《有机化学(杨红)第十一章-----含氮有机化合物ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有机化学(杨红)第十一章-----含氮有机化合物ppt课件.ppt（38页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十一章第十一章 含氮有机化合物含氮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RNH2 , R2NH , R3NRCONH2RCNRNO2R-N=N-RRNH-NH2胺酰胺腈肼偶氮化合物硝基化合物1 胺的分类及命名胺的分类及命名一、胺的分类一、胺的分类根据胺中烃基种类的不同，可分为： 第一节第一节 胺胺脂肪族胺 CH3CH2NH2乙胺芳香族胺 NH2苯胺混合胺 NHCH3N-甲基苯胺根据分子中氨基的数目分为:一元胺、二元胺、 多
2、元胺。 CH3NH2甲胺（一元胺）NH2CH2CH2NH2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 CH3NH2(CH3)2NH(CH3)3N(CH3)4N+Cl- 甲胺（伯胺） 二甲胺（仲胺） 三甲胺（叔胺）氯化四甲胺（季铵盐）二、命名二、命名1.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二乙胺NCH3CH2CH3CH3NHC2H5甲乙胺CH3N（CH3）2N,N-二甲基对甲苯胺NHCH3N-甲基环己胺N-甲基-N-乙基环丙胺2.复杂的胺复杂的胺 以烃作母体，氨基作为取代基 来命名 CH3CHCH2CHCH3CH3N
3、H24-氨基-2-甲基戊烷CH3CH-CH2-CH-CH3N(C2H5)2CH32-甲基-4-(N,N-二乙氨基)戊烷3.季铵类化合物季铵类化合物(CH3CH2)4N+Cl-氯化四乙胺（季铵盐）CH3CH2N+CH3OH-CH3CH3(CH3)2NH2+-OOCCH3氢氧化三甲乙铵（季铵碱） 乙酸二甲铵（二甲胺乙酸盐）2 胺的结构胺的结构胺与氨的结构相似，氮原子是3杂化 NHHH107.7。氨的结构NCH3HH112.9。甲胺的结构NCH3H3CH3C108。三甲胺的结构NRRHNHRR 很快转化，不能分离NRRHNHRRRR+能分离到两种对映体NHHNH23 胺的物理性质胺的物理性质 状态和
4、气味：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：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。 沸点：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、仲胺的沸点要低于醇。叔胺分子间不能形成氢键，它的沸点与分子量相近的烃相近。 CH3(CH2)4NH2CH3(CH2)3CH2OH(CH3CH2)3N (CH3CH2)3CH分子量 87 88 101 100沸点104.4 138 89.3 93.54 胺的化学性质胺的化学性质一、胺的碱性一、胺
5、的碱性RNH2 + H+Cl-RN+H3Cl-RNH2 + H2ORN+H3 + OH-RN+H3Cl-+ NaOHRNH2 + NaCl + H2O结构对碱性的影响：结构对碱性的影响：1.诱导效应诱导效应R3N R2NH RNH2 2.共轭效应共轭效应NH2 NH33.空间效应空间效应R3N R2NH RNH2NH2 ()2NH ()3N CH3NH2 NH3(CH3)3N(CH3)2NH pKb3.273.354.224.759.2812.815NH2G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：NH2OCH3NH2ClNH2NO2NH2NH2CH3abcdea b e c dR4
6、N+Cl-R4N+OH-Ag2OH2O+ AgCl季铵碱的碱性可与KOH 、NaOH相比。二、烷基化反应二、烷基化反应RX +NH3HXRNH2+RNH2RXR2NHRXR3NRXR4N+X-三、酰基化反应三、酰基化反应RNH2RCOCl+RNHCOR + HClR2NHRCOCl+R2NCOR + HClR3NRCOCl+不反应SO2Cl + RNH2SO2NHRNaOHSO2N-Na+RSO2Cl + R2NHSO2NR2SO2Cl +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兴斯堡反应 四、胺与亚硝酸的反应四、胺与亚硝酸的反应1.伯胺的反应伯胺的反应 脂肪族
7、伯胺 +RNH2HNO2(RN+N)Cl-重氮盐H2O+ N2ROHHClNaNO2 HCl芳香族NCl-N+H2ONaClNH205+ HNO22.仲胺的反应：仲胺的反应： 脂肪族：R2NH + HO-NOR2N-NON-亚硝基化合物黄色油状芳香族NHCH3 HO-NO黄色油状NCH3NONCH3NONHCH3H+ON对亚硝基-N-甲基苯胺兰绿色(NaNO2 +HCl)(NaNO2 +HCl)(NaNO2 +HCl)3. 叔胺叔胺R3N + HNO2R3N+HNO2-N(CH3)2 HO-NON(CH3)2ON对亚硝基-N,N-二甲基苯胺绿色五、芳香胺的特殊反应五、芳香胺的特殊反应1.氧化反
8、应氧化反应NH2KMnO4+H2SO4OO产物复杂，有色物质(NaNO2 +HCl)(NaNO2 +HCl)2. 芳环上的取代反应芳环上的取代反应NH2 3Br2+NH2BrBrBr+ 3HBr例如：NH2NH2NO2NH2NO2或H2ONH2(CH3CO)2ONHCOCH3NHCOCH3NHCOCH3NO2NO2+HNO3+H2SO4水解NH2NO2水解NH2NO2六、重氮盐的反应六、重氮盐的反应重氮基被取代的反应重氮基被取代的反应N2+ClH2OCuCl2,HClCu2(CN)2,KCNH3PO2H2O,166090100OHN2+ClN2+CNN2+N2+2例如：1.CH3COOHCH3
9、BrBrBr2.CH3HNO3+H2SO4CH3NO2CH3NH2Fe + HClN2+Cl05HNO2CH3CNCu2(CN)2,KCN90100CH3COOHCH3H2OH+NO2HNO3+H2SO4NH2Fe + HClNH2BrBrBrBr2 + H2O05HNO2N2+Cl-BrBrBrH3PO2H2O,BrBrBr2.偶合反应偶合反应+ArN2+Cl-GGAr-N=NG= -OH , -NH2, -NHR , -NR2N2+Cl +OH-OHOHN=N05HNO2NH2HO3SN2+Cl-HO3SN(CH3)2N=NN(CH3)2HO3S甲基橙橙黄3.还原反应还原反应弱还原剂N2+
10、Cl-SnCl2 + HClNHNH3+Cl-NHNH2NaOH强还原剂N2+Cl-Zn+ HClNH25 重要的胺类化合物重要的胺类化合物一、胆胺与胆碱一、胆胺与胆碱HOCH2CH2NH2 2-羟基乙胺或2-氨基乙醇 胆胺（HOCH2CH2N+(CH3)3）OH- 氢氧化三甲基羟乙铵(胆碱) 第二节第二节 酰胺概述酰胺概述RCONH2RCONHRRCONR2一、一、 命名命名根据酰基和氨基的名称，称为“某酰胺”或“某酰某胺”，有时也常用“”标出取代氨基上所连的烃基。CH3CNHOCH3CNOCH3C2H5N-甲基-N-乙基乙酰胺乙酰苯胺HCON(CH3)2N,N-二甲基甲酰胺CON(CH3)
11、2N,N-二甲基苯甲酰胺二、结构二、结构CORNHHSP2CN 键长 0.132nm（正常0.147nm）CO 键长 0.125nm（正常0.123nm）三、物理性质三、物理性质CORNHHCORNHH熔点及沸点都比较高，绝大多数酰胺都是固体。HCONH2HCON(CH3)2 m.P. 2 -61b.P. 192 153 水溶性：水溶性：低级酰胺溶于水四、四、 化学性质化学性质(一一)、酸碱性、酸碱性RCONH2中性CCOON H+ KOHCCOON K H2O+酸性(二二)、水解与脱水反应、水解与脱水反应H+酸水解+H2ORCONH2+ NH4+RCOOHOH-碱水解+ H2ORCONH2+
12、 NH3RCOO-RCONH2P2O5RCNRCONH2RCOONH4-H2O+H2O-H2O+H2ORCN(三三)、霍夫曼降级反应、霍夫曼降级反应+ Br2 NaOHRCONH2+RNH2Na2CO3NaBr H2O(四四)、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应+ HNO2RCONH2+ N2RCOOHH2O五、五、 碳酸酰胺碳酸酰胺OHO C OH碳酸OH2NC OH氨基甲酸OH2NCNH2尿素OClC Cl光气一、氨基甲酸酯一、氨基甲酸酯HOCONH2+ NH3CO2NH2COOR（稳定） 杀虫剂、杀菌剂和除草剂二、尿素二、尿素1.成盐成盐NH2CONH2 + HNO3NH2CONH2HNO3弱碱
13、性弱碱性（不稳定） 2.水解水解NH2CONH2 + H2O酶(NH4)2CO33.与与2反应反应+ 2HNO2NH2CONH2+2N23H2OCO2 二缩脲反应二缩脲反应+H2NCONH2H2NCONH2+NH3H2NCONHCONH2二缩脲二缩脲的碱溶液中，加入很稀的CuSO4溶液时生成紫红色，这个颜色反应称为二缩脲反应二缩脲反应。它也是检查蛋白质的重要反应。发生缩二脲反应的条件：含有两个或两个以上酰胺键OC NH第三节第三节 其它含氮化合物其它含氮化合物一、腈一、腈RCNCH3CN乙腈NC(CH2)4CN己二腈CN苯甲腈1.水解反应水解反应H2ORCNH+RCOOH2.加氢反应加氢反应RCNH2NiRCH2NH2二、硝基化合物二、硝基化合物RNO21.还原反应还原反应NO2FeHClNH2NO2SnCl2HClCHONH2CHO