含氮化合物芳香族重氮盐.ppt

14-3-1,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,重氮盐的制备重氮化反应,无机酸要大大过量。若酸量不足，生成的重氮盐可与未反应的苯胺作用生成复杂的化合物亚硝酸不能过量。因为亚硝酸过量会促使重氮盐本身的分解。其检查方法是：用KI-淀粉试纸。低温，但并非绝对。,若证明亚硝酸已过量，可用尿素使其分解,14-3-2,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,结构命名：,重氮和偶氮化合物都含有-N=N-官能团，该官能团两端都是烃基相连的化合物称为偶氮化合物，一端为烃基，另一端与其他原子或原子团相连的称重氮化合物,14-3-3,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,结构：,14-3-4,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应,14-3-5,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应被-OH取代,不用氯化重氮盐的原因：Cl-的亲核性比水分子的亲核性强，从而引起竞争反应生成氯代物。而HSO4离子的亲核性弱，不会产生竞争性反应。,苯正离子很难形成，动力来自N2的生成,14-3-6,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应被-OH取代,该目标分子的合成若用磺化碱融法的问题在于有对碱敏感的基团X。而采用重氮盐法效果很好,14-3-7,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应被H取代,次磷酸还原为好；而以乙醇还原产率则不高，往往有副产物ArOC2H5,14-3-8,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应被X或CN取代,重氮盐溶液与CuCl、CuBr或CuCN等酸性溶液作用下，加热分解放出N2，重氮基同时被Cl、Br、CN取代，此类反应称为Sandmeyer(桑德迈尔)反应；若用Cu粉代替CuCl、CuBr或CuCN加热重氮盐，也得到相应的卤化物和氰化物，则称为Gattermann(盖特曼)反应,14-3-9,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应被X或CN取代,由于在苯环上直接引入氰基是不可能的，所以由重氮盐引入氰基是非常重要的。氰基可转化为羧基、氨甲基等基团。,14-3-10,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,置换（取代）反应被X或CN取代,碘化物的生成最容易，只需用KI与重氮盐一起共热即可，且收率良好。,氟化物的制备需要先将氟硼酸加到重氮盐溶液中，生成不溶解的氟硼酸重氮盐沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，小心加热，即分解得到芳香氟化物Schiemann(希曼)反应,14-3-11,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,还原反应,重氮盐可以被SnCl2、锡和盐酸、锌和乙酸、亚硫酸钠等还原成苯肼。,14-3-12,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应,在适当条件下，重氮盐可与酚、芳胺作用，失去一分子HX，与此同时，通过偶氮基N=N将两分子偶联起来，该反应称为偶合反应。,14-3-13,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应条件,偶合反应是亲电取代反应,对重氮盐而言，当芳环上连有I、C基团时，将使其亲电能力，加速反应的进行；反之，将不利于反应的进行对偶合组分而言，凡能使芳环电子云的因素将有利于反应的进行,14-3-14,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应条件,偶合反应不能在强酸或强碱性介质中进行,与酚的偶合，在弱碱介质中进行有利，pH=810与芳胺的偶合，在弱酸介质中进行有利，反应介质的pH=57为宜,14-3-15,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应位置,与酚的偶合，由于OH是邻、对位基，而亲电试剂ArN2+的体积较大，所以偶合反应优先发生在对位，只有当对位被占据时反应才发生在邻位,14-3-16,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应位置,与芳胺的偶合：叔芳胺的偶合与酚相似，也是优先在对位偶合,伯芳胺和仲芳胺由于N上还保留着活泼H原子，因此偶合反应首先发生在氨基上，生成重氮氨基化合物,14-3-17,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应位置,与a-萘酚或萘胺的偶合,与b-萘酚或萘胺的偶合,14-3-18,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶氮化合物的应用合成偶氮染料,偶氮化合物多为致癌物质,14-3-19,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶合反应的重要用途是合成偶氮染料,（对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠）,14-3-20,第三节芳胺的重氮化及芳香族重氮盐的反应,偶氮化合物的应用,14-3-21,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,CH2N2：黄色气体，剧毒，易爆炸,具明显的亲核性，可进攻羰基碳，也可从酸性化合物中接受质子又有亲电性，又是一个偶极离子。性质活泼。,14-3-22,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,制备：,14-3-23,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,与含酸性氢原子的化合物反应很好的甲基化试剂,14-3-24,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,与醛、酮反应,普通酮主要生成环氧化合物醛与环酮以重排产物为主，重排时，基团的迁移能力是：HCH3RCH2R2CHR3C,用于环酮扩环，制备增加一个碳的环酮,14-3-25,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,与酰氯反应ArndtEistertReaction：使羧酸增加一个C原子的重要方法,14-3-26,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,与酰氯反应ArndtEistertReaction：,(酰基卡宾),加成，互变异构,14-3-27,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,1,3偶极环加成反应,重氮化合物的1，3偶极体和单个的C=C键很难发生反应，如有共轭体系中的C=C键（如苯乙烯）或-碳原子上有拉电子基团的双键（如，不饱和的羰基化合物），他们和重氮化合物加成生成二氢吡唑衍生物。,14-3-28,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,光照分解制备卡宾,其它重氮化合物也可以制成相应的卡宾,14-3-29,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,若卡宾以三线态和双键加成：,若卡宾以单线态和双键加成：,14-3-30,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,Simmons-Smith反应：在锌铜偶存在下，二碘甲烷与烯烃反应生成环丙烷类衍生物。,14-3-31,第四节重要的重氮化合物重氮甲烷,在希望进行加成时，插入反应将是一个副反应,插入反应（insertion）：卡宾能把自身插入到大多数分子的C-H、CBr、CCl和CO键中去。,重排反应Wolff重排,14-3-32,第五节叠氮化合物和氮烯,烷基叠氮化物在室温较稳定，但加热易爆炸；温度升高可分解释出叠氮氢（HN3）。芳基叠氮化合物为有色的，相对稳定的固体，撞击时易爆炸，熔化时可分解，释出HN3,叠氮化合物(azides)的通式为：RN3,叠氮酸，HN3，是一个弱酸(pKa=11),叠氮负离子两端的氮原子有很强的亲核性，容易与卤代烷、芳基重氮盐或酰基离子反应，生成烷基、芳基或酰基叠氮化合物,14-3-33,第五节叠氮化合物和氮烯,叠氮化合物的制备,由于是弱碱而强亲核性，特别适于与仲卤代烷反应,14-3-34,第五节叠氮化合物和氮烯,还原反应,14-3-35,