有机化学含氮和含磷有机化合物
有机化学课件——Chapter 11 含氮和含磷有机化合物
C6H5NH3+ · Cl氯化苯铵
(C2H5NH3+)2 · SO42硫酸二乙铵
(CH3)3N+CH2C6H5 · Br- [(C2H5)2NH2+]2 · SO42溴化三甲基苄铵 硫酸二(二乙铵)
??? ???
C4H9N+ · OH四丁基氢氧化铵
有机化学课件
(C2H5)2NH2+ · HSO4硫酸氢二乙铵
有机化学课件 22 第11章 含氮和含磷有机化合物
一、胺的碱性
N上的未共用电子对能接受一个质子，能与大多数的无机酸成 盐，所以胺具有碱性.
R
NH2 + HCl
R
+NH Cl 3
碱性强弱顺序: 脂肪胺 > NH3 > 芳香胺 pKb 3—4.5 4.75 9—10
在脂肪胺中: RNH2 < R2NH > R3N 一级 二级 三级
Na+
(2) 与羰基化合物缩合
CH3 NO2
-
CH2 NO2
O + R C R'(H)
H2O
OH R C CH2NO2 R'(H)
有机化学课件
10
第11章 含氮和含磷有机化合物
五、硝基对芳环的影响
硝基是强吸电子基, 当其与苯环直接相连时, 使芳环上的亲电取代 反应活性降低, 以致不能进行(如F-C反应). 但在卤代芳烃卤原子(如-Cl)的邻、对位引入-NO2时，卤原子的 反应活性增加，易于发生亲核取代反应.
有机化学课件 25 第11章 含氮和含磷有机化合物
二、胺的酸性
伯、仲胺中N-H键可以电离.
R2NH
R 2N - + H +
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
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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）
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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）
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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
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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。
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39 39
磺胺 （对氨基苯磺酰胺）
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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。
？
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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）。
有机化学
+ I (CH3CH2)4N
碘化四乙铵
(CH3CH2)3N OH CH3
氢氧化甲基三乙铵
+
练习题
NHCH3
[ (CH3)2N(C 2H5)2] I
+
N－甲基苯胺
NH2
碘化二甲基二乙基铵
CH3CHCHCH2CH3 CH3
3－甲基－2－氨基戊烷
二．胺的物理性质（自学）
三．胺的化学性质 胺的分子结构
●●
4.与亚硝酸反应 脂肪族伯胺
R NH2 NaNO2 HCl
0-5℃醇、烯、卤代烃
N2
放出的氮气是定量的，可用于氨基的定量分析 。
芳香族伯胺
Ar NH2
0
NaNO2 HCl
。 5C
[Ar
N N]Cl
H2O
NaCl
芳香胺重氮盐 低温稳定，室温分解成酚和氮气
仲胺与亚硝酸反应
R2NH NaNO2 HCl R2N N O （黄色油状）
重氮化反应应用
可以制备一些不能用直接方法制备的化合物
NO2 浓HNO3 浓 H2SO4 N2+ClNaNO2 HCl
0 5。 C
NH2 Fe HCl
NH2 Br2 H2O Br Br Br
Br Br
Br
H3PO2
Br Br
Br
（2）偶联反应
重氮盐与芳香叔胺类或酚类化合物在弱碱性、中性或弱 酸性溶液中发生反应，生成偶氮化合物，称为偶联（偶合） 反应。
CH3 N CH2CH3
N
CH2CH3
Cl
N－甲基－N－乙基环戊胺 H2NCH2CH2 CH2 CH2 NH2 1,4-丁二胺（腐胺）
N－甲基－N－乙基－4－氯苯胺 CH3CH2NHCH2CH2CH3 乙、丙胺
含氮和含磷有机化合物
第十章含氮和含磷有机化合物I学习要求1.熟悉伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇和伯、仲、叔卤代烃的区别。
2.掌握胺、酰胺、硝基化合物、重氮盐和偶氮化合物的命名。
3.熟悉氨、脂肪胺及芳香胺的结构。
掌握氨、胺和铵的区别以及磷和膦的区别4.熟练掌握胺、酰胺、硝基化合物和重氮盐的化学性质及胺的分离提纯方法。
5.掌握氨基的保护及在合成中的应用。
II内容提要一. 胺的定义、分类和命名(略)应当注意伯、仲、叔醇指的是羟基分别与伯、仲、叔碳原子相连的醇，而伯、仲、叔胺指的是氮原子与一个、两个、三个烃基相连的胺，与氮原子所连碳的种类无关。
如(CH3)3COH是叔醇，而(CH3)3CNH2是伯胺。
二. 胺的性质1.碱性：在水溶液中，胺的碱性强弱顺序为：脂肪胺>氨>芳香胺。
脂肪胺在气相或非水溶液中的碱性与电子效应结果相一致：叔胺〉仲胺〉伯胺。
脂肪胺在水溶液中的碱性受多种因素影响，一般情况下，仲胺表现出较强的碱性。
就甲胺、二甲胺、三甲胺来说，其碱性强弱顺序为：二甲胺〉甲胺〉三甲胺。
芳香胺的碱性强弱顺序与电子效应、溶剂效应、位阻效应相一致。
即苯胺〉二苯胺>三苯胺。
2.烷基化反应：1)RX1)RXRX -AgO+_RNHRNHRN"22)OH-22)OH-37'」"H2O43.酰基化反应：汽RNH2I RCCl—RNHCR严R2NH+R'CCl—R2N-C-R'酰胺是结晶固体，可通过测熔点确定原来的胺，叔胺无此反应，可用于定性鉴定伯胺和仲胺，也可用于叔胺与伯胺和仲胺的分离。
酰胺在酸碱催化下水解得到原来的胺，可用酰基化反应保护氨基。
如：[O] NHCOCH3H_OOH-NHCOCH3H3NH2 CH3COCl-H3 OOH OOHNH2I24.磺酰化反应：RNH 2+匚-SO 2C1R 2NH 0~SO 2C^JNaOHN -RNa +（溶于NaOH 溶液）R 3N +.__SO 2C1该反应可用于鉴别和分离伯、仲、叔胺。
有机化学(第二版)答案__赵建庄
另一组答案为： A.
B. H3C CH2 CH2 CH2Br
C. H3C CH 2 CH CH2
10.
氧化后得到的
对称二酮为：
11.
反应式如下：
12. 透视式
纽曼式
第五章 卤代烃习题参考答案
1. (1) 2-甲基-4-氯戊烷 (3) 4-溴-1-环己烯 (5) 2-氯-4-溴甲苯
(2) 2-氯-2-己烯-4-炔 (4) 苄溴(溴化苄，苯溴甲烷) (6) 3,6-二氯-2-甲萘
H+ -H2O
H3C C CH CH 2 CH3 CH3
+ (1) O3
(2) Zn, H2O H3C CH 2 CHO
O H3C C CH3
丙醛可发生银镜反应，丙酮可发生碘仿反应。
第十章 羧酸、羧酸衍生物和取代酸 参考答案
1. (1) 3-甲基丁酸
(2) 3-乙基-3-丁烯酸
(3) 2,3-环氧丁酸
(4) 1,3-（间）苯二甲酸
(5) 2,4-二氯苯氧乙酸
(6) 反-1,2-环丙二甲酸
(7) 4-甲基-2,4-戊二烯酸
(8) 2-甲基丁酸
(9) 3-（间）甲基苯甲酰溴 (10) 乙酸对甲基苯酯
(11) N-甲基-N-乙基甲酰胺 (12) 乙丙酐
(13) 二乙酸乙二酯
(14) γ –丁内酯
(15) 2-甲基-3-丁酮酸
2.
3. (1)
(2)
(3)
(4)
(5)
4. (1)
(2)
5. (1)
+ CH3I
(2)
O
(3)
(4) 2 H3C C CH3
(5)
(6)
，
环磷酰胺的化学结构
环磷酰胺的化学结构
环磷酰胺是一种重要的有机化合物，其化学结构包含磷和氮元素。
具体来说，
环磷酰胺是通过磷酸和胺类化合物之间的缩合反应得到的环状产物。
它的分子结构通常表现为一个含氮的环与一个含磷的环相连，形成一个磷-氮键连接的环状结构。
环磷酰胺的化学结构使其具有许多重要的化学性质和应用。
首先，磷-氮键的
存在赋予环磷酰胺较高的反应活性，使其在有机合成中被广泛应用。
环磷酰胺可以通过开环反应生成氮化合物或磷酸酯，从而参与到各种有机合成反应中。
其次，环磷酰胺还具有较好的溶解性和稳定性，使其成为许多聚合物和胶体材料的重要组成部分。
另外，环磷酰胺还被广泛用作农药、医药和功能材料的中间体。
例如，环磷酰
胺可以被用作杀虫剂的原料，通过改变其侧链结构可以调控其杀虫活性和环境友好性。
在医药领域，环磷酰胺及其衍生物被用作抗肿瘤药物、抗生素和抗病毒药物的合成中间体，具有重要的药理活性。
此外，环磷酰胺还可以作为材料表面改性剂、离子交换树脂的功能单体等领域的重要应用。
总的来说，环磷酰胺的化学结构和性质决定了其在有机合成、聚合物材料、医
药和功能材料领域的重要应用。
随着研究的深入，环磷酰胺的化学结构和功能还有待进一步挖掘和应用，为更多领域的发展提供新的可能性。
大学有机化学含氮和含磷有机化合物
磷酸酐
具有酸酐的性质，易水解， 可发生酯交换反应。
04 含氮和含磷有机化合物的 反应机理
亲核反应与亲电反应
亲核反应
亲核试剂进攻带正电荷或电子密度较高的中心，形成稳定的 负离子中间体。例如，胺的烷基化反应中，醇进攻胺的N原 子，形成负离子中间体。
亲电反应
亲电试剂进攻带负电荷或电子密度较低的中心，形成稳定的 正离子中间体。例如，硝基化合物的取代反应中，亲电试剂 进攻硝基的碳原子，形成正离子中间体。
大学有机化学：含氮和含磷有机化 合物
目 录
• 引言 • 含氮有机化合物 • 含磷有机化合物 • 含氮和含磷有机化合物的反应机理 • 含氮和含磷有机化合物的生物活性与药物设计 • 结论
01 引言
主题简介
含氮和含磷有机化合物是大学有机化 学中一个重要的研究领域，主要涉及 氮和磷元素在有机分子中的存在形式 、性质、合成和反应机制。
腈的合成
通过烃基与氰化物的反应或重氮化反应制备。
代表性化合物与性质
010203 Nhomakorabea苯胺
无色油状液体，有强烈气 味，能溶于水，有毒，是 制造染料、药物等的原料。
硝基苯
无色至淡黄色晶体，有苦 杏仁气味，有毒，是制造 炸药、染料等的原料。
丙烯腈
无色液体，有刺激性气味， 易聚合，是制造合成纤维、 合成橡胶的原料。
建议四
加强跨学科合作。含氮和含磷有机化合物的研究涉及化学 、生物学、医学等多个领域，加强跨学科合作有助于推动 研究的深入发展，实现创新突破。
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03
这类抗生素主要通过抑制细菌DNA复制和蛋白质合成发挥抗菌
作用，如四环素和强力霉素等。
V707-有机化学-第7讲 习题及问题及参考答案
第七讲 有机含氮化合物和含磷化合物习题p377. 练习题11.13（2） p414. 练习题13.4p425. 练习题13.11（5） 练习题13.12（2） p433. 练习题13.15（2）p449 练习题14.1（2） 练习题14.2（1）（4）（5）（6） p455 练习题14.6（1） p456 练习题14.8p460 练习题14.11（2）（4） p471 练习题14.14（1） p480 练习题14.17（2） p384~386. 习题1.（3）（7）（8）2.3.（1）（4） 10.（4） p440~443. 习题1.（1）（4）（5）（6）（8）（12）2.（6）（7）（8）（11）（16） 6.（4） 7. 9. p481~484 习题 1.（5）（6） 2.（1）（2）（4）（9）3.（2）（3）（11）（13） 9.（1） 10. 12.补充题1．写出下列化合物的结构式：（1）乙酰苯胺 （2）邻-甲基苄胺 （3）氢氧化四甲铵 （4）三苯基膦 （5）4-甲基-2-羟基偶氮苯 （6）碘化三甲基乙基铵 2．排出下列各组化合物的碱性由强到弱的顺序： （1）乙胺、二乙胺、乙酰胺、氢氧化四乙铵； （2）二苯胺、苯胺、邻-苯二甲酰亚胺、苄胺； （3）对-甲苯胺、苯胺、对-硝基苯胺 3．完成下列反应( )( )34H 2NOCH CH 3NHCH 2CH 32~4．用简便的化学方法鉴别下列化合物：N -甲基苯胺、邻-甲苯胺、N,N -二甲基苯胺、环己胺 5．请将下列反应过程中空缺的试剂和产物补充完整。
磺胺类药物基本骨架的合成途径如下：NH 2NHCOCH3ClSO 2OHNHCOCH3SO 2ClNH 32-(1) (CH 3CH 2)3N + HBr (2)H 3CH 2C NH 20~5℃6．某化合物D分子式为C5H13N，具有旋光性。
与亚硝酸钠的硫酸溶液反应得到化合物E（C5H12O）。
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R'2NCOR + HCl
不反应
SO2NHR
NaOH SO2N-Na+ R
SO2Cl + RNH2
SO2Cl + R2NH
SO2NR2
SO2Cl + R3N
不反应
这个方法既可分离又可鉴别伯、仲、叔胺，
该反应称为兴斯堡反应
4、胺与亚硝酸的反应
（1）伯胺的反应 脂肪族伯胺 NaNO2 + (RN HNO RNH2 + N)Cl 2
138℃
89.3℃
93.5℃
四、 胺的化学性质
1、胺的碱性
+ RNH2 + H Cl
RN H3Cl
RN H3 +
+
+
-
RNH2 + H2O
OH
-
RN H3Cl + NaOH
+
-
RNH2 + NaCl + H2O
结构对碱性的影响： 诱导效应
R3N > R 2NH > RNH 2
共轭效应 空间效应
NH2 < NH3
N(C 2H5)2 CH3CH-CH2-CH-CH3 CH3
2-甲基-4-(N,N-二乙氨基)戊烷
4-氨基-2-甲基戊烷
◇季铵类化合物
(CH3CH2)4N+Cl氯化四乙胺 季铵盐）
CH3 + CH3CH2N CH3OH CH3
+(CH3)2NH2 OOCCH3
氢氧化三甲乙铵（季铵碱）
CH3 H 3C N CH3 CH2CH2OH + OH -
乙酸二甲铵 （二甲胺乙酸盐）
氢氧化-三甲基 （2-羟乙基）-铵
二、 胺的结构
胺与氨的结构相似，氮原子是ＳＰ3不等性杂化
H H
N H
H H
N CH3
CH3 H3C
N CH3
N
H H
NH2
三、胺的物理性质
状态和气味：低级胺为气体或易挥发的液体， 有与氨相似的气味；高级胺为固体，近乎无味； 二甲胺和三甲胺有鱼腥味。 溶解度：胺与水能形成氢键，因此低级胺较易 溶于水；随着碳原子数的增加胺在水中的溶解性 逐渐下降。
HCl
重氮盐
H2O
ROH + N2
+ HCl
芳香族
NH2 + HNO2 0~5℃
(NaNO2 +HCl)
N+ NCl- + NaCl + H2O
（2）.仲胺的反应： 脂肪族： R2NH + HO-NO 芳香族
NHCH3
(NaNO2 +HCl)
R2N-NO
黄色油状
N-亚硝基化合物
NCH3 黄色油状 NO
第二节 重氮盐和偶氮化合物 一 放氮反应 二 保留氮的反应 第三节 硝基化合物 一 硝基化合物的结构 二 硝基化合物的物理性质 三 硝基化合物的化学性质 第四节 含磷有机化合物
学习要求：
1.掌握胺的分类、命名及区别伯、仲、叔胺方法 2.熟练掌握胺、酰胺的化学性质 3.掌握重氮盐的反应和偶合反应在有机合成中的 应用。 4.掌握一些其他含氮化合物的重要性质 5.了解季铵盐和季铵碱的特性
(CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N > NH3 > NH2 > ( )2NH > ( )3N
pKb 3.27
3.35
4.22
4.75
9.28
12.8
15
NH2 G
NH2 a OCH3 b
给电子基碱性增强 吸电子基碱性减弱
比较下列化合物碱性：
NH2 c CH3 Cl NH2 d NO2 NH2 e NH2
a>b >e>c>d
R4N Cl
+
-
Ag2O H2O
R4N+OH- + AgCl
季铵碱的碱性可与KOH 、NaOH相比。 2、烷基化反应
RX + NH3
RNH2 RX R2NH
RNH2 + HX
RX
R3N
RX
R4N X
+ -
3、酰基化反应
RCOCl + R'NH2
R'NHCOR + HCl
RCOCl + R' 2NH
第十章 含氮有机化合物
有机含氮化合物的种类很多，范围也很广，它们的结 构特征是含有碳氮键(C—N、C=N、C≡N)，有的还含有 N—N、N=N、N≡N、 N—O、N=O 及N—H键等。
RNH2 , R 2NH , R 3N
RCONH2
酰胺
RCN
胺 RNH-NH2
肼
腈
R-N=N-R
偶氮化合物
RNO2
HO-NO
(NaNO2 +HCl)
NCH3 NO
H+ ON
NHCH3 兰绿色
对亚硝基-N-甲基苯胺
（3） 叔胺
R3N + HNO 2
(NaNO2 +HCl)
R3N+HNO2-
N(CH3)2
HO-NO
(NaNO2 +HCl)
ON
N(CH3)2 绿色
对亚硝基 -N,N-二甲基苯胺
5、芳香胺的特殊反应 （1）氧化反应
硝基化合物
第一节
一、胺的分类及命名
胺
1.胺的分类 根据胺中烃基种类的不同，可分为： 脂肪族胺 芳香族胺
NH2 苯胺
混合胺
NHCH3 N-甲基苯胺
CH3CH2NH2 乙胺
根据分子中氨基的数目分为: 一元胺、二元胺、 多元胺。 NH2CH2CH2NH2 CH3NH2
甲胺（一元胺）
乙二胺（二元胺）
根据氮原子连结烃基的数目分为：伯胺、仲胺、 叔胺和季铵化合物
沸点：伯胺和仲胺分子间可形成氢键，但比
醇分子间的氢键要弱，所以分子量与醇相近的伯胺 它的沸点与分子量相近的烃相近。
CH3(CH2)4NH2 CH3(CH2)3CH2OH (CH3CH2)3N (CH3CH2)3CH
、仲胺的沸点要低于醇。叔胺分子间不能形成氢键，
分子量 87
88
101
100
沸点104.4℃
R3N < R2NH < RNH2 NH2 < NH3
同诱导效应相反
同共轭效应一致
溶剂化效应
R H N H H O H2 O H2 O H2 ＞ R R N H H O H2 O H2 ＞ R R N R H O H2
共轭酸稳定性好，酸性弱，碱性强。
1°胺＞2°胺＞3°胺
综合各种因素，各种胺的碱性强弱顺序如下：
NH2 KMnO4+H2SO4
CH 3NH2 (CH 3)2NH (CH 3)3N (CH 3)4N+Cl 氯化四甲胺 （季铵盐）
甲胺 （伯胺）
二甲胺 （仲胺）
三甲胺 （叔胺）
2、命名
◇简单的胺可根据其烃基来命名，即在胺字前写
出烃基的数目及名称
(CH3CH2)2NH
N CH3 CH2CH3
CH 3NHC2H5
二乙胺
N-甲基-N-乙基环丙胺
乙醇胺
甲乙胺
NH2CH2CH2OH
◇N原子上同时连有脂烃基和芳烃基时，以芳胺为母体，
并在脂烃基前冠以“N”字。
N（ CH3）2
H3C N CH(CH3)2 NO2
CH3
N,N-二甲基对甲苯胺
N-甲基-N-异丙基 邻硝基苯胺
◇复杂的胺
以烃作母体氨基作为取代基来命名
CH3 NH2 CH3CHCH2CHCH3