c11 含氮化合物.ppt

1、第十七章 含氮化合物,表12-1 某些含氮的无机物和有机物,由硝酸和亚硝酸可以导出四类含氮的有机物，即硝酸酯、亚硝酸酯、硝基化合物和亚硝基化合物,硝酸 硝酸酯 硝基化合物,亚硝酸 亚硝酸酯 亚硝基化合物,硝基化合物,酯的分子中，与碳原子相连的是氧原子,硝基化合物中，与碳原子相连的是氮原子,一 命名 1 硝酸酯和亚硝酸酯的命名与有机酸酯的命名相同，如,硝酸甲酯 亚硝酸乙酯,2 硝基和亚硝基化合物中将硝基和亚硝基看作为取代基,硝基甲烷 邻硝基甲苯 对亚硝基甲苯,硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常被用做炸药，如,三硝酸甘油酯 2，4，6-三硝基甲苯 （TNT）,亚硝酸酯容易水解而放出亚硝酸，故可

2、用亚硝酸酯作为亚硝基化剂,二 物理性质,颜色多为淡黄色 沸点比相应的卤代烃高, 常温下为高沸点的液体或结晶固体 溶解性不溶于水,易溶于有机溶剂,液体的硝基化合物是有机化合物的良好的溶剂 但是因为硝基化合物有毒性,可透过皮肤被机体吸收,生产上很少采用它，例如硝基苯有剧毒；多硝基化合物有爆炸性, 如2,4,6-三硝基甲苯(TNT)为烈性炸药。,三 化学性质,1 还原,2 脂肪族硝基化合物的酸性,硝基为吸电子基团，脂肪族硝基化合物中的-氢原子很活泼，显弱酸性，可与碱作用生成盐从而溶于碱中,3 硝基对芳环上邻、对位基团的影响 （1）对邻、对位上卤原子的影响,高温高压 催化剂,（2） 对酚的酸性的影响(

3、比较下列化合物的酸性),硝基处于酚羟基的邻或对位时，能使酚的酸性增强。硝基间位取代基也有一定程度的影响，但影响较弱。,一分类 根据胺中烃基数目分为伯胺、仲胺和叔胺，及季铵碱和季铵盐,伯胺(一级胺) 仲胺(二级胺) 叔胺(三级胺),季铵碱 季铵盐,胺,氮原子与脂肪烃基相连的是脂肪胺(R-NH2)，与芳香环直接相连的为芳香胺(Ar-NH2) 按照分子中所含氨基的数目，有一元、二元或多元胺,注意 “氨”、“胺”、“铵”字的用法，在表示基时，如氨基、亚氨基，用“氨”；表示NH3的烃基衍生物时，用“胺”；而季铵类化合物则用“铵”。,-NH2（氨基）、-NH-（亚氨基）,课堂练习:指明下列化合物属于哪类胺

4、(按烃基数目分),醇或卤代烃的级数是根据与官能团相连的碳原子的级数决定的，而对于胺，则是按照氮上所连碳原子的数目决定的。,二 结构 最外层电子sp3杂化，一对未共用电子对占据一个杂化轨道，三个未成对的电子各占据一个杂化轨道。,三 命名 1 简单胺的命名 由烃基来命名，多烃基时简单的写在前，相同烃基表示出其数目,2 芳香仲胺与叔胺在基团前加“N”字,N-甲基苯胺 N-甲基-N-乙基苯胺 N,N-二甲基苯胺,3 系统命名将氨基作为取代基，季铵类化合物命名与铵盐相似,课堂练习: 命名下列化合物,1,4-丁二胺,4,4-二甲基环已胺,环已胺,叔丁胺,四 物理性质 伯胺和仲胺与分子量相近的醇沸点相近，叔

5、胺和分子量相近的烷烃相近。易溶于水，有不愉快气味甚至是臭味,芳香胺极毒,1,4-丁二胺(腐胺) 1,5-戊二胺(尸胺) 联苯胺,五 化学性质 1 碱性 胺上未共用电子对能接受质子，显示碱性,结论 仲胺叔胺伯胺氨水芳香胺酰胺 叔胺例外，体积效应和电子效应。,伯胺 仲胺 叔胺 氨,苯胺,碱性强弱比较,酰胺,课堂作业 比较下列化合物的碱性 a 环己胺 b 苯胺 c 对甲苯胺 d 对硝基苯胺 e 苄胺,aecbd,季铵盐,季铵碱,季铵碱,胺盐、铵盐的形成与及强碱季铵碱的性质,胺盐，结晶型固体，易溶于水和乙醇。遇强碱则能释放出游离胺，可用于有机分离。,强酸强碱盐,烷基化胺和卤代烃反应，脱掉一分子卤化氢,

6、伯胺仲胺,仲胺叔胺,叔胺季铵盐, 氧化 胺比较容易氧化，用过氧化氢即可使脂肪伯胺及仲胺氧化，分别得到肟或羟胺。叔胺氧化得氧化胺。芳胺更易被氧化，产物复杂,肟,羟胺,氧化三甲胺,酰基化伯胺和仲胺分子中氮上的氢可以被酰基取代，产物是N-取代的酰胺。叔胺不能被酰化。,氨解,伯胺,仲胺,酰胺在酸或碱的催化下，又可水解为原来的胺，用于保护氨基,例由苯胺合成对硝基苯胺, 磺酰化伯胺和仲胺氮原子上的氢可以被磺酰基取代,苯磺酰氯苯磺酰胺,对甲苯磺酰氯对甲苯磺酰胺,NaOH,NaOH,苯磺酰胺钠盐酸化后，又可水解为原来胺欣斯堡（Hinsberg反应）,利用此反应可用来分离和鉴别伯、仲、叔胺,磺酰化反应需在NaO

7、H或KOH溶液中进行, 伯胺生成的芳磺酰胺衍生物可与碱作用生成盐而溶于碱中, 仲胺生成的芳磺酰胺衍生物不溶于碱,而呈固体析出. 如果将伯,仲,叔胺的混合物与磺酰化剂在碱溶液中反应,析出固体的为仲胺的磺酰胺,而叔胺可以水蒸气蒸馏分离,余液酸化后,可得伯胺的磺酰胺,磺酰胺在酸作用下水解分别得到原来的胺. 这个方法称为兴斯堡法,可用来鉴别和分离三种胺.,课堂练习：N-甲基苯胺中混有少量苯胺和N，N-二甲苯胺，怎样将N-甲基苯胺提纯,P239：12.11、鉴别下列化合物,邻甲苯胺、N-甲基苯胺 苯甲酸和邻羟基苯甲酸,与亚硝酸的作用 (1)伯胺 与脂肪伯胺反应产物为醇和烯烃混合物，芳香伯胺产物为重氮盐,重氮盐,+,芳香重氮盐很活泼，能与许多试剂反应，将重氮基置换为其它原子或基团，在这些反应产物中不再含有氮原子。,重氮盐与酚在弱碱性溶液中，或与芳香叔胺在中性或弱酸性溶液中作用时，羟基或氨基对位上的氢原子能与重氮盐失去氯化氢而得到偶氮化合物。,5-甲基-2-羟基偶氮苯,(3) 叔胺 脂肪叔胺生成盐，芳香叔胺苯环上亚硝化,(2) 仲胺 生成N-亚硝基胺，致癌物质，罐头腌肉NaNO2作防腐剂， NaNO2在胃酸作用产生亚硝酸，从而引起氨基亚硝化反应产生