含氮化合物学时

含氮化合物学时第1页，共28页，2023年，2月20日，星期四第一节：硝基化合物1.分类和命名

硝酸和亚硝酸分子中的羟基（-OH)被烃基取代的衍生物分别被称为硝基化合物和亚硝基化合物。它们又可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物：RNO2或ArNO2。它的命名类似卤代烃，以硝基作为取代基。

第2页，共28页，2023年，2月20日，星期四第一节：硝基化合物2.物理性质芳香硝基化合物中除某些一硝基化合物为高沸点的液体外，多硝基化合物多为结晶，不溶于水，易溶有机溶剂，相对密度大于1，一般带有黄色。有毒。芳香多硝基化合物极易爆炸。第3页，共28页，2023年，2月20日，星期四第一节：硝基化合物3.化学性质(1)还原反应第4页，共28页，2023年，2月20日，星期四第一节：硝基化合物（2）脂肪族硝基化合物的酸性第5页，共28页，2023年，2月20日，星期四第一节：硝基化合物（3）硝基对芳环上邻、对位基团的影响（a)对邻、对位上卤原子的影响

在通常情况下，氯苯很难发生亲核取代反应。但当氯苯的邻、对位被硝基取代后，由于硝基的吸电子作用使与氯原子相连的碳原子电子出现的几率密度大大降低，有利于亲核试剂的进攻，从而容易发生亲核加成－消除反应。第6页，共28页，2023年，2月20日，星期四第一节：硝基化合物(b)对酚的酸性的影响硝基位于酚羟基的邻、对位时，增强酚的酸性氢键邻硝基苯酚由于分子内氢键使酸性比对硝基苯酚较弱第7页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺

氨上的氢被烃基取代的产物称为胺1．分类①

根据NH3分子中H被烃基取代的数目分类:胺分子中的一个、二个或三个氢原子被烃基取代而生成的化合物分别：RNH2（一级胺）伯胺，R1R2NH（二级胺）仲胺,

R1R2R3N（三级胺）叔胺

②

根据与N相连的烃基分类：胺分子中氮原子与脂肪烃相连称为脂肪胺，与芳香烃相连称为芳胺。第8页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺③

季铵盐与季铵碱：铵盐或氢氧化铵中的四个氢原子被烃基取代而生成的化合物，称为季铵盐或季铵碱。2．命名①

一级胺（伯胺）先写出连于氮原子上烃基的名称，再以胺字作词尾，如CH3NH2

甲胺。R4N+Cl-R4N+OH-第9页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺②

对于仲胺与叔胺，R相同时，将取代基的数目加在R基名称之前，并以胺字作词尾，R不同时，按次序规则将较优基团后列出。（3）芳香仲胺与叔胺，则在“基”前冠以“N”字，表示该基团是连在氮上，而不是在芳环上。N，N－二甲基苯胺第10页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺④

比较复杂的胺，可看作是烃基的衍生物来命名，氨基作为取代基。⑤

季铵化合物可以看作是铵的衍生物来命名。氢氧化四甲铵氯化三甲基乙基铵2-甲基-4-氨基戊烷第11页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺3.物理性质胺分子中的氮原子上的孤对电子能与水形成氢键，所以，低级脂肪胺在水中溶解度较大。伯胺和仲胺分子间可以形成氢键沸点较高（但比分子量相近的醇低），而叔胺则由于分子间没有缔合作用，沸点很低（与分子量相近的烷烃相近）。胺类化合物具有令人不愉快的气味。芳香胺有毒。第12页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺4.化学性质（1）碱性

氮上的未共用电子对能接受质子（H+），故胺呈现碱性。胺能与酸成盐，铵盐都是结晶型固体，易溶于水和乙醇。第13页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺

胺的碱性大小用碱性电离常数Kb

或其负对数pKb表示，Kb

愈大或pKb愈小则碱性越强。a)脂肪族胺的碱性大小顺序：

叔胺的碱性比仲胺弱，原因之一是烷基数目增加，虽然使氮上的电子密度加大，但空间位阻也增大，使得质子难于与氮原子接近，因此碱性降低。第14页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺b)芳香胺氮原子上的孤对电子与苯环形成了p–π共轭，碱性减弱。c)季铵碱为强碱，其碱性与苛性碱相当：可与酸中和，生成季铵盐。第15页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺(2)氧化胺容易被氧化，脂肪伯胺和仲胺的氧化产物为混合物，叔胺在室温下放置可得到氧化胺，芳香胺也很容易被氧化为醌类、偶氮化合物等有颜色的化合物。第16页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺(3)烷基化胺的氮原子上的氢被烷基取代的反应，叫做胺的烷基化反应第17页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺(4)酰基化伯胺或仲胺的氮原子上的氢被酰基取代的反应，叫做胺的酰基化反应，该反应可应用于氨基的保护。第18页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺(5)磺酰化反应

伯胺或仲胺的氮原子上的氢被磺酰基（R-SO2-)取代的反应，叫做胺的磺酰化反应，生成的产物叫磺酰胺。常用的磺酰剂为苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯，反应在氢氧化钠或氢氧化钾溶液中进行。兴斯保(Hinsberg)试验：第19页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺溶于NaOH不溶于NaOH与苯磺酰氯不反应常用苯磺酰氯来鉴别或分离伯、仲、叔三种胺第20页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺(6)与亚硝酸的反应

芳香族：（1）伯胺脂肪族：第21页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺（2）仲胺：脂肪或芳香仲胺与亚硝酸作用，都得N－亚硝基胺N－亚硝基胺亚硝基胺与稀酸共热则分解为原来的仲胺，可利用此法分离或提纯仲胺第22页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺（3）叔胺：脂肪族叔胺只能形成不稳定的盐。芳香叔胺与亚硝酸反应，可以在芳环导入亚硝基对亚硝基－N，N－二甲苯胺第23页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺(7)芳香胺的取代反应1）溴代反应第24页，共28页，2023年，2月20日，星期四第二节胺2）磺化反应：对氨基苯磺酸第25页，共28页，2023年，2月20日，星期四第三节偶氮化合物及染料1.偶联反应：重氮盐与酚在弱碱溶液中，或与芳香胺在中性或弱酸性溶液中作用时，羟基或氨基的对位或邻位上的氢原子能与重氮盐失去氯化氢而得到偶氮化合物，该反应叫偶联反应。偶氮化合物都有颜色。对二甲基氨基偶氮苯5－甲基－2－羟基偶氮苯第26页，共28页，2023年，2月20日，星期四第三节偶氮化合物及染料2.物质的颜色与结构的关系颜色的产生自然光是由不同波长的射线组成的，人眼所能见到的是波长在400~800nm之间的光为可见光。在可见光区域内，不同波长的光显示不同的颜色，不同的物质可以吸收不同波长的光，如