胺类化合物的性质.doc

54 胺类化合物的性质一、实验目的熟悉胺类化合物的性质。掌握胺类化合物的鉴别方法。二、实验原理胺中氮原子上有一对孤电子，易与质子结合而具有碱性。其碱性强弱是由诱导效应、空间效应及溶剂化效应等多种因素共同决定的。芳香胺和含个碳以上的脂肪胺一般难溶于水或在水中的溶解度很小，但与无机酸反应后生成可溶于水的铵盐。由于铵盐是弱碱形成的盐，遇强碱即游离出原来的胺，因此常用这一性质对胺类物质进行分离提纯。反应是胺的磺酰化反应，该反应在碱性条件下进行。伯胺反应生成的磺酰胺氮上有一个氢，受磺酰基影响，具有弱酸性，可溶于碱成盐；仲胺反应生成的磺酰胺氮上无氢，不溶于碱；叔胺一般认为不发生反应。伯胺、仲胺也可与其他酰化剂发生酰化反应。胺可与亚硝酸反应，不同的胺与亚硝酸反应所生成的产物不同。脂肪伯胺与亚硝酸反应形成脂肪族重氮盐，该重氮盐非常不稳定，分解放出氮气；芳香伯胺与亚硝酸在低温下生成稳定的芳香重氮盐，芳香重氮盐能与活泼的芳香化合物发生偶联反应，如重氮苯盐与- 萘酚反应得到橙色沉淀，利用这一现象能鉴别芳香伯胺。脂肪仲胺和芳香仲胺与亚硝酸反应均能生成稳定的 - 亚硝基化合物。- 亚硝基化合物一般为黄色油状物，利用这一反应现象可鉴别仲胺。脂肪叔胺氮上没有氢，氮上不发生亚硝化作用；芳香叔胺可在环上发生亲电取代反应生成对或邻芳香亚硝基化合物，对亚硝基芳香化合物一般具有颜色，借此可鉴别芳香叔胺。胺很容易氧化，特别是芳香胺，大多数氧化剂使胺氧化成焦油状复杂物质。尿素简称脲（），是碳酸的二元酰胺，具有弱碱性。固体尿素加热至熔点以上（左右），两分子尿素失去一分子氨生成缩二脲。在缩二脲的碱性溶液中，滴加硫酸铜溶液而生成紫色物质，这一颜色反应即为缩二脲反应。分子中含有两个或两个以上酰胺键的化合物，均能发生缩二脲反应。三、实验用品试管支，烧杯只，玻璃棒根，酒精灯盏，温度计支，试纸。甲胺（），二甲胺（），苯胺（），苄胺（）， 甲基苯胺（），尿素（）， 二甲基苯胺（），苯磺酰氯（）， 萘酚（），乙酸酐（），浓盐酸， 盐酸溶液， 氢氧化钠溶液， 亚硝酸钠溶液，硫酸铜溶液，高锰酸钾溶液。四、实验操作溶解度与碱性试验取支试管，分别加入甲胺、二甲胺、苄胺和苯胺各滴，再分别加入水，振荡后观察溶解情况。若不溶可稍加热，再观察溶解情况。若仍不溶，可逐滴加入浓盐酸使其溶解，再逐滴加入氢氧化钠溶液，观察现象。胺的酰化反应（）反应 取支试管，配好塞子，在试管中分别加入滴苯胺、 甲基苯胺、， 二甲基苯胺，再各加入氢氧化钠溶液和滴苯磺酰氯，塞好塞子，用力摇振。用手触摸试管底部，哪支试管发热，为什么？取下塞子，在水浴中温热至苯磺酰氯气味消失。冷却后用试纸检验支试管内溶液是否呈碱性，若不为碱性，加氢氧化钠调至碱性。观察苯胺、 甲基苯胺和 ， 二甲基苯胺各有什么现象？ 有沉淀析出，用水稀释并摇振后沉淀不溶解，是哪一类胺？ 最初不析出沉淀或经稀释后沉淀溶解，小心加入盐酸至溶液呈酸性。此时若生成沉淀，是哪一类胺？ 试验时无反应发生，溶液仍有油状物，是哪一类胺？（）乙酰化反应 取支试管，分别加入苯胺、 甲基苯胺、， 二甲基苯胺各滴，再分别加入滴乙酸酐，充分振摇后置沸水浴中加热，放冷后加入滴溶液调至碱性。观察结果，反应现象说明什么问题？胺与亚硝酸反应（）脂肪胺与亚硝酸反应 取支试管，分别加入甲胺和二甲胺，然后加浓盐酸调至，置冰浴中冷却至，再分别加入亚硝酸钠溶液，振摇后观察试管内溶液变化情况。实验现象说明了什么？（）芳香 胺 与 亚 硝 酸 反 应取 支 试 管，分 别 加 入 苯 胺、 甲 基 苯 胺、， 二甲基苯胺各滴，再分别加入蒸馏水及浓盐酸各滴，在冰浴上冷却至。逐滴加入滴亚硝酸钠溶液，并随时振摇。放置数分钟，于生成黄色物质的试管中各加入氢氧化钠滴至碱性。观察有何现象发生，实验现象说明什么问题？（）重氮化和偶联反应 取支试管，第一支加入滴苯胺、蒸馏水、滴浓盐酸；第二支加入 亚硝酸钠溶液；第三支加入 萘酚固体，并加入氢氧化钠溶液，摇匀。在冰浴中将支试管内溶液冷却至。将第二支试管中的亚硝酸钠溶液吸出滴加入到第一支试管中，并随时振摇，再将冷却后的第三支试管中的 萘酚钠盐溶液加入其中，观察是否有橙色沉淀产生。氧化反应取支试管加入滴苯胺、滴氢氧化钠溶液和滴高锰酸钾溶液，振摇，观察是否有颜色变化。若没有反应现象，在热水浴上温热再进行观察。苯胺的溴代反应取支试管加入滴苯胺和滴蒸馏水混匀，再逐滴加入滴饱和溴水，观察试管中反应现象。这个实验的现象说明了什么？缩二脲反应取支干燥试管，加入约尿素。在酒精灯上加热熔化，观察是否有气体放出，在试管口贴一小块湿润 试纸检验其酸碱性。继续加热至试管内物质凝固，待冷却后加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体尽可能溶解。将上层液倾入另一试管中，加入滴氢氧化钠溶液及滴硫酸铜溶液，观察颜色有何变化。未知物的鉴别有瓶无标签试剂，已知其中有苯胺、苯甲胺、 甲基苯胺、， 二甲基苯胺。试设计一可行方案将四种胺鉴别出来，再按此方案进行试验。注释苯磺酰氯水解不完全时与叔胺混在一起沉于试管底部。酸化时，叔胺虽已溶解，但苯磺酰氯仍以油状物存在，故往往会得出错误结论。因此，在酸化之前，应在水浴上加热，使苯磺酰氯水解完全。判断水解是否完全的方法如下：在左右的温水浴中叔胺全部浮于溶液上层，下部没有油状物；取另一试管不加叔胺，做空白对照。注意加盐酸时需冷却并不断振摇，否则开始析出油状物，冷却后凝结成一块固体。亚硝酸不稳定，常用亚硝酸钠与盐酸或硫酸反应得到。亚硝酸钠与盐酸比为，其中盐酸与亚硝酸钠反应，盐酸在反应中消耗，盐酸维持重氮盐保存所需的酸性环境。另外，注意：亚硝基化合物，特别是亚硝基胺的毒性很强，是一种强的致癌物质。重氮盐的生成是重氮化反应的关键。重氮盐是无色结晶，溶于水、不溶于乙醚，在可以保存，加热时水解为酚类。一般重氮盐在干燥时很不稳定，容易引起爆炸，因此一般不