有机含氮化合物PPT课件.ppt

10含氮有机化合物,N的价键数目？,1,本章学习要求及重点掌握胺的结构和命名。胺的碱性及其影响因素。胺的制法：硝基化合物还原、醛酮还原胺化、Hoffmann降级胺的化学性质：碱性，烷基化，酰基化，磺酰化，与HNO2作用，芳胺的取代反应。重氮盐和偶氮化合物：重氮盐的放氮反应、偶联反应。,2,无机氮化物含氮有机物NH3（氨）R-NH2（脂肪胺）R2NH;R3NNH4+OH-（NH3.H2O）R4N+OH-（季铵碱）NH4+Cl-（氯化铵）R4N+Cl-（季铵盐）,3,氨、胺、铵？,氨：NH3氨基：-NH2亚氨基：-NH-次氨基：胺：NH3的烃基衍生物甲胺：NH2CH3甲胺基：-NH2CH3铵:季铵类化合物RN4+,4,10.1胺,NH3（氨）分子中的氢原子被R或Ar取代后的衍生物叫做胺。胺类广泛存在于生物界，如许多生物碱具有生理或药理作用。例如：,治疗支气管哮喘、咳嗽、荨麻疹、枯草热，过敏性鼻炎等,新康泰克、白加黑等,5,苯丙胺类（兴奋剂，冰毒，摇头丸）,珍爱生命，远离毒品！,6,盐酸克伦特罗,瘦肉精,肉色较深、肉质鲜艳脂肪过薄,瘦肉精,健康的肉,7,尿素（碳酰二胺，脲）,H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH2,1,5-戊二胺（尸胺）,H2NCH2CH2CH2CH2NH2,1,4-丁二胺（腐肉胺）,尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物,1994年普利策新闻特写摄影奖(人性的思考）,8,致癌物,偶氮基,9,1、简单胺（某胺）,乙胺,甲丙胺,二甲胺,甲乙丙胺,二苯基胺,命名,10,2、N上连有脂肪烃基和芳香烃基的胺,11,3、复杂的胺（取代基）,3-甲基-2-氨基-戊烷,3-甲胺基己烷,12,伯、仲、叔、季碳原子和伯、仲、叔氢原子,13,伯、仲、叔醇：按与OH相连的碳原子的类型,正丁醇仲丁醇叔丁醇,叔丁胺,叔胺？,14,伯胺(1胺),仲胺(2胺),叔胺(3胺),二甲基乙胺,N-甲基-N-异丙基苯胺,伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的涵义不同,15,季铵碱和季铵盐,氯化四甲铵,氢氧化三甲基乙基铵,十六烷基三甲基溴化铵季铵盐型阳离子表面活性剂,抗静电剂柔软剂,16,10.1,P255问题讨论：,（1）（CH3)2CHNHCH3,（2）,命名下列化合物,写出下列化合物的结构式,（3）乙二胺,（4）二乙胺,课堂作业,17,10.2胺的结构,7N1s22s22p3,CH3-NH2,C-四个价键胺中N-三个价键,季铵类化合物和重氮基中N为四个价键,带正电荷NH4+,R4N+,碱性,亲核性,18,10.3胺的物理性质,低级胺有氨味或鱼腥味高级胺无味，多为固体。二元胺极臭而剧毒，如腐肉胺和尸胺！芳胺有特殊气味，有毒！,19,水溶解度：低级胺可溶于水，高级胺不溶于水。（氢键、R在分子中所占比重）,伯、仲、叔胺与水皆形成氢键,20,伯、仲胺能形成分子间氢键叔胺不能形成分子间氢键,沸点(b.p):(1)伯、仲胺b.p较高，叔胺b.p较低。,N-HN比O-HO弱,(2)胺的沸点低于相应的羧酸或醇,21,10.4胺的制备,（1）硝基化合物还原,22,酰胺用氢化铝锂还原得伯、仲、叔胺：,（2）酰胺还原,23,(3)酰胺的降解制备（Hofmann降级反应）,例如：,24,10.5胺的化学性质,（1）碱性和成盐（2）烷基化（3）酰基化（4）与亚硝酸的反应(5)芳胺的亲电取代反应和氧化,25,(1)碱性和成盐,胺是典型的有机碱，其化学性质的灵魂是氮原子上有孤对电子，可使胺表现出碱性和亲核性，并可使芳胺更容易进行亲电取代反应。,胺是有机弱碱能与强酸生成盐：,26,影响胺的碱性因素：,1、电性效应：脂肪叔胺仲胺伯胺氨芳香胺,2、水的溶剂化效应：伯胺仲胺叔胺,溶剂化效应铵正离子与水的溶剂化作用（胺的氮原子上的氢与水形成氢键的作用）。胺的氮原子上的氢越多，溶剂化作用越大，铵正离子越稳定，胺的碱性越强。,27,3、空间效应：伯胺仲胺叔胺,脂肪胺在水中的碱性是由电子效应、溶剂化效应、空间效应共同决定的，其结果是：213胺,在气态时碱性为：(CH3)3N(CH3)2NHCH3NH2NH3,在水溶液中碱性为：(CH3)2NHCH3NH2(CH3)3NNH3,28,芳胺的碱性小于脂肪胺,原因：芳胺中有p-共轭，N上孤对电子流向苯环，使N上电子云密度，碱性,芳胺的碱性ArNH2Ar2NHAr3N例如：NH3PhNH2(Ph)2NH(Ph)3NpKb4.759.3813.21中性,碱性：脂肪胺氨芳香胺pKb8.40,可使红色石蕊试纸变蓝,29,按碱性大小次序排列下列各组化合物：,（1）,课堂练习：,（2）,4123,30,（2）,31,如何分离下列各组化合物？,32,烷基化,胺与烷基化试剂（卤代烷）发生亲核取代反应，氨基上的H被烷基取代。,伯胺,仲胺,叔胺,季胺盐,季胺碱,33,课堂练习,34,(3)酰基化,胺与酰基化试剂（酰氯、酸酐、羧酸等）发生亲核取代反应，氨基上的H被酰基取代，生成N-取代或N,N-二取代的酰胺。,叔胺不能发生酰基化反应,35,应用：保护氨基,CH3COCl,36,完成下列反应：,37,(4)与亚硝酸的反应（鉴别伯、仲、叔胺）,脂肪伯胺,脂肪族伯胺与亚硝酸反应生成重氮盐低温下不稳定，易分解，放出氮气,+N2,38,芳香伯胺-重氮化反应,39,芳香族和脂肪族仲胺与亚硝酸反应生成N亚硝基胺,N-亚硝基仲胺为中性的黄色油状液体或固体，可用于鉴别仲胺,仲胺,40,脂肪叔胺氮上无氢，只能与亚硝酸形成不稳定的亚硝酸盐,芳香叔胺生成对亚硝基化合物,叔胺,41,卤化,与苯酚相似，用于鉴定苯胺,(5)芳胺的取代与氧化,42,芳胺易被氧化成深色物质，芳胺的盐较难氧化。,久置后，空气中的氧可使苯胺由无色透明黄浅棕红棕。（类似苯酚）,43,10.6重氮与偶氮化合物,重氮化合物和偶氮化合物都含有N2结构片断。N2两端都与C相连者称为偶氮化合物；N2只有一端与C相连者称为重氮化合物。,其中重氮盐在有机合成中有重要意义，偶氮化合物在染料工业上有重要意义。,44,（1）重氮盐的制备芳香伯胺重氮化反应,绝大多数重氮盐对热不稳定，室温下即可分解。干燥时，重氮盐遇热爆炸。,45,反应条件：,低温下进行，否则重氮盐室温下分解！,HNO2不能过量，否则促使重氮盐分解。可用淀粉KI试纸检验过量的HNO2；用尿素除去过量的HNO2。,强酸性介质，HCl或H2SO4必须过量，否则偶联！,46,*重氮盐的取代反应（放氮）,47,(2)偶合反应,低温下，重氮盐与酚或芳胺作用，生成偶氮化合物。重氮盐具有弱的亲电性，偶合反应属于亲电取代反应。,邻位,邻、对位,pH=5-7,对位,48,常见染料、指示剂,49,10.7酰胺的化学性质,1、水解反应,酰胺的碱性水解放出NH3或胺，使得石蕊变蓝。可鉴别酰胺,50,2、与亚硝酸反应（含-NH2）,3、Hofmann降级反应(制备少一个碳的伯胺),51,（1）苯酚、苯胺和环己烯,用化学方法区别下列各组化合物：,52,（2）乙酰胺、正丁胺、二乙胺、二甲乙胺,5