第十四章 胺2——复旦大学有机化学课件

1、胺类化合物的性质胺类化合物的性质结构分析：结构分析：RNH2R2NHR3N* 碱性* 亲核性* 被氧化剂氧化* 有未共用电子对* 与强碱作用* 有活泼氢1、胺类化合物的碱性、胺类化合物的碱性CH3NH2(CH3)3N液 相 中 ：气 相 中 ：CH3NH2(CH3)3N(CH3)2NHNH3取代基对胺碱性的影响溶剂化作用，位阻作用(CH3)2NHNH3NH3NH2NH2NH2NH2PhNH2NRR: 给电子基脂肪胺与芳香胺脂肪胺与芳香胺2、胺类化合物的亲核性、胺类化合物的亲核性RNH2RXRCRORCLO（酰氯、酸酐、酯）（醛、酮）R(L)O( 不饱和羰基化合物）RRNHRCRNRRCONHR

2、R(L)ORNH胺的烷基化与羰基加成胺的酰基化共轭加成（Michael加成）R R2 2N NH HRH2CCRO（醛、酮）CRNRRRR3NRXRR3N 仲胺性质基本与伯胺类似，与醛酮生成烯胺仲胺性质基本与伯胺类似，与醛酮生成烯胺 叔胺叔胺只能只能与卤代烷反应生成季铵盐（不发生其它类型亲核加成或与卤代烷反应生成季铵盐（不发生其它类型亲核加成或 取代反应）取代反应）叔胺常用作有叔胺常用作有机碱，机碱， 如：如：NCH(CH3)2CH(CH3)2C2H5DIEA 弱亲核性碱Et3N胺与磺酰氯的反应（补充内容）胺与磺酰氯的反应（补充内容）RNH2RSClO* 性质象酰氯 * 比酰氯稳定O+RSNH

3、ROO磺 酰 胺（碱）磺 酰 氯Et3NRNH2R2NHR3NPhSO2NHRPhSO2NR2NaOHNaOH不溶不溶PhSO2NR NaPhSO2NHR溶解不溶H+PhSO2NR2不溶H+PhSO2NR2不溶未变化未变化PhSO2Cl+R3NH+R3NH溶解PhSO2Cl不反应磺酰胺的性质磺酰胺的性质Hinsberg试验（鉴定不同类型的胺）试验（鉴定不同类型的胺）H2NSO2NHR磺胺类抗菌素NH2NHCNHNHNH2NHONHONNCH3H3CCH3（S.N., 对氨基苯磺酰胺）（S.G.,磺胺胍，治肠炎）（S.M.Z., 治呼吸道、泌尿、肠道感染）（S.D. 磺胺嘧啶）（S.I.Z.,

4、磺胺异恶唑）磺胺类化合物的合成：磺胺类化合物的合成：H2NSO2NHR+H2NAc2OAcHNHOSO2Cl氯磺酸AcNHSO3HHOSO2ClH2SO4H2NRAcNHSO2ClAcNHSO2NHRH+H2OH2NSO2NHR合成路线AcNHSO2Cl反合成分析H2NR3、胺的氧化、胺的氧化 伯胺和仲胺的氧化产物一般伯胺和仲胺的氧化产物一般较为复杂较为复杂，合成上意义不大。，合成上意义不大。RNH2ORNHOHRNORNO2+ 叔胺叔胺与与H2O2的氧化产物的氧化产物较为单一较为单一R3NH2O2R3NO胺氧化合物（氧氧化化胺胺）手性胺氧手性胺氧化物化物NRRRONRRRO+NRRRH2O2

5、4、仲胺与强碱的反应（补充内容）、仲胺与强碱的反应（补充内容）RNHRRLiRNRLi+RH如： 大体积强碱 LDA的制备(H3C)2HCNH(H3C)2HCn-BuLi(H3C)2HCNLi(H3C)2HC+n-BuHLDAn-BuBr + Li小结：小结： 胺的类型胺的类型 胺的制备方法：胺的制备方法：新内容：新内容：Hofmann降解降解 胺类化合物的基本化学性质：碱性、亲核性、胺类化合物的基本化学性质：碱性、亲核性、 被氧化剂氧化、被氧化剂氧化、N上氢的弱酸性等上氢的弱酸性等其它几方面内容：其它几方面内容： 胺类化合物与胺类化合物与 HNO2 的反应的反应 季铵盐在合成中的应用季铵盐在

6、合成中的应用 季铵碱的消除反应季铵碱的消除反应Hofmann 消除消除 胺氧化物的消除反应胺氧化物的消除反应Cope消除消除胺类化合物与胺类化合物与 HNO2 的反应的反应R2NHR3NRNH2ROHH2OR2NNOR3NH3HNO2HNO2+SnCl2 / HClR2NHOHR3N油状物溶于水HNO2N2NO2(1) 脂肪族胺与脂肪族胺与 HNO2 的反应（可用作有机分析）的反应（可用作有机分析） 伯胺与伯胺与 HNO2 的反应的机理的反应的机理(了解了解)HONOH+HONOHHONOHN=O+H2O+N=ORNH2RNH2NOH+RNHNORNNOHRNNOHH+NNOH2RR+H2ON

7、2H2OROH+RX+烯烃 产生产生 R+的实验证据：的实验证据：HNO2CH3CH2CH2OHCH3CHCH3CH3CH2CH2NH2OHCH3CH CH2+如何生成？ 合成上的应用合成上的应用邻氨基醇的亚硝酸重排邻氨基醇的亚硝酸重排RCRCOHNH2HNO2RCRCOHRCRCOHRCRCO类似类似Pinacol重排重排 例：环酮的扩环例：环酮的扩环HOCH2NH2HNO2HOCH2OHOCNO+HCN(2) 芳香族胺与芳香族胺与 HNO2 的反应的反应NHRNR2NH2NaNO2 / HClHNO2HNO2油状物0-5oCX重氮盐N2NNORNR2ONNR2ONHXH+NO 对苯环的亲电

8、取代溶解于酸 萘酚HONNPh红色染料（重氮盐在合成上的应用：第（重氮盐在合成上的应用：第16章）章） 季铵盐及其在合成中的应用季铵盐及其在合成中的应用R3N+RXRR3N X季铵盐季铵盐有盐类的特性：季铵盐有盐类的特性： 固体，固体， 熔点高熔点高 易溶于水易溶于水RR3NXNaOHRR3NNaXOH+HR3NXR3N+H2O+季铵碱季铵盐:普通铵盐:NaOHNaX季铵盐与普通铵盐不同：季铵盐与普通铵盐不同：季铵盐的应用季铵盐的应用: 用作阳离子型表面活性剂（带有长链烷基的季铵盐）用作阳离子型表面活性剂（带有长链烷基的季铵盐） 合成上用作相转移催化剂（合成上用作相转移催化剂（PTC, pha

9、se transfer catalyst）N(CH3)3 ClPhCH2Cl(n-Bu)4N BrC16H33N(CH3)3相转移催化剂（相转移催化剂（PTC）的的应用举例应用举例RBr + NaOAc(n-Bu)4N BrH2O,ROAc100%KMnO4, NaOH, H2O, CH2Cl2HOHO加N(CH3)3 ClPhCH250%无 PTC7% CHCl3, NaOH, H2O,N(C2H5)3 ClPhCH2(TEBA)ClCl季铵碱和季铵碱和 Hofmann 消除消除R4N OH季铵碱R4N XAg2O或 AgOH+AgX季铵碱的制备：季铵碱的制备：强碱强碱，碱性类似于，碱性类似

10、于NaOH、KOH季铵碱的反应季铵碱的反应 Hofmann消除反应消除反应NCH2H3CCH2CH3CHROHNH3CCH3CH3CH2CHR+H( -消除) Hofmann消除的选择性消除的选择性 主要生成取代基少的烯烃主要生成取代基少的烯烃CH2CH2H3CCHCH3N(CH3)3 OHCH2CH2H3CCHCH2CH2CHH3CCHCH398%2%+ Hofmann取向取向比较：卤代烷的消除反应取向比较：卤代烷的消除反应取向 Saytzeff 取向取向CH2CH2CH3CHCH3XCH2CH2CH3CHCH2CH2CHCH3CHCH3+ 次要主要NaOC2H5CH3N(CH3)3 OHC

11、H2CH3+99%1%CH2CH2CH3CHCH3N(CH3)3 ICH2CH2CH3CHCH296%NaOC2H5,HOC2H5（NaOC2H5 作为碱）NCH2H2CCH2CH3CH3H2CH3C OHCH2CH2CHCH2H3C+主要产物Hofmann消除取向的其它例子消除取向的其它例子Hofmann消除取向的解释消除取向的解释(H3C)3NCCHOH(H3C)3NCCHOH 变化小变化较大反应的过渡态接近负碳离子CC（1）过渡态的稳定性（双分子消除机理，与）过渡态的稳定性（双分子消除机理，与 E2 机理有别）机理有别） C-H 键先解离，键先解离，C-N 键较晚断开。键较晚断开。 过渡

12、态的稳定性决定反应的选择性（取代基少的负碳离子较稳定）过渡态的稳定性决定反应的选择性（取代基少的负碳离子较稳定） （2） - 氢的酸性的差别氢的酸性的差别（3）位阻的差别）位阻的差别RC C H HCHCH2N(CH3)3HH酸酸性性较较强强位位阻阻较较小小酸酸性性较较弱弱位位阻阻较较大大 Hofmann消除在合成上的应用消除在合成上的应用 合成少取代的烯烃合成少取代的烯烃例：例：CH2CH2试合成CH3N(CH3)3 OHCH3N(CH3)3ICH3NH2CH3CNH2OCH3CNH2OCH3NH2Br2 / NaOH3 CH3ICH3N(CH3)3I彻底甲基化AgOHCH3N(CH3)3

13、OH合成路线Hofmann消除在结构分析上的应用消除在结构分析上的应用NCH3NCH3HH例： 化合物和的区分NCH3H2 CH3INCH3CH3CH3IAg2ONCH3CH3CH3OHNCH2CH3CH3彻彻底底甲甲基基化化2 CH3I彻彻底底甲甲基基化化Ag2ONCH3H2 CH3I彻彻底底甲甲基基化化Ag2ONCH3CH3CH3CH3 一些不符合一些不符合Hofmann消除取向的例子消除取向的例子PhCH2CH2NCH2CH3CH3CH3OHCHCH2Ph93%CH2CH2+0.4% -位有不饱和基团时，反应可能不遵守位有不饱和基团时，反应可能不遵守Hofmann取向取向 思考题思考题：

14、环辛四烯曾通过化合物：环辛四烯曾通过化合物 1 的彻底甲基化及的彻底甲基化及 Hofmann 消消除等步骤确证，是写出具体的步骤。（答案见习题除等步骤确证，是写出具体的步骤。（答案见习题14-28）NOHH3CBrBr1胺氧化物（氧化胺）的消除胺氧化物（氧化胺）的消除 Cope 消除消除R3NH2O2R3NO胺氧化合物Cope消除：消除：RCH2CH2N(CH3)2O150oCCHCH2R+HON(CH3)2一种制备烯烃的方法一种制备烯烃的方法HON(CH3)2RHON(CH3)2R RHON(CH3)2+机理：经过五员环过渡态机理：经过五员环过渡态反应选择性（反应选择性（Hofmann取向）

15、：取向）：CHNCH3CH3OCH3H3CH2CCHCH2H3CH2C67%H3CHCCHCH3trans: 21%cis: 12%+小结：小结： HNO2 与各类胺的反映结果不同，其中脂肪族伯胺的与各类胺的反映结果不同，其中脂肪族伯胺的反应经过正碳离子中间体反应经过正碳离子中间体 季铵盐在合成中的应用：作为相转移催化剂季铵盐在合成中的应用：作为相转移催化剂 季铵碱的消除：季铵碱的消除：Hofmann消除、消除的取向、在合消除、消除的取向、在合成中的应用成中的应用 Cope消除及取向消除及取向本章练习：本章练习：14-6(ii), 14-7(i), 14-11(ii, iii), 14-12(

16、iii, iv), 14-13(机理机理), 14-15, 14-16, 14-17 本章的合成题较多，请一定多加练习本章的合成题较多，请一定多加练习选做题：选做题：14-27, 14-30, 14-31, 14-32第十五章第十五章 缩合反应缩合反应1、Mannich 胺甲基化反应胺甲基化反应（ Mannich反应，反应，1912）RCCH2OR+CH2ORNRH+RCCHORCH2RNRH有活泼氢的酮可为其它醛仲胺或伯胺Mannich 碱碱Mannich 反应机理（一般认为分三步进行）反应机理（一般认为分三步进行）RCCHROHHRCCHROHHRCCHROH 酮的烯醇化酮的烯醇化 醛与胺

17、生成亚胺醛与胺生成亚胺HCHOHHCHOHRNRHH2COHRNRHH2COH2RNRH2CRNRH2ORCCHROHH2CRNRRCCHOHCH2RNRHRRCCHOCH2RNRR 烯醇与亚胺结合烯醇与亚胺结合Mannich反应在合成上的应用反应在合成上的应用（1）合成）合成 氨基酮氨基酮RCCOCHRNRRRCCOHCHORRHNR+例：例：+ONOHN+CH2O例：例： Tropinone的合成的合成（托品酮或颠茄酮）（托品酮或颠茄酮）ONH3CTropinone1902年, WillstatterO20 步TropinoneTropinone1912 年年， Mannich 反反应应出出现现1917 年， RobinsonCHOCHOONH2H3