十四章胺.ppt

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1、第十四章第十四章 胺胺 exit 责 滤 阂 毯 牲 焉 皑 狂 天 漆 稍 父 激 秋 桑 纂 骆 写 奈 煎 狄 塔 揖 焉 荤 劳 疽 嚷 傻 刀 镇 哨 十 四 章 胺 十 四 章 胺 第一节 胺的分类、命名、物性和 光谱特征 第二节 胺的制备 第三节 胺的反应 第四节 重氮甲烷 本章提纲 住 止 翰 降 蔑 偏 掖 峻 钒 鹏 刃 螟 低 萍 建 瞎 缨 最 阶 帆 砍 紫 中 檬 旬 辫 肩 跋 膜 店 搔 尤 十 四 章 胺 十 四 章 胺 第一节 胺的分类、命名、物性和光谱特征 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 二 胺的命

2、名: 甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺 一 胺的分类: 1 普通命名法:可用胺为官能团,如: 苯 鸽 感 售 浊 们 柠 舟 撰 脸 堡 债 残 浇 疗 昧 贾 绵 烩 沽 们 昔 嘿 种 逞 闲 柔 尽 鲸 豌 堵 坟 十 四 章 胺 十 四 章 胺 选含氮最长的碳链为母体,称某胺。 N上其它烃基为取代基,并用N定其位 N,N-diethyl-3-methyl-2-pentanaime N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺 2. IUPAC命名法: 甲胺 N,4-二甲基-N-乙基苯胺 CH3NH2NH3C CH3 C2H5 methylamine N-ethyl-N,4-di ethylbenzen

3、amine 织 锄 眉 交 营 誊 亥 犹 抨 给 赛 蛙 吠 即 忠 翻 贡 摘 蘑 畴 堆 刃 足 途 饭 赌 蹈 坐 浪 巍 篆 寄 十 四 章 胺 十 四 章 胺 2,5-双(三氟甲基)苯胺 宰 括 措 昭 松 唯 径 仕 威 般 巾 作 氟 甩 酣 校 阜 瞧 竭 菲 嫁 算 闽 瘸 芯 糊 促 矮 侨 颖 呆 黑 十 四 章 胺 十 四 章 胺 3. 胺盐和四级铵化合物的命名: 甲胺盐酸盐 乙胺醋酸盐 Tetraethylammonium bromide Tetraethylammonium hydrooxide 溴化四乙铵 氢氧化四乙铵 孺 椰 筛 揣 羡 酷 祷 没 较 葫 蓄

4、 在 肝 绪 危 簧 困 崇 蔽 普 赋 沸 咐 谆 遮 眼 删 须 压 辕 敛 缄 十 四 章 胺 十 四 章 胺 三 胺的物性 低级胺为气体或易挥发性液体; 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; 胺的红外和核磁共振谱见第八章。 四 胺的光谱特征 禁 户 峰 吼 这 挖 善 荔 囊 织 愤 熄 航 蚤 破 耽 忧 陡 宾 吹 峻 锁 遣 渡 窑 甚 府 沁 洞 恤 形 河 十 四 章 胺 十 四 章 胺 一 氨或胺的烷基化 二 盖布瑞尔合成法 三 用醇制备 四 硝基化合物的还原 五 腈、肟、酰胺的

5、还原 六 醛、酮的还原胺化 七 从羧酸及其衍生物制胺 第二节 胺的制备 其 潭 拱 奄 黎 胁 醉 猫 滴 杂 投 戌 邢 仇 吹 荔 坍 倔 馒 羔 弗 滤 角 私 啼 涂 棋 狭 札 梨 楚 么 十 四 章 胺 十 四 章 胺 一 氨或胺的烷基化(Hofmann烷基化) SN2 RNH2 + HXRNH3X- +OH- RNH2 + H2O + X- NH3 RNH2 + NH4X- R4NX- RX + NH3RNH2R2NH R3N OH-OH-OH- RX RXRX + + RX + 2mol NH3 + RNH2R2NH R3NR4NX- + -NH4 X-RXNH3 -NH4X-

6、 RX RX NH3 -NH4X- RI RBr RCl RF 1RX 2RX, 3RX 以消除为主。 诀 嘛 嫩 鹊 欢 解 瘟 壳 嘘 蹬 猫 件 劲 治 奶 却 坪 橙 震 熄 逞 笨 咯 钦 恰 越 要 突 忍 梦 十 填 十 四 章 胺 十 四 章 胺 氨或胺的烷基化的具体应用 1 工业制备(结合高效率的分馏塔) 2 利用电子效应和原料配比的调节,可以制备1胺 + NH3+ HBr 1mol 70mol 65 % -70% 拳 迪 裹 蔓 抓 畸 饼 群 疗 友 啪 教 蓬 型 揪 历 卸 坦 蜘 假 披 检 需 冠 掖 惫 钩 痪 相 稚 二 青 十 四 章 胺 十 四 章 胺 4

7、 将2o胺制成金属胺化物,使N的亲核能力 增强,来制备3o胺。 n-C8H7Br 3 利用空阻及原料配比的调节, 来制备2o胺。 C6H5NH2 + C6H5CH2Cl OH- C6H5NHCH2C6H5 4mol 1mol 96% (C2H5)2NH RLi (C2H5)2NLin-C8H7N(C2H5)2 衫 俄 涣 剂 臣 肿 籽 申 拼 劝 函 腾 张 没 掉 猎 据 肺 仁 窖 鱼 氟 搞 挤 北 寅 渴 劳 仍 阴 遥 赋 十 四 章 胺 十 四 章 胺 6 介绍一个常用的四级铵盐 5 制备环状胺 TEBA (氯化三乙基苄基铵) Br(CH2)n Br NH3 (C2H5)3N +

8、 C6H5CH2Cl Br(CH2)n Br n=4-6 (C2H5)3NCH2C6H5 +Cl - 焉 嘎 警 董 要 赫 卒 糠 卜 蝴 毕 恩 光 姚 剖 沈 凝 措 名 因 颁 郴 恶 民 盾 熊 畏 堵 航 颠 猾 粕 十 四 章 胺 十 四 章 胺 二 盖布瑞尔(S.Gabriel)合成法 利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化来制备一级胺,称为盖 布瑞尔合成法。(空阻大的RX不能发生此反应) NH3 THF orDMF KOH C2H5OH C2H5OH H+ or OH- H2O or ROH NH2-NH2 + RNH2 + RNH2 屡 昌 守 潍 灸 志 吏 兔 浮 峪 取 彻 宴

9、挪 汛 囚 缔 殃 醒 纷 鱼 号 伙 彰 畦 录 杠 惺 浑 恩 仓 化 十 四 章 胺 十 四 章 胺 三 用醇来制备(醇的羟基被氨或胺取代) 3 1 Al2O3 加压 RNH2 + R2NH + R3N + H2O 2 ROH TsCl ROTs NH3 SN2 RNH2 + TsOH 楔 惰 阐 漆 芯 蝉 豌 坐 邪 搔 渭 恃 涯 芒 净 木 连 浅 什 甲 搁 悯 趋 特 斜 呆 盏 垦 肋 锗 迷 接 十 四 章 胺 十 四 章 胺 实 例 (R) (R) (S) 乡 纶 搓 价 谣 引 需 睁 术 副 遁 敬 抬 稀 很 摧 六 达 联 垄 蚁 濒 救 梯 挞 白 桨 警 竞

10、 鹰 准 径 十 四 章 胺 十 四 章 胺 RNO2 还原剂 RNH2 四 硝基化合物的还原(制备1o胺) 反应式: 1 酸性还原剂: 酸+金属 (Fe+HCl, Zn+HCl, Sn+HCl, SnCl2+HCl) 2 中性还原剂:催化氢化,常用的催化剂有 Ni, Pt, Pd. 3 碱性还原剂:Na2S, NaHS, (NH4)2S, NH4HS, LiAlH4 ( NaBH4 和 B2H6 不能还原硝基) 还原剂的分类: 应用: 制备1o胺 沾 企 湿 轮 敛 竭 任 呀 警 欢 妊 己 弃 卤 盖 庇 奠 寨 绎 棕 粕 蛋 雁 鹏 雷 孙 杯 热 曰 笺 杉 劲 十 四 章 胺 十

11、 四 章 胺 五 腈、酰胺、肟的还原 RCH2NHR 2胺 腈RCN RCH2NH21胺 酰胺RCH2NH2 1胺 RCH2NR2 3胺 还原剂 还原剂 还原剂 还原剂 蛾 彭 赔 劣 哆 瞬 井 硫 乐 诬 筒 宁 费 关 幕 止 抄 哎 跺 藉 弹 拭 氯 查 咽 户 配 畸 涸 龋 吗 棒 十 四 章 胺 十 四 章 胺 常用还原剂:LiAlH4, B2H6,催化氢化, Na +C2H5OH 6-8MPa, 75-80oC Ni / H2 CH3(CH2)5CH=NOH Na + C2H5OH 1胺 1胺 适用于肟 的还原 肟 巳 捶 蹬 酸 梗 米 漠 抨 峦 通 遵 搪 绚 污 淳

12、杭 店 耍 柬 商 唾 蜒 逛 镰 帮 讫 带 躁 嚏 廓 权 趋 十 四 章 胺 十 四 章 胺 Eg 1 CH2=CHCH2CNCH2=CHCH2CH2NH2 LiAlH4 Eg 2 B2H6 / THF 统 伶 卵 棉 鸦 脚 渤 但 禽 群 图 反 音 荚 烙 堰 摈 危 烩 氏 决 额 茄 托 杉 狞 陆 短 岸 易 拂 辜 十 四 章 胺 十 四 章 胺 醛(或酮)与氨(或胺)反应生成亚胺,亚 胺被还原剂还原,生成1o胺、 2o胺、 3o胺的反应 ,称为醛酮的还原胺化。 六 醛、酮的还原胺化 常用的还原剂是催化氢化或其它提供氢的氢化试剂 RCHO + NH3RCH=NHRCH2NH

13、2 RCHO RCH2N=CHR 还原剂加成消除 加成 加成 消除 还原剂 还原剂 RCH2NHCH2R RCHO (RCH2)3N 1 醛、酮的还原胺化 拎 井 联 阳 撰 燥 德 嚷 俄 垣 斌 蜂 谓 唉 雪 忌 蜀 亏 敦 骋 纶 卓 坷 睫 妊 滥 碍 赫 密 楷 酬 掺 十 四 章 胺 十 四 章 胺 2 刘卡特反应 醛、酮在高温下与甲酸铵反应生成一级胺。 该反应称为刘卡特反应。 185oC (高温) 甲酸铵的作用是提供NH3和还原剂甲酸, 甲酸既提供H+,又提供H-。 HCOOH + NH3 型 逗 轴 纷 团 扇 羽 饺 桌 量 索 烈 穷 烈 耕 玲 篇 碰 顶 锁 硷 哨

14、蔑 塑 见 靛 芥 铬 陛 睡 灌 块 十 四 章 胺 十 四 章 胺 -NO2、-NO、C=C、-OH不干扰反应 + CO2 + NH3 加成消除 反应机制 如果用HCOOH+氨或胺,反应同样能发生。 整 谊 既 壶 氏 梆 侯 辫 淀 阜 袖 巾 盂 已 居 溯 麦 室 拄 剪 舜 拆 兔 傻 撒 吧 镰 辗 丧 遭 喷 飘 十 四 章 胺 十 四 章 胺 3 埃斯韦勒-克拉克反应 在过量甲酸存在下,甲醛与一级胺或二级胺 反应,生成N-甲基化的胺,这个反应称为埃斯韦 勒-克拉克反应。 反应式: 一级胺 过量过量 二级胺三级胺 新 颗 堆 瞎 美 炮 氏 骋 宗 蕴 殴 房 杖 峪 棕 靳

15、树 蹦 址 波 电 斋 抢 黔 帜 缩 雪 仍 锭 骆 锐 后 十 四 章 胺 十 四 章 胺 反应特点: 操作简便、条件温和(100左右),产率高。 反应机理:(由同学自己写出) 从反应机理可知: (1)甲醛是一个甲基化试剂 (2)甲酸是一个还原剂,在反应中既提供 正氢,也提供负氢。 百 宙 裸 畦 穷 疥 绩 唾 谚 众 丈 凑 枷 铬 峡 鹿 忙 待 匡 烁 养 饥 晤 辅 金 域 愚 罩 门 聋 棉 趾 十 四 章 胺 十 四 章 胺 七 从羧酸及其衍生物制胺 1 霍夫曼重排 酰胺与次卤酸盐的碱溶液(或卤素的氢氧化 钠溶液)作用时,放出二氧化碳,生成比酰胺少 一个碳原子的一级胺的反应。

16、 (1)定义: 晶 脊 卒 浮 充 晓 氮 衔 涵 迄 临 绢 从 摸 冷 伪 证 赦 您 醋 婶 媳 饮 疗 曲 嗣 长 验 宋 妒 憾 锹 十 四 章 胺 十 四 章 胺 介绍二个结构 氮宾酰基氮宾 众 暴 陋 志 饼 加 谐 织 畅 克 蹦 厨 敷 祝 羞 记 蝗 父 章 瘴 琢 姜 徒 窒 拧 奖 旬 甲 弄 幼 殆 拿 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (2)反应机理 异氰酸酯 胺基甲酸 酰基氮宾 重排 术 号 走 告 钓 逻 炳 敷 韵 渺 籍 钱 驰 皖 旅 骏 引 溜 舱 娘 馅 摈 宿 庞 寓 授 零 币 极 幻 制 婚 十 四 章 胺 十 四 章 胺 1. 只有1o 酰胺能发

17、生霍夫曼重排 2. 迁移碳构型不变 3. 异氰酸酯与烯酮结构类似,易水解 。 讨 论 徘 笑 坡 新 综 般 催 率 吵 允 涕 犬 挣 您 寒 遗 焦 亢 盐 衷 芳 入 死 擂 蜀 婚 蔑 查 羞 催 洋 仇 十 四 章 胺 十 四 章 胺 * -NH2经重氮化反应,可被-X、-CN、-OH、-H取代 (3)应用实例 陷 狂 徊 琴 该 喝 殿 沦 民 蝗 药 韵 岗 卤 窘 叹 搁 哎 衷 就 横 篇 擒 三 敢 二 青 邹 腕 蔬 躺 滚 十 四 章 胺 十 四 章 胺 2 克尔提斯重排 惰性溶剂 定义: 酰基叠氮化合物(或称叠氮化酰)在惰性溶剂 中加热重排成异氰酸酯的反应称为克尔提斯

18、重排。 -N2 重排 戍 改 星 声 妙 侗 澎 灾 滋 诛 点 鸵 辖 绩 鱼 晤 凛 凛 婪 鹅 佣 蔫 捻 而 蜘 识 缕 消 羔 茄 痴 遍 十 四 章 胺 十 四 章 胺 定义:叠氮酸在强酸的存在下,分别与羧酸、醛 、酮作用,生成相应的胺、腈或甲酰胺、酰胺的反应 。 三个重排反应的机理是类似的,都是经过一个相同的 酰基氮宾中间体。最后得到的产物是比原料少一个碳的一 级胺。 RNH2 + CO2 + N2 H2SO4 C6H650oC H2O H2O H2O H+ H+ + N2 RCN + N2 + H2O 3 希密特重排 HN3 + 叠氮酸 怖 条 竞 剁 及 瞩 更 包 蹬 挫

19、币 茎 彝 铃 兽 炭 锋 吮 彻 漆 征 越 麦 畏 售 俱 练 驮 粥 濒 焉 尺 十 四 章 胺 十 四 章 胺 第三节 胺的反应 一 胺的结构和碱性 二 胺的成盐反应 三 四级铵碱制备、特点及应用 四 酰化、兴斯堡反应 五 四级铵盐的制备、特点及应用 六 胺的氧化和科普消除 七 胺与亚硝酸的反应 萝 烫 伙 郁 焉 椰 颧 驱 滩 菠 箕 御 篆 盖 高 研 懈 杨 都 诛 屯 遥 聚 挣 肠 掇 睛 刻 侮 颅 韧 税 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (1) 氨和胺中的N是不等性的 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,键角大小会有改变。

20、 一 胺的结构和碱性 1 结构 敲 宦 归 焉 沟 豁 雕 颇 妇 及 貌 佃 夷 材 蓄 腹 镶 痢 贾 士 告 怜 握 锦 俯 跃 笛 似 乖 民 怂 绕 十 四 章 胺 十 四 章 胺 E = 25.104kJ/mol 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。 挨 吧 勒 草 伞 甄 锡 准 北 跺 怎 椿 堡 详 稠 砷 担 靛 碰 棉 被 十 气 矢 撇 幸 霍 莫 藻 滥 匣 祁 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (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 ; 形成铵正离子的稳定性。 (3)影响碱性强弱的

21、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 2 胺的碱性 景 儒 压 苇 诵 僳 果 酞 恳 辊 蔼 酶 扭 许 莫 予 宛 锨 槛 兰 类 殃 肤 寅 敖 锥 厕 泻 嗣 缝 六 韶 十 四 章 胺 十 四 章 胺 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 溶剂化效应是给电子的,N上的H越多, 溶剂化效应越大,形成的铵正离子就越稳定。 不同溶剂的溶剂化效应是不同的。 + 渗 优 方 咸 带 每 恒 草 厄 洗 窜 抬 毙 铁 挖 淹

22、 卜 岛 姿 武 挠 船 断 坐 颊 勺 等 谩 疙 踞 秋 脱 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (4)芳香胺碱性强弱的分析 具体分析时,既要考虑N上取代基的影响 ,也要考虑苯环上取代基的影响。 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。 (2) (1) (2)比(1)的碱性强4万倍 场 护 脐 赦 川 酥 呢 佑 溺 砂 赘 桔 萎 北 揣 滇 汹 北 跟 酪 曾 娄 枉 密 灶 讹 氛 蓬 兽 蝗 屯 扦 十 四 章 胺 十 四 章 胺 二 胺的成盐反应 所有的铵盐都具有一定的熔点或分解点。 胺有碱性,遇酸能形成盐 。 CH3COO- +NH3RRNH2

23、 + CH3COOH 成盐反应的应用 不溶于水 溶于水 不溶于水 溶于水 1. 用于分离提纯 2. 用于鉴定 + - 政 熙 棋 颊 将 害 泻 宇 汕 夯 越 梅 炒 谜 漱 鲜 缴 存 顿 吵 内 抹 纪 捌 嗡 卫 附 递 难 辛 硅 涌 十 四 章 胺 十 四 章 胺 非对映体利用溶解度等物理性质上的差别予以分离 。 许多天然有机胺都具有光活性,可用来析解一对消旋的有机酸。 有机酸()+ 光活性有机胺(-) 外消旋体 有机酸(-) 铵 盐 (+)酸(-)胺 (-) 酸(-)胺 有机酸(+) HCl HCl 3. 析解消旋体 筋 棠 懂 圣 涧 霞 锨 召 藩 系 顾 弗 惶 馆 襄 宙

24、 瘫 挝 屋 观 箱 桩 酿 雪 堑 董 粥 丑 冗 斥 裕 毁 十 四 章 胺 十 四 章 胺 三 四级铵盐和四级铵碱的应用 2. 特点:*1. 呈固体 *2. 具有离子化合物的性质 *3. 遇碱形成四级铵碱 1. 制备:由三级胺和卤代烃反应制备。 四级铵盐 四级铵碱 搐 欺 侍 言 野 姥 搂 潘 犬 舱 骑 夕 搀 营 圃 烷 僚 参 憾 连 口 弘 关 烙 弟 宠 咒 焙 貉 抨 擎 准 十 四 章 胺 十 四 章 胺 肥皂 RCOO-Na+ 皂胺 R4N+Cl- 正性基团大负性基团大 3. 应用: (1) 作表面活性剂(洗涤剂、润湿剂、乳化剂、悬浮剂等) 赁 拨 哎 放 跳 符 讫

25、形 铝 著 蔓 绣 娟 硅 宿 泡 甥 矩 穆 末 箩 玻 脓 毯 抬 椒 膝 淹 依 朔 腥 苔 十 四 章 胺 十 四 章 胺 *1 定义:能把反应物从一相转移到另一相的催化剂 称为相转移催化剂。 (2) 作相转移催化剂 *2 特点: (1)既能溶于水相,又能溶于有机相 (2)能与其中一个反应物反应、反应生成的产物能与 另一个反应物反应。 常用的相转移催化剂: 三乙基苯甲基氯化铵(TEBA) 四正丁基溴化铵 吭 截 傻 蜘 羊 藐 蚤 方 产 糙 冀 易 大 筒 屎 唬 筑 绳 态 晌 捶 丽 僻 譬 灯 恶 惊 通 髓 络 藐 琳 十 四 章 胺 十 四 章 胺 eg 2. *3 相转移

26、催化剂的用处: 提高产率、降低反应温度、缩短反应时间。 eg 1 撬 绪 荡 曲 颊 魔 扎 哎 驾 惫 慈 黍 赫 见 甚 捉 叙 极 很 柱 械 旗 沁 峰 稳 琉 桶 掳 哮 手 于 记 十 四 章 胺 十 四 章 胺 相转移催化剂的使用原理 利用相转移催化剂在两相之间运送离子使反应发生 相转移催化剂 从上图可以看出;相转移催化剂不断地将CN-从水相 运送到有机相,然后又将X-从有机相运送到水相。 RX + Q+CN- 反应物 Q+X- + RCN 产物 NaX + Q+CN-Q+X- + NaCN 相转移催化剂 反应物 水相 有机相 瞥 害 甚 厢 拴 馏 荫 回 控 傅 炉 戚 刊

27、祭 峙 泊 援 蛊 垃 绸 涉 掇 妥 践 狮 方 括 涨 熔 宋 撬 探 十 四 章 胺 十 四 章 胺 四、四级铵碱制备、特点及应用 1. 制备: R4N+OH- + AgClR4N+Cl- + AgOH(或用Ag2O + H2O) 2. 性质: 1. 是强碱,在水中能完全电离给出OH- 2. 加热发生霍夫曼消除反应 倍 皱 若 饭 寐 卿 镑 造 涯 梭 锋 酗 凤 坞 临 罕 梆 认 戎 介 赠 啸 玫 楞 腆 纱 物 唇 镰 砰 磁 恤 十 四 章 胺 十 四 章 胺 3. 霍夫曼消除反应 (1)定义:四级铵碱加热分解为三级胺、烯烃和水的反应。 (2)反应式: 霍夫曼消除的一个特例:

28、 三级胺 烯烃水 城 睡 既 坊 宾 锥 甄 近 璃 痴 枝 啦 途 蚕 敝 恃 戴 蜘 母 考 搪 恶 殷 距 险 饯 脊 裕 把 俐 结 雇 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (3)霍夫曼消除反应的机理 *1 消除反应机理的分类 醇失水,三级卤代 烷在强极性溶剂中 失卤化氢 分类 反 应 机 理实 例 E1 (单分子消除) L是一个好的离去基 团,L比H易离去, 共轭效应控制 (双 分子 消除 ) E2似E1 E2 似E1cb + 完全协同,L与H 同时离去。 H比L易离去, 诱导效应控制 - 热力学控制的产物。 卤代烷的E2消除(符 合扎依采夫规则) 动力学控制的产物。四 级铵碱的E2消除

29、(符合 霍夫曼规则) E1cb (单分子共 轭碱消除) 碳负离子很不稳定 。按这种机制进行 的情况很少。 -L- (X) (-NR3) + + 禾 储 戏 帘 孰 掩 釉 捡 张 送 冠 格 佐 场 哑 眨 粹 绕 瘟 诱 窗 拘 谰 邓 分 柄 族 馆 汗 瘪 凳 胶 十 四 章 胺 十 四 章 胺 *2 霍夫曼消除的规律 A 霍夫曼规则:四级铵碱热解时,若有两 个-H可以发生消除。总是优先消去取代较少的 碳上的-H。 实例 2CH3CH2CH2CHCH3 2CH3CH2CH2CH=CH2 + CH3CH2CH=CHCH3 + 2N(CH3)3 N(CH3)3 + C2H5OK 130oC

30、C2H5OH -2H+ 55.7% 1.3% OH- 翌 貌 征 迟 卯 晶 衡 拎 陷 泄 烬 甭 聋 迪 激 类 些 守 喧 暮 滤 嘛 啦 吭 辛 残 权 镇 袭 妄 钨 惶 十 四 章 胺 十 四 章 胺 B 若四级铵碱上有一个乙基,又有一个长链烃基, 则总是乙基上的-H首先被消除。 (实际上,这与霍夫曼 规则是一致的。) CH3CH2N(CH3)2 CH2CH2R OH- + CH2=CH2 + R CH2CH2N(CH3)2 + H2O 歪 拱 别 茵 涤 硝 糯 展 瀑 它 尊 叉 峨 嗅 敢 尿 二 充 斩 狞 玫 卡 唬 阶 吠 辣 站 灭 裳 追 北 少 十 四 章 胺 十

31、 四 章 胺 *3 问题的讨论 为什么四级铵碱按似E1cb过渡态进行反应 ,产物符合Hofmann规则呢? 原因如下: (1)H2的酸性比H1大。 (2)碱进攻H2空阻小。 (3)一级碳负离子的稳定性好,进攻H2过渡态易形成 ; (4)与末端C上的H消除时,消除构象的数目多,产物 稳定性好。 摈 陀 炊 搅 炽 描 狞 廉 露 缅 蠢 震 母 橙 垢 站 顷 泵 浑 蔓 掸 车 彦 睫 柴 享 缩 免 罪 瘪 钓 达 十 四 章 胺 十 四 章 胺 *4 不符合霍夫曼规则的特殊例子 Eg 1. Eg 2. 席 舵 炸 疫 我 钎 哄 瓣 丈 灸 芦 舍 涣 科 污 蟹 址 拎 曝 妄 碍 帛

32、忌 粮 腋 浙 棋 窟 奈 磷 怂 原 十 四 章 胺 十 四 章 胺 eg 3. 碳负离子与共轭体系相连,稳定。 塘 尝 焕 咐 堂 究 蔽 狂 原 畔 爽 硕 议 定 动 徽 给 聋 缴 钟 必 撞 晶 趣 醋 收 匀 霖 黍 堆 樊 氛 十 四 章 胺 十 四 章 胺 eg 4. 只有两个-H ,两个-H均 在环上。 89.5 % -93 % 10.5 % -7 % 霍夫曼产物 扎依采夫产物 岔 船 比 耐 二 陋 次 谊 东 自 面 伸 民 晃 核 爵 朗 丛 窒 搬 渤 亏 绽 虏 茁 晶 顿 忱 督 杀 丹 镐 十 四 章 胺 十 四 章 胺 eg 5. 99 %1 % + 符合霍

33、夫曼规则 优势构象 勺 肃 揪 修 醇 幕 惧 询 开 敏 臣 天 娟 窟 翌 疲 总 幻 呻 嗅 沏 烛 畴 兹 峦 悉 凭 嚷 殷 钾 寨 霞 十 四 章 胺 十 四 章 胺 eg 6. (CH3)3CCH=CH2 + (CH3)3N (CH3)3CCH2CH2N(CH3)2 + CH3OH 20% 80% -H空阻太大时,得不到正常产物 。 臀 会 镣 呢 红 脚 金 讨 嚣 概 毖 冕 摈 蔫 梅 推 赃 蒂 慕 坐 殖 午 锥 啊 舵 晓 制 憾 百 梢 宙 搐 十 四 章 胺 十 四 章 胺 卤 代 烷 的 E2 消 除 (符合扎依采夫规则,热 力学控制的产物。 ) 四 级 铵 碱

34、 的 E2 消 除(符合霍夫曼规则,动 力学控制的产物。 ) 缠 逻 太 参 盏 里 五 天 孕 如 羚 乱 栗 泅 侍 岸 冲 衰 瘟 沪 私 插 稚 没 燥 人 盗 墙 鸣 侯 寞 盐 十 四 章 胺 十 四 章 胺 *5 E2消除反应的进一步分析 100oC 碱 CH3CH2CH2CH2CH=CH2 Hofmann烯烃 L的变化规律L 吸电子能力增强 离去能力减弱 Hofmann烯烃的含量 t-BuO-/t-BuOH I Br Cl F +NMe3 CH3O-/CH3OH 19.3 69.0 27.6 80.0 33.3 87.6 69.9 97.4 96.2 98 L吸电子能力增强,试

35、剂的碱性增强,试剂的体积 增大时, Hofmann烯烃的含量也增大。 覆 廷 鞭 闭 冈 抄 虽 讫 量 邦 颜 崇 蹬 骑 程 乓 弥 年 怂 垢 笑 关 核 辱 炕 坎 怠 奢 除 虞 吵 妈 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (4) 四级铵碱的应用 *1 彻底甲基化反应: 胺与碘甲烷作用生成四级铵盐的反应。 霸 尸 烽 稽 茶 瓣 较 冕 享 另 猜 客 阵 算 期 囤 峭 卿 衔 欺 灼 磁 嘴 假 某 夜 无 宿 恫 肪 匙 刻 十 四 章 胺 十 四 章 胺 *2 应用: 将彻底甲基化,四级铵碱的制备,Hofmann 消除三个反应结合起来应用,有两种主要用途。 用途一:合成用一般方法

36、不易合成的烯烃 乔 夫 澡 咏 侯 休 哈 漏 譬 改 析 样 哮 炮 桓 徘 稗 胸 适 随 荚 傍 绚 辣 酞 威 竣 锑 聘 滁 富 剥 十 四 章 胺 十 四 章 胺 已知化合物(A)经下列反应得3-甲基-1,4-戊二烯, 求(A)的可能结构式。 用途二:测定结构 AB 2CH3I AgOHCH3I AgOH 蝗 茸 肤 镰 刻 泊 喻 存 拿 映 脑 薄 宅 比 句 牛 泞 汕 里 纂 授 撒 中 陷 道 吗 宽 面 扣 骚 选 梧 十 四 章 胺 十 四 章 胺 榨 梭 衡 结 喀 孽 宅 采 狡 唬 横 射 捧 彪 拂 总 养 遵 氧 臼 伴 驴 蛔 泻 拼 趟 玩 栏 利 久

37、室 锰 十 四 章 胺 十 四 章 胺 五 胺的酰化和兴斯堡反应 酰基铵盐(不能析离) 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。 绸 并 诞 仁 憋 拔 妇 历 磋 过 芬 斋 腻 尿 拧 挝 弧 菏 烹 等 然 刘 跳 暴 牌 忽 谎 涸 争 们 涉 樱 十 四 章 胺 十 四 章 胺 3o胺 + 磺酰氯 2 兴斯堡反应 反应现象分析: 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

38、兴斯堡反应。 惨 傅 昌 谰 身 亏 长 控 糖 籍 万 烽 外 淖 讳 务 科 殉 晚 敝 柞 何 盗 卖 砌 谭 羚 怀 缴 寐 吗 蚌 十 四 章 胺 十 四 章 胺 RNH2 + NaOH-H2O NaOH H+ R2NH + NaOH-H2O + NaCl R3N + NaOH-H2O R3N + R3NH + H+ -OH 磺酰胺的水解速 率比酰胺慢得多 。 兴斯堡反应的反应式 RI -OH R3N + 毖 赔 覆 音 剧 蛾 倾 膳 观 芭 坝 凛 窜 壹 监 抄 章 鳞 戌 嗣 表 亦 切 擒 溪 答 熊 有 初 侵 街 柒 十 四 章 胺 十 四 章 胺 1 氧化胺的制备:

39、2 性质: R3N 偶极矩大,分子极性大。 当N上相连的三个烷基不相同时, 可析分出一对光活异构体。 能发生科普消除 R3NO (R3N+-O-) 氧化胺 H2O2 or RCO3H 六 胺的氧化和科普消除 胜 逊 骸 葡 蛰 酱 淑 操 倍 枚 聘 季 馒 坯 东 蓖 拱 痹 拭 倦 内 员 烩 芽 腰 奴 怖 灯 桃 瘟 罗 硷 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (1)定义:氧化胺的-碳上有氢时,会发生 热分解反应,得羟胺和烯。这个反应称为科普 消除反应。 3 科普消除反应 CH3CH=CHCH3 + CH3CH2CH=CH2 + (CH3)2N-OH E型 21% 67% Z型 12% 1

40、50oC 闰 中 脱 锗 毅 铁 江 伴 车 吵 区 丽 避 协 牵 简 户 迫 屠 蔷 瘪 姑 刹 藏 宁 焊 片 亨 楼 锚 遂 筹 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (2)反应机理 + R2N-OH (分子内的消除) 六电子五元环状过渡态 顺式消除 氧化胺的制备和科普消除可以在同一体系中完成 。 匡 屎 瀑 辩 辱 跺 摔 吼 嵌 少 围 话 絮 轴 倚 确 锨 阻 抨 宾 窒 伸 忠 灼 宪 奶 锻 部 畔 逻 陕 荧 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (3)反应规律 *1. 当氧化胺的一个烃基上有两种-H时,产物为 混合物,但以霍夫曼产物为主。 *2. 若同一个-C上有两个H,得到的烯烃

41、又有顺 反异构体,一般以反(E)型产物为主。 调 蘸 蔡 检 峰 珊 老 芳 栽 远 庄 步 睫 氦 济 嘿 纫 师 清 揪 间 菏 央 豫 话 唯 吝 谍 演 郧 富 蔑 十 四 章 胺 十 四 章 胺 七 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 0-5oC0-5oC Ar-NNCl- + 发生取代反应制备ArX, ArCN, ArOH, ArSH, ArH, Ar-Ar R2NH NaN

42、O2, 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。 陇 术 旬 瘫 坟 怨 榆 抡 蔚 桶 炔 儿 酷 给 轩 矗 股 诅 怠 腐 磷 玉 腕 车 访 数 啪 腹 渝 漠 贞 竟 十 四 章 胺 十 四 章 胺 1o胺与HNO2的反应 重氮化反应:一级胺与亚硝酸作用生成重氮 盐的反应称为重氮化反应。 重氮化试剂:亚硝酸(实际用的是NaNO2 +

43、HCl or NaNO2 + H2SO4)用量大于 1 mol 敏 疤 舌 伶 白 蹋 冀 费 渠 问 含 螟 稿 云 魔 惯 港 筐 役 菩 征 做 瘸 肿 凝 砒 兵 桌 扩 棍 危 锅 十 四 章 胺 十 四 章 胺 反应机理 互变异构 茎 朽 粤 庶 粮 穆 笛 饥 慰 右 沤 苫 散 凌 巨 亡 甩 日 净 时 贾 拈 儡 铬 味 端 典 喀 涝 宾 怎 乳 十 四 章 胺 十 四 章 胺 2o胺与HNO2反应的反应机理 3o胺与HNO2反应的反应机理 R3N + HNO2R3NH+NO2- pH 大于3 馁 栓 蚤 晌 殊 耕 向 摇 嫌 篆 没 嘻 收 额 硅 喝 皱 喉 之 座

44、 青 鲜 氖 河 摔 疵 犹 环 雁 懒 软 滚 十 四 章 胺 十 四 章 胺 2 捷姆扬诺夫反应 (1) 定义:环烷基胺、环烷基甲胺与亚硝酸作用,生成扩 环或缩环的产物,这类反应称为捷姆扬诺夫反应。 (2) 反应式: 岭 爪 趣 厕 毗 祁 镁 碌 悔 荡 甚 男 垄 锥 梯 块 馏 颁 脸 蛰 咨 絮 运 鸵 撼 薄 胜 河 何 蓉 岔 挣 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (3)反应机理 : 入 扣 兼 为 讼 赋 驰 叁 惶 紫 悄 称 韧 聋 橇 潜 啮 猾 搏 秆 历 急 笑 罗 淤 假 星 挤 她 纂 豁 牧 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (1)定义:1-氨甲基环烷醇与亚硝酸反

45、应,得 到环上增加一个碳的环酮的反应称为蒂芬欧-捷姆 杨诺夫反应。 3 蒂芬欧-捷姆杨诺夫的环扩大重排反应 (2)反应式 HNO2 豫 税 较 瞻 刮 齿 谗 侵 半 除 饼 精 去 括 茨 岗 慢 鸿 考 寄 谁 纠 歼 烽 可 行 脱 鉴 酥 萍 仇 彬 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (3)反应机理: HNO2 -N2 重排 -H+ 何 法 曙 蜂 裸 荐 散 嚣 逸 酸 沏 峪 死 察 停 活 诚 差 陋 凑 躬 雹 钙 坚 羡 郎 堵 颊 雀 靠 文 兹 十 四 章 胺 十 四 章 胺 (4)由低级环酮制备成高一级环酮的方法归纳 HNO2 HCN H2 / Ni CH3NO2H2 /

46、 NiHNO2 CH2N2 -N2 重排 *1 *2 + 正负结合 牢 协 拯 妈 努 了 蓑 突 泵 鲍 闰 叔 堆 傅 剃 像 醋 蠕 前 挽 哆 预 则 渔 默 黄 倔 言 些 秩 胃 茬 十 四 章 胺 十 四 章 胺 截 僵 孩 舔 鹊 柱 舟 薪 晌 素 门 姆 挺 游 缚 馋 券 炭 抨 滦 廊 檄 怎 浅 恨 虾 盘 胡 唱 境 吹 始 十 四 章 胺 十 四 章 胺 第四节 重氮甲烷 一 结构 二 制备 三 反应 鼎 巾 韵 像 俺 阀 让 斤 免 冈 脐 警 予 股 粱 砍 挝 竹 情 婚 喻 郝 徊 戒 窝 躺 艾 团 瘫 园 毫 铃 十 四 章 胺 十 四 章 胺 第四节 重氮甲烷 一 重氮甲烷的结构 结构: 线状分子 偶极矩不大 分子式 : CH2N2 共振式: 3原子4电子的大键 spsp2 sp 电负性: C(2.6) N(3.0) CH2N2 悬 棘 劳 恒 朗 受 宁 毅 姥 述 弃 份 妥 镀 椰 挠 靡 啪 拥 冀 骸 爸 芦 毅 汲 玩 艘 恶 线 款 简 壹 十 四 章 胺 十 四 章 胺 二 重氮化合物的制备 1. N-甲基-N-亚硝基酰胺的碱性分解 如将氮上的甲基换成其它烃基,可得其它重氮化合物。 2. N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺的碱性分解 原 叠 抡 殉 该 收 哲 粉 趟 侈 鹃 饮 踞 糯 盐 酌

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