含氮有机化合物-胺

含氮有机化合物

—胺有机化学课程主要内容硝基化合物胺重氮化合物和偶氮化合物含氮有机化合物腈一、胺的分类和命名第二节胺氨分子中氢原子被烃基取代后的衍生物称为胺。胺的结构与氨相似，其氮原子也是不等性sp3杂化，三条sp3杂化轨道与氢或与碳原子成键，第四条sp3杂化轨道含有一对共用电子，处在棱锥的顶点上。一、胺的分类和命名1.分类（1）氨分子中的一个、二个和三个氢原子被烃基取代而生成的化合物，分别称为伯胺、仲胺和叔胺。铵盐或氢氧化铵中的四个氢全被烃基取代所成的化合物叫做季铵盐和季铵碱。R-NH2R2NHR3NR4NXR4NOH

伯胺

仲胺

叔胺

季铵盐

季铵碱（2）根据胺分子中所连烃基的不同可分为脂肪胺（R－NH2）和芳香胺（Ar－NH2）。

脂肪胺：芳香胺：（3）按照分子中氨基的数目，可分为一元胺、二元胺或多元胺。

2.胺的命名（1）对于简单的胺，命名时在“胺”字之前加上烃基的名称即可。仲胺和叔胺中，当烃基相同时，在烃基名称之前加词头“二”或“三”。2.胺的命名（2）而仲胺或叔胺分子中烃基不同时，命名时选最复杂的烃基作为母体伯胺，小烃基作为取代基。而当氮原子上同时连有芳基和烷基时，则以芳胺为母体，命名时在烷基名称前面冠以英文字母“N”，突出它是连在氮原子上。2.胺的命名（3）较为复杂的胺，一般将氨基看成取代基来命名。2.胺的命名（4）季铵盐和季铵碱，如4个烃基相同时，其命名与卤化铵和氢氧化铵的命名相似，称为卤化四某铵和氢氧化四某铵；若烃基不同时，烃基名称由小到大依次排列。二、胺的制备1．氨或胺的烃基化使用过量的氨则可抑制进一步反应，得到以伯胺为主的产物。二、胺的制备2.含氮化合物的还原腈很容易用催化氢化或氢化铝锂还原得到伯胺：酰胺用氢化铝锂还原可生成伯、仲或叔胺：二、胺的制备3.盖布瑞尔（Gabriel）合成法可获得纯净、不含有仲、叔胺的脂肪族伯胺。三、胺的物理性质（1）在常温下，低级脂肪胺是气体，丙胺以上是液体，高级脂肪胺是固体。（2）低级胺有令人不愉快的，或是很难闻的气味。高级胺不易挥发，气味很小。（3）芳胺为高沸点液体或低熔点固体，气味虽比脂肪胺小，但毒性比较大，无论是吸入他们的蒸气或皮肤与之接触都会引起中毒。有些芳胺，如β-萘胺，联苯胺还有致癌作用。（4）由于胺分子中的氮原子能与水形成氢键，所以低级脂肪胺在水中的溶解度都比较大。伯胺和仲胺能形成分子间的氢键，但由于氮原子的电负性小于氧原子，所以胺的氢键缔合能力比较弱，其沸点比相对分子质量相近的醇低。四、胺的化学性质1.胺的碱性胺分子中氮原子上的末共用电子对，能接受质子，因此胺呈碱性。胺的碱性强弱，可用其解离常数或解离常数的负对数pKb来表示。碱性越强，Kb值越大，pKb值越小。

pKb=－lgKb（1）氨的pKb值为4.75，脂肪胺pKb值一般在3～5，脂肪胺的碱性比显然比氨强，而表中芳香胺pKb值都大于9，碱性比氨弱很多。

脂肪胺>氨>芳香胺（2）在脂肪胺中，脂肪族胺中仲胺碱性最强，伯胺次之，叔胺最弱，并且它们的碱性都比氨强。

二甲胺>甲胺>三甲胺N,N-二甲基苯胺>N-甲基苯胺>苯胺>二苯胺>三苯胺（3）芳香胺的碱性是：

（4）当苯胺上连有供电子取代基时，增强了苯胺的碱性，反之连有吸电子基团时，碱性降低。

对甲苯胺>苯胺＞对氯苯胺＞对硝基苯胺四、胺的化学性质2.胺的烷基化反应胺和卤代烷、醇等试剂反应，能在氮原子上引入烷基，该反应成为胺的烷基化反应。四、胺的化学性质3.胺的酰基化反应

乙酰苯胺酰胺水解后重新生成原来的胺有机合成中常用酰基化反应来保护氨基四、胺的化学性质4.胺的磺酰化反应

伯胺或仲胺在碱的存在下能与苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯作用，生成相应的磺酰胺，该反应又称为兴斯堡（Hinsberg）反应。可以鉴别或分离伯、仲、叔胺四、胺的化学性质5.与亚硝酸反应

（1）伯胺

脂肪族伯胺与亚硝酸作用，先生成极不稳定的脂肪族重氮盐，它立即分解生成氮气和碳正离子，此碳正离子进一步反应生成醇、烯烃等混合物。在强酸溶液中芳香族伯胺与亚硝酸在较低温度下反应，生成重氮盐。重氮盐在较低温度下稳定，加热则水解为苯酚并放出氮气。四、胺的化学性质5.与亚硝酸反应

（2）仲胺脂肪族和芳香族仲胺与亚硝酸作用，都得到N—亚硝基胺。N-亚硝基二乙胺

N-甲基-N-亚硝基苯胺N-亚硝基苯胺是黄色没状液体或固体，与稀酸共热则分解而成原来的仲胺，可用于分离或提纯仲胺。5.与亚硝酸反应

（3）叔胺

脂肪族叔胺能与亚硝酸作用形成亚硝酸盐，不稳定，很易水解成叔胺。N-亚硝基二乙胺利用伯、仲、叔胺与亚硝酸反应的现象不同，可鉴别伯、仲、叔胺。6.胺的氧化

胺尤其是芳香胺极易氧化。例如：纯苯胺是无色透明液体，但在空气中放置后，颜色逐渐变为黄色至红棕色。芳胺应避光保存在棕色瓶中四、胺的化学性质7.苯环上的取代反应

（1）卤代反应该反应时定量进行的，可用于苯胺的定性和定量反应白色沉淀一元取代物合成方法四、胺的化学性质7.苯环上的取代反应

（2）磺化反应苯胺与浓硫酸混合，先生成苯胺硫酸盐，然后经加