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1、胺化学性质(B B)按分子中氨基的数目)按分子中氨基的数目胺可分为一元胺、二元胺和三元胺等胺可分为一元胺、二元胺和三元胺等,如如:(C C)按氮原子所连的烃基)按氮原子所连的烃基脂肪胺脂肪胺:氮上只连接氮上只连接脂肪族烃基的胺脂肪族烃基的胺.芳香族胺:芳香族胺:一个或几个芳基与氮原子一个或几个芳基与氮原子直接直接相连的胺相连的胺.CH3CH2NH2 H2NCH2CH2NH2一元胺一元胺 二元胺二元胺 胺的分类胺的分类(2 2)命名)命名(A A)脂肪胺)脂肪胺是用烃基名称后面加上是用烃基名称后面加上“胺胺”来命名。来命名。简单的脂肪胺简单的脂肪胺:H2N(CH2)6NH2环己胺环己胺二甲二甲(
2、基基)仲丁仲丁(基基)胺胺1,6-1,6-己二胺己二胺苄胺苄胺(苯甲胺苯甲胺)脂肪胺命名脂肪胺命名二甲氨基二甲氨基是以烃作母体,氨基作为取代基来命名。是以烃作母体,氨基作为取代基来命名。复杂的脂肪胺复杂的脂肪胺:1-1-苯基苯基-3-3-氨基丁烷氨基丁烷2-2-甲氨基庚烷甲氨基庚烷2-2-甲乙氨基戊烷甲乙氨基戊烷氨基:氨基:氨基氨基甲氨基甲氨基甲乙氨基甲乙氨基脂肪胺命名脂肪胺命名(B B)芳香胺)芳香胺母体化合物:母体化合物:芳胺芳胺 当氮原子同时连有芳基和脂肪基时,命名时在烷当氮原子同时连有芳基和脂肪基时,命名时在烷基名称前面加基名称前面加N-N-,以示烷基直接与氮原子相连。以示烷基直接与氮
3、原子相连。-萘胺萘胺(11)二苯胺二苯胺(22)N,N-N,N-二苯基对苯二二苯基对苯二胺胺邻甲苯胺邻甲苯胺(11)4,4-4,4-二硝基二苯二硝基二苯胺(胺(22)N-N-甲基甲基-N-N-乙基苯胺乙基苯胺(33)对亚硝基对亚硝基-N,N-N,N-二甲苯胺二甲苯胺(33)(二元胺)(二元胺)芳香胺命名芳香胺命名 四个相同或不同的烃基与氮原子相连的化四个相同或不同的烃基与氮原子相连的化合物称为季铵化合物合物称为季铵化合物.(C C)季铵化合物)季铵化合物R4N+X-R4N+OH-季季铵铵盐:盐:季季铵铵碱:碱:C6H5N+H3Cl-(C2H5N+H3)2SO42-(CH3)3N+CH2C6H5
4、Br-氯化苯铵氯化苯铵硫酸二乙铵硫酸二乙铵溴化三甲苄铵溴化三甲苄铵(CH3)3N+CH2CH3OH-氢氧化三甲乙铵銨氢氧化三甲乙铵銨季铵化合物命名的词尾:季铵化合物命名的词尾:铵铵季铵化合物命名季铵化合物命名(二)胺的物理性质(二)胺的物理性质胺与醇相似,也是极性化合物。除叔胺外,伯胺与醇相似,也是极性化合物。除叔胺外,伯胺和仲胺均易生成分子间的氢键。但氮的电负胺和仲胺均易生成分子间的氢键。但氮的电负性小于氧,故胺的沸点比相对分子质量相近的性小于氧,故胺的沸点比相对分子质量相近的非极性化合物高,比醇或羧酸的沸点低。非极性化合物高,比醇或羧酸的沸点低。物态:物态:除甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺为气
5、体其他均为除甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺为气体其他均为气体或固体。气体或固体。沸点:沸点:CH3CH2CH2NH2CH3NC2H5(CH3)3N 48.7 35 3.5 溶解度溶解度:伯、仲和叔胺都能与水分子通过氢键发生缔伯、仲和叔胺都能与水分子通过氢键发生缔合,因此低级胺易溶于水。合,因此低级胺易溶于水。胺的物理性质胺的物理性质(三)胺的化学性质(三)胺的化学性质107.3112.9氨与甲胺的结构氨与甲胺的结构:氮原子的电子结构为氮原子的电子结构为:1s:1s2 2 2s2s2 2 2p2px x1 1 2p2py y1 1 2p2pz z1 1,应为应为三价三价,而实际上氨或胺的键角而实际上
6、氨或胺的键角109.109.成键时氮原子成键时氮原子轨道进行轨道进行spsp3 3杂化,一对未公用电子对占据一个杂化,一对未公用电子对占据一个spsp3 3轨轨道,另外三个道,另外三个spsp3 3轨道与氢的轨道与氢的1s1s轨道或碳杂化轨道交轨道或碳杂化轨道交盖形成三个盖形成三个键键.分子呈棱锥型结构分子呈棱锥型结构.胺的结构胺的结构:胺的结构胺的结构结构与性质结构与性质具有未公用电子对具有未公用电子对,呈碱性呈碱性.作为亲核试剂进行反应,氮作为亲核试剂进行反应,氮上氢被烷基或酰基取代上氢被烷基或酰基取代.苯环上的亲电取代苯环上的亲电取代结构与性质结构与性质(1 1)碱性和成盐)碱性和成盐(
7、A A)结构与碱性)结构与碱性RNH2 NH3 ArNH2(脂肪胺脂肪胺)(芳香胺芳香胺)苯环对芳胺碱性的影响苯环对芳胺碱性的影响:烷基对胺碱性的影响烷基对胺碱性的影响:CH3烷基供电效应使胺的碱性加强烷基供电效应使胺的碱性加强.p-p-共轭的结果,共轭的结果,使电子对向苯环移使电子对向苯环移动,氮原子上电子动,氮原子上电子云密度降低,碱性云密度降低,碱性减弱减弱.甲胺甲胺 二甲胺二甲胺 三甲胺三甲胺 氨氨 苯胺苯胺 对甲苯胺对甲苯胺 对氯苯胺对氯苯胺 对硝基苯胺对硝基苯胺pKb 3.38 3.27 4.21 4.76 9.37 8.92 9.85 13.0碱性和成盐碱性和成盐(B B)成盐)
8、成盐碱性和成盐碱性和成盐(2 2)氮原子上氢的取代反应)氮原子上氢的取代反应(A A)烷基化)烷基化(季銨盐)(季銨盐)氮原子上氢的取代反应氮原子上氢的取代反应(B B)酰基化)酰基化 脂肪族或芳香族伯胺和仲胺与酰氯、酸酐或羧酸脂肪族或芳香族伯胺和仲胺与酰氯、酸酐或羧酸等酰基化试剂反应,生成等酰基化试剂反应,生成N-N-取代或取代或N,N-N,N-二取代酰胺。二取代酰胺。羧酸的酰化能力较弱,须不断除水,使反应向右进行。羧酸的酰化能力较弱,须不断除水,使反应向右进行。脂肪胺:脂肪胺:应用:应用:生成的酰胺为中生成的酰胺为中性,不能与酸反应,性,不能与酸反应,可与叔胺分离可与叔胺分离.有一定沸点有
9、一定沸点,可可鉴别伯、仲胺鉴别伯、仲胺.氮原子上氢的取代反应氮原子上氢的取代反应芳香胺:芳香胺:暂时性暂时性:保护氨基或降低氨基对芳环的致活能力。保护氨基或降低氨基对芳环的致活能力。应用应用:永久性永久性:合成药物时应用合成药物时应用.扑热息痛扑热息痛氮原子上氢的取代反应氮原子上氢的取代反应(C C)磺酰化)磺酰化该反应可以用来分离和鉴别伯、仲、叔胺该反应可以用来分离和鉴别伯、仲、叔胺。(Hinsberg 反应反应)氮原子上氢的取代反应氮原子上氢的取代反应(3 3)与亚硝酸的反应)与亚硝酸的反应脂肪胺:脂肪胺:(定量)(定量)与亚硝酸的反应与亚硝酸的反应芳香胺:芳香胺:重氮化反应重氮化反应(无
10、色溶液)(无色溶液)黄色油状物黄色油状物 或固体或固体绿色固体绿色固体 该反应可以用来鉴别脂肪族和芳香族伯、该反应可以用来鉴别脂肪族和芳香族伯、仲、叔胺。仲、叔胺。芳胺与芳胺与HNO2的反应是的反应是NO+的亲电反应。对伯、仲的亲电反应。对伯、仲胺,进攻最富电子的氮原子,取代氮上氢。对于叔胺,胺,进攻最富电子的氮原子,取代氮上氢。对于叔胺,由于由于-NR2是强供电基,可进行苯环上的亲电取代。是强供电基,可进行苯环上的亲电取代。与亚硝酸的反应与亚硝酸的反应(4 4)氧化反应)氧化反应 脂肪胺和芳胺都易被氧化,尤其是芳胺。氧脂肪胺和芳胺都易被氧化,尤其是芳胺。氧化剂不同,产物不同。化剂不同,产物不
11、同。MnO2:CF3COOOH:对苯醌对苯醌氧化反应氧化反应(5 5)苯环上的取代反应)苯环上的取代反应含氮官能团对苯环的作用:含氮官能团对苯环的作用:强致活的邻对位定位基强致活的邻对位定位基由于由于COCH3的吸电作用的吸电作用 ,NHCOCH3 为中等致活的邻对位定位基为中等致活的邻对位定位基致钝的间位定位基致钝的间位定位基苯环上的取代反应苯环上的取代反应(A A)卤代卤代反应定量完成,反应定量完成,可用作定性、定量分析。可用作定性、定量分析。(白)(白)一溴代:一溴代:苯环上的取代反应苯环上的取代反应(B B)硝化)硝化 硝酸是强的氧化剂,而胺又易被氧化,为硝酸是强的氧化剂,而胺又易被氧
12、化,为避免氧化,需要保护氨基避免氧化,需要保护氨基。可用乙酰化法或可用乙酰化法或先将芳胺溶于浓硫酸生成硫酸氢盐先将芳胺溶于浓硫酸生成硫酸氢盐。苯环上的取代反应苯环上的取代反应(C C)磺化)磺化(工业制法)工业制法)对氨基苯磺酸分子中有酸性的磺酸基和碱对氨基苯磺酸分子中有酸性的磺酸基和碱性的氨基,可中和成盐。这种分子内形成的性的氨基,可中和成盐。这种分子内形成的盐,称为内盐:盐,称为内盐:苯环上的取代反应苯环上的取代反应(四)季铵盐和季铵碱(四)季铵盐和季铵碱(1 1)季铵盐)季铵盐白色结晶,离子型化合物,溶于水,不溶于乙醚。白色结晶,离子型化合物,溶于水,不溶于乙醚。物性:物性:用途:用途:
13、一个长链烷基的季铵盐,可做阳离子表面活性一个长链烷基的季铵盐,可做阳离子表面活性剂、相转移催化剂。剂、相转移催化剂。反应:反应:季铵盐加热分解,生成叔胺与卤化烷:季铵盐加热分解,生成叔胺与卤化烷:强碱作用,可以得到季铵碱强碱作用,可以得到季铵碱。季铵盐季铵盐(2 2)季铵碱)季铵碱 季铵碱是强碱,碱性相当于季铵碱是强碱,碱性相当于NaOH、KOH。能吸收空气中的能吸收空气中的CO2,易潮解,溶于水。,易潮解,溶于水。季铵碱热分解:季铵碱热分解:(A)R=CH3季铵碱季铵碱(B)RCH3且有且有H一个H,E2历程:历程:季铵碱季铵碱二个以上二个以上H:有方向选择问题:有方向选择问题 卤代烃的消除
14、反应遵循卤代烃的消除反应遵循SaytzeffSaytzeff规则,从含氢较规则,从含氢较少的碳上失去氢,生成取代比较多的烯。少的碳上失去氢,生成取代比较多的烯。季铵碱的消除反应,由于翁离子是难离去季铵碱的消除反应,由于翁离子是难离去集团,遵循的是集团,遵循的是HofmannHofmann规则,从含氢较多的规则,从含氢较多的碳上失去氢,生成取代比较少的烯。碳上失去氢,生成取代比较少的烯。季铵碱季铵碱(C C)应用:)应用:测定复杂含氮化合物的结构测定复杂含氮化合物的结构步骤:步骤:季铵盐季铵盐季铵碱季铵碱季铵碱季铵碱例:例:季铵碱季铵碱第二节腈和异腈第二节腈和异腈(一)腈(一)腈 腈的通式是腈的
15、通式是RCN,可看作是,可看作是HCN分子中的分子中的氢原子被烃基取代后的生成物,官能团是氢原子被烃基取代后的生成物,官能团是-CN。(1 1)命名)命名根据腈分子中所含碳原子的数称为某腈。根据腈分子中所含碳原子的数称为某腈。或以烃作为母体,氰基作为取代基。或以烃作为母体,氰基作为取代基。乙腈乙腈 氰基甲烷氰基甲烷丙腈丙腈 氰基乙烷氰基乙烷异丁腈异丁腈 2-2-氰基丙烷氰基丙烷苯甲腈苯甲腈氰基苯氰基苯腈腈(2 2)性质)性质 低级腈为液体,高级腈为固体。乙腈能与低级腈为液体,高级腈为固体。乙腈能与水混溶。水混溶。(A A)水解)水解例:例:腈腈(B B)还原)还原 由由RX(1212)与)与N
16、aCN反应制得腈,再由腈反应制得腈,再由腈经上述反应可制备比原经上述反应可制备比原RX多一个碳原子的伯胺,多一个碳原子的伯胺,或经水解得多一个碳原子的羧酸。或经水解得多一个碳原子的羧酸。腈腈制备:制备:(3 3)丙烯腈)丙烯腈用途:用途:聚丙烯腈(可制腈纶)聚丙烯腈(可制腈纶)腈腈(二)异腈二)异腈 异腈又称为胩,通式异腈又称为胩,通式RNC,是腈的同分异构,是腈的同分异构体,官能团是异腈基体,官能团是异腈基-NC。CH3NC CH3CH2NC甲胩甲胩 异氰基甲烷异氰基甲烷乙胩乙胩 异氰基乙烷异氰基乙烷性质性质有恶臭并有剧毒,对碱稳定。有恶臭并有剧毒,对碱稳定。催化加氢:催化加氢:异构化:异构
17、化:易被稀酸水解:易被稀酸水解:异腈异腈第三节第三节 重氮化合物与偶氮化合物重氮化合物与偶氮化合物 重氮化合物与偶氮化合物都含有重氮化合物与偶氮化合物都含有-N2-,区区别在于两端所连的集团。别在于两端所连的集团。两个烃基分别连在两个烃基分别连在-N=N-N=N-基两端的化合物。基两端的化合物。通式为:通式为:R-N=N-RR-N=N-R,例如例如:烯丙基偶氮丙烷烯丙基偶氮丙烷偶氮二异丁腈偶氮二异丁腈偶氮苯偶氮苯偶氮化合物偶氮化合物:偶氮化合物偶氮化合物 -N=N-N=N-基只一端与烃基相连,而另一个基基只一端与烃基相连,而另一个基团与非碳原子的其它原子或原子团相连,例如:团与非碳原子的其它原
18、子或原子团相连,例如:重氮化合物重氮化合物:(苯重氮盐酸盐)(苯重氮盐酸盐)氯化重氮苯氯化重氮苯-萘基重氮硫酸盐萘基重氮硫酸盐苯重氮氨基苯苯重氮氨基苯重氮化合物重氮化合物(一)芳香伯胺的重氮化反应(一)芳香伯胺的重氮化反应 在低温下在低温下(一般为一般为05)05)的强酸水溶液中,芳的强酸水溶液中,芳香族伯胺与亚硝酸作用,生成重氮盐的反应称为香族伯胺与亚硝酸作用,生成重氮盐的反应称为重氮化反应。重氮化反应。该反应是有机化学最重要的反应之一该反应是有机化学最重要的反应之一。芳香伯胺的重氮化反应芳香伯胺的重氮化反应 干燥的重氮盐,一般极不稳定,受热或振动干燥的重氮盐,一般极不稳定,受热或振动时易爆
19、炸,需要保存在低温水溶液中。时易爆炸,需要保存在低温水溶液中。重氮盐的性质:重氮盐的性质:具有盐的性质,易溶于水,不溶于有机溶剂。具有盐的性质,易溶于水,不溶于有机溶剂。苯重氮正离子的结构如下:苯重氮正离子的结构如下:芳香伯胺的重氮化反应芳香伯胺的重氮化反应(二二)重氮盐的反应及其在合成中的应用重氮盐的反应及其在合成中的应用重氮盐的反应可以分两类:重氮盐的反应可以分两类:失去氮的反应:取代反应失去氮的反应:取代反应保留氮的反应:偶联反应保留氮的反应:偶联反应(1 1)失去氮的反应)失去氮的反应 取代重氮基的反应是在芳环上引入取代重氮基的反应是在芳环上引入F F、ClCl、BrBr、I I、CN
20、CN、OHOH、H H的最好方法。的最好方法。重氮化反应是有机化学最重要的反应之一。重氮化反应是有机化学最重要的反应之一。一方面是由于可制备各种化合物;另一方面几一方面是由于可制备各种化合物;另一方面几乎所有的芳香伯胺可制备重氮盐,而芳香伯胺乎所有的芳香伯胺可制备重氮盐,而芳香伯胺易得。易得。失去氮的反应失去氮的反应(A A)重氮基被氢原子取代)重氮基被氢原子取代 该反应在有机合成中用作去该反应在有机合成中用作去-NH2的方法。的方法。可巧妙地利用这一性质,在苯环上引入氨基和可巧妙地利用这一性质,在苯环上引入氨基和消去氨基,制备用其他方法合成不易得到或得消去氨基,制备用其他方法合成不易得到或得
21、不到的化合物。不到的化合物。最常用的还原剂为次磷酸(最常用的还原剂为次磷酸(H H3 3POPO2 2)和乙醇)和乙醇(C C2 2H H5 5OHOH),次磷酸的效果好于乙醇。),次磷酸的效果好于乙醇。失去氮的反应失去氮的反应例例完成转化:完成转化:失去氮的反应失去氮的反应为何在酸性介质中进行:为何在酸性介质中进行:水解反应中生成的酚容易与末反应重氮盐发水解反应中生成的酚容易与末反应重氮盐发生偶合反应,硫酸可以抑制该反应,并提高了水生偶合反应,硫酸可以抑制该反应,并提高了水解反应温度,使水解反应更彻底。解反应温度,使水解反应更彻底。(B B)重氮基被羟基取代重氮基被羟基取代 芳香族重氮硫酸盐
22、在强酸溶液中加热,放出芳香族重氮硫酸盐在强酸溶液中加热,放出氮气,同时生成酚,故又称重氮盐的水解反应。氮气,同时生成酚,故又称重氮盐的水解反应。失去氮的反应失去氮的反应为何用为何用H2SO4不用不用HCl:重氮盐的水解反应是典型的单分亲核取代重氮盐的水解反应是典型的单分亲核取代反应反应(S(SN N1)1),其反应历程如下:其反应历程如下:苯重氮正离子的结构如下:苯重氮正离子的结构如下:失去氮的反应失去氮的反应若在若在HCl水溶液中进行,水溶液中进行,作为亲核试剂作为亲核试剂进攻进攻将生成将生成的亲核性很弱。的亲核性很弱。,而而。失去氮的反应失去氮的反应(C C)重氮基被卤素取代重氮基被卤素取
23、代 在氯化亚铜或溴化亚铜的作用下,芳香族在氯化亚铜或溴化亚铜的作用下,芳香族重氮盐与相应氢卤酸共热,重氮基被氯原子重氮盐与相应氢卤酸共热,重氮基被氯原子或溴原子取代。该反应称或溴原子取代。该反应称Sandmeyer Sandmeyer 反应。反应。(a a)被氯、溴取代)被氯、溴取代(不好分离)(不好分离)(可得纯品)(可得纯品)为何不用直接卤代的方法为何不用直接卤代的方法?失去氮的反应失去氮的反应失去氮的反应失去氮的反应(b b)被碘取代)被碘取代 加热重氮盐的加热重氮盐的碘化钾碘化钾溶液,可以得到相应的溶液,可以得到相应的芳基碘。芳基碘。(4 4)重氮基被氰基取代)重氮基被氰基取代失去氮的
24、反应失去氮的反应 氰基可以转变成羧基、氨甲基等,而氰基氰基可以转变成羧基、氨甲基等,而氰基不能直接引进苯环,只有通过重氮盐,这在不能直接引进苯环,只有通过重氮盐,这在有机合成上有重要意义。例如:有机合成上有重要意义。例如:失去氮的反应失去氮的反应(2 2)保留氮的反应)保留氮的反应(A A)还原反应)还原反应保留氮的反应保留氮的反应苯肼苯肼(B B)偶合反应)偶合反应 重氮正离子作为亲电试剂可与酚、芳胺等重氮正离子作为亲电试剂可与酚、芳胺等发生亲电取代反应,生成偶氮化合物。这种反发生亲电取代反应,生成偶氮化合物。这种反应称为偶合反应或偶联反应。应称为偶合反应或偶联反应。对羟基偶氮苯(桔红色)对
25、羟基偶氮苯(桔红色)对二甲氨基偶氮苯(黄色)对二甲氨基偶氮苯(黄色)重氮组分重氮组分偶合组分偶合组分反应:反应:保留氮的反应保留氮的反应 由于空间效应的影响,反应主要发生在强由于空间效应的影响,反应主要发生在强供电基的对位,如对位被占据,则发生在邻供电基的对位,如对位被占据,则发生在邻位:位:保留氮的反应保留氮的反应介质:介质:通常弱碱性的介质中进行。因生成通常弱碱性的介质中进行。因生成氧负离子氧负离子(Ar-O-),是比酚羟基是比酚羟基(-OH)更强的邻、对位定位基,更容易发生偶更强的邻、对位定位基,更容易发生偶合反应。合反应。通常在弱酸性的介质中进行。因强通常在弱酸性的介质中进行。因强苯环致钝不能进行苯环致钝不能进行酸中生成酸中生成偶合反应。偶合反应。保留氮的反应保留氮的反应用途:用途:偶合反应最重要的用途是合成偶氮染料。偶合反应最重要的用途是合成偶氮染料。例例1 1萘酚蓝黑萘酚蓝黑B B保留氮的反应保留氮的反应例例2 2甲基橙甲基橙保留氮的反应保留氮的反应此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢