版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、第九章 有机含氮化合物 Chapter 9. Nitrogen compounds,第二十九次课,主要内容,第一节 硝基化合物 第二节 胺类 第三节 重氮和偶氮化合物,第一节 硝基化合物,一、硝基化合物 烃分子中的氢原子为硝基取代的衍生物为硝基化合物。 (一)分类、命名和结构 .根据烃的不同分类为:脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物 .命名:硝基总是取代基,以相应烃为母体。,3. 结构,(由一个N=O和一个NO配位键组成),两个NO键键长相等,说明硝基为P-共轭体系,N原子以sp2杂化成键。,(二)硝基化合物的物理性质,脂肪族硝基化合物为无色香味的液体。芳香族硝基化合物多为淡黄色固体,有杏仁儿
2、气味。硝基化合物比重大于一,硝基越多比重越大;不溶于水,溶于有机溶剂;分子的极性较大,沸点较高。多硝基化合物受热时易分解爆炸。,(三)硝基化合物的化学性质,(1)酸性,硝基为强吸电子基,能活化-H,所以有-H的硝基化合物具有一定的酸性。 例如:硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为:10.2、8.5、7.8 。,. -H 的反应,(2)与羰基化合物缩合,有-H的硝基化合物在碱性条件下能与某些羰基化合物起缩合反应。,缩合过程:硝基烷在碱作用下脱去-H形成碳负离子,碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应。,.苯环上的取代反应,硝基同苯环相连后,对苯环具有较强的-I和-C效应,使苯环上电子云密度大
3、为降低,亲电取代反应变难,但硝基可使邻位基团的反应活性(亲核取代)增加。导致卤代苯易发生水解、氨解、烷基化 反应。,.还原反应,硝基化合物可被酸性还原系统(Fe、Zn和盐酸)或催化氢化为胺。,第二节 胺类,胺根据在氮上的取代基的数目,可分为一级(伯),二级(仲),三级(叔)胺和四级(季)铵盐。,(一)胺的分类,一、分类和命名,(二)胺的命名,1.普通命名法 可将胺作为母体,如:,甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺,第三十次课,选含氮的最长碳链为主链,称为某胺。N上其它烃基为 取代基,并用N定其位置。,2.IUPAC命名法,N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺,3.胺盐和四级铵化合物的命名,甲胺盐酸盐 乙
4、胺醋酸盐,溴化四乙铵 氢氧化四乙铵,(1) 氨和胺中N为不等性 sp3杂化,未共用电子对占据一个sp3杂化轨道。 (2) 随着N上连接基团的不同,键角大小会发生变化。,1. 胺类化合物的结构,二、胺的结构及物理性质,已拆分出一对对映体。,(3)当氮与三个不同基团相连时,有一对对映体。,2. 胺的物理性质,低级胺为气体或易挥发液体; 高级胺为固体; 芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体; 胺具有特殊的气味; 胺能与水形成氢键; 一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键。,化学性质分析:,三、胺的化学性质,(1)产生碱性的原因: N上的孤对电子 (2)判别碱性的方法: 碱的pKb;其共轭酸的pKa; 形
5、成铵正离子的稳定性。 (3)影响碱性强弱的因素: 电子效应:3o胺 2o胺 1o胺 空间效应:1o胺 2o胺 3o胺 溶剂化效应:NH3 1o胺 2o胺 3o胺,1. 胺的碱性和胺盐的生成,综合上述各种因素: 在水溶液中,胺的碱性强弱次序为: 脂肪胺(213)氨芳香胺 在氯苯中,脂肪胺的碱性强弱次序为: 3 2 1,(4)芳香胺碱性强弱的分析,首先考虑N上的孤电子对,能不能与苯环共轭,能共轭,碱性弱,不能共轭,碱性强。,后者比前者碱性强4万倍,具体分析时,既要考虑N上取代基,也要考虑苯环上取代基对碱性的影响。,胺有碱性,遇酸能形成盐。,CH3COO- +NH3R,RNH2 + CH3COOH,
6、SN2,RNH2 + HX,RNH3X-,+,OH-,RNH2 + H2O + X-,NH3,RNH2 + NH4X-,+,2.烃基化,R4NX-,RX + NH3,RNH2,R2NH,R3N,OH-,OH-,OH-,RX,RX,RX,+,RI RBr RCl RF 1RX 2RX, 3RX( 以消除为主)。,RX,3 .胺的酰化和磺酰化,酰基胺盐,NH3,R2NH,(1)胺的酰化,氢氧化钠 或吡啶,放热反应,产物酰胺均为固体。,3o胺 + 磺酰氯,(2)磺酰化-兴斯堡反应,反应现象:,1o胺 + 磺酰氯,沉淀溶解,沉淀,NaOH,H+,2o胺 + 磺酰氯,沉淀(既不溶于酸,又不溶于碱),3胺
7、油状物 + TsO-的水溶液 + NaCl,油状物消失,H+,-OH,定义:1o, 2o, 3o胺与磺酰氯的反应称为兴斯堡反应。,RNH2 +,NaOH-H2O,NaOH,H+,R2NH +,NaOH-H2O,+ NaCl,R3N +,NaOH-H2O,R3N +,R3NH,+,H+,-OH,兴斯堡反应实例:,RI,-OH,R3N +,4 .胺与亚硝酸的反应,( 1)脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应,3o胺,分类,1o胺,2o胺,脂肪胺与亚硝酸的反应,芳香胺与亚硝酸的反应,RNH2,NaNO2, HCl,R-NNCl-,-N2,R+,醇、烯、卤代烃等的混合物,ArNH2,NaNO2, HCl,0-
8、5oC,0-5oC,Ar-NNCl-,+,+,发生取代反应制备ArX, ArCN, ArOH, ArSH, ArH, Ar-Ar,R2NH,NaNO2, HCl,R2N-N=O,SnCl2, HCl,R2NH,与脂肪胺类似,N-亚硝基二级胺,黄色油状物或固体,R3N + HNO2,R3NH+NO2-,OH-,1o胺放出气体。 2o胺出现黄色油状物。 3o胺发生成盐反应,无特殊现象。,1o胺放出气体。 2o胺出现黄色油状物。 3o胺出现绿色晶体。,5.芳环上亲电取代,(1)卤代:苯胺与溴水反应生成2,4,6三溴苯胺,白色固体,很灵敏,用于检验。如果制备一溴代产物,需将苯环钝化,或低温CS2作溶剂
9、。,( 2)硝化反应:芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化,必须先把氨基保护起来(乙酰化或成盐),然后再进行硝化。,(3)磺化反应,四、季铵盐和季铵碱,季铵盐有盐类的特性:,固体, 熔点高,易溶于水,1.季铵盐,季铵盐与普通铵盐不同:,2.季铵碱,季铵碱的制备:,强碱,碱性类似于NaOH、KOH,第三节 重氮和偶氮化合物,重氮盐,现制现用 温度升高易水解为酚 干燥时易爆炸,与重氮盐稳定性有关的一些因素:,一、芳香重氮盐,(1)卤素或氰基 取代,二、重氮盐的化学性质,1.重氮盐的取代反应,(2)OH 取代(重氮盐的水解),例如:制备间硝基苯酚,(3)H 取代(去氨基化反应),把氨基作为导向基,引导进入基团
10、到要求位置,然后把氨基变为重氮基脱出。,(4)重氮盐取代反应在合成中的应用,如:对甲基间溴苯酚的合成。,(5)还原反应,偶联反应: 重氮盐与苯酚N,N-二甲基苯胺反应生成偶氮化合物的反应。重氮盐是弱亲电试剂,只和苯酚N,N-二甲基苯胺这样活泼苯环发生偶联反应,生成偶氮化合物。,()偶合反应,重氮组分 偶联组分 偶氮化合物,酚偶联时需要弱碱性介质,不能用强碱。弱碱性以酚氧负离子形式存在,苯环活泼。但强碱性时有下面转换,无亲电试剂存在:,用重氮盐制酚时需要强酸性,以避免发生偶联反应。而苯胺偶联反应则需要弱酸性,强酸性则使其变成铵盐,苯环钝化,不能反应。当然碱性可以。,偶联反应主要在对位,对位被占领时在邻位发生。,苯胺与重氮盐发生偶联反应先生成苯重氮氨基苯,如在盐酸或苯胺盐酸盐溶液中加热30-400C则发生重排,生成4氨基偶氮苯:,三、偶氮化合物,N原子采取sp2杂化,偶氮化合物存在顺反异构体。,芳香族偶氮化合物一般都具有颜色,性质稳定。许多偶氮化合物都是优良的染料,被称为偶氮染料。这类染料不仅品种多,而且产量大。从黄到黑,各色品种具全,其中又以黄、橙、红、蓝品
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 《新能源材料课程设计》教学大纲
- 玉溪师范学院《商务谈判与沟通》2022-2023学年第一学期期末试卷
- 波谱仪器账务处理实例-记账实操
- 下册语文第23课知识课件
- 2023年液压气压刹车系统项目评估分析报告
- 2024年精细药液过滤器项目评估分析报告
- 2024年聚碳酸酯(PC)及合金项目成效分析报告
- 2019粤教版 高中美术 必修1 美术鉴赏《第三单元 中国近现代美术鉴赏》大单元整体教学设计2020课标
- 叉车货物装卸合同范本
- 餐饮带产品合伙协议书
- 大学美育(同济大学版)学习通超星期末考试答案章节答案2024年
- 中国急性缺血性卒中诊治指南(2023版)
- 劳动法律学习试题
- 中考英语过去将来时趣味讲解动态课件(43张课件)
- 过敏性休克完整版本
- 应急第一响应人理论考试试卷(含答案)
- DZ∕T 0213-2020 矿产地质勘查规范 石灰岩、水泥配料类(正式版)
- 口腔诊所器材清单
- 产品合格证模板
- 天然基础基坑3M深土方开挖专项方案
- 氧气吸入操作常见并发症预防及处理
评论
0/150
提交评论