清华大学有机化学下册李艳梅__胺

1、17.1 17.1 胺的分类、结构和命名胺的分类、结构和命名 17.2 17.2 一元胺的物理性质和光谱性质一元胺的物理性质和光谱性质 17.3 17.3 一元胺的化学性质一元胺的化学性质 17.4 17.4 一元胺的制备一元胺的制备 17.5 17.5 芳胺、二胺、不饱和胺和取代胺芳胺、二胺、不饱和胺和取代胺 17.6 17.6 季铵盐和氢氧化四烃基铵季铵盐和氢氧化四烃基铵 17.7 17.7 重要的胺及胺的来源与用途重要的胺及胺的来源与用途 Content 17.1 17.1 胺的分类、结构和命名胺的分类、结构和命名 17.1.1 17.1.1 胺的分类胺的分类 N H HH N R HH

2、 N R RH N R RR 伯胺伯胺 Primary amine 氨氨 Ammonia 仲胺仲胺 Secondary amine 叔胺叔胺 Tertiary amine N R RR R OH 氢氧化四烃基铵氢氧化四烃基铵 四烃基氢氧化铵四烃基氢氧化铵 Tetra alkyl ammonium hydroxide 氨基氨基 Amino group 亚氨基亚氨基 Imino group 季胺盐（碱）季胺盐（碱） 17.1.2 17.1.2 胺的结构胺的结构 N H HH 107.3o N CH3 H H 108o 三角锥形三角锥形 sp3 杂杂 化化 当当N N上所连接的三个基团不相同时，分上

3、所连接的三个基团不相同时，分 子无对称面及对称中心。理论上它们存在异子无对称面及对称中心。理论上它们存在异 构体，但目前无法拆分。构体，但目前无法拆分。 E E 两种构型之间能垒低（两种构型之间能垒低（25KJ/mol），可通过），可通过N原子的杂化状态变化而迅速原子的杂化状态变化而迅速 转变转变,室温下每秒互变室温下每秒互变21011次。二甲胺的能垒更低（次。二甲胺的能垒更低（18.4KJ/mol）。）。 sp3 p sp2 sp3 N H Cl N H Cl 当四个取代基不同时，分子中无对称面和对称中心，即可拆分当四个取代基不同时，分子中无对称面和对称中心，即可拆分。 NN 无法达到无法达

4、到120o 当当N的自由互变收到限制时，的自由互变收到限制时， 可拆分异构体可拆分异构体 。例如，。例如，N原原 子被固定在刚性的环中。子被固定在刚性的环中。 手性季铵盐的拆分手性季铵盐的拆分 Separation of chiral quaternary ammonium 对应异构体 D/L 酸 非对应异构体 17.1.3 17.1.3 胺的命名胺的命名 普通命名法普通命名法 N CH3 H H 甲胺甲胺 Methylamine N H H 苯胺苯胺 Amino benzene Phenylamine NHCH3 CH3 二甲胺二甲胺 N-N-甲基乙胺甲基乙胺 Dimethylamine N

5、HCH3 CH2 CH3 甲乙胺甲乙胺 N-N-甲基乙胺甲基乙胺 Ethylmethylamine N CH3 CH2 CH3 甲（基）乙（基）环己（基）胺甲（基）乙（基）环己（基）胺 N-ethyl-N-methylhexyalamine 简单的胺，以胺为母体，所简单的胺，以胺为母体，所 含烃基的名称和数目在前面含烃基的名称和数目在前面 （按顺序规则书写（按顺序规则书写） IUPAC 命名法命名法 HNCH3 CH2 HNCH3 CH3 N- N-甲基苯胺甲基苯胺 N-methylbenzenamine N- N-甲基乙胺甲基乙胺 N-methylethaneamine NCH3 CH2 C

6、H3 N-N-甲基甲基-N-N-乙基环己胺乙基环己胺 N-ethyl-N-methylcyclohexylamine 1.1.选含氮最长链为母体，氮上其它烃基作为取代基，并以选含氮最长链为母体，氮上其它烃基作为取代基，并以N N定其位定其位 2. 比较复杂的胺以烃基为母体，氨或取代氨基为取代基比较复杂的胺以烃基为母体，氨或取代氨基为取代基 H3C C H H2 C CH3 H C NH2 H2 C CH32-2-甲基甲基-4-4-氨基己烷氨基己烷 4-amino-2-methylhexane H3C H2 C H C N CH3 C H2 C H2 H3CCH3 2-(2-(二乙氨基二乙氨基)

7、 )丁烷丁烷 2-(diethylamino)butane 3. 芳胺命名遵守从芳环上母体选择规则芳胺命名遵守从芳环上母体选择规则 NH2 CH3 NH2 COOH 间甲基苯胺间甲基苯胺 m-methyl-benzenamine 间氨基苯甲酸间氨基苯甲酸 3-amino benzoic acid 4.4.季氨盐命名与铵盐类似季氨盐命名与铵盐类似 (CH3)4NCl (CH3)3C6H5CH2NBr (CH3)4NOH (CH3)3C6H5CH2NOH 溴化三甲基苄基铵溴化三甲基苄基铵 benzyltrimethylammonium bromide 三甲基苄基氢氧化铵三甲基苄基氢氧化铵 benz

8、yltrimethylammonium hydrate 四甲基氢氧化铵四甲基氢氧化铵 tetramethylammonium hydrate tetramethylammonium chloride 氯化四甲铵、四甲基氯化铵氯化四甲铵、四甲基氯化铵 氨 胺 铵 作为取代基时，用作为取代基时，用“氨氨” NH2 NHCH3 作为母体时，用作为母体时，用“胺胺” H3C NH2 H3C NHCH3 氮上带正电荷时，用氮上带正电荷时，用“铵铵” H3C NH3Cl 氨基 甲氨基 甲胺甲胺 二甲胺二甲胺 氯化甲铵氯化甲铵 17.2 17.2 一元胺的物理性质与光谱性质一元胺的物理性质与光谱性质 ( (

9、自学自学) ) 17.2.1 17.2.1 物理性质物理性质 1.N-H极化程度低于极化程度低于O-H 相应的氢键亦弱 伯胺b.p.高于相应的烷烃而低于醇 。 2.位阻影响氢键位阻影响氢键 1o 2o 而3o分子间不形成氢键 碳原子数相同的胺：b.p. 1o 2o 3o 3.气味气味 相对分子量低的胺具有氨的气味 三甲胺具有鱼腥味 芳胺具有特殊气味 4. 毒性毒性 芳胺毒性大，可透皮吸收 苯胺、-萘胺致癌 5. 偶极矩偶极矩 1）比醇小 2) 芳胺的偶极矩与脂肪胺相近，但方向相反 CH3CH2-NH2 =1.2D CH3CH2-OH =1.7D CH3CH2-NH2 =1.2D 吸电子诱导吸电

10、子诱导 =1.3D 给电子共轭给电子共轭 N H H 17.2.2 17.2.2 光谱性质光谱性质 1. IR N-H 伸缩伸缩 脂肪族伯胺脂肪族伯胺 3400-3300cm-1 （不对称）（不对称） 3300-3200cm-1 （对称） （对称） 液体芳胺液体芳胺 3500-3390cm-1 3420-3300cm-1 仲胺仲胺 3500-3300cm-1（较弱）（较弱） 2. NMR N-CH3 2.2 N-CH2- 2.4 N-CH 2.8 3. MS 碱性碱性 亲核性亲核性 N R H H 酸性酸性 被氧化被氧化 亚硝化亚硝化 17.3 17.3 一元胺的化学性质一元胺的化学性质 17

11、.3.1 17.3.1 酸碱性酸碱性 Acidity and Basicity 1. 1. 胺分子中胺分子中N N原子带孤对电子，可接受质子显碱性原子带孤对电子，可接受质子显碱性 H+ N原子上连有原子上连有H原子，加碱后立即原子，加碱后立即 发生质子转移而生成水。季铵盐上发生质子转移而生成水。季铵盐上 的的N原子无原子无H，故与，故与KOH、NaOH 作用不能释放出游离的胺。作用不能释放出游离的胺。 RNH2+H2O RNH3 + OH RNH2+ HClRNH3Cl NaOH RNH2 + NaCl + H 2O 碱性碱性 2.2.胺碱性强弱，用胺碱性强弱，用p pK Kb b表示表示 R

12、NH2+ H2O kb RNH3+OH 共轭酸共轭酸碱碱 _ 3 2 log b bb RNHOH K RNH pKk 碱性越强，碱性越强，K Kb b越大，越大，pKpKb b越小越小 RNH2 + H2O ka RNH3+H3O 23 2 14 1.0 10 14 a ab ab R NHOH K R N H KKK pKpK 碱性强弱亦可用其碱性强弱亦可用其 共轭酸的强度表示共轭酸的强度表示 3.3.胺的碱性强弱胺的碱性强弱 气相气相 R3NR2NHRNH2NH3 液相液相 NH H3C H3C CH3NH2N CH3 H3C H3C NH3 NH H3CH2C H3CH2C CH3NH

13、2N CH2CH3 H3CH2C H3CH2C NH3 原因：烷基给电子原因：烷基给电子 原因：溶剂影响原因：溶剂影响烷基给电子烷基给电子 水溶液中的溶剂效应水溶液中的溶剂效应 N H HR H N R HR H N R HR R H2O H2O H2O H2O H2O H2O 三三 二二 一一 氢键作用氢键作用烷基给电子效应烷基给电子效应氢键数目氢键数目 不同溶剂中，三种胺的碱性强弱次序也不同不同溶剂中，三种胺的碱性强弱次序也不同 N H HBu N H BuBu N Bu BuBu N H HBu N H BuBu N Bu BuBu N H HBuN H BuBuN Bu BuBu 水溶

14、液水溶液 氯苯氯苯 苯苯 不可形不可形 成氢键成氢键 可形成氢键可形成氢键 4. 4. 取代基的影响取代基的影响 N CF3 F3CCF3 N F FF 几乎无碱性几乎无碱性 引入吸电子基引入吸电子基, ,诱导效应使碱性下诱导效应使碱性下 降降 引入给电子基引入给电子基, ,诱导效应使碱性上诱导效应使碱性上 升升 5.5.芳胺芳胺 1 1）碱性比氨弱）碱性比氨弱 NH2 9.40 NH3 4.76 Alkyl amines 34 N 13.80 N almost neutral pKb 脂肪胺脂肪胺 N上孤电子与苯环共轭，电子上孤电子与苯环共轭，电子 分散，接受质子能力降低。分散，接受质子能力

15、降低。 2 2）取代芳胺）取代芳胺 苯环上有吸电子基，碱性降低苯环上有吸电子基，碱性降低 苯环上有给电子基，碱性升高苯环上有给电子基，碱性升高 NH2NH2NH2 OCH3NO2 NH2NH2NH2 H3CONO2 碱碱 性性 3 3）邻、间、对取代）邻、间、对取代规律性不强规律性不强 NH2NH2NH2 NH2 G G G OH O R O NH2 N R H N H C R O 活化基团 NO2 C OH O N H H H SO3 X NH2 NH2 NH2 NH2 G G G 钝化基团 规律性不强规律性不强 R NH2 NH2NH2 NH2 G G G 6.6.胺碱性的应用胺碱性的应用

16、 1 1） 从混合物中分离出胺从混合物中分离出胺 2 2）对应异构体的分离）对应异构体的分离 NH2 HCl NH3Cl NaOH NH2 酸性酸性 NH3 NH2+H RNH2 RNH3 + H R2NH R2N + H pKa=34 弱酸弱酸强碱强碱 pKa=36 (for diethylamine) H2 C H pKa 36 胺的碱性常用其共轭酸的胺的碱性常用其共轭酸的 pKapKa值进行比较，切勿与胺本身值进行比较，切勿与胺本身 的的pKapKa相混淆。相混淆。 反应反应 CH3NH2+ Na Fe CH3NHNa+0.5 H2 N H + C4H9Li THF N Li+ C4H1

17、0 二异丙氨基锂 LDA pKa:40 不亲核碱不亲核碱 不亲核碱不亲核碱 CH3C CH3 CH3 O N Li LDA Br H +N Li - LiBr Benzyne HN(C2H5)2 不亲核碱在合成上作为碱，诱导消除反应，而非取代反应。不亲核碱在合成上作为碱，诱导消除反应，而非取代反应。 17.3.2 17.3.2 烃化反应烃化反应 1.胺为亲核试剂，胺为亲核试剂， 与与10 RX 发生发生SN2 反应反应 RNH2+ CH3XR N CH3 H H X RNH2 N CH3 H R +RNH3X CH3X N CH3 H RCH3X R2NH N CH3 R CH3 +R2NH2

18、X CH3X N CH3 CH3 RCH3X 一般情况下得到混合物一般情况下得到混合物 质子交换质子交换 质子交换质子交换 形成更强的亲核试剂形成更强的亲核试剂 2. 胺与叔卤代烷胺与叔卤代烷30 RX 反应主要生成反应主要生成消去产物消去产物 3. 胺与仲卤代烷胺与仲卤代烷20 RX 可以得到取代产物可以得到取代产物(亦有一定量消去产物亦有一定量消去产物) RNH2 R2NH NH3 O RX O RO O R O RO R R3N O RNH2 NR O RN H R O RN R R 羧酸衍生物的氨解羧酸衍生物的氨解 17.3.3 17.3.3 酰化反应酰化反应 1o胺胺2o胺及胺及NH

19、3可与酰氯、酸酐、酯作用生可与酰氯、酸酐、酯作用生 成酰胺。成酰胺。3o胺胺N上无上无H，故不形成酰胺。，故不形成酰胺。 C O RY N H R H + C O RY NH2R C O RNHR CRNHR O H Y XO O R OR Y= 羧酸衍生羧酸衍生 物的胺解物的胺解 RNH2 O OON H R O H3O OH RNH2 2.2.保护氨基保护氨基 1.1.许多酰胺为固体，具有一定熔点，可用于一些胺的结构测定许多酰胺为固体，具有一定熔点，可用于一些胺的结构测定 用途用途 RNH2+ S O Cl O S O N O R H NaOH S O N O R Na+ R2NH + S

20、 O Cl O S O N O R R R3N+ S O Cl ONR Hinsberg法：苯磺酰氯的反应与烷基酰氯的反应类似法：苯磺酰氯的反应与烷基酰氯的反应类似 与苯磺酰氯的反应也类似与苯磺酰氯的反应也类似 Hinsberg（兴斯堡）法的用途兴斯堡）法的用途 1. 1. 鉴别伯胺，仲胺，叔胺。鉴别伯胺，仲胺，叔胺。 2. 2. 分离伯胺，仲胺，叔胺。分离伯胺，仲胺，叔胺。 S O N O R Na+ S O N O R R H+ S O N O R H Strong Acid N R RH Strong Acid N R HH 17.3.4 17.3.4 亚硝化亚硝化 区别伯胺，区别伯胺，

21、 仲胺，叔胺仲胺，叔胺 RNH2+ NaNO2+ HXR N NXRX+ + N 2 HNO2 R2NH + NaNO2+ HX R N N R O + H2O N-N-亚硝基化合物亚硝基化合物 黄色油状物或固体黄色油状物或固体 R3N+ NaNO2+ HX NR R2NH + NaNO2+ HX R N N R O + H2O H+ R2NH2 RNH2+ NaNO2+ HXR N NXRX+ + N 2 可发生一系列复杂反应，可发生一系列复杂反应， 如取代、消除、重排等，如取代、消除、重排等， 但在合成上用途不大。但在合成上用途不大。 用于分离、精制用于分离、精制2o胺。胺。 两种方式：两

22、种方式：“插入氧插入氧”“”“脱氢脱氢” RNH2 H2O2 R N O H H R2NH H2O2 R N O H R N OH RH R N ORNO2 N OH RR R3N H2O2 R N O R R 亚硝基化合物亚硝基化合物 硝基化合物硝基化合物 羟胺羟胺 氧化叔胺氧化叔胺 17.3.5 17.3.5 氧化氧化 Cope（科普）消除（科普）消除 H C H2 N O CH3 CH3 CH2 +N OH H3C H3C 1600C 具有具有 - -氢的氧化胺，加热时发生消除反应，氢的氧化胺，加热时发生消除反应， 生成烯烃和羟胺。生成烯烃和羟胺。 CC H NH(CH3)2 -O CH

23、CH 高立体专一性高立体专一性 17.4 17.4 一元胺的制备一元胺的制备 （自学）（自学） 17.5 17.5 芳胺、二胺、不饱和胺和取代胺芳胺、二胺、不饱和胺和取代胺 17.5.1 17.5.1 芳胺芳胺 H3C H2C NH2 NH2 =1.2D=1.2D 芳胺中氮原子上 的孤对电子与苯 环形成共轭体系 1.1.结构特点结构特点 偶极矩与脂肪 胺相近，但方 向相反。 N上孤电子与苯环共轭，电子云上孤电子与苯环共轭，电子云 分散，接受质子能力下降。分散，接受质子能力下降。 NH2N H N 碱性碱性 接近于接近于 中性中性 2.2.与脂肪族胺类似之性质与脂肪族胺类似之性质 碱性碱性 苯环

24、上有吸电子基，碱性更弱；苯环上有给电子基，碱性略强。苯环上有吸电子基，碱性更弱；苯环上有给电子基，碱性略强。 NH2NH2 CF3 NH2 CF3 pKb4.583.202.75 NH2NH2NH2 NO2OCH3 NaNO2, HCl, H2O 05oC NH2 N NCl 芳香重氮盐比脂肪族重氮盐稳芳香重氮盐比脂肪族重氮盐稳 定，定，0 055水溶液中可保存一水溶液中可保存一 段时间。段时间。 伯胺伯胺生成芳香重氮盐生成芳香重氮盐 与亚硝酸反应与亚硝酸反应 N-甲基甲基-N-亚硝基苯胺亚硝基苯胺 棕色油状物棕色油状物 N H3CH NaNO2, HCl, H2O, 10oC N H3CN

25、O 仲胺（仲胺（N N烷基苯胺）烷基苯胺） N N O N-亚硝基二苯胺亚硝基二苯胺 黄色固体黄色固体 叔胺（叔胺（N,NN,N二烷基苯胺）二烷基苯胺） N 1) NaNO2, HCl, H2O, 8oC 2) OH N N O 对亚硝基苯胺对亚硝基苯胺 绿色叶片状绿色叶片状 概要概要 N H R Ar N H H Ar N R R Ar HNO2 N N R Ar N Ar NCl O N2 绿色叶片状 用于区别芳香族伯胺、仲胺、叔胺。用于区别芳香族伯胺、仲胺、叔胺。 Br H LDA Br H NaNH2,NH3 COOH NH2 CH3(CH2)4ONO H+, CH2Cl2 O O N

26、2+ CO2, N2 H H H H 苯炔苯炔 Benzyne LDA：二异丙基氨基锂：二异丙基氨基锂 制备苯炔的另制备苯炔的另 一种方法一种方法 性质性质 1 1）聚合）聚合 2 2） 亲电加成亲电加成 I2 I I I I E+= X2, etc. 无法分离出游离体无法分离出游离体 3 3）亲核加成）亲核加成 RLi R Li NH3 NH2 NH3 NH2 Nu=ROH, RLi, NH3, NH2R, CN , RCOO 4） Diels-Aldel 反应反应 + 高度活泼之亲双烯体高度活泼之亲双烯体 ArNH2 O ArNHOHArNO OO ArNO2 O . 1）芳胺氧化过程）芳

27、胺氧化过程 2）用）用MnO2氧化，主产物为对苯醌氧化，主产物为对苯醌 NH2 MnO2 H2SO4, 10oC O O p-benzoquinone 产物颜色逐渐加深产物颜色逐渐加深 对苯醌对苯醌 3.3.芳胺的特性芳胺的特性 氧化反应氧化反应 5 5）N,N-N,N-二烷基芳胺及芳铵盐对氧化剂不太敏感，常将芳胺转变为盐保存二烷基芳胺及芳铵盐对氧化剂不太敏感，常将芳胺转变为盐保存 3 3）用重铬酸钾等可得黑色染料苯胺黑（具有复杂醌式结构的化合物）用重铬酸钾等可得黑色染料苯胺黑（具有复杂醌式结构的化合物） 4 4）遇漂白粉溶液而得明显的紫色（含有醌式结构的化合物）遇漂白粉溶液而得明显的紫色（含

28、有醌式结构的化合物） NH2 HNO3 NH2 Br2/H2O NH2 BrBr Br white 增加苯环的电子密度，使得取代或氧化更加容易。增加苯环的电子密度，使得取代或氧化更加容易。 直接硝化，易被氧化直接硝化，易被氧化 苯环上亲电取代反应苯环上亲电取代反应 NH2NHCOCH3 (CH3CO)2O HNO3 C2H5OH NHCOCH3 NO2 (main product) NHCOCH3 O2N HNO3 (CH3CO)2O (main product) Reactivity reduces, Products: o-,p- NH2NH C NH3 O H3C Product: m-

29、 间位产物间位产物 活化能活化能 力降低力降低 解决办法解决办法 NH2 + I2 +NaHCO3 NH2 I +NaI+CO2H2O NH2 Br2/H2O NH2 BrBr Br p 与活性小的与活性小的I2反应，可得一碘化物。反应，可得一碘化物。 p 与与Cl2, Br2则迅速生成多卤代物。则迅速生成多卤代物。 具体反应具体反应 1）卤代反应）卤代反应 NH2 oil of vitriol NHSO3H - H2O NH3HSO4 180oC NH2 SO3H NH3 SO3 p 室温下与发烟硫酸反应，得到邻、间、对位混合产物。室温下与发烟硫酸反应，得到邻、间、对位混合产物。 p 高温（

30、高温（180190）下与浓硫酸共热，得对位产物。）下与浓硫酸共热，得对位产物。 2）磺化反应）磺化反应 Br NH2 oil of vitriol Br NH2 SO3H 若对位被占据，则生成邻位产物。若对位被占据，则生成邻位产物。 NH2 (CH3CO)2O HN O HNO3 HN O NO2 C2H5OH (CH3CO)2O HNO3 HN O O2N (main product) (main product) p 直接硝化易氧化。直接硝化易氧化。 3）硝化反应）硝化反应 NH2 oil of vitriol NH3OSO2OH HNO3 NH3OSO2OH NO2 NO2 NH3 OH

31、 p 混酸硝化混酸硝化 NH2NHCOCH3 HN O CH3COCl, AlCl3 CS2 HN O O 4）FriedelCrafts反应反应 17.5.2 二胺二胺 C H2N H2N 1,1-二胺二胺 CC NH2NH2 1,2-二胺二胺 CC NH2NH2 C 1,3-二胺二胺 根据二胺分子根据二胺分子 中两个氨基之中两个氨基之 间的距离间的距离 1. 1,1-二胺二胺 稳定性取决稳定性取决 于其结构。于其结构。 C NH2 NH2H H 不存在不存在 CNN CH3 CH3 H3C H3C H H 在水溶液中稳定在水溶液中稳定 N N NN N N N S N S 四二四四二四 四

32、二四四二四 毒鼠强简介毒鼠强简介 毒鼠强的结构毒鼠强的结构 英文名称为英文名称为Tetramethylene Disulfotetramine , 简称简称Tetramine 。 毒鼠强毒鼠强,又名没鼠命又名没鼠命,是剧毒化学药品是剧毒化学药品, 分子量为分子量为248的的 小分子有机氮化合物小分子有机氮化合物； 分子式为分子式为C4H8O4N4S2 环状结构：环状结构： 化学名称为四亚甲基二砜四胺化学名称为四亚甲基二砜四胺,简称四二四；简称四二四； 毒鼠强的发现毒鼠强的发现 1933 年年,德国科学家德国科学家Wood 和和Bettye 发现发现,磺酰胺磺酰胺 和甲醛相互作用能生成一种透明、

33、稳定的树脂和甲醛相互作用能生成一种透明、稳定的树脂,抗霉菌抗霉菌 效果特好。效果特好。 这种树脂被大量用做生产沙发靠垫和室内装潢纤这种树脂被大量用做生产沙发靠垫和室内装潢纤 维织品的浸泡剂、强化剂和抗霉菌剂。维织品的浸泡剂、强化剂和抗霉菌剂。 奇怪的是在德国的这些家具厂中却经常发生工人奇怪的是在德国的这些家具厂中却经常发生工人 中毒事故中毒事故,后来发现问题出在用这种树脂浸泡过的一种后来发现问题出在用这种树脂浸泡过的一种 羊毛织品上。羊毛织品上。 这种树脂就是毒鼠强。这种树脂就是毒鼠强。 毒鼠强的性质毒鼠强的性质 物理化学性质：物理化学性质： 纯净的毒鼠强是一种白色、无嗅、无味的轻质粉末；纯净

34、的毒鼠强是一种白色、无嗅、无味的轻质粉末； 微溶于水、氯仿、丙酮微溶于水、氯仿、丙酮,易溶于乙醚易溶于乙醚,难溶于甲醇、乙难溶于甲醇、乙 醇等，在水中的溶解度约为醇等，在水中的溶解度约为0. 25mg/ mL ； 熔点熔点250 254 ； 毒鼠强化学结构稳定，不易降解，常温下毒鼠强化学结构稳定，不易降解，常温下,其饱和水溶液其饱和水溶液 放置放置5 个月个月,仍可保持稳定的生物学活性；仍可保持稳定的生物学活性； 在稀的酸、碱溶液中能稳定存在；在稀的酸、碱溶液中能稳定存在； 255 260 时分解时分解,放出氮、放出氮、 硫的氧化物烟硫的氧化物烟,在持续的沸水溶在持续的沸水溶 液中也能发生分解

35、；液中也能发生分解； 毒鼠強屬神經性毒，小白鼠毒鼠強屬神經性毒，小白鼠 LD50 為為 0.2mg/Kg，人，人 的的 LD50 為為 0.1mg/Kg 。也就是說一個。也就是說一個 50Kg 的人誤食的人誤食 5mg 即有致命危險。且一旦誤食，於幾分鐘至半小時內即有致命危險。且一旦誤食，於幾分鐘至半小時內 會迅速出現噁心、嘔吐、抽搐及意識喪失等中毒現象，若會迅速出現噁心、嘔吐、抽搐及意識喪失等中毒現象，若 是無法及時搶救，多於兩小時內死亡是無法及時搶救，多於兩小時內死亡 。 毒鼠強是以原形（沒有被代謝）從尿液和糞便中排泄，毒鼠強是以原形（沒有被代謝）從尿液和糞便中排泄， 可致二次中毒；同理，

36、吃了被這些鼠藥毒死的動物亦會引可致二次中毒；同理，吃了被這些鼠藥毒死的動物亦會引 發中毒。此外，已有報導指出毒鼠強還是植物內吸毒物，發中毒。此外，已有報導指出毒鼠強還是植物內吸毒物， 例如冷杉周圍的土壤被毒鼠強污染後，結出的樹籽可以毒例如冷杉周圍的土壤被毒鼠強污染後，結出的樹籽可以毒 死野兔。死野兔。 毒性作用：毒性作用： 毒鼠强药力极强毒鼠强药力极强,是剧毒急性灭鼠剂是剧毒急性灭鼠剂,毒性是氟乙酰胺毒性是氟乙酰胺 (已禁用已禁用) 的的1. 8 倍倍,磷化锌的磷化锌的15 倍倍,氰化钾的氰化钾的100 倍倍,砒砒 霜的霜的100 多倍。多倍。 毒鼠强对温血哺乳动物有剧毒毒鼠强对温血哺乳动物有

37、剧毒,哺乳动物口服的哺乳动物口服的LD50 (即最低致死剂量即最低致死剂量) 为为0. 10mg/ kg。 对人的致死量约为对人的致死量约为6mg12mg。 毒鼠强可通过消化系统何和呼吸系统吸收，不易被完毒鼠强可通过消化系统何和呼吸系统吸收，不易被完 整的皮肤吸收，以原形经排泄系统派出体外，排出速整的皮肤吸收，以原形经排泄系统派出体外，排出速 度较慢。度较慢。 毒鼠强在植物体内可长期残留，对生态环境造成长期毒鼠强在植物体内可长期残留，对生态环境造成长期 污染，被动物摄取后可以原毒物形式滞留在体内或排污染，被动物摄取后可以原毒物形式滞留在体内或排 泄，从而导致二次、三次中毒现象。泄，从而导致二次

38、、三次中毒现象。 1952年有报道称，在某林区用毒鼠强处理过的土壤所年有报道称，在某林区用毒鼠强处理过的土壤所 生长的冷杉可以吸收土壤中的毒鼠强，生长的冷杉可以吸收土壤中的毒鼠强，4 年后长出的年后长出的 果实还可以毒死兔子。果实还可以毒死兔子。 致毒机理：致毒机理： 毒鼠强属于神经毒剂，其致毒机理主要是阻断毒鼠强属于神经毒剂，其致毒机理主要是阻断- 氨基酸氨基酸(GABA)的受体，对的受体，对-氨基酸具有拮抗作用，氨基酸具有拮抗作用， 而而 一氨基酸是脊椎动物中枢神经系统的抑制物质，一氨基酸是脊椎动物中枢神经系统的抑制物质， 对中枢神经系统具有强烈而广泛的抑制作用。对中枢神经系统具有强烈而广

39、泛的抑制作用。 毒鼠强也可以直接作用于交感神经，导致肾上毒鼠强也可以直接作用于交感神经，导致肾上 腺神经兴奋症状及抑制某些酶的活性。腺神经兴奋症状及抑制某些酶的活性。 由硫酰胺和甲醛在酸性溶液中回流合成！由硫酰胺和甲醛在酸性溶液中回流合成！ 1949 年年,德国化学家海德尔发明了合成毒鼠强德国化学家海德尔发明了合成毒鼠强 的方法的方法,最早由最早由Bayer 公司用甲醛公司用甲醛(CH2O)和二氨和二氨 基砜基砜SO(NH2 )2生产生产,并制成灭鼠毒饵出售。并制成灭鼠毒饵出售。 毒鼠强的合成毒鼠强的合成 反应式？反应式？ 环状的环状的1,1-1,1-二胺可由醛制备二胺可由醛制备 R O H

40、+ N H N H N N R +H2O 类似于生成缩醛；类似于生成缩醛； 碱性溶液中稳定；碱性溶液中稳定； 酸性溶液中水解生成醛。酸性溶液中水解生成醛。 C O HH +S O H2N O NH2H2C N N SO2NH2 SO2NH2 H H H2C N N S S H H N N CH2 H H O O OO C O HH C O HH C O HH H2C N N S S N N CH2 O O OO CH2 H2C H2C N N S S N N CH2 CH2 H2C C O HH H2C N N S S H N N CH2 HO O OO CH2 NH2 NH2 pKb1=10

41、.0 pKb2=7.0 20oC 制备制备 特性特性 乙二胺的衍生物，乙二胺乙二胺的衍生物，乙二胺 四乙酸四乙酸(EDTA) 对金属离对金属离 子具有很强的螯合作用。子具有很强的螯合作用。 N N HOOC HOOC COOH COOH 乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸（EDTA） NH2 NH2 Br Br 1) NH3 2) NaOH, H2O 2. 1,2-二胺二胺 H2N NH2 H2NNH2 蛋白质腐败时的产物；恶臭；剧毒。蛋白质腐败时的产物；恶臭；剧毒。 H2N NH2 合成合成尼龙尼龙66的原料的原料 *C O (CH2)4C O N H (CH2)4N H *n 3. 3. 其它二胺其

42、它二胺 1 1）苯二胺）苯二胺 制备制备NH2 NO2 NH2 NH2 Zn, KOH, EtOH 性质性质 N N NH2 NH2 + C C O OH H 2 2）联苯胺）联苯胺 H2NNH2 染料中间体，有致癌作用染料中间体，有致癌作用 邻苯二胺易邻苯二胺易 与与- -二羰基二羰基 化合物反应化合物反应 而生成杂环而生成杂环 化合物。化合物。 4. 4. 芳二胺芳二胺 17.5.3 烯胺烯胺 1. 制备：含制备：含 -H的羰基化合物与仲胺作用的羰基化合物与仲胺作用 C C N C H C O H +NH C H C OH H N - H2O 2.互变异构互变异构 N H N H enam

43、ineimine 常用仲胺（通常为环状仲胺）来制备烯胺常用仲胺（通常为环状仲胺）来制备烯胺 N H + O N N上无可异构的H N H O N H morpholinepyrrolidine N H piperidine 四氢吡咯四氢吡咯吗啉吗啉 六氢吡啶六氢吡啶 3.特性特性 u 作为亲核试剂作为亲核试剂 N RR N RR N CH3I, CH3OHN H2O O 1-cyclohexenylpyrrolidine N H + H I N H3C C O Cl N Cl O CH3 NO CH3 Cl H2O N H2 O CH3 Cl O + 与共轭双键发生迈克尔加成反应与共轭双键发生

44、迈克尔加成反应 N H2C CHCN N CN H2O N CN 17.5.4 羟基胺 1. 氨基醇 Ethanolamine O + NH3HOCH2CH2NH2 神经胺神经胺 （剧毒）（剧毒） 胆碱胆碱 Choline O + N +H2O HO N OH Choline Ba(OH)2 N OH Nerve amine 乙醇胺乙醇胺 乙酰胆碱乙酰胆碱 Acetylcholine O N OH EAH O OH + HO N OH 极强的生理作用：极强的生理作用： 使血压降低，肌肉收缩使血压降低，肌肉收缩 EAH：胆碱酯酶：胆碱酯酶 C CH3 H3CO H P O CH3 F 沙林沙林

45、Sarin NaOH(aq) or Na2CO3 无毒化合物无毒化合物 Tokyo 1995.3.20 O N OHO OH + HO N OH EAH 富集富集 血压持续降低；血压持续降低； 肌肉持续收缩肌肉持续收缩 沙林（含磷沙林（含磷 神经毒剂）神经毒剂） 破坏乙酰破坏乙酰 胆碱酯酶胆碱酯酶 2. 2. 氨基酚氨基酚 OH NO2 Fe, HCl OH NH2 碱性水溶液极易氧化碱性水溶液极易氧化 OH N H Oparacetamol 17.6 17.6 季铵盐和氢氧化四烃基铵（季铵碱）季铵盐和氢氧化四烃基铵（季铵碱） 1. 1. 制备制备 N R R R RX, ROSO2OH, R

46、OSO2R or N R R R R SN2 n-C16H33Br+(CH3)3Nn-C16H33N(CH3)3Br 位阻对反应影响大，含支链的叔胺可用活性高的三氟位阻对反应影响大，含支链的叔胺可用活性高的三氟 甲磺酸酯甲磺酸酯 CF3SO3R 为烷基化试剂，在乙腈、为烷基化试剂，在乙腈、DMF等介等介 质中反应。质中反应。 17.6.1 17.6.1 季铵盐季铵盐 N n Br 长碳链者可用作表面活性剂长碳链者可用作表面活性剂 2.2.特性特性 1） 易溶于水易溶于水. 2） 较高的较高的m.p. 3） 常在常在m.p.分解分解 离子型化合物离子型化合物 RNH3Cl+KOHRNH2KClH

47、2O+ R2NH2Cl +KOHR2NHKClH2O+ R3NHCl+KOHR3NKClH2O+ R4NCl+KOHR4NOH KCl+ 3.3.反应性反应性 对碱的行为与伯、仲、叔胺不同对碱的行为与伯、仲、叔胺不同 将胺将胺 游离出游离出 季铵盐季铵盐 季铵碱季铵碱 形成平衡体系形成平衡体系 17.6.2 17.6.2 季铵碱（氢氧化四烃基铵）季铵碱（氢氧化四烃基铵） 1.1.季铵碱季铵碱 的制备的制备 R4NCl+KOHR4NOH KCl+ (CH3)4NI+AgOH(CH3)4NOH AgI+ (Ag2O, H2O) Filter AgISalt solution Evaporation

48、 Product 湿的氧化银湿的氧化银 无用无用 2.2.霍夫曼消除霍夫曼消除（Hofmann Elimination） 1） 反应反应 (CH3)3NCH3 OH (CH3)3N +CH3OHSN2 (CH3CH2)4N OH (CH3CH2)3N +H2OH2C CH2+ Hofmann 消除消除 无无 -H体系体系 有有 -H体系体系 HOH CH2CH2NR3 HO HCH2CH2 NR3 H2C CH2+H2ONR3 机理：机理：E2 消除消除 Hofmann 规则：当季铵碱有两个以上规则：当季铵碱有两个以上-H 时，先从含氢较多时，先从含氢较多 的碳上脱去的碳上脱去H。即，优先生成

49、取代基较少的烯烃。即，优先生成取代基较少的烯烃。 N(CH3)3OH + minoritymajority +(CH3)3N N OH + minority majority + N N 2） 区域选择性区域选择性 原因一：空间因素（主要）原因一：空间因素（主要） N(CH3)3 含含H 较多的较多的C 上上 的的H 酸性较强酸性较强 H2CCCH H N(CH3)3 H CH3 H Hofmann规则和规则和Zaitsev规则比较规则比较 Hofmann 规则规则 1. 适用于季铵碱受热消除。适用于季铵碱受热消除。 2. 表现由动力学控制之产物。表现由动力学控制之产物。 3. 要求进攻时，先

50、进攻空间要求进攻时，先进攻空间 位阻小，活泼性大的位置。位阻小，活泼性大的位置。 Zaitsev 规则规则 1. 适用于适用于RX、ROH等消除。等消除。 2. 表现由热力学控制之产物。表现由热力学控制之产物。 3. 要求生成最稳定的烯烃（含要求生成最稳定的烯烃（含 取代基较多的烯烃）。取代基较多的烯烃）。 原因二：酸性的强弱原因二：酸性的强弱 当当-C上有芳基、乙烯基、羰基等吸上有芳基、乙烯基、羰基等吸 电子基时，产物不符电子基时，产物不符Hofman 规则。规则。 OH H N H N N majority minority 1. 苯环大苯环大体系可分体系可分 散电荷，稳定过渡散电荷，稳定过渡 态，且产物为共轭态，且产物为共轭 体系，也稳定。体系，也稳定。 2. 2上有吸电子基时，上有吸电子基时， C 2 H 酸性增强，酸性增强， 易被进攻。易被进攻。 2 H N(CH3)3 H 1. E2消除，要求反式共平面；消除，要求反式共平面； 2. 反式消去不可能时，也可能发生顺式消去，但速度很慢。反式消去不可能时，也可能发生顺式消去，但速度很慢。 3 3） 立体选择性立体选择性 3. 季铵碱的用途季铵碱的用途 1 1） 测定胺的结构测定胺的结构 NH2 3 CH3I N(CH3)3 I N(CH3)3 OH Ag