十一 含氮类化合物-胺类化合物
第十一章胺和生物碱
O
[
S O
NR H
]
-
Na+
S
O
O S O
+
R 2N H
S O
N R 2 N aOH
不溶解
Cl
+
R N
3
不反应
（三）与亚硝酸的反应 不同类型的胺与HNO2反应，生成不 同的产物。由于亚硝酸不稳定，在反应中 用NaNO2与 HCl（或H2SO4）作用产生。 1. 伯胺
芳香伯胺若在低温强酸性溶液与亚
硝酸反应，生成重氮盐，称为重氮化反应。
2-甲基-3-氨基戊烷
CH3 CH3CHCHNHCH3 CH3
2-甲基-3-甲氨基丁烷
4.季铵盐和季铵碱（命名同无机铵类化 合物） [(CH3)3NC2H5 ]+Br [(CH3)4N]+OH氢氧化四甲基铵
溴化三甲基乙基铵
必须注意“氨、胺、铵”字的用法, 氨用来表示气态氨（NH3）或基团，如氨
基（—NH2）,亚氨基（ NH）；胺用来
2. 仲胺
脂肪仲胺与芳香仲胺与亚硝酸反应，
都是在氮上进行亚硝化，生成N-亚硝基
胺类化合物，强致癌物。
CH3CH2NHCH2CH3 + HNO2 CH3CH2 N CH2CH3 + H2O N O N-亚硝基二乙胺（黄色油状）
N=O NHCH3 + HNO2 N CH3 + H2O
N-甲基苯胺
N-甲基-N-亚硝基-苯胺
的性质。
1. 氧化反应 芳胺很容易被氧化，氧化的产物很复
杂，这取决于氧化剂的性质和反应的条件。
NH2 MnO2 + H2SO4 O
O
对苯醌
2. 亲电取代反应 由于氨基使苯环活化，所以苯胺很 容易发生亲电取代反应。
含氮化合物汇总范文
含氮化合物汇总范文化学中的含氮化合物主要包括以下几类：氨基化合物、亚胺类化合物、腈类化合物、土马散类、阿托品类、α-氨基酸等。
这些化合物在医药、农药、染料、合成材料等领域具有广泛的应用。
以下是一些常见的含氮化合物的汇总：1.氨基化合物：-氨气：化学式为NH3，是最简单的氨基化合物，广泛应用于农业和化工领域。
-氨水：化学式为NH4OH，是氨和水混合后形成的溶液，常用于家庭清洁和实验室等领域。
-氨基酸：由氨基和羧基组成，是生命体内重要的组成部分，包括天冬酰胺、赖氨酸、精氨酸等。
2.亚胺类化合物：-丁二胺：化学式为C4H10N2，是一种无色液体，广泛用作溶剂、合成原料等。
-乙二胺：化学式为C2H8N2，也是一种无色液体，用途类似于丁二胺。
-咪唑：化学式为C3H4N2，是一种含有芳香环的亚胺类化合物，广泛应用于药物合成和电解质材料等。
3.腈类化合物：-丙腈：化学式为C3H3N，是一种无色液体，常用于有机合成反应中。
-苯腈：化学式为C6H5CN，是一种终端腈类化合物，广泛用于有机合成、染料和农药等。
-丁腈：化学式为C4H5N，也是一种常用的腈类化合物，可用于溶剂和聚合物合成等。
4.土马散类：-土马散：化学式为C14H10N4S，是一种含氮的芳香化合物，广泛用于染料和荧光增白剂等。
-三氯土马散：化学式为C15H9Cl3N2S，是一种含氮的有机合成中间体，常用于染料合成和电子材料等。
5.阿托品类：-阿托品：化学式为C17H23NO3，是一种含氮的生物碱，具有广泛的药理作用，常用于心脑血管疾病的治疗。
-托吡酯：化学式为C21H24N2O4，也是一种阿托品类似物，常用于治疗消化系统疾病。
6.α-氨基酸：-赖氨酸：化学式为C6H14N4O2，是一种含氮的α-氨基酸，是构成蛋白质的基本组成单元之一-苯丙氨酸：化学式为C9H11NO2，也是一种重要的α-氨基酸，广泛存在于蛋白质中。
以上只是一些常见的含氮化合物的汇总，实际上含氮化合物还包括许多其他类别，如吡啶、嗪类、胺碱类等。
含氮化合物
(二)物理性质(p278)
RNH2 R2NH R3N 形成氢键。 分子间形成氢键的能力： 空间位阻： 1°＞2°＞3° 3°＞ 2°＞1° 与水分子形成氢键的能力： 1°＞2°＞3° 分子间能形成氢键， 能与水分子形成氢键。 分子间不能形成氢键，能与水分子
b.p和S/H2O：1°＞2°＞3° b.p: 1°和2°胺高于相应的烃，低于相应的醇。 3°胺与相应的烃相近。 (三)化学性质 1.碱性(p279)
NaNO 2 HCl 0~5℃
OH + N2
N
(2) 2°胺
NCl-
+
R2NH
NaNO 2 HCl
R2N
NO + H2O + NaCl
N-亚硝基胺 黄色（油状物或固体）
NHCH 3
NaNO2 HCl
NCH3 + H2O + NaCl NO
N-甲基- N-亚硝基苯胺（黄色固体） 注： N-亚硝基胺是强致癌物质，人体内的 NH4+在黄曲霉的作用下，生成 NO2-，再与 R2NH反应得亚硝基胺。
R C N
二、命名 1.胺(p273) (1)烃基结构简单
CH3NH2
(CH3)3CNH2
叔丁基胺
甲胺
(CH3)2NH
二甲胺
NH2
环己胺
NH2
苯胺
(C6H5)2NH
二苯胺
CH3 C2H5
NH
甲基乙基胺
N(CH3)2
N,N-二甲基苯胺
N
CH3 C2H5
CH2NH2
苄胺
N-甲基-N-乙基苯胺
NH
N-苯基-2-萘胺
CH2=CH2 + CH =CH 2 2 6%
胺的分类及命名
CH3
叔醇
CH3
伯胺
◆醇的分类依据羟基所连碳原子的类型。 ◆胺的分类依据氮原子上烃基的数目。
练习
你能准确、迅速地判断下列哪些胺为伯胺？哪些为 仲胺？哪些为叔胺吗？
（1）
NH2
（3） (CH3)3N
（2） （4）
CH3 N
CH2CH3 CH3NHCH2CH3
（5）
NH 2 CH 3
CH 3CHC 2CHHC 2CHH 2CH 3
（2）(CH3)2NCH2CH3
（3）
N CH3 CH2CH2CH3
A
25
CH2
+
CH3
N C12H25 Br-
CH3
A
17
小知识
在人体中存在着一种季铵碱，因最初是在胆汁中发 现的，而且有碱性，故称胆碱。胆碱广泛分布于生物 体内，在脑组织和蛋黄中含量较高，为卵磷脂组成成 分，参与脂肪代谢，有抗脂肪肝的作用。
其结构简式为：
HO CH2
CH2
CH3
+
_
N CH3 OH
CH3
N ， N -二 甲 基 苯 胺
CH3 N
CH2CH3
N -甲 基 -N -乙 基 苯 胺
2、复杂的胺的命名（采用系统命名法）
复杂的胺的命名是以烃为母体，氨基作为取代基。
例如：
NH 2 CH 3
CH 3CHC 2CHHC 2CHH 2CH 3
4-甲基-2-氨基庚烷
NHC 2CHH 3
CH 3CHC 2CHH 2CH 2CH 3
2-乙氨基己烷
A
23
3、多元胺的命名：
类似于多元醇，应尽可能选择连有多个氨基 在内的最长碳链作为主链，并将氨基的位次和数 目写在母体名称前面。
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
含氮有机化合物和杂环汇总
CH3NHCH2CH3 甲乙胺 （仲胺） 甲基-乙基-环丙基 H 3C N CH2CH3 胺（叔胺）
6
NHCH 3
N-甲基苯胺
邻-甲基苯胺 N-甲基-N-乙基 苯胺
7
NH 2 CH3
N CH3 CH2CH3
CH2NH 2
+ NH 3 Cl
苯甲胺（苄胺） 氯化苯铵 溴化四甲铵
-
(CH3)4N Br
31
第二节 重氮化合物 和偶氮化合物
重氮化合物 R-N=N（Ar）
偶氮化合物
R-N=N-R’ （Ar）
32
重氮化合物的化学性质 1.重氮基取代反应（放氮反应）
33
OH
+
N2
H
+
3 PO 2+ H 2O
O H2
/ △
N2
N2
N) 2 C ( u 2 C N KC
+
Cu
2X 2
+H
X
CN N2
X
+
27
(3) 叔胺和亚硝酸反应
N(CH3)2
N(CH3)2
+ HNO2
N O
28
鉴别：
伯胺 脂 肪 族 仲胺
HNO2
N2 黄色油 状物
叔胺
溶解
29
五.与医学有关的胺类
苯胺
NH 2 + 3Br2(水）
Br Br NH 2 Br + HBr
白
30
ห้องสมุดไป่ตู้
拓展
“新洁尔灭”
溴化二甲基十二烷基苄基铵，又称苯扎溴 铵（C6H5CH2N+(CH3)2C12H25Br-），商品名为 “新洁尔灭”。它为季铵盐型阳离子表面活性 广谱杀菌剂，杀菌力和去垢效力强，对皮肤和 组织无刺激性，对金属、橡胶制品无腐蚀作用， 不污染衣服，性质稳定，易于保存，属消毒防 腐类药物。1:1000～2000的新洁尔灭溶液广泛 用于手、皮肤、粘膜、器械等的消毒。
有机含氮化合物
有机含氮化合物概述有机含氮化合物是一类含有碳-氮化合键的有机化合物。
这类化合物具有丰富的结构类型和多样的性质，广泛存在于自然界中，也是合成有机化合物的重要起始物质之一。
本文将从有机含氮化合物的分类、合成方法、性质及应用等方面进行探讨。
有机含氮化合物的分类有机含氮化合物根据氮原子的氧化态以及与碳原子的连接方式可以分为以下几类：1. 胺类化合物胺类化合物是最常见的有机含氮化合物之一，其分子中至少含有一个或多个氨基（-NH2）基团。
根据氨基原子的碳原子个数不同，胺类化合物又可分为三类：一级胺、二级胺和三级胺。
一级胺：有一个氨基与两个碳原子相连，例如甲胺（CH3NH2）；二级胺：有两个氨基与一个碳原子相连，例如二甲胺（CH3NHCH3）；三级胺：有三个氨基与一个碳原子相连，例如三甲胺（CH3N(CH3)2）。
2. 腈类化合物腈类化合物是由碳与氮原子形成三键而构成的化合物，其通式为RC≡N。
腈类化合物具有较高的活性，可用于合成多种有机化合物。
3. 酰胺类化合物酰胺类化合物是由酰基羰基与氨基反应形成的衍生物，其通式为RCONR’2。
酰胺类化合物具有重要的生理活性和药理活性，广泛用于医药和农药等领域。
4. 腙类化合物腙类化合物是碳原子与氮原子通过氧化还原反应形成的化合物，其通式为R2C=NOH。
腙类化合物具有良好的亲电性，可用于合成多种含氮有机化合物。
有机含氮化合物的合成方法有机含氮化合物的合成方法多种多样，下面介绍几种常用的方法：1. 氨解反应氨解反应是通过氨与有机化合物反应生成胺类化合物的方法。
该反应常采用氨气或胺盐与卤代烃、醛、酮等有机化合物反应，生成相应的胺类产物。
2. 脱水胺化法脱水胺化法是通过三氧化二砷、氯化亚砜等试剂将羧酸和胺反应生成酰胺类化合物的方法。
该方法条件温和，适用于大多数羧酸和胺的反应。
3. 加成反应加成反应是将含有双键的有机化合物与胺类化合物反应，生成带有氮原子的化合物。
例如，马达尔反应是将亚硝基化合物与烯烃反应生成胺类化合物。
有机含氮化合物--胺
-I和-C效应
4. 胺的化学性质----碱性
芳胺的碱性 例如 NH3 ArNH2 > Ar2NH >Ar3N PhNH2 9.38 (Ph)2NH 13.21 (Ph)3N 中性
pKb 4.76
¾ 季铵碱
碱性顺序
R4N+OH-
离子化合物
季铵碱 > 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺 > 酰胺 > 磺酰胺 ≈ 酰亚胺 比较下列化合物的碱性强弱
LDA的制备
5）
制备环状胺
Br(CH2)n Br n=4-6 NH3
(CH2)n NH
Br(CH2)n Br
(CH2)n N+ (CH2)n Br
-
Br
Br Br
Br Br Br
NH3 N
+ 3 HBr
2. 胺的制备
以醇为原料
CH3OH + NH3
Al2O3
380～ 450℃,5MPa
CH3NH2
CH3OH
(CH3)2NH
NH2 O2N NH2 NO2 O2N NH2 CH3O NH2
Cl
NH2
4. 胺的化学性质----酸性
♥ 伯、仲胺的酸性
伯、仲胺中N-H键可电离，生成H+ ，酸性很弱
R2NH R 2N - + H +
（C2H5）2NH pKa=36
仲胺与烷基锂的反应
R NH R R'Li R N R Li + R'H
♥ 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 NH3Cl + NaOH RNH2 + Cl + H2O
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R NH + R" X
R
R" RN
R'
+ R"' X
R N+ H2XR' R"
R N+HX-
R'
R-NH2
-HX
R-NH2
-HX
R" R N+R'"X-
R'
R NH R'
R" RN
R'
如何合成一级胺?
O C
O + NH3 C O
O C
NH C O
KOH C2H5OH
O
C N-K+
C
O
BrCH2CH2CH3 DMF
N
H 107o
H
H
➢ 简单手性胺无旋光性, 易发生对映体的互相转变
N
C2H5
H
CH3
快
H C2H5
N
CH3
E = 25.104kJ/mol
➢ 环状手性胺或手性季铵化合物具有旋光性
CH3
N
CH3
H2C CH2 CH2 N
N
CH3
H2C H2C CH2 N
CH3
CH3
+
N C2H5
= CH2 CHCH2 C6H5
O
OH O
CH2N(CH3)2 O
OH O
用苯及不超过三个碳的有机物合成：
C6H5CH2 OCOCH3 C
C6H5 CHCH2N(CH3)2
CH3
C6H5CH2 OH C
C6H5 CHCH2N(CH3)2
CH3
CH2MgCl
O CCHCH2N(CH3)2
CH3
CH2Cl O CCH2CH3 HCHO NH(CH3)2
（B）
CH3 N H
洪莜坤《有机化学习题集》
11-1: (1) (2) (4) (6) (7) (8) (9) (10)
11-2: (1)-(5) (7)-(8) (9) 11-4: (1)-(5) 11-8:(1)(2)(4) (5) 11-9: (2)(3) 11-11: (1)-(4) (6-8) (12)-(15) 11-12:(1) (2) (3) 11-16. 11-23. 11-26 (3) (5)
CO CH2COOH
-2H2O
H2
Ni
NCH3 O
COOH
- CO2
NCH3C O COOH
【例】
HO O
HO OH O
【步骤】
CH2N(CH3)2 HCl HO
O
HO OH O
HO O
HO OH O
HO 浓HCl
HO
HO
+ HCHO + HN(CH3)2 CH3OH
HO CH2N(CH3)2 HCl
O + CH3CH2CCl
五. 季胺盐与季胺碱 1. 季胺盐
季铵盐制备
R3N + R'I
R3N+R I-
CH2Cl + (CH3)3N
CH2N+(CH3)3Cl-
季铵盐易溶于水、熔点高 季铵盐的用途
① 作表面活性剂 : 亲油基(烃基)和亲水基(正离子部分)
C12H25N+(CH3)3Cl-
② 作相转移催化剂
十一 有机含氮化合物
有机中把含有氮原子的化合物称为含氮化合物 本章重点讨论胺类、硝基化合物, 重氮及偶氮化合物
R NH2 R NO2
+
RN N
RN NR
第一节 胺类化合物
生物碱是一类胺类化合物, 存在于植物体内, 具有强烈生理效能
CH3 H NHCH3 H OH D-(-)麻黄碱
ph
RO
O
CH3 N
CH2CH3 CH2CH2 N＋ CH2CH3 Br-
CH2CH3
溴化四乙铵
CH3 H3C N＋ CH3 OH-
CH2CH3
氢氧化乙基三甲基铵
二、 物理性质
(1) 比较同分子量的胺,醚,醇的沸点
CH3CH2OCH2CH3 34.5oC
(CH3CH2)2NH 56oC
CH3CH2CH2CH2OH 117oC
O COH COH O
O
C NCH2CH2CH3
OH- or H+
CH3CH2CH2NH2 +
C
O
盖布瑞尔(Gabriel,s.)法
• 磺酰化: 磺酰基取代胺氮原子上氢的反应
O 磺酰基：(Ar)R S
O
N
NH2 + H2N
N
SO2Cl
兴斯堡(Hinsberg)反应 用途: 分离鉴别一级、二级、三级胺
H3C
CH3 N
CH2CH3
N-甲基-N-乙基对甲苯胺
【复杂胺】 以烃或其它官能团为母体, 氨作取代基.
CH3CH2CHCH2CH2CH2CH3 NHCH2CH3
CH3CH2CHCHNHCH3 H3C CH3
3-(N-乙氨基)庚烷
3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷
【季铵化合物】 用铵为母体,将负离子名称放最前, 氮上取代基按 “顺序规则”先大后小列出.
成盐反应
RNH2 + HX
RNH3+X- OH- RNH2
（应用于胺类化合物的分离纯化与保存）
O
+
(C2H5)2NCH2CH2OC H
普鲁卡因
NH2 Cl-
O
NN
N
S
HH
HCl
NO2
盐酸雷尼替丁
2. 亲核取代
(1) 烃基化反应
CH3NH2 + 3CH3I
CH2N+ (CH3)3I-
R NH2 + R' X
10 胺、20胺能形成分子间氢键, (N-H···N)弱于(O-H···O)
(2) 思 考 题
试推测相同分子量的伯、仲、叔胺：
① 沸点顺序 ② 水中的溶解度顺序
RR RNHNHNH
HHH RNH H
三、 胺的结构
NHOH N H OH2
2p 2s 基态
2p
杂化 激发
2s
激发态
sp3 杂化态
孤对电子
OH RC CHR'
+
O HCH
+ H3C
H
N
H+
CH3
OH
RC C CH2N CH3
R'
CH3
曼氏碱
活泼氢被胺甲基取代——胺甲基化反应
活泼氢化合物：醛酮、酯、硝基α-H、苯酚邻位H
【机理】
O
HCH + HNR2
O R C CH R'
H+
H
OH
H+
H C NR2
H
OH R C CH R'
+ OH2 H C NR2 H
H2N
N SO2NH
N
磺胺嘧啶
RNH2 R2NH R3N
SO2Cl
SO2NHR NaOH
SO2N- RNa+
SO2NR2 （不溶于NaOH水溶液）
不反应
3. 与亚硝酸反应
CH3CH2CH2NH2
NaNO2 HCl
+
CH3CH2CH2N
NCl-
+
CH3CH2CH2
+Cl-
+N2
重氮盐（不稳定）
醇、烯、卤代烃等
N+(CH3)2 O-
氧化胺为四面体构型。氮原子上连不同取代基时：
O-
N+ C6H5 H3C C2H5
O-
N+ H5C2CH3 C6H5
5.芳环上的亲电取代
(1) 卤化
NH2 + Br2
NH2
Br
Br
+ HBr
Br
2,4,6-三溴苯胺
如何合成单溴取代?
NH2 (CH3CO)2O
NHCOCH3
Br2
(用于氨基的定量测定)
NH2 + NaNO2 + 2HCl 0-5oC
R
+
N
N Cl-
+ NaCl + 2H2O
(重氮化反应)
Ar(R)NH(或R2NH) + HONO 2o胺
Ar(R)N NO(或R2N NO) N-亚硝基胺
(致癌剂)
4. 胺的氧化
NH2 O
NHOH O
NO O
NO2
N(CH3)2 + H2O2
CH3COOH
NHCOCH3 H+,H2O
Br
NH2 Br
(2) 硝化
NH2
【步骤】
NH2 +
NO2
NH2 NO2
NH2
(CH3CO)2O
NHCOCH3 90%HNO3
-20oC
NHCOCH3 +
NO2
NH2 水解
回流
+
NO2
NH2 NO2
NHCOCH3 NO2
６. 曼尼希(mannich)反应 含活泼氢的化合物与甲醛（或其它醛）及胺类化合物的缩合反应。
① 电子效应 ； ② 溶剂化效应 ；③ 空间效应
H OH2 CH3 N+ H OH2 > CH3
H OH2
CH3
CH3
ห้องสมุดไป่ตู้
N+ H OH2 > CH3 N+ H
H OH2