大学有机化学第十二章胺和生物碱

第十二章胺和生物碱主讲：林连波熟悉胺的结构、分类、命名及化学性质；熟悉重氮化合物、偶氮化合物结构、重氮盐的性质。了解生物碱的概念及临床运用。

学习目的与要求胺、生物碱化合物—是分子中含有碳氮键（C—N）的有机化合物有利的一面：1、治疗疾病H2N——SO2NH22、维护人类健康HO—HO——CHCH2NHCH3

OH3、营养物质如氨基酸危害性：1、致癌如亚硝胺2、毒品如海洛因3、产生一些毒素使心脏收缩力加强，心率加快，心输出量增加第一节胺（amine)RNH2（伯胺）R2NH（仲胺）R3N（叔胺）[R4N]+X-（季銨盐）[R4N]+OH-（季銨碱）1、根据N原子连接烃基数目一、胺的分类和命名CH3–C–NH2CH3CH3伯胺CH3–C–OHCH3CH3叔醇3、根据氨基数目一元胺CH3—NH2二元胺H2N—CH2CH2—NH2多元胺H2NCH2CH2C—(NH2)2H脂肪胺R—NH2芳香胺—NH22、根据N原子连接烃基种类命名简单胺是以胺为母体(简单)CH3CH2NH2(CH3)2NHCH3NHCH2CH3CH2—NH2CH2—NH2乙胺二甲胺甲乙胺乙二胺二乙胺苯胺苯甲胺(CH3CH2)2NH—NH2—CH2NH2N—甲基苯胺N—甲基—对甲基苯胺—NHCH3CH3——NHCH3芳香仲胺和叔胺是以芳香胺为母体，脂肪烃为取代基2—甲基—4—氨基戊烷2—甲基—2—氨基己烷氯化四乙基铵比较复杂的胺是以烃作为母体，把氨基作为取代基[CH3CH2]4N+Cl-CH3CH3CH3CH—CH2CH—NH2CH3C—CH2CH2CH2CH3

CH3NH2CH3CH2CHCH2CH2CHCH2CH3CH2NH2NHCH33-氨甲基-6-甲氨基辛烷3-aminomethyl-6-methylaminooctane12345678氢氧化二甲基乙基异丙基铵溴化三甲基乙基铵CH3CH3CH3CH3N—CH2CH3+Br-CH3—N—CHCH3+OH-CH3CH2CH3二、胺的物理性质（自学）氢氧化羟乙基三甲基铵(胆碱，choline)氢氧化四甲铵tetramethylammoniumhydroxide三、胺的结构NHHH107°NCH3CH3CH3108°HH3CHN112.9°105.9°SRN

2S22PX12PY12PZ1

↑↑↑↑↑↑↑↑CNSR25kJ（一）碱性与成盐反应四、胺的化学性质R2NH>RNH2>R3N>NH3

N电子云密度↑N接受质子能力↑碱性↑如果仅考虑斥电子的影响，碱性强弱如下：碱性强弱与胺的结构有关，基本规律如下：(CH3)2NH>CH3NH2>NH3(CH3)3N>但实际碱性强弱如下(CH3)2NH>CH3NH2>(CH3)3N>NH3PKb3.33.44.24.72、氨基氮原子上所连接基团↑空间位阻↑氮原子接受质子的能力↓碱性强弱主要由下列三种因素决定：1、氨基氮原子上所连接基团的斥电子基↑斥电子效应↑碱性↑3、氨基氮上连接的基团↑溶剂化程度↓碱性↓(CH3)2NHOH2溶剂化稳定[R4N+]OH->R2NH>RNH2>R3N>NH3>

—NH21）苯的吸电子效应使N原子电子云密度↓碱性2）苯环上的π键与N原子上的弧对电子发生共扼，使N电子云密度降低，碱性3）苯环空间位阻大，碱性季铵碱是强碱性物质,其碱性与NaOH相近。

为什么芳香胺碱性比氨弱呢？sp3杂化,但含更多p成分PhNH2Ph2NHPh3NPkb9.413.8

中性—NH2Y碱性给电子基在对位(间位)碱性↑pKb9.409.609.62 13.8总结为:1、绝大多数取代基(除羟基外)，无论是给电子基还是吸电子基，在邻位时都使碱性减弱。NH2NH2CH3NH2CH3NH2CH3Pkb9.49.569.288.90CH3（-0.011）（-0.017）（+0.001）2、给电子基(甲基)对位(间位)使碱性增强，而吸电子基使碱性减弱。且这种增强或减弱的作用对位>间位NH2NO2NH2NO2NH2NO2Pkb14.2611.2513.00NH2NO2NH2ONO..诱导+共轭效应仅诱导无共轭[H2N——COCH2CH2N+H（C2H5）2]Cl-

可溶于水OH2N——COCH2CH2NC2H5）2

普鲁卡因，难溶于水ORNH2+HClRNH3+Cl-（RNH2•HCl）R3N+R—X——>[R4N+]Cl-叔胺与卤代烷作用生成季铵盐—N+H3Cl-—NH2+HCl——>[R4N+]OH–+

HCl——>[R4N+]Cl-+H2O[R4N+]OH–+

KI——>[R4N+]I-↓（二）酰化反应OR—NH2+Cl—C—R'——>OR2—NH+Cl—C—R'——>ORNH—C—R'+HClOR2N—C—R'+HClOR3N+Cl—C—R'——>×ORNH—C—R'+R'COOHR—NH2+R'—C—O—C—R'——>OOR2NH液体固体+CH3COOH—NH—C—CH3

O+CH3—C—O—C—CH3——>O—NH2O胺的酰化反应对人类有三方面的贡献：1、可降低毒性如—NH2HO—+CH3—C=OCH3—C=OO—NH—C—CH3OHO2、增加药物的脂溶性，有利体内吸收，提高疗效或延长疗效Paracetamol(扑热息痛)H+•H2O—NH2O2N——NH—C—CH3

O—NH—C—CH3OO2NHNO3•H2SO45~10℃NH2+CH3—C=OCH3—C=OO例如3、保卫氨基NH2NH2NO2—NH—C—OO2NN+R3SO3HNO2C=NCHCOORCOOHOO—NH—C—+HNO3H2SO4+HNO3H2SO4—C—O—O—NO2—C—O—O完成反应式间位定位基：-X（Cl、Br、I）..-NHR、-NH2、-OH、-OR、-O-C-R、-R..........O邻对位定位基：（三）磺化反应—SO2Cl+H2NR—SO2NRNa+-+H2ONaOH—SO2Cl+NR3×+HCl—S—NROOH—SO2Cl+HNR2NaOH×有一定的m.p—SO2NR2+HCl醇、烯烃+N2

+H2O（四）与亚硝酸的作用（1）脂肪伯胺R—NH2+HNO2—N2+Cl-+H2O（2）芳香伯胺—NH2+HNO2HCl0~5℃—OH+N2

+HCl室温1、伯胺与亚硝酸的反应

胺与亚硝酸作用,伯、仲、叔胺各不同,脂胺芳胺有差异。可用于鉴别。—NHCH3+HO—N=O—N—N=OCH3[R3NH]+ONO-R3N+NaNO2+H2ONaOH3、叔胺与亚硝酸的反应R3N+HO—NO1）脂肪叔胺2、仲胺与亚硝酸的反应R2NH+HO—N=OH+重排—NHCH3ON—有致癌作用R—N—N=O+H2OR油状物或固体—N(CH3)2O=N——N(CH3)2+HO—N=O2）芳香叔胺ONaN=O+(CH3)2NHNaOHN(CH3)2CH3+HO—N=ON(CH3)2CH3—N=O(五)芳香胺的亲电取代反应氨基的供电子共轭效应使苯环上的电子云密度升高，所以芳胺易进行芳环上的亲电取代反应。2,4,6-三溴苯胺(白色沉淀)利用此性质可鉴别和定量分析苯胺。28邓健制作樊湘芳审校第二节重氮盐和偶氮化合物

重氮和偶氮化合物都含有－N2－官能团。重氮甲烷偶氮甲烷偶氮苯氯化重氮苯苯重氮酸苯重氮磺酸钠4-甲基-4’-羟基偶氮苯29人民卫生电子音像出版社重氮盐的结构：N原子sp杂化sp+π-π共轭效应使芳香重氮盐稳定性增加一、重氮盐的制备及结构30人民卫生电子音像出版社—N2+O-SO3H—OH+N2

+KCN

Cu(CN)2

+HOH

H3PO2

+HCl

CuCl2—CN+N2—Cl+N2+N2（一）取代反应（放氮反应）N2+Cl¯吸电子作用+HOH

H2SO4CH3+HNO3H2SO4NO2CH3FeH+(CH3CO)2ONH2CH3提问：以甲苯为原料制备间溴甲苯—CH3—BrCH3？Br2NHCOCH3CH3H+H2ONHCOCH3CH3—BrNH2CH3—BrNaNO2HClNH2BrBr——Br思考题：H3PO2H2O—BrCH3N2+Cl-CH3—Br（二）偶联反应（Couplingreactiion）保氮偶联反应——在适当条件下重氮盐与芳胺或酚类作用生成偶氮化合物的反应—N=N——N(CH3)2

黄色、对一二甲氨基偶氮苯1、重氮盐与芳香叔胺进行偶联反应ArN+