理化生含氮化合物

含氮化合物 胺R NH2CH3 NH2酰胺R CO NH2CH3 CO NH2腈R CNCH2 CH CN 生物碱 含氮有机化合物的类型 胺类化合物 1 1分类与命名 NH3 伯胺 仲胺 叔胺 脂肪胺 C2H5 NH2CH3 NH C2H5C2H5 N CH2CH2CH3 CH3 芳香胺 1 1分类与命名 叔丁醇 叔醇 叔丁基氯 叔卤代烃 叔丁基胺 伯胺 伯 仲 叔胺的区别与伯 仲 叔醇或卤代烃不同 氢氧化四甲铵 季铵碱 溴化四甲铵 季铵盐 1 1分类与命名 简单胺的命名 烃基名 胺 按优先次序由小到大排列不同取代基 CH3NH2 CH3 NH CH CH3 2 甲胺 甲基异丙基胺 甲乙环丁胺 C2H5 3N 三乙胺 H2N CH2CH2CH2 NH2 对 甲苯胺 苯甲胺 二苯胺 1 3 丙二胺 萘胺 1 1分类与命名 N上连有脂肪烃基的芳香仲胺和叔胺的命名 N 表示基团连在氮原子上 不是连在芳环上 N 乙基苯胺 N N 二甲基对 甲基苯胺 N 甲基 N 乙基苯胺 较复杂的胺或多官能团化合物 按系统命名法命名 3 N 乙氨基 庚烷3 甲基 2 N 甲氨基 戊烷 1 1分类与命名 对 甲氨基苯磺酸 2 2 4 三甲基 3 氨基戊烷 季铵化合物 氢氧化 2 羟乙基 三甲铵胆碱 碘化四异丙铵 1 1分类与命名 矮壮素 普鲁卡因 盐酸雷尼替丁 苯异丙胺 1 苯基 2 丙胺 于1887年首次人工合成的兴奋剂 其作用类似于麻黄素 1 1分类与命名 麻黄素 为中药麻黄中的主要有效成分 具有类似肾上腺素作用 有兴奋交感神经 增高血压 扩张气管的作用 用于支气管哮喘症 疗效持久 N 甲基苯异丙胺 去氧麻黄素 无色透明晶体 俗称冰毒 对人体的损害甚于海洛因 苯丙胺类药物 脂肪胺 状态 甲 二甲 三甲 乙 气其它低级胺 液十二胺以上 固 气味 低级 氨味高级 无味甲胺 腐烂鱼的恶臭味1 4 丁二胺 腐肉胺 沸点 比醇低 分子间氢键 伯 仲 水溶性 低级溶于水 高级不溶于水 1 2胺类化合物的物理性质 水溶度 伯 仲 叔三类胺与水形成氢键的能力依次减弱沸点 R NH2 R2NH分子间形成氢键的能力依次减弱 R3N分子间不能形成氢键 芳香胺 状态 高沸点液或低熔点固体 有特殊气味 一般难溶于水 易溶于有机溶剂 水溶性比酚低 毒性大 液态芳胺能透过皮肤被吸收芳香胺具有致癌作用 3 4 二甲基苯胺 萘胺 致癌 1 2胺类化合物的物理性质 1 3胺类化合物的结构 孤电子对使胺 具有亲核性 碱性 胺性质与氮原子未共用电子对有关芳香胺 P 共轭 具有未用电子对 呈碱性 亲核试剂 氮上氢被烷基或酰基取代反应 苯环上的亲电取代 1 4胺类化合物的化学性质 1 4胺类化合物的化学性质 1胺的碱性和成盐 胺与酸成盐 RNH3 Cl NaOH RNH2 NaCl H2O 胺盐遇强碱则能释放出游离胺 说明胺是弱碱 影响胺类化合物碱性强弱的主要因素 水的溶剂化效应 电性效应 空间效应 甲胺二甲胺三甲胺氨苯胺对甲苯胺对氯苯胺对硝基苯胺 pKb3 383 274 214 769 378 929 8513 0 1 4胺类化合物的化学性质 溶剂化效应使其碱性强弱顺序为 伯胺 仲胺 叔胺 电性效应使胺的碱性由强至弱顺序 气相中 pKb3 54 75 9 N原子上连接基团越多越大 对N上孤对电子屏蔽作用越大 N上孤对电子与H 结合就越难 碱性就越弱 碱性强度 水溶液 二甲胺 甲胺 三甲胺 1 4胺类化合物的化学性质 芳香胺的碱性强弱与芳环上取代基的性质有关 季铵碱 R4N OH 为离子化合物 其碱性与NaOH相当 是强碱季铵碱与酸作用生成季铵盐 胺碱性强弱的大致排列顺序 NH3 芳香胺 季铵碱 强碱 脂肪胺 2o 1o 3o 1 4胺类化合物的化学性质 2胺的烃基化 季铵碱制备 RI RBr RCl RF1 RX 2 RX 3 RX以消除为主 3 酰化反应 亲核取代反应 1 4胺类化合物的化学性质 1 4胺类化合物的化学性质 扑热息痛 保护氨基 氨基 易氧化 强活化基 1 4胺类化合物的化学性质 Hinsberg 兴斯堡 反应 分离鉴别一级 二级 三级胺 磺酰基取代胺氮原子上氢的反应 磺酰化 1 4胺类化合物的化学性质 4胺与亚硝酸反应 1 伯胺与亚硝酸的反应 脂肪伯胺与HNO2反应的产物常是醇 烯烃等的混合物 并定量的放出N2 因此可用于 NH2定量测定 重氮化反应 1 4胺类化合物的化学性质 NaNO2 HCl 0 5 氯化重氮苯 重氮盐 2 仲胺与亚硝酸的反应 生成黄色油状物或固体N 亚硝基胺 强致癌性 1 4胺类化合物的化学性质 N 甲基 N 亚硝基苯胺 芳香胺的N 亚硝基化合物在酸性条件下会立即发生重排 生成对 亚硝基化合物 3 叔胺与亚硝酸的反应 R3N HNO2 R3NH NO2 不稳定易水解的盐 1 4胺类化合物的化学性质 芳香叔胺与HNO2反应 可在芳环上导入 NO N N 二甲基 对 亚硝基 苯胺 翠绿色 在酸性介质实际生成 桔黄色 脂肪的和芳香的伯 仲 叔胺与HNO2作用 生成不同的产物 利用亚硝酸反应可以鉴别它们 0 5 鉴别伯 仲 叔胺 现象 1 4胺类化合物的化学性质 5胺的氧化 氧化胺 1 4芳胺化学性质 亲电取代反应 强致活的邻对位定位基 NHCOCH3中等致活的邻对位定位基 COCH3吸电作用 致钝的间位定位基 1 芳胺卤代反应 2 4 6 三溴苯胺 白色 制备一溴取代物 降低苯环活性 使氨基活性减小法一 将苯胺乙酰化 然后进行亲电取代反应 再水解将乙酰基除去 生成邻和对溴苯胺 1 4芳胺化学性质 亲电取代反应 法二 用H2SO4使氨基质子化形成 NH3 溴化反应 再水解主要生成间位产物 硝酸是强氧化剂 而胺又易被氧 要保护氨基乙酰化法或先将芳胺溶于浓硫酸生成硫酸氢盐 2 硝化反应 工业制法 对氨基苯磺酸分子中有酸性的磺酸基和碱性的氨基 可中和成盐 内盐 3 磺化反应 四 重要的胺 1苯胺2乙二胺3胆胺和胆碱胆胺 HOCH2CH2NH2脑磷脂胆碱 HOCH2CH2N CH3 3 OH 卵磷脂 重氮盐与偶氮化合物 氯化重氮苯 重氮苯盐酸盐 硫酸重氮苯 重氮苯硫酸盐 偶氮化合物通式 Ar R N N Ar R 偶氮苯 对 羟基偶氮苯 偶氮甲烷 一 芳香伯胺的重氮化反应 干燥的重氮盐 一般极不稳定 受热或振动时易爆炸 保存在低温水溶液中 具有盐的性质 易溶于水 不溶于有机溶剂 二 重氮盐的性质 二 重氮盐的性质 乙醇或H3PO2 取代反应 H2O CuCN KCN CuX HX KI H2O 被 OH取代 被氰基取代 被卤素取代 被氢原子取代 1 由硝基苯制备2 6 二溴苯甲酸 偶联反应 重氮盐与芳胺或酚类作用生成偶氮化合物