第16章 有机含氮化合物学习教案

1、会计学1第第16章章 有机有机(yuj)含氮化合物含氮化合物第一页，共28页。第一节第一节 胺胺（一）分类(fn li) 胺可以看作是氨（NH3）分子中的氢原子被烃基取代的衍生物。 伯胺（1胺）叔胺（3胺）仲胺（2胺）氨基(nj)亚氨基(nj)叔氮原子RNH2RNHRRNRR官能团1、按氨分子中的H被取代一、 胺的分类和命名第1页/共28页第二页，共28页。注意(zh y)：叔丁醇（3醇）伯胺（1胺）COHCH3H3CCH3CNH2CH3H3CCH3季铵盐NH4+X-R4N+X-NH4 + OH - R4N + OH - 问：（CH3）3NH + Cl-是季铵盐吗？不是(b shi)，是铵盐。

2、季铵碱第2页/共28页第三页，共28页。（二）命名（二）命名(mng mng)1、简单(jindn)的胺以胺作母体，称“某胺”。CH3CH2NH2CH3CH2NHCH3H2NCH2CH2NH2NH2CH2NH2乙胺甲乙胺乙二胺苯胺(bn n)苄胺CH3NHCH3二甲胺2、较复杂的胺以烃作母体，氨基作取代基。CH3CH CH CH3CH3NH22-甲基-3-氨基丁烷第3页/共28页第四页，共28页。NHCH3N-甲基苯胺(bn n)NCH3CH3N,N-二甲基苯胺NCH2CH3CH3N-甲基-N-乙基苯胺(bn n)NHCH3CH3对甲基N-甲基苯胺(bn n)3、芳香族仲胺和叔胺芳香胺作母体，

3、在烃基前加“N”第4页/共28页第五页，共28页。(CH3)4N+Cl氯化四甲铵(季铵盐)4、铵盐、季铵盐和季铵碱CH3NH3+Cl氯化甲铵(CH3)3NCH2CH3 + OH氢氧化三甲基乙铵（季铵碱)注意：“氨”、“胺”及“铵”的含义(hny)。 表示氨气和基（如氨基、亚氨基等）时，用“氨”； 表示NH3的烃基衍生物（有机胺）时，用“胺”； 铵盐或季铵类化合物（含N+)则用“铵”。第5页/共28页第六页，共28页。NH3NH2CH3(CH3)3NnNH3的氮原子处于不等性sp3杂化状态，具有(jyu)棱锥形结构；n胺的结构和 NH3 相似，也具有(jyu)四面体的结构。胺的结构(jigu)中

4、的孤对电子决定其性质：碱性和亲核性胺的结构胺的结构(jigu)第6页/共28页第七页，共28页。二、胺的性质二、胺的性质(xngzh)1、毒性(d xn)v胺类大多(ddu)有毒。v连续呼吸12h含1ppm苯胺的空气或食入0.25mg后就会产生中毒。联苯胺和-萘胺都有致癌作用。低级脂肪胺是气体或易挥发的液体，具有难闻的臭味，如1，4-丁二胺（腐胺）。n伯、仲、叔胺都能与水分子形成氢键 ，低级胺（6个碳原子的胺）易溶于水。高级胺难溶于水 2、水溶性（一）物理性质第7页/共28页第八页，共28页。3、沸点(fidin)b、沸点(fidin):伯胺仲胺叔胺（碳原子数相同的胺） a、伯胺和仲胺的沸点(

5、fidin)比烷烃高，但比醇或羧酸低。原因：胺是极性化合物。除叔胺外，都能形成分子 间氢键，但由于氢键N-HN比O-HO弱原因：位阻能阻碍氢键的生成，伯胺分子间生成 的氢键比仲胺强，叔胺分子间不能生成氢键 第8页/共28页第九页，共28页。（二）（二） 化学性质化学性质(huxu xngzh)胺的碱性较弱碱性：脂肪(zhfng)胺氨芳香胺1. 碱性(jin xn)第9页/共28页第十页，共28页。医学(yxu)价值：如有些胺类药物在制成盐后，不但水溶性增加，而且比较稳定。H2NCOOCH2CH2N(C2H5)2H2NCOOCH2CH2NH(C2H5)2Cl-+HCl+普鲁卡因(p l k yn

6、)第10页/共28页第十一页，共28页。碱性碱性(jin xn)的影响因素的影响因素n胺在水溶液中的碱性取决于电子效应(xioyng)、水的溶剂化效应(xioyng)和空间效应(xioyng)。CH3NH2HNH2脂肪胺氨芳香胺碱性：季铵碱 脂肪胺 氨 芳香胺(CH3)4N+OH季铵碱（有游离的OH）NHH第11页/共28页第十二页，共28页。溶剂化作用氮上氢愈多，水化程度(chngd)愈大，铵正离子的稳定性越强，碱性增强。NHHHROH2OH2OH2NHHRROH2OH2RNHRROH2空间效应烷基(wn j)愈多愈大，位阻愈大，碱性降低。碱性（总） 季铵碱 脂肪(zhfng)仲胺 脂肪(z

7、hfng)伯、叔胺 氨 芳香胺第12页/共28页第十三页，共28页。vN原子(yunz)的杂化形式？vsp3 杂化 sp2 杂化苯胺(bn n)的结构v胺分子中若氮上连接三个不同的基团，应有手性。（不作要求）第13页/共28页第十四页，共28页。2. 酰化反应酰化反应(fnyng)v伯、仲胺能与酰卤、酸酐等酰化试剂生成(shn chn)酰胺。v叔胺的氮上没有氢，不反应。第14页/共28页第十五页，共28页。应用应用(yngyng)：n1、可用于伯、仲胺与叔胺的分离。因为生成的酰胺容易水解，而叔胺无此反应。n2、可用于鉴别伯胺和仲胺，生成的酰胺是中性物质(wzh)，均为有固定熔点的晶体。n3、降

8、低毒性，可用于药物修饰。（如对氨基苯酚扑热息痛）n4、用于氨基的保护。既可避免苯胺被氧化，又可适当降低苯环的反应活性。NH2HONHHOCCH3O乙酰化第15页/共28页第十六页，共28页。3. 与亚硝酸反应与亚硝酸反应(fnyng)n伯、仲、叔胺与亚硝酸反应的产物不同，可鉴别三种(sn zhn)胺。n亚硝酸很不稳定，临用时配制NaNO2+HCl HNO2+NaCl（1）伯胺与亚硝酸反应(fnyng)v 脂肪伯胺与亚硝酸反应，定量地放出氮气。RNH2+ONOHRN2 OH +H O2R OH+N2ONH2+ NaNO2HCl5OH+ N2第16页/共28页第十七页，共28页。（2）仲胺与亚硝酸

9、反应）仲胺与亚硝酸反应(fnyng)n脂肪(zhfng)仲胺和芳香仲胺与亚硝酸作用生成N-亚硝基胺。vN-亚硝基胺为难(winn)溶于水黄色油状物或固体；vN-亚硝基胺是较强的致癌物质。第17页/共28页第十八页，共28页。（3）叔胺与亚硝酸反应）叔胺与亚硝酸反应(fnyng)v脂肪叔胺与亚硝酸作用(zuyng)时只能生成不稳定的亚硝酸盐，碱处理又重新得到游离的叔胺。NCH3CH3+ HNO2NCH3CH3NOn芳香族叔胺与亚硝酸发生环上取代反应，生成(shn chn)对亚硝基取代物，在酸性溶液中呈黄色，碱中和后显翠绿色。第18页/共28页第十九页，共28页。亚硝酸反应亚硝酸反应(fnyng)

10、小结小结伯胺仲胺脂肪(zhfng)叔胺N2 黄色(hungs)油状物或无现象（1）可用于鉴别伯、仲、叔胺。（2）可用于鉴别脂肪族及芳香族伯、仲、叔胺。亚硝酸第19页/共28页第二十页，共28页。重氮化反应(fnyng)054. 重氮化反应重氮化反应(fnyng)和偶联反应和偶联反应(fnyng)v都含有N2官能团。v重氮化合物中N2的只有一端(ydun)与其他原子或原子团相连。v偶氮化合物中NN两端都和碳相连。第20页/共28页第二十一页，共28页。与芳香(fngxing)胺的偶联反应+中性(zhngxng)或弱酸性0对二甲氨基(nj)偶氮苯（黄色）N(CH3)2N2Cl N(CH3)2NN与

11、酚的偶联反应OHNNOH+弱碱性0 对羟基偶氮苯（橘黄色）N2Cl v应用：偶氮化合物，通常具有颜色，可用作染料、酸碱指示剂。例如甲基橙。第21页/共28页第二十二页，共28页。第二节第二节 酰胺酰胺RCONH2RCONHRRCNORR一、酰胺CNH2O苯甲酰胺CH3CONHCH3N-甲基乙酰胺CH3CNCH3CH3ON, N-二甲基乙酰胺第22页/共28页第二十三页，共28页。二、酰胺的化学性质二、酰胺的化学性质(huxu xngzh)v 酰胺中形成(xngchng)p-共轭体系v 为近中性化合物。CH2CONH2R（一）酸碱性（二）水解反应CH3CONH2+H2OH+CH3COOH+ NH

12、4+NHCOCH3+H2ONH2+ CH3COO-HO-第23页/共28页第二十四页，共28页。（一）尿素(nio s)（脲） H2NCNH2O1、弱碱性(jin xn)n尿素具有弱碱性，与硝酸作用生成硝酸脲白色沉淀。CONH2H2N+HNO3CONH2H2NHNO3.白H2NCNH2ORCNH2OCNHOCO酸性 近中性 碱性第24页/共28页第二十五页，共28页。H2NCNH2OH2OH+OH-酶NH4+NH3NH3CO2+CO23、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应(fnyng)H2NCNH2O+HNO2N2 + CO2 + H2OCO32-v生成碳酸，定量放出氮气，可用来测定(cdng)尿素含量2、水解反应第25页/共28页第二十六页，共28页。4、缩二脲反应、缩二脲反应(fnyng)n将固体尿素(nio s)加热到熔点以上（约160左右），则尿素(nio s)分子间可脱去一分子NH3而生成缩二脲。H2NCNH2OH2NCNH2O160+H2N CNHC NH2OOv缩二脲与稀碱的硫酸铜溶液呈紫红色叫缩二脲反应。v含有(hn yu)两个