有机医用课件第

第11章胺Amine

{胺重氮和偶氮化合物酰胺

第一节胺胺可以看作是氨（NH3）分子中的氢原子被烃基取代的衍生物。这类化合物与生命活动和人类日常生活关系非常密切一、分类、命名和结构

（一）分类

伯胺（1°胺）叔胺（3°胺）仲胺（2°胺）氨基亚氨基次氨基官能团1、按氨分子中的H被取代注意：叔丁醇（3°醇）伯胺（1°胺）季铵盐NH4+X-R4N+X-NH4+

OH-R4N+OH-问：（CH3）3NH+Cl-是季铵盐吗？不是，是铵盐。季铵碱3、按氨基数的不同：一元胺、二元胺和多元胺2、按烃基不同：脂肪胺或芳香胺（二）命名1、简单的胺以胺作母体，称“某胺”。CH3CH2NH2CH3CH2NHCH3H2NCH2CH2NH2乙胺甲乙胺乙二胺苯胺苄胺CH3NHCH3二甲胺2、较复杂的胺以烃作母体，氨基作取代基。2-甲基-3-氨基丁烷N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺对甲基－N-甲基苯胺3、芳香族仲胺和叔胺芳香胺作母体，在烃基前加“N”[(CH3)4N]+Cl–氯化四甲铵(季铵盐)4、铵盐、季铵盐和季铵碱CH3NH3+Cl–氯化甲铵[(CH3)3NCH2CH3]+OH–氢氧化三甲基乙铵（季铵碱)注意：“氨”、“胺”及“铵”的含义。表示氨气和基（如氨基、亚氨基等）时，用“氨”；表示NH3的烃基衍生物（有机胺）时，用“胺”；铵盐或季铵类化合物（含N+)则用“铵”。1.胺的结构NH3NH2CH3(CH3)3NNH3的氮原子处于不等性sp3杂化状态，具有棱锥形结构；胺的结构和NH3

相似，也具有四面体的结构。胺的结构中的孤对电子决定其性质：碱性和亲核性（三）结构

苯胺的氨基中，N原子所在的轨道与苯环上的p轨道虽不完全平行，但仍可与苯环形成一定的共轭。苯胺的结构胺分子中若氮上连接三个不同的基团，应有手性。（p260,不作要求）二、胺的物理性质2、毒性胺类大多有毒。苯胺的空气或食入0.25mg后就会产生中毒。联苯胺和β-萘胺都有致癌作用。六个碳原子以下的低级胺易溶于水，高级胺难溶于水。原因是氨基能与水分子形成氢键。1、水溶性3、沸点b、伯胺和仲胺>叔胺（碳原子数相同的胺）

a、伯胺和仲胺的沸点比烷烃高，但比醇低。原因：胺是极性化合物。除叔胺外，都能形成分子间氢键，但由于氢键N-H…N比O-H…O弱原因：叔胺的氮原子上没有氢原子，叔胺分子间不能生成氢键三、胺的化学性质（一）碱性胺的碱性较弱碱性：脂肪胺>氨>芳香胺碱性：二甲胺﹥甲胺﹥三甲胺胺在水溶液中的碱性的影响因素胺在水溶液中的碱性取决于电子效应、水的溶剂化效应和空间效应①电子效应——氮上斥电子基越多，碱性增强。CH3－NH2H－NH2脂肪胺氨芳香胺碱性：季铵碱>脂肪胺>氨>芳香胺碱性：苯胺>二苯胺>三苯胺（不作要求）[(CH3)4N]+OH–季铵碱（有游离的OH－）②溶剂化作用——氮上氢越多，与水形成氢键的数目越多，铵正离子的稳定性越强，碱性越强。………………OH2OH2OH2…………OH2OH2……OH2③空间效应——烷基越多、越大，位阻越大，碱性越弱。电子效应：烷基为斥电子基，烃基增多，碱性增大。叔胺>仲胺>伯胺溶剂化效应：氮上氢越多，碱性越强伯胺>仲胺>叔胺空间效应：烃基越多，位阻越大，碱性越弱。伯胺>仲胺>叔胺胺的碱性是以上三种效应综合作用的结果：

仲胺最强，伯胺和叔胺次之碱性：二甲胺﹥甲胺﹥三甲胺脂肪胺的碱性a﹥ba﹥bb﹥a﹥c2、3、>>>>>4、1、练习：碱性大小（二）酰化反应伯、仲胺能与酰卤、酸酐等酰化试剂生成酰胺。叔胺的氮上没有氢，不反应。应用：1、可用于鉴别伯胺、仲胺和叔胺，生成的酰胺是中性物质，均为有固定熔点的晶体（区分伯、仲胺），叔胺无此反应。2、用于氨基的保护。既可避免苯胺被氧化，又可适当降低苯环的反应活性。例如：（三）与亚硝酸反应伯、仲、叔胺与亚硝酸反应的产物不同，可鉴别三种胺。亚硝酸很不稳定，临用时配制NaNO2+HCl→HNO2+NaCl1、伯胺与亚硝酸反应脂肪伯胺在酸性条件下与亚硝酸反应，放出氮气，并生成醇、烯烃等的混合物。此反应能定量地放出氮气，故可用测定伯胺含量。

芳香族伯胺在低温和强酸存在下，与亚硝酸作用则生成芳香族重氮盐，这个反应称为重氮化反应。芳香族重氮盐在低温较稳定，遇热分解，放出N2。芳香族重氮盐在有机合成中有重要应用。

+NaNO2HCl0-5℃>5℃+N2

氯化重氮苯2、仲胺与亚硝酸反应脂肪仲胺和芳香仲胺与亚硝酸作用生成N-亚硝基胺。N-亚硝基胺为难溶于水黄色油状物或固体N-亚硝基胺是较强的致癌物质。3.叔胺与亚硝酸反应芳香叔胺与亚硝酸的反应（不作要求）脂肪叔胺与亚硝酸作用时只能生成不稳定的亚硝酸盐，碱处理又重新得到游离的叔胺。亚硝酸反应小结

伯胺仲胺脂肪叔胺N2↑黄色油状物或↓无现象可用于鉴别伯、仲、叔胺。

亚硝酸（四）芳胺的特殊反应1、卤代反应

白可用于苯胺的鉴别和定量分析

芳胺的氨基和羟基一样，对芳环的亲电取代有较强的致活作用

2、磺化反应（不作要求）

3、氧化反应（不作要求）第二节偶氮化合物与重氮化合物重氮化合物和偶氮化合物都含有－N2－官能团。偶氮化合物中－N＝N－两端都和烃基相连重氮化合物中－

N2只有一端与烃基相连氯化重氮苯（重氮盐酸盐）偶氮苯硫酸重氮苯（重氮硫酸盐）对羟基偶氮苯重氮化反应（复习）：芳香族伯胺在低温（0～5℃)和强酸（盐酸或硫酸）溶液中与亚硝酸钠作用，生成重氮盐的反应称为重氮化反应。一、重氮盐的制备0～5℃二、重氮盐的化学性质

（一）取代反应（放氮反应）重氮基可被羟基，卤素、氰基和氢原子等取代，放出N2。反应机理可以是亲核取代机理或自由基机理（p271，不作要求）Cu2CN2Cu2X2HX,△KCN,△H2OH3PO2＋H2O△+N2

或C2H5OH（二）偶联反应（不放氮反应）重氮盐与酚类或芳香胺作用，生成有颜色的偶氮化合物，这类反应称为偶联反应。偶联反应的机理是亲电取代反应。芳基重氮正离子作为亲电试剂，由于形成π－π共轭，使正电荷较分散，亲电性很弱，只能进攻芳香胺或酚类化合物等活泼的芳环。1、与酚的偶联反应+弱碱性O°C对羟基偶氮苯（橘黄色）在弱碱性（pH=8～10）介质中，酚以氧负离子形式存在活化了苯环，对偶联反应有利。在强碱介质中，重氮正离子会生成重氮酸和重氮酸盐，都不能进行偶联反应。重氮酸（pH9～11）重氮酸盐（pH11～13）＋－2、与芳香胺的偶联反应+中性或弱酸性O°C对二甲氨基偶氮苯（黄色）＋－在中性或弱酸性（PH=5~7）介质中主要以游离胺的形式参与反应，对偶联反应有利。但在强酸介质中，芳香胺生成铵盐钝化了苯环。不利于偶联反应。偶联反应发生在羟基或氨基的对位（受电子效应和空间效应的影响）如对位被占据，则偶联反应发生在邻位。如邻、对位都被占据，则不发生偶联，+中性或弱酸性O°C5-甲基-2-氨基偶氮苯＋－应用偶氮化合物，具有颜色，可用作染料（偶氮染料），偶联反应最重要用途是合成偶氮染料。有些偶氮化合物的颜色能随溶液PH值的不同而变化，可用作酸碱指示剂。例如甲基橙。11.5生源胺类和苯丙胺类化合物（不作要求）p-共轭体系为近中性化合物。一、酰胺化学性质1、酸碱性酰亚胺显示酸性，能与碱生成盐。+NaOH第三节酰胺（p233）2、与亚硝酸的反应生成羧酸并放出氮气，与伯胺的反应相似。3、Hofmann降解反应（不作要求）二、碳酰胺（尿素，脲）的特性

（1）弱碱性与硝酸作用生成硝酸脲白色沉淀。白↓近中性酸性碱性碳酸的二元酰胺H2OH+OH-酶+++（3）与亚硝酸反应+HNO2N2

+

CO2

+

H2O生成碳酸，定量放出氮气，可用来测定尿素含量（2）水解反应尿素在酸、碱、酶的作用下，可以发生水解，生成氨或二氧化碳。（4）缩二脲的生成和缩二脲反应将固体尿素加热到熔点以上（约160℃左右），则尿素分子间可脱去一分子NH3而生成缩二脲。160℃

+缩二脲与稀碱的硫酸铜溶液呈紫红色叫缩二脲反应。含有两个或两个以上酰胺键(—CONH—)的化合物均可发生缩二脲反应。缩二脲，多肽和蛋白质可发生缩二脲反应。尿素（脲）不可发生缩二脲反应。三、巴比妥类药物（不作要求）二、碳酸衍生物（p234）1.碳酰氯（不作要求）练习：3、下列化合物碱性顺序正确的是（）①苯胺②乙酰苯胺③邻苯二甲酰亚胺④氢氧化四甲铵

A、③>①>②>④

B、④>②>③>①C、②>①>③>④

D、④>①>②>③

1、缩二脲反应是指2分子脲加热时失去1分子氨生成缩二脲的反应。（）2、有机物中，卤素、羟基或氨基直接连在叔碳原子上，它们分别为叔卤代物、叔醇或叔胺。（）××D4、有机含氮化合物中与亚硝酸反应能够放出氮气的是()

A、伯胺B、仲胺C、叔胺D、季铵盐5、能发生缩二脲反应的是()

A、H2NCOCH3B、H2NCH2CO