第十部分有机含氮化合物.ppt
《第十部分有机含氮化合物.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第十部分有机含氮化合物.ppt(80页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、生命科学与技术学院,第十章 有机含氮化合物,生命科学与技术学院,主要内容,第一节 硝基化合物 第二节 胺 第三节 重氮化合物和偶氮化合物,生命科学与技术学院,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)分类结构和命名 、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。,生命科学与技术学院,、结构,(由一个N=O和一个NO配位键组成),物理测试表明,两个NO键键长相等,这说明硝基为一P-共轭体系(N原子是以sp2杂化成键的,其结构表示如下:,生命科学与技术学院,(二)硝基化合物的物理性质,脂肪族硝基化
2、合物是无色有香味的液体。芳香族硝基化合物多为淡黄色固体,有杏仁儿气味并有毒。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以分解爆炸。,生命科学与技术学院,(三)化学反应,(1)酸性,硝基为强吸电子基,能活泼- H,所以有- H的硝基化合物能产生假酸式-酸式互变异构,从而具有一定的酸性。 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,生命科学与技术学院,(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。,其缩合过程是:硝基烷在碱的作用下脱去- H
3、形成碳负离子,碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应。,生命科学与技术学院,、硝基对苯环邻、对位上取代基反应活性的影响,硝基同苯环相连后,对苯环呈现出强的吸电子诱导效应和吸电子共轭效应,使苯环上的电子云密度大为降低,亲电取代反应变得困难,但硝基可使邻位基团的反应活性(亲核取代)增加。,( 1 ) 使卤苯易水解、氨解、烷基化,生命科学与技术学院,()增强甲基的活性,苯环上甲基的邻对位均有硝基时,在催化下能与苯甲醛 发生缩合反应.,、 还原反应,硝基化合物可在酸性还原系统中(Fe、Zn和盐酸)或催化氢化为胺。,生命科学与技术学院,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),
4、三级(叔)胺和四级(季)铵盐。,二、胺的命名:,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:,(一)分类和命名,生命科学与技术学院,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- dimethyl-3-methyl-2-pentanaime N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺,2、IUPAC命名法:,生命科学与技术学院,2,5-双(三氟甲基)苯胺,生命科学与技术学院,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 hydroo
5、xide 溴化四乙铵 氢氧化四乙铵,生命科学与技术学院,1、 胺类化合物的结构:,N 原子为 sp3 杂化,(二) 胺的结构及物理性质,生命科学与技术学院,2 、胺的物理性质,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。,生命科学与技术学院,(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。,1、结构,(三)胺的化学反应,生命科学与技术学院, E = 25.104kJ/mol,已拆分出一对对映体。
6、,(3)当氮与三个不同基团相连时,有一对对映体。,生命科学与技术学院,化学性质分析:,生命科学与技术学院,(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,生命科学与技术学院,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
7、正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂化效应是不同的。,+,生命科学与技术学院,(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,生命科学与技术学院,胺有碱性,遇酸能形成盐。,CH3COO- +NH3R,RNH2 + CH3COOH,生命科学与技术学院,2 、烃基化,SN2,RNH2 + HX,RNH3X-,+,OH-,RNH2 + H2O + X-,NH3,RNH2 + NH4X-,R4NX-,RX + NH3,RNH2,R2NH,
8、R3N,OH-,OH-,OH-,RX,RX,RX,+,+,RX + 2mol NH3,+,RNH2,R2NH,R3N,R4NX-,+,-NH4 X-,RX,NH3,-NH4X-,RX,RX,NH3,-NH4X-,RI RBr RCl RF 1RX 2RX, 3RX 以消除为主。,RX,生命科学与技术学院,3 、胺的酰化和磺酰化,酰基胺盐(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。,生命科学与技术学院,3o胺 + 磺酰氯,(2)磺酰化-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
9、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兴斯堡反应。,生命科学与技术学院,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 +,生命科学与技术学院,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, H
10、Cl,R-NNCl-,-N2,R+,醇、烯、卤代烃等的混合物,ArNH2,NaNO2, HCl,0-5oC,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。,生命科学与技术学院,1o胺与HNO2的反应,重氮化
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第十 部分 有机 氮化
链接地址:https://www.31doc.com/p-2275617.html