汪小兰有机课件第四版ch12含氮有机物nitrocompounds.ppt
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1、第十二章含氮化合物 I 脂肪族硝基化合物,硝基化合物:烃分子中的氢原子被硝基(NO2)取代的化合物。,脂肪族硝基化合物的性质,1、H的酸性 由于硝基强吸电子作用,使得H显酸性, 含H的硝基化合物能溶于的硝基化合物能溶于碱。,2、与羰基化合物的反应,硝基化合物的-H具有酸性, 遇碱生成亲核性强的碳负离子, 能发生类似羟醛缩合反应Henry反应。,3、还原,硝基化合物,特别是芳香硝基化合物,在不同介质中用不同还原剂可得到一系列还原产物,用强还原剂还原的最终产物是伯胺。例如在酸性介质中以铁粉还原硝基苯则生成苯胺,4、硝基对芳环邻对位基团的影响,对邻对位卤离子的影响,硝基氯苯易发生亲核取代,高沸点液体
2、或固体;毒性;爆炸性;定香剂。,TNT 葵麝香 酮麝香,芳香硝基化合物,苯环上的亲核取代反应,硝基是强吸电子基团, 在芳环的亲核取代反应中, 活化芳环邻、对位。氯苯中的氯是不活泼的,不易被水解,但2,4二硝基氯苯则很易水解。,反应机理:芳香环上的SN2反应 (加成消除过程),slow,fast,(1)第一步是Nu-与底物的加成,生成Meisenheimer络合物 (2)络合物中,硝基通过共轭作用,使苯环上的负电荷分散到O上 (3)第二步:L带着一对电子离去,完成反应 (4)整个反应中,加成是决速步骤 (5)NO2处于L间位时,失去活化作用,则L不易被取代 (6)NO2若与苯环不能有效地共轭(空
3、阻),则NO2失去活化作用。,5、制备,eg.,卤代烷常用溴代烷或碘代烷 亚硝酸盐用Li、Na、K盐均可 防止亚硝基化,可用非质子极性溶剂,并加 尿素来消除它,83% 17%,说明:,1. 命名、结构与物理性质:伯、仲、叔胺的区别与醇不同,季铵化合物:氮原子上连有四个烃基的衍生物,氨基:-NH2 ; 亚氨基:-NH-,II. 胺 可看成氨的烃基衍生物,氨中的一个、二个、三个H被烃基取代,分别生成伯胺、仲胺、或叔胺,胺的分类,胺可分为脂肪胺与芳香胺 根据氮上所连烃基的数目不同可分为一级胺、二级胺、三级胺;相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基胺是季胺类化合物。按分子中所含氨基的数目也可分为一元胺、二元胺、
4、三元胺,简单胺 按所含烃基命名,氮上所连烃基名称后加胺字以胺为母体,氮上取代基用N定位。所连烃基不同按次序规则将较优基团后列出。芳香仲胺或叔胺则在基前用N字,N-苯基苯甲胺 乙二胺,较复杂胺 烃或其它官能团为母体,氨基作取代基。,3-(N-乙氨基)庚烷 3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷,4-亚氨基-2-戊酮 对氨基苯甲酸乙酯,三甲胺 二乙胺 N,N二甲基苯胺 N甲基N乙基苯胺,季铵化合物,将负离子和取代基的名称放在“铵”字前, 胺的结构,孤电子对使胺具有亲核性、碱性; 简单手性胺易发生对映体 的互相转变。,氢氧化(2-羟乙基) 三甲铵(俗名胆碱),碘化四异丙铵,氮原子上连有四个不同基团的季铵化
5、合物具有旋光性,, 芳香胺,氮原子为不等性的sp3杂化。(具有某些sp2 特征),10 胺、20胺能形成分子间氢键。(N-HN)弱于(O-HO),胺的沸点比分子质量接近的醇低。叔胺由于氮原子没有氢而没有缔合作用,它们的沸点与相对分子质量接近的烷烃接近,物理性质,试推测 a. 相同分子量的伯、仲、叔胺的沸点顺序。 b. 相同分子量的伯、仲、叔胺在水中的溶解度顺序。,2. 胺的化学性质,1) 碱性和成盐,胺的氮原子上有孤对电子,能结合水中的质子,胺显碱性。,碱性强度:脂肪胺 氨 芳香胺,试从铵正离子的稳定性及胺接受质子的能力方面进行分析。,碱性强度:二甲胺 甲胺三甲胺 (在水溶液中) 烷基的给电子
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