第十二章胺重氮等含氮化合物
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c12 含氮化合物

正 丙 胺 ( 伯 ) 甲乙胺(仲) 三甲胺(叔) 沸点(℃) 49 35 3
⒉ 水溶性:低级易溶于水,随烃基的增大,水溶解度降低。 ⒊ 气味:有氨的刺激性气味及腥臭味。 ⒋ 毒性:芳胺的毒性很大 ⒌ 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。 ⒍ 芳胺是高沸点液体或低熔点固体
0.122 2 nm
O R N O 或 R N
=
O O
:
O R O
R N
0.122 nm
N O
+
O R
N O
+
O
五 化学性质
1 还原
硝基很容易被还原。还原一般经历以下过程
RNO 2
NO2
+
3H2
NO
Ni
RNH2
+
2H2O
NH2
NHO H
亚硝基苯
N-羟基苯胺 (苯基羟胺)
因此,其还原产物因反应条件不同而异。
CH3CH2NHCH3 N CH3 CH3
CH3 H3C C CH3 OH
伯胺
叔醇
二 结构
最外层电子sp3杂化,一对未共用电子对占据一个杂化轨道,三个 未成对的电子各占据一个杂化轨道。
..
N CH3 H H
⒈ 结构特征: ① 形状为锥形
② 具有孤对电子是亲核试剂
③ 若N原子上连有三个不同基团,是手性分子, 理论上应存在对映体。
+ R4N Cl
+
AgOH
R4N OH
+
+ AgCl
季铵碱
2烷基化 胺和卤代烃反应,脱掉一分子卤化氢
CH3CH2NH2
伯胺
+
第十二章胺、重氮等含氮化合物

R3NR' X
季铵盐:离子,易溶于水相;多碳,易溶于有机相。 季铵盐可将水相中的负离子带入有机相,起到相转移催化的作用。 Phase Transfer Catalysis (PTC)
R-L + M Nu Q X
R-X NaCN 有机相 水相
R-Nu + M L
有机相 R-L1 + Q Nu
R-Nu + Q L
N CH3
70%
托品酮
O (天然产物)
8
四.不饱和胺——烯胺
RNH2 +
CC O H
C C NHR H OH
C C NR
C C NHR
H 伯胺的亚胺比烯胺稳定。
仲胺的烯胺 C C NR2 像烯醇醚,较稳定,为重要中间体。
历程:
CC O H H
C C OH H
R2NH
C C NHR2 H OH
C C NR2 H OH2
RCH2NH2
RR'C=NOH
Na/EtOH or LiAlH4
RR'CHNH2
(3)醛酮还原胺化
R
C R'
O
+ R2NH2
R C NR2
H2/Ni
R'
R CHNHR2
R'
CH3COCH3 + CH3CH2CH2NH2 H2/Ni
(CH3)2CHNHCH2CH2CH3
PhCHO NH3 H2/Ni
PhCH2NH2
CH3COCH3 + HCHO + (CH3)2NH
1. H 2. OH
CH3COCH2CH2N(CH3)2 66-75%
《有机化学》第十二章有机含氮化合物

(电子效应的影响)
:
:
:
:
:
2. 芳胺
NH3 >
NH2
N
H H
综上所述: 脂肪胺 > NH3 > 芳香胺>酰胺
NH2 >
NH
>
N
pkb 9.30
13.80
近乎中性
取代芳胺的碱性:
取代基对芳胺碱性的影响,与其对酚的酸性的影响刚好相反。
在芳胺分子中,当取代基处于氨基的对位或间位时, 给电子基团使碱性↑,而吸电子基团使碱性↓。且取代基 在对位时影响更显著。如:
RNH2 1°
R2NH 2°
R3N 3°
§12-1-2胺的制备方法 1. 氨或胺的烃基化 亲核试剂:NH3、RNH2(以1°胺为宜)。 烃基化试剂:卤代烃
RX + NH3
RNH3+X NH3 RNH2 + NH4+X
2. 腈和酰胺的还原
O
=
CH3
N C6H5
C
CH3
LiAlH4, 醚
CH3
N C6H5
的卤代烃还要高。 (2) 溶解性 硝基化合物的相对密度都大于1,不溶于水。硝基化
合物不仅溶于有机溶剂,而且还溶于浓硫酸。
(3) 多硝基化合物受热易分解而发生爆炸,如:TNT 炸药、2,4,6-三硝基苯酚(俗称:苦味酸)。
但有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气,而被 用作香水、香皂和化妆品的定香剂。如:
硝基中,氮原子和两个氧原子上的p轨道相互重叠, 形成包括O、N、O三个原子在内的共轭体系:
O RN
O
或
R N =O
O
:
由于键长的平均化,硝基中的两个氧原子是等同的
2、 物理性质 (1) b.p: 因-NO2是一个强极性基团,因此硝基化合物具有较
胺

第十二章 胺和生物碱 第一节 胺(一、分类和命名)
1. 简单胺的命名
“烃基名”+“胺”
(按“优先基团后列出”原则排列烃基 ) 按 优先基团后列出”
CH3NH2
甲胺
methylamine
(CH3)2CHNHCH3
甲基异丙基胺
isopropylmethylamine
-NH2
环戊胺
cyclopentylamine
(2) 分离、鉴定 分离、 (3) 保护氨基
第十二章 胺和生物碱 第一节 胺(一、分类和命名)
3. 结构复杂的胺的命名 –系统命名法 系统命名法
氨基做取代基,烃或其他官能团为母体。 氨基做取代基,烃或其他官能团为母体。
CH3CHCH2CHCH3 NH2 CH3
2-甲基 氨基戊烷 甲基-4-氨基戊烷 甲基
2-amino-4-methylpentane
(CH3CH2)3N
CH3CH2CHCH2CHCH3 NH2 NH2
NH2
三乙胺
triethylamine
2,4-己二胺 己二胺
2,4-hexanediamine
2-萘胺 β-萘胺 萘胺, 萘胺 萘胺
2-naphthylamine
第十二章 胺和生物碱 第一节 胺(一、分类和命名)
2. N上连有脂肪烃基的芳香仲、叔胺的命名 上连有脂肪烃基的芳香仲、 上连有脂肪烃基的芳香仲
+
CH3CH2-N-CH(CH3)2 Cl CH3
季铵盐
胆碱 (季铵碱 季铵碱) 季铵碱
如果NH4+中4个H原子没有完全被烃基取代, 原子没有完全被烃基取代, 如果 个 原子没有完全被烃基取代 则不属于季铵类化合物,而是胺的盐类。 则不属于季铵类化合物,而是胺的盐类。 CH3CH2NH3+ Cl- 或写为 CH3CH2NH2 · HCl 氯化乙铵 盐酸盐) 氯化乙铵(或:乙胺盐酸盐)——伯胺的盐 伯胺的盐
有机化学 第12章 含氮化合物

NH2 对氨基苯磺酸
4.命名芳胺时,当氮上同时连有芳基和脂肪烃基时, 应在芳胺名称前冠以N– ,明确取代基位置。
NHCH3 N(CH3)2 CH3 NCH2CH3
N-甲基苯胺
N,N-二甲基苯胺
N-甲基-N-乙基苯胺
5.氨基连在侧链上的芳胺,一般以脂肪胺为母体来 命名
CH2CH2NH2 2-苯乙胺
(二)氨与醇或酚反应
Al2O3 350~400℃,0.5MPa
CH3OH + NH3
CH3NH2 + (CH3)2NH + (CH3)3N + H2O
OH
+ NH3
(NH4)2SO3 150℃,0.6MPa
NH2
+ H2O
二、由还原反应制胺
(一)硝基化合物的还原 这是制备芳胺常用的方法。 (二)醛和酮的还原氨化 醛和酮与氨或胺反应后,再进行催化氢化,称为醛 和酮的还原氨化。
NH2 MnO2,H2SO4 ~10℃ O O
§12—4 季铵盐和季铵碱
一、季铵盐 叔胺与卤代烷反应,生成季铵盐。 季铵盐是无色晶体,溶于水,不溶于非极性
有机溶剂。 季铵盐的最重要用途是用作阳离子表面活性 剂和相转移催化剂
二、相转移催化剂
(一)含义ຫໍສະໝຸດ 当两种反应物互不相溶时,就 构成了两相。由于反应物之间不容易接触, 反应较难进行,甚至不发生反应。若加入一 种催化剂使反应物之一由原来所在的一相, 穿过两相之间的界面,转移到另一相中,使 两种反应物在均相中反应,则反应较易进行。 这种催化剂叫做相转移催化剂。
(三)与叔胺反应 脂肪族叔胺在强酸性条件下,与亚硝酸形成盐。芳 香族叔胺与亚硝酸反应,生成氨基对位取代的亚硝 基化合物(芳环上的亲电取代反应)。
第十二章含氮化合物ppt课件

N H
CH 3
+
HNO2
CH 3
叔胺
N CH 3
+
HNO2
NO
N
CH
3
N-亚硝基甲苯胺 (棕色油状)
NMe 2
对亚硝基-N,N-二甲基苯胺 (绿色叶片状)
NO
小结: ① ② ③ ④ ⑤
0℃时,有N2↑为脂肪伯胺。 有黄色油状物或固体,则为脂肪和芳香仲胺。 无可见的反应现象为脂肪叔胺。 0℃时无N2↑,而室温有N2↑,则为芳香伯胺。 有绿色叶片状固体为芳香叔胺。 #
NH 2
Br2 Br Br + HBr
Br 白色↓
Br
Br
HNO3 Fe+HCl
H2SO4△
Br2 NaNO2H2SO4
0~5℃
H3PO2+H2O
TM
17
偶氮化合物中都含有—N=N—官能团。 偶氮化合物通式:R—N=N—R 、
Ar—N=N—R 或 Ar—N=N—
一A、r 芳香族重N盐的制备
NH2 + NaNO2+ 2HCl 0~5℃
NO 2
2-硝基丙烷
NO 2
NO 2
间二硝基苯
H3C
NO 2
对硝基甲苯
2
二、 性质
⒈ 物性
⑴ 硝基是一个强极性基,硝基化合物的偶极矩较大。 ⑵ 沸点比相应的卤代烃高。 ⑶ 多硝基化合物具有爆炸性。 ⑷ 液体硝基化合物是良好的有机溶剂。 ⑸ 有毒。 ⑹ 比重大于1。
⒉化性
⑴ 脂肪族硝基化合物
a. 互变异构和酸性
RC≡N(腈)、
RCONH2(酰胺)
C6H5NHNH2(苯肼)、NH2NH2(肼)…… #
有机化学:第12章 含氮化合物

R4N+X22:46:50
R4N+OH- + X-
Br CO2H + NH3 (1 mol)
NH2 CO2H OH-
NH3+ CO2-
65-70%
PhNH2 + PhCH2Cl
PhNHCH2Ph 96%
Et3N + PhCH2Cl
Et3N+CH2PhClTEBA Triethybenzylammonium chloridel
——3o胺、叔胺
22:46:50
胺的命名
四、芳香族仲胺、叔胺,基前以N-示区 别苯环的取代(P223)
22:46:50
[胺的分类之二:芳香胺、脂肪胺(P222)]
胺的命名
五、结构比较复杂的胺,将氨基为取代 基(P223)
22:46:50
六、二元胺的命名
——[胺的分类之三:一元胺、二元胺等(P222)]
H2NCH2CH2CH2CH2NH2: 1,4-丁二胺
(腐胺)
H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2:1,5-戊二胺
(尸胺) 腐胺、尸胺是肉腐烂时产生的,极臭、剧毒
(P224)
22:46:50
七、季铵类化合物的命名
——胺、铵(P222)
(季铵碱,碱性与KOH相当)
22:46:50 (俗名: 1227——杀菌剂)
22:46:50
胺的命名
原则:
一、简单胺按所含烃基命名(P223)
22:46:50
胺的命名
二、多个烃基时表示出烃基个数(P223)
[胺的分类之一:伯、仲、叔(P222)]
22:46:50
胺的命名
三、烃基不同时先列简单的(P223)
有机含氮化合物

37
(4) 偶联反应
定位:致活基团的对位;对位被占据,进入邻位
对-N,N-二甲氨基偶氮苯(黄色)
38
课后作业
3. 5. (2)、(5) 、(7) 7.
季铵碱的性质: (1)季铵碱是强碱,其碱性强度不氢氧化钠相当 (2)季铵碱受热后的变化
a. 分解为叔胺和醇
+
(CH3)3N
_ CH3 OH
(CH3)3N
+
CH3OH
30
b. 霍夫曼(Hofmann)消除:
当季铵碱中氮的β位有氢原子时,发生消除反应生成烯烃、叔胺和水。
CH 2 N CH2 CH CH 3 H CH3 R OH H3C N CH3 + CH2 CH R
G
亲电取代反应易进行 苯环易被氧化
14
1. 碱性
(1) 脂肪胺的碱性
液相中:
R2NH > RNH2> R3N >NH3
2°
1°
3°
(CH3)2NH > (CH3)3N > CH3NH2 > NH3
pKa: 10.73
10.65
9.78
9.24
15
(2) 芳香胺的碱性
脂肪胺 > NH3 > 芳香胺
氯化四甲铵
(CH3)4N+OH–
氢氧化四甲铵
氢氧化三甲基苄基铵
12
12.2.2 胺的结构
氨
甲胺
二甲胺
棱锥形结构,N原子为sp3杂化,一对未共用电子占据一个sp3轨道。
芳胺的分子结构:
13
12.2.3 胺的化学性质
碱性和亲核性:
烷基化、酰基化
NH2
易被氧化
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Hofmann产物 主要
+ CH3CH=CHCH2 33%
Zaitsev产物 次要
5
6.亲电取代
NR2 + E+
NR2 +
NR2 E
E
E+ = X+, NO2+, SO3, RCO+. 卤代,硝化,磺化,付-克。
三.胺的制备
1.氨或胺的烷基化
RNH2 + R'X 过量
RNHR' + RNH3 X
2.Gabriel 合成法
NK DMF
O NCH2Ph NH2NH2
O
O
NH2CH2Ph
3.还原法
含 C-N 化合物
(1)硝基化合物
PhNO2 Fe/HCl
PhNH2
H2N
NO2 Sn/HCl
H2N
NH2
6
(2)酰胺、腈和
O
RCNH2(R')
1. LiAlH4 2. H2O
RCH2NH2(R')
RCN 1. LiAlH4 2. H2O
CH3(CH2)3NH2
NaNO2 + HCl H2O
CH3(CH2)3-N N Cl
-N2
CH3CH2CH2CH2 H2O
CH3CH2CH2CH2OH + CH3CH2CHCH3
25%
13% OH
CH3CH2CH2CH2Cl + CH3CH2CHCH3 + CH3CH=CHCH3
5%
26% Cl
10%
-H2O
C C NR2 -H
C C NR2
H 亚胺正离子不稳定。
NH O
R
O
>
>
NH
NH
吗啉
R'2NH
R' R' N
R +
R' R' N
R
烃化:
.. C C NR2
RX
E
例:
O
NH
N
C C NR2
H3O
R
Br N
CCO R
O H3O
9
11.2.季铵盐及季铵碱 1.季铵盐及相转移催化
R3N + R'X
R2NH2 + X
R2NH + NH4
R2NH + RX R3NH + NH3 R3N + RX
RX: 1o > 2 o > 3o
得混合物,为避免,常过量一原料:
NH3(excess) + PhCH2Cl
PhCH2NH2
CH2NH2 + CH3I(excess)
CH2N(CH3)3 I
R3NH + X R3N + NH4
卡宾 氮宾(Nitrene,
氮烯)
RN=C=O H2O 异氰酸酯
OH RN=C
OH
O RNHC-OH 氨基甲酸
-CO2
RNH2
带着一对电子迁移。
例:
PhCONH2 Br2, OH
PhH2C H C CONH2
H3C
PhNH2 Br2, OH
PhH2C H C
H3C
NH2 构型保持
7
5.Mannich 反应
R1
R3
R5
N
R4
R6
_H
O R3
R1 R2
R4 R5 N
R6
另一分子醛酮常无α-氢,且羰基活性较高;
常用仲胺; 伯胺生成仲胺型β-氨基醛酮后,会继续发生 Mannich 反应。 羟醛缩合反应,烯醇进攻羰基,得β-羟基醛酮; Mannich 反应,烯醇进攻亚胺离子,得β-氨基醛酮。
β-氨基酮也称 Mannich 碱,为α,β-不饱和酮的前体。
1. PhCHO 2. H2/Ni
(PhCH2)2NH
4.Hofmann 重排
酰胺与次卤酸钠作用得伯胺的反应称 Hofmann 重排反应。
RCONH2 历程:
O RCNH2
-Br
Br2, OH RNH2
OH
O RCNH
Br2
O C
N.. ..
酰基氮宾
R
O RCNHBr
OH
O R C N Br
RR.2NC.....
烃化: n-C4H9Br + NaCN
TBAB 3hr
无
n-C4H9CN + NaBr 100% 2.3%
CH3CH2Br + PhCH2CN
NaOH / H2O TEBAC
PhCHCN CH2CH3
88%
+ OH
Cl
NaOH / H2O TEBAC
O H 88%
氧化: CH3(CH2)7CH=CH2
R2NH + H3C
R3N, 不反应。
SO2Cl
H3C
SO2NR2
不溶于碱
用于鉴别伯、仲、叔胺。
4.亚硝化
(1)脂肪胺
叔胺:N上无H R3N + HNO2
R3NH NO2 base R3N
仲胺: R2NH NaNO2 + HCl R2N-NO N-亚硝基胺
3
历程: HO-N=O H -H2O
N=O R2NH
根据 N2 量, 定量分析-NH2。
α-氨基环烷醇,扩环重排,Tiffeneau-Demjanov 反应:
OH (CH2)n C
HNO2
CH2NH2
HO
例:
CH2NH2 HNO2
(CH2)n+1 C O O
1. HCN O 2. LiALH4
OH
HNO2
CH2NH2
O
4
(2)芳香胺
叔胺: -NR2强活化基,+NO弱亲电性
第十二章 胺、重氮等含氮化合物
12.1. 胺
氨的烃基取代物称胺(Amines)。
NH3 RNH2 R2NH R3N 氨 一级胺 二级胺 三级胺
氮上的烃基数
醇、卤烃,碳……………
RNH3X,NH4X; 铵盐
R4NX, 季铵盐
一.胺的结构和命名
1.结构
..
..
HN H 107.3 H
H3C
N
108
H3C
R4N + X
3.酰化
伯、仲胺:
RNH2(R' ) +
R2COCl (R2CO)2O
Hinsberg 反应:
R2CONHR(R' )
m.p. 鉴定胺
RNH2 + H3C
SO2Cl
NaOH H3C 溶于碱
SO2NR Na
H3C
SO2NHR
对甲苯磺酰胺,析出(固体或油状物)
O S NR PhSO2NH2, PKa≈10 O H PhOH, PKa=10.0
..N
(2)芳香胺 碱性: PhNH2 > Ph2NH > Ph3N 氮上的孤电子对部分转移到苯环。
Ph3N + H2SO4
不显碱性
Ph3NH HSO4
2
2.烷基化
H3N + R-X SN2
RNH3 + X
RNH3 + NH3
RNH2 + RX R2NH2 + NH3
RNH2 + NH4 亲核性更强
RCH2NH2
RR'C=NOH
Na/EtOH or LiAlH4
RR'CHNH2
(3)醛酮还原胺化
R
C R'
O
+ R2NH2
R C NR2
H2/Ni
R'
R CHNHR2
R'
CH3COCH3 + CH3CH2CH2NH2 H2/Ni
(CH3)2CHNHCH2CH2CH3
PhCHO NH3 H2/Ni
PhCH2NH2
R3NR' X
季铵盐:离子,易溶于水相;多碳,易溶于有机相。 季铵盐可将水相中的负离子带入有机相,起到相转移催化的作用。 Phase Transfer Catalysis (PTC)
R-L + M Nu Q X
R-X NaCN 有机相 水相
R-Nu + M L
有机相 R-L1 + Q Nu
R-Nu + Q L
亚硝金翁 离子
R2N NO -H H
R2N-NO
可形成稳定的黄色固体,还原成胺(SnCl2/HCl),提纯。
伯胺: RNH2 NO
H RN N=O -H
H RN N=O H (Cat.)
H R-N=N-OH H
.. RN
.. N OH2
-H2O
R N N ..
重氮盐
不稳定,易失 N2; C+的反应,取代、重排、消除。
98%
2%
Hofmann 规则:β-氢多的优先消除; Zaitsev………:……少……………。
X
E1: 分两步
C
C
H
E2: X 同步 C C
B
H
CC
B
H X
CC HB
X
E1cb: 分两步
C
C
B
H
conjugate base
X CC
CC CC CC
X
CC
似E1
HB
X
CC
似E1cb
HB
NR3, F 强吸电子基,β-H 易离去,似 E1cb; 夺取体阻小、酸性强的氢,得动力学控制的产物。
+ CH3CH=CHCH2 33%
Zaitsev产物 次要
5
6.亲电取代
NR2 + E+
NR2 +
NR2 E
E
E+ = X+, NO2+, SO3, RCO+. 卤代,硝化,磺化,付-克。
三.胺的制备
1.氨或胺的烷基化
RNH2 + R'X 过量
RNHR' + RNH3 X
2.Gabriel 合成法
NK DMF
O NCH2Ph NH2NH2
O
O
NH2CH2Ph
3.还原法
含 C-N 化合物
(1)硝基化合物
PhNO2 Fe/HCl
PhNH2
H2N
NO2 Sn/HCl
H2N
NH2
6
(2)酰胺、腈和
O
RCNH2(R')
1. LiAlH4 2. H2O
RCH2NH2(R')
RCN 1. LiAlH4 2. H2O
CH3(CH2)3NH2
NaNO2 + HCl H2O
CH3(CH2)3-N N Cl
-N2
CH3CH2CH2CH2 H2O
CH3CH2CH2CH2OH + CH3CH2CHCH3
25%
13% OH
CH3CH2CH2CH2Cl + CH3CH2CHCH3 + CH3CH=CHCH3
5%
26% Cl
10%
-H2O
C C NR2 -H
C C NR2
H 亚胺正离子不稳定。
NH O
R
O
>
>
NH
NH
吗啉
R'2NH
R' R' N
R +
R' R' N
R
烃化:
.. C C NR2
RX
E
例:
O
NH
N
C C NR2
H3O
R
Br N
CCO R
O H3O
9
11.2.季铵盐及季铵碱 1.季铵盐及相转移催化
R3N + R'X
R2NH2 + X
R2NH + NH4
R2NH + RX R3NH + NH3 R3N + RX
RX: 1o > 2 o > 3o
得混合物,为避免,常过量一原料:
NH3(excess) + PhCH2Cl
PhCH2NH2
CH2NH2 + CH3I(excess)
CH2N(CH3)3 I
R3NH + X R3N + NH4
卡宾 氮宾(Nitrene,
氮烯)
RN=C=O H2O 异氰酸酯
OH RN=C
OH
O RNHC-OH 氨基甲酸
-CO2
RNH2
带着一对电子迁移。
例:
PhCONH2 Br2, OH
PhH2C H C CONH2
H3C
PhNH2 Br2, OH
PhH2C H C
H3C
NH2 构型保持
7
5.Mannich 反应
R1
R3
R5
N
R4
R6
_H
O R3
R1 R2
R4 R5 N
R6
另一分子醛酮常无α-氢,且羰基活性较高;
常用仲胺; 伯胺生成仲胺型β-氨基醛酮后,会继续发生 Mannich 反应。 羟醛缩合反应,烯醇进攻羰基,得β-羟基醛酮; Mannich 反应,烯醇进攻亚胺离子,得β-氨基醛酮。
β-氨基酮也称 Mannich 碱,为α,β-不饱和酮的前体。
1. PhCHO 2. H2/Ni
(PhCH2)2NH
4.Hofmann 重排
酰胺与次卤酸钠作用得伯胺的反应称 Hofmann 重排反应。
RCONH2 历程:
O RCNH2
-Br
Br2, OH RNH2
OH
O RCNH
Br2
O C
N.. ..
酰基氮宾
R
O RCNHBr
OH
O R C N Br
RR.2NC.....
烃化: n-C4H9Br + NaCN
TBAB 3hr
无
n-C4H9CN + NaBr 100% 2.3%
CH3CH2Br + PhCH2CN
NaOH / H2O TEBAC
PhCHCN CH2CH3
88%
+ OH
Cl
NaOH / H2O TEBAC
O H 88%
氧化: CH3(CH2)7CH=CH2
R2NH + H3C
R3N, 不反应。
SO2Cl
H3C
SO2NR2
不溶于碱
用于鉴别伯、仲、叔胺。
4.亚硝化
(1)脂肪胺
叔胺:N上无H R3N + HNO2
R3NH NO2 base R3N
仲胺: R2NH NaNO2 + HCl R2N-NO N-亚硝基胺
3
历程: HO-N=O H -H2O
N=O R2NH
根据 N2 量, 定量分析-NH2。
α-氨基环烷醇,扩环重排,Tiffeneau-Demjanov 反应:
OH (CH2)n C
HNO2
CH2NH2
HO
例:
CH2NH2 HNO2
(CH2)n+1 C O O
1. HCN O 2. LiALH4
OH
HNO2
CH2NH2
O
4
(2)芳香胺
叔胺: -NR2强活化基,+NO弱亲电性
第十二章 胺、重氮等含氮化合物
12.1. 胺
氨的烃基取代物称胺(Amines)。
NH3 RNH2 R2NH R3N 氨 一级胺 二级胺 三级胺
氮上的烃基数
醇、卤烃,碳……………
RNH3X,NH4X; 铵盐
R4NX, 季铵盐
一.胺的结构和命名
1.结构
..
..
HN H 107.3 H
H3C
N
108
H3C
R4N + X
3.酰化
伯、仲胺:
RNH2(R' ) +
R2COCl (R2CO)2O
Hinsberg 反应:
R2CONHR(R' )
m.p. 鉴定胺
RNH2 + H3C
SO2Cl
NaOH H3C 溶于碱
SO2NR Na
H3C
SO2NHR
对甲苯磺酰胺,析出(固体或油状物)
O S NR PhSO2NH2, PKa≈10 O H PhOH, PKa=10.0
..N
(2)芳香胺 碱性: PhNH2 > Ph2NH > Ph3N 氮上的孤电子对部分转移到苯环。
Ph3N + H2SO4
不显碱性
Ph3NH HSO4
2
2.烷基化
H3N + R-X SN2
RNH3 + X
RNH3 + NH3
RNH2 + RX R2NH2 + NH3
RNH2 + NH4 亲核性更强
RCH2NH2
RR'C=NOH
Na/EtOH or LiAlH4
RR'CHNH2
(3)醛酮还原胺化
R
C R'
O
+ R2NH2
R C NR2
H2/Ni
R'
R CHNHR2
R'
CH3COCH3 + CH3CH2CH2NH2 H2/Ni
(CH3)2CHNHCH2CH2CH3
PhCHO NH3 H2/Ni
PhCH2NH2
R3NR' X
季铵盐:离子,易溶于水相;多碳,易溶于有机相。 季铵盐可将水相中的负离子带入有机相,起到相转移催化的作用。 Phase Transfer Catalysis (PTC)
R-L + M Nu Q X
R-X NaCN 有机相 水相
R-Nu + M L
有机相 R-L1 + Q Nu
R-Nu + Q L
亚硝金翁 离子
R2N NO -H H
R2N-NO
可形成稳定的黄色固体,还原成胺(SnCl2/HCl),提纯。
伯胺: RNH2 NO
H RN N=O -H
H RN N=O H (Cat.)
H R-N=N-OH H
.. RN
.. N OH2
-H2O
R N N ..
重氮盐
不稳定,易失 N2; C+的反应,取代、重排、消除。
98%
2%
Hofmann 规则:β-氢多的优先消除; Zaitsev………:……少……………。
X
E1: 分两步
C
C
H
E2: X 同步 C C
B
H
CC
B
H X
CC HB
X
E1cb: 分两步
C
C
B
H
conjugate base
X CC
CC CC CC
X
CC
似E1
HB
X
CC
似E1cb
HB
NR3, F 强吸电子基,β-H 易离去,似 E1cb; 夺取体阻小、酸性强的氢,得动力学控制的产物。