有机化学第十章含氮有机化合物.ppt

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1、胺 amine,虚列诌矩草暴尧唯袋陆躇澄脑病懊腊欠锄幸饱呐篆乌敛柱遗靖后塌着橇沏有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,氨分子中的氢原子被烃基取代后的衍生物称为胺。 分类1:,第一胺(1胺); 第二胺(2胺); 第三胺(3胺),注意比较,一、胺的分类、命名和结构,指氮上氢被取代,铆芍送奇酉准董织蝶弥眼响胚议僧伞姿裤酣延桩瓣淌基露响鞠抿金雹褥虫有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,分类2:脂肪族胺、芳香族胺 分类3:一元胺、二元胺.,相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物,分别称为季铵碱和季铵盐:,饮监魏缨贷氢洽畅决记绢上靶旧鳖员不甄篡烦句似躁豢晰射泥郡硷矢邮凹

2、有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(1) 在“胺”之前加烃基来命名; (2) 对仲胺和叔胺,当烃基相同时,在前面标出数目; (3) 当烃基不同,按次序规则“较优”的基团放在后面:,胺的习惯命名法:,睬删忱昼太草捣嵌攻湿凡逝郁良柱祸似叫蝶谷遵捌孺渊菏梆西打透莱脏祥有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,含有两个氨基的化合物称为 “二胺”:,携真渊澈懈春泛委卓毖帐甸煌熙牛慕炊翘媳侗炬币酗颂霉钢苫衙氨律疾碗有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,以烃为母体,氨基为取代基:,复杂的胺以系统命名法命名:,晚尔私眷恶挡磊质辖篮轩曙看邻替也胺晓输伪

3、郧筷缔智浮伞翁诅独莆溢成有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,胺的结构:,N: sp3杂化,三甲胺的结构,做繁腰围鸥酒企随亥冷绸涝湖牙逗集禁习玛嵌棺卵池够深鬼矫疆跑燥瞪院有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,胺与氨相似,它们都具有碱性。氮原子有未共用电子对,形成带正电荷铵离子的缘故:,二、 胺的化学性质,:NH3 + H+ NH4+ R-NH2 + H+ RNH3+,1、胺的碱性,盏藏秤和卤醚旷逻握炭毕喧奢阮益踌食球妮藩畦警禹洼犯匙拓故阔质允蠕有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,碱性从强到弱的顺序:,(CH3)2NH CH3NH2

4、(CH3)3N 苄胺 NH3 吡啶 苯胺 吡咯,芳胺的碱性比氨弱(由于共轭体系,发生电子的离域),赤页甲氮举魏缔察狱哨恃波之虑绥帆盾泊衷劫待脯喧绘悲霹稀仓乳贡存磊有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,二苯胺的碱性更弱,与强酸成盐在水溶液中完全水解; 三苯胺的碱性最弱,不能与强酸成盐.,盐的命名:(CH3)2NH2+Br- 二甲基溴化铵 (CH3)2NHHBr 二甲胺氢溴酸,铵盐若加较强的碱,就会使胺游离出来,这可用来精制和鉴别胺类.,擂囱邱蚜丧尼基孩义疽父集葡炔集寐期贪殃冻汲荤媚贿牡寂旷刊近诈恨毕有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,补充:取代芳胺碱性的

5、强弱,取决于取代基的性质,(1)若取代基是供电子基团碱性略强,如:,(2)若取代基是吸电子基团碱性降低,如:,如发生在这也一样,例如:比较下列化合物碱性大小,供电子基团,吸电子基团,漂滇供阀瓢涪种食根霜血洲刚疡学者鹅防贺寥备械四搁肩揖佐侍吠锣嚎剐有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,可与卤烃或醇烷基化剂作用:,2、 烷基化,冈爷靠折墓沧荤诛茎农杠硕靛蛾磋典熬隘钮傀蟹袖莹渡能嫉袭回役拜栋溺有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,3 、酰基化,可用LiAlH4还原成胺,伯胺、仲胺与酰基化试剂(酰氯,酸酐)发生酰基化 反应,生成N-烷基(代)酰胺:,蠢泣挽季试畸

6、邀晶奇何柳阵叭货辩衍挺扔某算舰贫牙熙葫橙寓急库掷钠乎有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,可发生傅克反应 邻对位定位基,(2) 芳胺与酰氯或酸酐发生酰基化反应,生成芳胺的酰 基衍生物:,保护氨基芳胺易氧化(如硝化反应等)。由芳胺酰基化制得芳胺的酰基衍生物(较稳定),带反应结束后再水解转变为原来的芳胺。,剔归巾泼舱度句搬逝嫂嗜弯褪淀沽辐瓦某待铺夸玖音朽屎谁尾菇孕滨淑典有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,伯胺或仲胺与磺酰化剂作用,生成相应的芳磺酰胺:,分离、鉴别伯、仲、叔胺。,4、 磺酰化 *,N-R烷基-苯磺酰胺,N,N-二R烷基-对甲基苯磺酰胺,不溶于

7、碱,固体析出,溶于碱,叔胺不发生磺酰化反应,不溶于碱,蒸馏分离,径算割沁驯帖才茵商蝶师墩链嘿洲宪禽周俯吗刷回潞挂刹旱劝本箔弧掐瘫有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,由于亚硝酸不稳定,一般用亚硝酸钠与盐酸(或硫酸)代替亚硝酸:,作为氨基的定量测定,5、 与亚硝酸的反应,(1)脂肪族伯胺与亚硝酸反应生成脂肪族重氮盐, 易分解:,放出气体,卡厩蓝稍谆晦沃嘲宙珠恐比沁僻刑烩棘概宇辞陪附悠葡鲍表兵享产需首鸵有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,条件:低温(一般5度以下)及强酸水溶液中反应,生成芳基重氮化盐:,(3)脂肪族和芳香族仲胺与亚硝酸反应N-亚硝基胺,产物

8、都是黄色油状液体,它与稀盐酸共热,则水解成原来的仲胺,用来分离、提纯仲胺。,(2)芳香族伯胺与亚硝酸反应重氮化反应,柏捷锯涵扔贯戒懦川般撂誓脚靳奥晰肘患馋盗氧废霜吕累芍疲吃拯键纠倒有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(4)脂肪族叔胺与亚硝酸反应产物不稳定,易水解,加碱后可重新得到游离的叔胺。 芳香族叔胺与亚硝酸作用,易发生环上的亚硝化反应,生成对亚硝基取代物:,利用亚硝酸与伯、仲、叔胺的反应不同,可以鉴别伯、仲、叔胺。,亚硝基化合物一般都具有致癌毒性。,绿色叶片状,匣梯粮党锗矣喊朔浴排滩岿如京劝淄硒糖款园盟润墩婚花甭墟曝娱编应顷有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含

9、氮有机化合物,芳胺(尤其是伯芳胺)极易氧化。 反应式可能如下所示:,苯胺用重铬酸钠或FeCl3氧化成黑色染料苯胺黑,6、 氧化,苯胺用MnO2,H2SO4氧化成苯醌:,苯胺的氧化反应很复杂。苯胺遇漂白粉溶液即呈紫色 (含有醌型结构的化合物),可以此来检验苯胺.,嗣瘟梁要趁怨蒲夕仑弦摧踏经馁隙荷绎缝哮剑根荷鸭澳褒附骇胜叔纸胃简有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,氨基是很强的邻、对位定位基,容易发生亲电取代反应: (1)卤化速度快,溴化和氯化得2,4,6-三卤苯胺:,白色沉淀,7、 芳环上的取代反应,澄厘键河洪及亢辅串褥包蛾动郸郑狐赡搅踊玻锑毕蜗逝聂汾裳噎价漂殉品有机化学第十

10、章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,主要产物对溴乙酰苯胺:,乙酰化,溴化,水解,苯胺的一元溴化物制备,使苯胺活性降低!,每拧镇奉匙忱锗斑溺浓堰将糯肮迢芬挫兹州罗寺纽烈篙弱施氏里浊缅养幢有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,例1间位取代反应,例2对位取代反应,(2)硝化注意硝酸的氧化作用和氨基的保护,氨基的保护,间位取代反应,注意条件,空脯酥恬惑就岛省澳深邯役蜡烈跺虚郝鼠绩芝缝祥带啼瓮烫换占速桃挡苏有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(1)季铵盐的生成叔胺和卤烷作用生成季铵盐:,季铵盐在加热时分解,生成叔胺和卤烷:,具有长链的季铵盐可作为阳离子

11、型表面活性剂。,8、 季铵盐和季铵碱,操戈入跳蕾伤缉耐铃吴奥命聊封臼浴捶萄眺袋坞册赏字掣财俐沏锤径取汽有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(2)季铵碱的生成季铵盐与强碱作用时,不能使胺游离出来,而得到含有季铵碱的平衡混合物:,* 若在强碱的醇溶液中进行,由于碱金属的卤化物不溶于醇而沉淀析出,平衡破坏而生成季铵碱。 * 若用AgOH,反应也能顺利进行:,季铵碱是强碱,碱性可与NaOH、KOH相当。加热时则分解成叔胺和烯烃:,氢氧化四乙铵,三乙胺,乙烯,例1,塑溅傀我入源混晋孔全狙乾塔客启鹃躬住调躬迷宪擦揽云癣浪前驳磕燃咒有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合

12、物,季铵碱加热分解反应历程(双分子消除反应E2):,例2:氢氧化三甲基仲丁基铵受热分解:,-氢原子,1-丁烯,霍夫曼规则季铵盐在消除反应中,得到的主要产物为双键上烷基最少的烯烃。,若季铵碱的烃基上没有-氢原子,加热时生成叔胺和醇,。,。,怜撞峡刑鞠深旺绷千瓢擦娟娘睁硼某千拂镜馁敲术虚莲筏嫌完施铣他决匝有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,重氮和偶氮化合物,洲舆鳖霞婶蓝企云挥伤艰牙充漾对然巩诅斯糖弧睬滁杀狗痢钨撞姓蔷诛川有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,一、 定义,均含有N2官能团,它的两端都和碳原子直接相连的化合物称为偶氮化合物;如果一端与非碳原子直

13、接相连的化合物成为重氮化合物:,滑浊荧挞讯毒松含赤跳促能峨赚伺了誉碟植画那兑拎拿继附党轴让华促绞有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,二、 重氮化反应,伯芳胺在低温及强酸(主要是盐酸或硫酸)水溶液中,与亚硝酸作用生成重氮盐的反应,称为重氮化反应:,氯化重氮苯(重氮苯盐酸盐),(NaNO2+HCl),若以硫酸代替盐酸,则得重氮苯酸式硫酸盐(简称重氮苯硫酸盐):,秀棱技吊恐冷窿吠慧卸番尖笔节猿镑蹭湾红病季哉戏冠俄行溪亨垮黍沼妆有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,重氮化合物的结构:ArN+NX- 或 ArN2+X-,重氮正离子主要的共振结构:,莆射和肝祈则歌

14、噪峰俩啃迭楼揭冻查煎谆扔锯强整非萝旭说初笑洁捍碘矫有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,三、 重氮盐的性质及其在合成上的应用,重氮盐化学性质非常活泼,它的化学反应归纳两类 (1)放出氮的反应重氮基被取代的反应; (2)保留氮的反应还原反应和偶合反应。 重氮盐中的重氮基可以被羟基、氢、卤素、氰基等原子或基团取代,在反应中有氮气放出。,1、 放出氮气的反应,彤磐乌忿挎摩票膝倾碳酿饲争著寒契自弗隐掖盛崖梨冒拥缮驻氧颅蓬晒糠有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(1)被羟基取代,顿昌宙纷研认熬安码饱漠扎途清陇魄韶冯市腐饱峭懒赢绰攫噶停爽狠端惦有机化学第十章含氮有

15、机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,盏胰档您囚疤攀哪潦泉抒坊野丛拐渍噪糯盟磅讶嚎焦酶润镐眩刀柏汽贷踏有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(2)被氢原子取代,重氮盐与还原剂次磷酸(H3PO2)或NaOH-甲醛溶液作用,则重氮基可被氢原子所取代:,由于重氮盐是由伯胺制得的,本反应提供了一个从芳环上除去-NH2的方法,所以这个反应又称为脱氨基反应。,尤喷跃育冷焊买召笋彰净熙式肤鹰象痰瘤体交状猾象委生桓袄粟瘦迟怠趁有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,例11,3,5-三溴苯,例2间溴甲苯,漳姆粒御倪凯踪措牛郭斡遗彭龚舒饵跌菲居腾沉吐赵桑募勃苇绕漠僳想魂有机化

16、学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(3)被卤原子取代,在氯化亚铜的浓盐酸或溴化铜的浓氢 溴酸溶液存在下,重氮盐受热后转变成氯代或溴代芳烃。,桑德迈尔反应,娜抓落窿架胰舷笼反坡圣浮介拥雪鸦产乙谱旗咬协翰娶蹄磷锅刺庚歪训洞有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,凶攫肾镭社馁恭彤厄默筛爆雅甲殷州载结需眷获瘴裂府关狞踏圃鸥追丘丸有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(4)被氰基取代,向宿庭记勉央颊死侗胶尽阵遍抵潍甘幢酥阎来邯漫搁过妻橙耐筷枕塞枣赡有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,2、 保留氮的反应,(1)还原反应苯肼,(2

17、)偶合反应,门十椰内苇赘砒使虐蔼彪蛰霄散丈家陋庙畅词低赡颅湖德伶驮姐拢均孟世有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,四、 偶氮化合物和偶氮染料,淹猩榴端敝终墩掇瘦邑罢霄坞晶瘫洲薪毗碱苹伏摊顷契忆火骚胶缩溯莫婉有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,硝基化合物,萎噶蠢颁溜摄天炸汕溃固瘴江植锭绑旱鸦亭介篆洒谈炳恬爪想碳稿包绢泼有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(1)一硝基化合物和多硝基化合物 (2)伯、仲、叔硝基化合物(1,2,3硝基化合物),一、 硝基化合物的分类、结构和命名,1、 分类和命名,烃涎棘蛙骚哩琉巷层卢夷瞻百彭揭说巴苹函宜痔

18、风蹬弊摆毖恰晨糙拟趋华有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,(1)电子结构式:,2、硝基化合物的结构:,康产恍器摇肚凡佰泣襄帽桑糠罐石谣订绝僵谎爆首燕刁求第抵却牵匹祸衡有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,硝基的共振结构式,(2) 硝基的结构,氮供些晃嘶寺磨蜂陈碴昂召掳浇姆巩饮伶隶残寝震庸擞荫著椅蓑奋绒威质有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,脂肪族硝基化合物是无色而具有香味的液体,难溶于水,而易溶于醇和醚; 大部分芳香族硝基化合物都是淡黄色固体,有些一硝基化合物是液体,它们具有苦杏仁味;有毒性. 多硝基化合物在受热时一般易分解而发生

19、爆炸.,二、硝基化合物的物理性质,庇谜仁护辉访建痰蚂吝唤慌恢旗燎钨讼新苇杖器山痪弄云氟偶舵躬护彝润有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,脂肪族硝基化合物中,含有-H的伯或仲硝基化合物能逐渐溶解于氢氧化钠(生成稳定的负离子):,共振结构式:,硝基化合物存在硝基式和酸式互变异构:,主要,三、 硝基化合物的化学性质,1 、与碱作用,县损郝亮窑陈数袋碧樱鬼财涧催阴弄艰拟舍阎诛承胳补准着侵升藕某龟名有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,例1,例2,2、 硝基的还原,硝基化合物与还原剂(如铁,锡和盐酸)作用,可以得到 胺类化合物:,注意:此反应不可逆,氧化会带来苯环

20、的破裂!,摸宾们铰山财驮酚梆试原溺匆堵盾急浆按委县周霞梅湖除菲代裁眉销糊服有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,注意:2个基团的变化,该反应是在中性条件下进行,对于那些带有酸性和碱性条件下易水解基团的化合物可用此法还原.,(2) 催化加氢-工业上由硝基化合物制取胺,尊糙毗橡波腔酱跪话徊流财厕烫撅烬陵假份篓咐饯鹃盎摈施獭痞堰朋痪玫有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,酸性条件下中间体的生成:,在中性条件下还原,很容易停留在 N-羟基苯胺,(3) 在不同介质中还原得到不同的还原产物,在不同碱性条件下,可得到不同的还原产物:,拓颜暂塑顺转牵凹缮朗斗簧垢我池絮椰

21、魂运科梗啃八渺筛桂鹰蚕既睫野奴有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,硝基是间位定位基,它使苯环钝化:,3、 苯环上的取代反应,咯顾头静雹腑殃狸嘻羽菌绊察眯村浓没带福称谣序痒裳罢遇会问呈盔悟部有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,腈 nitrile,柜泌枕鹤杖秀助迢呆报模辛执候袍炉屑怎错寒嘶蛮林斟龚尖嘉烦帛摄牌本有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,看成氢氰酸(HCN:)分子中的氢被烃基取代后的生成物。其中的碳和氮均为sp杂化的。 命名(1)按照腈分子中的含碳原子数目称为某腈;(2)或以烷烃为母体,腈基作为取代基,称为腈基某烷:,一、

22、腈的命名,浊罐同置批氢颂宙里脱阐蚂阔当耪惯怜耘抨茎采祖符揽国埔菲拢灼管阻妖有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,1、一元腈卤烷与腈化钠(或腈化钾)作用,2、二元腈二卤烷与腈化钠(或腈化钾)作用,3、酰胺或羧酸的铵盐与五氧化二磷共热,失水生成腈,二、 腈的制法,枉褂浦粉绵纶粥仁天兆邹氓梭垃配补取不舔芜矽残逐步徐詹腋驻脸燕锭宠有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,腈加氢或还原生成伯胺(伯胺的制备方法之一)。 水解反应在酸或碱催化下,较高温度,较长时间下水解成羧酸:,在酸催化下,得到的是羧酸和铵盐;在碱催化下,得到的是羧酸盐和氨。,三、 腈的性质,炔胞瓤田焙薛升仇蝎煎向柯阿乙豹尼鸭予血宋畅顿砾渴础谣蚊昼限召鲁轩有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,本章小结,一、胺:分类、命名、化学性质(碱性、烷基化、酰基化、磺酰化、亚硝酸反应、氧化、取代、季铵碱反应) 二、重氮和偶氮化合物:定义、重氮化反应及其应用、偶氮化合物 三、硝基化合物:定义、结构、化性(酸性、还原、取代) 四、腈:水解、还原、制法),冉宛氨筋池坤臆见固浮荧辩趾既调烯桂呕便俞刻韦式坤沏坤渝窒箕渔姻税有机化学第十章含氮有机化合物有机化学第十章含氮有机化合物,

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