13-有机含氮化合物(药学专升本陆涛7版)de.

1、3分子中含有碳氮键的有机化合物称为含氮有机化分子中含有碳氮键的有机化合物称为含氮有机化 合物。合物。7 硝基化合物RNO2g7胺胺RNH2CH3-NH2酰胺酰胺R-CO-NH2CH3-CO-NH2月青R CNCH2=CH-CN重氮盐重氮盐Ar N+2X-N+2cr7偶氮化合物偶氮化合物Ar N=N ArN=N含氮杂环o y1U丿I 1生物碱生物碱H呻第十三章有机含氮化合物第十三章有机含氮化合物g、硝基化合物()结构和命名炷分子中的氢原子被硝基(一NOJ取代所形成的 化合物叫硝基化合物。一元硝基化合物的通式是RNO2JtArNO2o百分类根据分子中忌基的种类不同,分为脂肪族硝基化 合物、脂环族硝

2、基化合物和芳香族硝基化台物；根据 与硝基直接相连的碳原于种类不同分为伯、仲、叔硝 基化合物。根据分子中所连硝基的多少分为一硝基化合物和 多硝基化合物。CH3N硝基甲烷伯硝基化合物(CH3)2CHNO2硝基异丙烷 仲硝基化合物(CH3)3CNO2硝基叔丁烷叔硝基化合物结构氮原子上的P轨道和两个氧原子上的P轨道互相重 叠，形成包括三个原子在内的的分子轨道，所以硝基 中的两个氮氧键的键长均等，两个氧原子是等同的。V0其结CH3CH3CCH3NO92一甲狞 2硝基丙烷NO2ds 1, 3二硝基苯右（三）化学反应1. a-氢的反应在脂肪硝基化合物中，由于硝基的强吸电诱电 效应和共轨作用，使a氢的酸性增强

3、和易发生（X氢 的反应。酸性（2）缩合反应CH3CH2NO2硝基乙烷NO。4 一CH3CHCH3NO92硝棊囱烷2, 4, 6三硝基甲苯为活泼，可发生类似酮-烯醇互变异构。烯醇式中连在氧原子上的氢相当活泼，反映了 分子的酸性，称假酸式。所以含w氢的1和2。脂 肪族硝基化合物能逐渐溶于强碱的水溶液中并形成 盐， 表现出明显的酸性。R CH2NO2+ NaOH(R CHNO2 Na+ + H2O缩合反应具有 g 氢的硝基化合物能与拨基化合物发生短醛 缩合及克莱森缩合等反应。脂肪族硝基化合物中,a-氢受硝基的影响,O0IIC CH2NO2+NOL 2.硝基对苯环邻、对位上取代基反应活性的影响(1)增

4、强卤原子的活泼性直接与芳环相连的卤素特别不活泼， 即芳炷上 的卤原子较难被取代。但当邻、对位有硝基存在时, 卤原子活泼性增加，且硝基越多，取代越容易。(!NONa-氢化偶氮苯进一步还原得苯胺；如在酸性介质中 可发生重排，则得联苯胺，称联苯胺重排。氢化偶氮NH-NH多硝基苯的部分还原:多硝基芳炷在Na2Sx NH4SH、(NH4)2S(NH4)2SX等硫化物还原剂作用下可以进行部分还原，即还原一 个硝基。氨分子中1个、2个或3个H原子被炷基取代，分 别生成伯胺(一级胺，1。 )、 仲胺(二级胺，2。 )、 和叔 胺(三级胺，3 )o二、胺类(-)(-)分类和命名分类和命名1分类:伯胺伯胺RR_N

5、R仲胺仲胺 叔胺叔胺CH3CH3NCH3BrCH3NO2注意：只有注意：只有 N 原子直接与芳环相连才属于芳香胺。原子直接与芳环相连才属于芳香胺。-NH2-CH2NH2芳香胺脂肪胺氨分子（NHJ中去掉1个、2个及3个H原子后剩下的基团分别叫做氨基（NH2）、亚氨 基 （呷H-）及次氨基（一N）.C2H5-NH2乙胺 1胺胺CH3-NH-C2H5甲乙胺 2胺胺C2H5-J-CH2CH2CH3甲乙丙胺3胺胺NH?-NH-C2H5N(CH3)2苯胺N乙基苯胺N,N二甲基苯胺CH3芳芳香香胺胺叔丁叔丁醇醇（叔（叔醇）醇）叔丁基氯（叔卤代炷）叔丁基氯（叔卤代炷）叔丁基胺（伯胺）叔丁基胺（伯胺）类别 伯胺

6、（1。）仲胺（2。）叔胺（3 ）结构NHNH亚氨-NI次它们分别是伯胺、仲胺伯、仲、卤代CH3CH3dNH2如果NH4+中4个H原子没有完全被炷基 取代，则生成的不是季钱类化合物，而是胺 的盐类。CH3CH2-NH3+Cr或写为CH3CH2-NH2-HCI相应于U!炷基生物生物叫叫做做季镀季镀化合化合物物（4。季季镀镀盐。盐。镀），分别称为季称为季镀碱和镀碱和CH3CH3rCH3OHCH3氢氧化四甲钱（季镀碱）（季镀碱）CH3CHo漠化四甲钱( (季季镀镀盐盐) )(CH3CH2CH2CH2)4N+Br漠化四丁镀(P443)氯化乙镀（或：乙胺盐酸盐）伯胺的盐问题1下列化合物属于季钱盐的是（C

7、）。+A（CH3）3NHC1-B（CH3）2NH2+CC. HOCH2CH2衣（CH3）3Ci_DCH3CH2CH2氏H3CT氨：氨：表示NH3以及由氨衍生的基团。基团。胺：表示NH3的炷基衍生物如CH3-NH2O钱：表示季钱及氨、胺的盐.结构特点是：N与4个 原子或基团相连，N原子带正电荷。简单胺的命名：炷基名+胺(按优先次序由 小到大排列不同取代基)。CH3NH2甲胺(C2H5)3N三乙胺CH3-NH-CH(CH3)2甲基异丙基胺CH3QN-C2H5甲乙环丁胺CH3-2较复杂的胺或多官能团化合物，按系统命名法命名较复杂的胺或多官能团化合物，按系统命名法命名. .如果在主链同等位次上同时有氨

8、基和其他取代基, 则要按照“优先次序”由小到大原则对碳链编号。9H39 5 6CH.-CH - CHCHCH-CH31 24IN(CH3)22甲基-5-二甲氨基4-氯己烷N乙基N,N二甲基对甲基苯胺CH3HN-0-S03H对甲氨基苯磺酸3H3七3HH0-0-0-2H HSNH H cdHC2,2,4N甲基-N乙基苯胺CH3iCH3 CH-C-CH(CH3)2NH2NHCH32,3二棊4氮基一 3屮氨基戊烷季铉盐和季镀碱的命名：分别与NHfX-、NH4*OH的命名相似；胺的盐亦可直接称为某胺的 某酸盐。NH4+OH-(CH3)4N+OH氢氧化技氢氧化四甲钱(CH3)2K1(C2H5)2OH-氢氧

9、化二甲二乙铉(C2H5)4N+B-N(CH3)2N,N二甲基4氨基苯胺或：4-二甲氨基苯胺CH2=CH-N(CH3)3Br_漠化三甲基乙烯基镀CH3CH3NCH2CH2CH2NH23二甲氨基丙胺形成三棱锥型分子。问题2：命名下列化合物.胺的结构胺的结构与NH3相似，N原子采用不等性sp3杂化,110.5110.5H3112900QONH22蔡胺芳胺如苯胺，CN键长为140pm,明显比脂肪胺中的CN键 长短，这表明N原子上的孤电子对参与了苯环的共觇，使芳胺CN键具有部分双键的性质。但苯胺并非平面型分子。如果胺分子中的N原子上连有3个不同的基团，则成为手性 分子，理论上应该存在一对对映体。但由于两

10、种构型相互转化的能垒较低，在室温条件下，能 很快相互转化而发生外消旋化，故无法拆分对映体。既不是纯粹的p轨道，也不是纯粹 的sp3轨道.N的杂 化介于sp2sp3.三、胺的化学性质三、胺的化学性质1碱性和钱盐的生成胺和氨相似，在水溶液中呈碱性，这是由N原 子上的未共用电子对易与水中的质子结合的缘故。其碱性大小既可用心来表示也可用KZ?来表示。见p430表142:NH3+ H-OH-NH/ + OFTRMH2+ H-OH-RNH34- + OH-胺能与酸成盐：RNH2+ HCI二RNH3+Cr胺盐为结晶形固体，易溶于水和乙醇。胺盐遇强碱则能释放出游离胺，说明胺是弱碱。RNH3+CF + NaOH

11、 RNH2+ NaCI + H2ORNC+KbKa影响胺类化合物碱性强弱的主要因素有：1水的溶剂化效应：溶剂化程度越大，镀正离子 越稳定，其碱性越强（OH浓度越高）2电性效应脂肪胺中的烷基是供电子基，它使N上的电子 云密度增大，而且连接的怪基越多，电子云密度就 越高，接受质子的能力越强，碱性增强。芳胺N原子上的未共用电子对与苯环共轨，使电 子云向苯环分散，结果使N原子的电子云密度减少， 故碱性减弱。单一的电性效应使胺的碱性由强至弱顺序为：溶剂化效应使其碱性强弱顺序为：伯胺仲胺叔胺pKb354.759R3NR2NHR-NH2NH3 芳香月安3空间效应N原子上连接的基团越多越大，对N上孤对电 子的

12、屏蔽作用越大，N上孤对电子与H+结合就越难, 碱性就越弱。季镀碱季镀碱（R4N+OH-）为离子化合物，其碱性与其碱性与 NaOH相当，是强碱。季相当，是强碱。季钱碱与酸作用生成季钱盐。R4N+OH- + HCI R4N+CF + H2OR4N+CI-是强碱强酸盐，与强碱作用后不会游离出季链碱，而是建立如下平衡：R4N+CF + NaOHR4N+OH + Na+CF综合多种因素，各类胺碱性强弱的大致排列顺序为: 季铉碱（强碱） 脂肪胺（仲伯、叔）NH3芳胺在芳胺中N上的H被烷基取代，给电子诱导效 应碱性增强；如被芳环取代，则碱性显著降低。PhNH2PhNHCH3PhN(CH3)2Ph2NH Ph

13、3NPKCI牛60牛855-06i-o中性(1)在苯胺的苯环上连有取代基时，取代无论给电子 或者是吸电子基(除OH外)在邻位均使碱性减弱。(2)间位或对位取代给电子基团使碱性增强，吸电子 基使碱性减弱，且基团的影响在对位比在间位明显。问题3下列化合物中碱性最强的是(B )。A.CH3CH2NH2B. (CH3CH2)2NHC.NH3D._NH2E(CH3)3N右2.炷基化胺类化合物中氮原子上存在一对未共用电子，使 其具有亲核性，可以与卤代烷发生亲核取代反应， 反应易按SN2历程进行的。如伯胺与囱代烷反应，得仲钱盐：+RNH2+ Rf- X - a R NH2X_RI生成的钱盐经质子转移，可得到

14、仲胺。R-NH2+ R-NH2- R-NH + R NH3+R|R|仲胺的氮上仍有未共用电子对，继续与卤代 烷反应，经类似的过程可得叔胺。而叔胺还可再与卤代烷反应得到季钱盐，因 此最后得到的是复杂的混合物。具体反应式见P429与胺反应时，卤代烷的活性为RIRBrRClo3.酰化和磺酰化(1)酰化反应伯、仲胺能与酰氯、酸酉干甚至酯等酰化剂反应,氨基上的H原子被酰基取代生成酰胺。反应的活性是: 酰氯酸軒酯.芳胺因其碱性弱，亲核性弱，一般需用酰卤或 酸軒酰化。叔胺的N原子上无氢原子，不能起酰化反应。酰化-CH2CH2NH2+ -co-ci -*-CH2CH2NHCO89%98%77%81%用酰卤做酰化剂时， 一般加入氢