]A乙酸B乙胺C二乙胺D乙醇参考答案：A225.下列化合物中碱性最强的是？[1分]A NH3B CH3NH2C C 6H5CH2NH2D CH3NHCH3参考答案：D226.的正确名称为？[1分] A苯乙胺B乙苯胺CN-苯基乙胺DN-乙基苯胺参考答案：D227.下列化合物属于芳香胺的是？[1分]ABCD参考答案：B228.能与乙酰氯发生酰化反应的胺是？[1分]A异丙胺B二乙丙胺CN,N-二甲基苯胺D甲乙丙胺参考答案：A229.下列化合物中，沸点最高的是？[1分]A CH3NH2B CH3CH2CH2NH2 C(CH3)3N D CH3NHCH2CH3参考答案：B230.关于苯胺性质的叙述错误的是？[1分]A易被空气中氧气氧化B能与盐酸所用生成季铵盐C能与羧酸反应生成酰胺D 能与溴水反应生成白色沉淀参考答案：B231.与亚硝酸反应可放出氮气的是？[1分]ACH3NH2BCH3NHCH3C(CH3)3NDCH3NHCH2CH3参考答案：A232.与NaNO2和盐酸反应，能生成黄色油状物的是？[1分]AC6H5NH2BCH3CH2NH2CCH3NHCH2CH3D(CH3)3N参考答案：C233.芳香胺的碱性一般较脂肪胺弱。
[1分]参考答案：T234.在实验室合成乙酰苯胺时，可采用苯胺和乙酸进行制备。
[1分]参考答案：T235.所有的胺及其衍生物均呈碱性。
[1分]参考答案：F236.胺的碱性取决于氮原子上电子云密度，电子云密度越大，碱性越强。
[1分]参考答案：T237.胺的盐类属于离子型化合物，具有强酸性。
[1分]参考答案：T238.利用伯、仲、叔胺与HNO2的不同反应性能，可以鉴别伯、仲、叔胺。
[1分]参考答案：T239.胺可与不溶于水的中性或酸性物质分离，是由于胺具有碱性。
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。
大学有机化学 第13章_胺及其衍生物
(CH3)2NH源自CH3NH2(CH3)3N
3.29
3.36
4.4
N H
pKb 2.88
(CH3CH2)2NH
(CH3CH2)3N
CH3CH2NH2
3.06
RNH2 + H2O
3.25
RNH3+ + OH-
3.36
13 .3 胺类化合物的化学性质
芳香胺的碱性强弱与芳环上取代基的性质有关。
CH3 NH2 > NH2 > O2N NH2
RNH2 —————> N2
重氮化反应
CH3CH2CH2NH2 1o胺 NaNO2 HCl
NaNO2+HCl
+ H2O + 混合物
CH3CH2CH2N+ NCl重氮盐
CH3CH2CH2++Cl- + N2 醇、烯、卤代烃等
13 .3 胺类化合物的化学性质
NH2
氯化重氮苯 (重氮盐)
NaNO2 , HCl
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。 综合多种因素，各类胺碱性强弱的大致排列顺序为: 季铵碱(强碱) >>脂肪胺 ( 2o >1o >3o ) > NH3 >> 芳香胺
13 .3 胺类化合物的化学性质
13.3.2
CH3 N H
NaNO2 HCl
CH3 N NO
N-甲基-N-亚硝基苯胺
H2O
芳香胺的 N- 亚硝基化合物 在酸性条件下会立即发生重 排，生成对亚硝基化合物。
ON
H+ CH3 N H
3.29
3.36
4.4
N H
pKb 2.88
(CH3CH2)2NH
(CH3CH2)3N
CH3CH2NH2
3.06
RNH2 + H2O
3.25
RNH3+ + OH-
3.36
13 .3 胺类化合物的化学性质
芳香胺的碱性强弱与芳环上取代基的性质有关。
CH3 NH2 > NH2 > O2N NH2
RNH2 —————> N2
重氮化反应
CH3CH2CH2NH2 1o胺 NaNO2 HCl
NaNO2+HCl
+ H2O + 混合物
CH3CH2CH2N+ NCl重氮盐
CH3CH2CH2++Cl- + N2 醇、烯、卤代烃等
13 .3 胺类化合物的化学性质
NH2
氯化重氮苯 (重氮盐)
NaNO2 , HCl
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。 综合多种因素，各类胺碱性强弱的大致排列顺序为: 季铵碱(强碱) >>脂肪胺 ( 2o >1o >3o ) > NH3 >> 芳香胺
13 .3 胺类化合物的化学性质
13.3.2
CH3 N H
NaNO2 HCl
CH3 N NO
N-甲基-N-亚硝基苯胺
H2O
芳香胺的 N- 亚硝基化合物 在酸性条件下会立即发生重 排，生成对亚硝基化合物。
ON
H+ CH3 N H
胺类化合物第一组-精选文档43页
RNH2 (Ar)
R'COCl or (R'CO)2O
RNHCOR'
R2NH
R'COCl
R2NCOR'
NHCH3 CH3COCl
R3N (Ar)3N
R'COCl2 or (R'CO)2O
NCOCH3 CH3
芳胺的特性反应 • 氧化反应
芳胺很容易氧化，例如，新的纯苯胺是无色的，但暴 露在空气中很快就变成黄色然后变成红棕色。用氧化剂 处理苯胺时，生成复杂的混合物。在一定的条件下，苯 胺的氧化产物主要是对苯
广泛。它在农业上用作高效固体氮肥，也是有机合成的 重要原料。用于合成药物、塑料等。尿素本身也是药物， 对降低脑颅内压和眼内压有显著疗效。 尿素具有酰胺的
结构，有酰胺的一般化学性质。但因两个氨基连在一个 羰基上，所以它又表现出某些特殊的性质。
（2）丙二酰脲 尿素与酰氯、酸酐或酯作用，则生成相应的酰脲。例如， 尿素与丙二酰氯反应生成丙二酰脲。 丙二酰脲是无色晶体，
上述重氮基被其他基团取代的反应，可用来制备一 般不能用直接方法来制取的化合物。
例1， 从甲苯制间溴甲苯，即不能用甲苯直接溴化 ，也不能用溴苯直接甲基化，只能用见解方法制取。
例2，制备1,3,5-三溴苯。 例3，由硝基苯制备2,6-二溴苯甲酸
NO2 Fe
NH2 (CH3CO)2O
NHCOCH3 HNO3
• 从形溶成剂氢效键应少和，空与间H+位结阻合效形应成看铵：离N子上后取，代溶基剂多化，稳与定H作2O 用弱，碱性减弱。
• N上的取代基多了，空间障碍就不利于N接受H+——碱 性减弱。
• 具体的胺的碱性是这两种相反因素协同作用的结果， 一级胺与三级胺哪个碱性强，要看是什么烃基，不同 的烃基得出的次序可能不同。
有机化学之胺类化合物-文档资料
C H 3 N H C 5 2
+
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
+
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
有机化学15章-胺类化合物
+ KOH
nd
Cl NO2 + OHCl
若硝基的邻位，对位 有吸电子基时，亲核 取代反应易发生
N2O
NO2 Cl
NO2
NO2
一、芳香族硝基化合物
(4) 硝基对其邻、对位取代基的影响
硝基吸电子的共轭和诱导效应对其邻、对位存在的取代基产生显著 的影响，对间位上的取代基影响较小。
OH OH NO2 NO2 OH NO2 O2N NO2 OH NO2
二、胺
(2) 烃基化反应
胺是一种亲核试剂，能与卤代烷（伯卤代烷）或具有活泼卤原子
的芳卤化合物发生亲核取代反应，在胺的氮原子上引入烃基，称 为烃基化反应
NH2 +
CH2Cl
NaHCO3
CH2NH
NH2 +
OH
ZnCl2
NH
二、胺
(3) 酰基化
伯胺、仲胺氮原子上含有可被取代的氢原子，当与酰基化剂
（酰氯、酸酐）反应时，则发生酰化反应，分别得到 N—
CH3 N H5C2 Ph CH2CH CH2 Ph H2C CHCH2
CH3 N C2H5
S-
R-
二、胺
芳胺
具有较多p成份 140pm .. N H 142.5O H N介于sp2～sp3杂化之间
芳胺中存在P, π 共轭
电子云向环上共轭转移
N原子的碱性和亲核性都大大降低 芳环上的亲电取代活性增强(特别是o、p-位)
O
Br NO 2
NO 2 浓 发烟 HNO 3 ， H2SO4
95
O
C NO 2
NO2
发烟 H2SO4
110
O
C
SO3H