温州大学有机化学课件学习教案

1、会计学1温州大学温州大学(dxu)有机化学课件有机化学课件第一页，共123页。2胺类广泛地存在于生物界，具有极其重要的胺类广泛地存在于生物界，具有极其重要的生理生理(shngl)作用。作用。绝大多数的药物绝大多数的药物(yow)含有胺的官能团含有胺的官能团-氨氨基。基。蛋白质、核酸、许多激素、抗生素和生物碱蛋白质、核酸、许多激素、抗生素和生物碱都含有氨基，是胺的复杂的衍生物。学习胺都含有氨基，是胺的复杂的衍生物。学习胺的性质的性质(xngzh)和合成方法是学习和研究这和合成方法是学习和研究这些复杂天然化合物的基础。些复杂天然化合物的基础。第1页/共122页第二页，共123页。3第一节：分类、结

2、构与命名第一节：分类、结构与命名第二节：胺的物理性质第二节：胺的物理性质(xngzh)与光谱性与光谱性质质(xngzh)第三节：胺的制备第三节：胺的制备第四节：胺的化学性质第四节：胺的化学性质(xngzh)第五节：芳香重氮盐的制备及其在合成第五节：芳香重氮盐的制备及其在合成 中的应用中的应用第六节：重氮甲烷的制备与反应第六节：重氮甲烷的制备与反应第2页/共122页第三页，共123页。4一、分类一、分类(fn li)胺可以看作是氨的烃基衍生物，根据氨分子胺可以看作是氨的烃基衍生物，根据氨分子(fnz)中氮上氢原子被烃基取代的数目分为：中氮上氢原子被烃基取代的数目分为：NH3 RNH2 R2NH

3、R3N氨氨 伯胺伯胺 仲胺仲胺 叔叔胺胺NH4Cl NH4OH R4N+X- R4N+OH 氯化铵氯化铵 氢氧化铵氢氧化铵 季铵盐季铵盐 季铵碱季铵碱第3页/共122页第四页，共123页。5注意注意(zh y)：CH3 _ C _ NH2CH3CH3CH3 _ C _ OHCH3CH3叔丁醇（叔醇）叔丁醇（叔醇）叔丁胺（叔丁胺（伯胺伯胺）氨氨 胺胺 铵铵叔醇：指官能团连接的碳原子叔醇：指官能团连接的碳原子(yunz)是叔碳原是叔碳原子子(yunz)；伯胺：是指氨的氮原子伯胺：是指氨的氮原子(yunz)上的氢只有一个上的氢只有一个被烃被烃 基取代。基取代。第4页/共122页第五页，共123页。6

4、二、结构二、结构(jigu)RNR2R1ArNR2R1形形 状：棱锥形状：棱锥形氮原子氮原子(yunz)：sp3杂化杂化形形 状：棱锥形状：棱锥形氮原子氮原子(yunz)：sp3sp2杂化杂化 （更接近（更接近sp2杂化）杂化）脂肪胺脂肪胺 芳香胺芳香胺第5页/共122页第六页，共123页。7NHHH3CNHHNHHHNH 105.9HNC 112.9 HNH 113 苯胺中氮上的孤对电子与苯环苯胺中氮上的孤对电子与苯环(bn hun)发生了发生了p-共轭共轭第6页/共122页第七页，共123页。8胺的立体化学胺的立体化学(l t hu xu)：优先优先(yuxin)次序：次序：R1 R2 R

5、3 孤孤对电子对电子3RNR2R1R3NR2R1S R两种异构体之间通过快速翻转（两种异构体之间通过快速翻转（103105/秒）相互秒）相互转化转化(zhunhu)，因而不能分离。，因而不能分离。3RNR2R1N3RR2R1N3RR2R1S R第7页/共122页第八页，共123页。9NNCH3CH3若限制这种翻转就能够若限制这种翻转就能够(nnggu)得到两种对映体。得到两种对映体。1944年年Prelog就将就将 拆分得到其左旋体和右旋体。拆分得到其左旋体和右旋体。 Troger碱碱Troger碱在季铵盐中若氮上连的四个基团不同时在季铵盐中若氮上连的四个基团不同时(tngsh)，可以，可以拆

6、开成对映异构体：拆开成对映异构体：NNCH3CH3C2H5C2H5C6H5C6H5CH2CH=CH2CH2=CHCH2第8页/共122页第九页，共123页。10三、命名三、命名(mng mng)简单的胺是以胺为母体，以氮上的烃基为取代基简单的胺是以胺为母体，以氮上的烃基为取代基进行进行(jnxng)命名：命名：CH3NH2(CH3CH2)2NHNH2-NH2甲胺甲胺 二乙胺二乙胺 苯胺苯胺(bn n) 环己胺环己胺当氮上连接的烃基不同时：当氮上连接的烃基不同时： 应先小后大，先烷后芳。应先小后大，先烷后芳。CH3CH2NHCH3CH3CH2NCH2CH2CH3CH3NCH2CH3CH3N-甲基

7、乙胺甲基乙胺 N-甲基甲基-N-乙基丙胺乙基丙胺 N-甲基甲基-N-乙基乙基 环丙胺环丙胺第9页/共122页第十页，共123页。11N, N-二甲基苯胺二甲基苯胺(bn n) N, 3-二甲基二甲基-N-乙基苯胺乙基苯胺(bn n)N(CH3)2CH3NCH2CH3CH3乙二胺乙二胺 己二胺己二胺二元胺的命名二元胺的命名(mng mng)：NH2CH2CH2NH2 NH2(CH2)6NH2N, N-二甲基对苯二胺二甲基对苯二胺 N(CH3)2NH2第10页/共122页第十一页，共123页。12对于结构复杂的胺是以相应的烃基作为母体对于结构复杂的胺是以相应的烃基作为母体(mt)，氨基作为取代基：

8、氨基作为取代基：CH3-CH-CH2-CH-CH3NH2CH3CH3CH2-CH-CH2CH2CH2CH3NHCH2CH32-氨基氨基(nj)-4-甲基戊烷甲基戊烷 3-(N-乙氨基乙氨基(nj)庚烷庚烷胺盐和季铵化合物的命名胺盐和季铵化合物的命名(mng mng)：CH3NH2HClCH3CH2NH2AcOH 甲胺盐酸盐甲胺盐酸盐 乙胺醋酸盐乙胺醋酸盐（盐酸甲铵）（盐酸甲铵） （醋酸乙铵）（醋酸乙铵）C6H5CH2N+(C2H5)3Cl-(CH3)3N+C16H33-OH三乙基苄基氯化铵三乙基苄基氯化铵 三甲基十六烷基氢氧化铵三甲基十六烷基氢氧化铵 （TEBA）第11页/共122页第十二页，

9、共123页。13第二节第二节 胺的物理性质胺的物理性质(wl xngzh)与光谱性质与光谱性质甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺室温下为气体，其它甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺室温下为气体，其它(qt)低级胺为液体；高级胺为固体；低级胺为液体；高级胺为固体；低级胺有氨味，三甲胺有鱼腥味，腐胺（丙二胺）尸胺低级胺有氨味，三甲胺有鱼腥味，腐胺（丙二胺）尸胺（丁二胺）有恶臭味；（丁二胺）有恶臭味；芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体；芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体；胺与水能形成分子间的氢键；胺与水能形成分子间的氢键；一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键。一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键。一、胺的物理性质一

10、、胺的物理性质(wl xngzh)第12页/共122页第十三页，共123页。14大多数芳胺具有毒性，苯胺可以导致再生障碍大多数芳胺具有毒性，苯胺可以导致再生障碍性贫血，通过吸入，食入或透过皮肤吸收而致中性贫血，通过吸入，食入或透过皮肤吸收而致中毒，食入毒，食入0.25 mL就严重就严重(ynzhng)中毒。中毒。- 萘胺与联苯胺是能够引起恶性肿瘤的物质。萘胺与联苯胺是能够引起恶性肿瘤的物质。(CH3)3N C2H5NHCH3 CH3CH2CH2NH2bp: 2.87C 36-37C 47.8C第13页/共122页第十四页，共123页。15二、光谱二、光谱(gungp)性质性质IR：胺的：胺的N

11、H伸缩伸缩(shn su)振动吸收：振动吸收：R2NH: 在在33003500cm-1处处 出现出现(chxin)1个峰个峰R3N:在上述区域没有在上述区域没有N-H吸收峰吸收峰RNH2: 在在34003490 cm-1处出现处出现2个峰个峰NMR：N-H : 0.55 ppm -CH-NH2 : 2.22.8 ppm第14页/共122页第十五页，共123页。16第三节第三节 胺的制备胺的制备(zhbi)一、氨或胺的烃基化反应一、氨或胺的烃基化反应(fnyng)HNH2 + RX RNH2 + HX RNH3X- RNH2 +X-+H2OSN2-OHRNH2 + NH4XNH3RXR4N+X-

12、RX-NH+4X-+NH3RX-NH+4X-+NH3RNH2 R2NH R3N季胺盐季胺盐伯胺伯胺伯胺伯胺伯胺伯胺仲胺仲胺叔胺叔胺卤代烷的反应卤代烷的反应(fnyng)活性：活性： RI RBr RCl RF RCH2X R2CHX, R3CX 以消除为以消除为主主第15页/共122页第十六页，共123页。17C2H5I + NH3 C2H5NH2 + (C2H5)2NH + (C2H5)3N41% 31% 17%可利用可利用(lyng)原料的配比来调节反应的产物：原料的配比来调节反应的产物：C6H5NH2 + C6H5CH2Cl4mol 1mol 96%C6H5NHCH2C6H5CH3CH2

13、CH2CH2Br + NH3 CH3CH2CH2CH2NH2过量过量(guling) 47%ClCH2CH2Cl + NH3 NH2CH2CH2NH2过量过量(guling)第16页/共122页第十七页，共123页。18Br(CH2)nBr + NH3(CH2)n NHBr(CH2)nBr通过通过(tnggu)亲核取代反应可用来制备环状胺：亲核取代反应可用来制备环状胺：(CH2)n N+ (CH2)Br-n=4-6NH + Br(CH2)4BrN+Br-NBrBrBrBrBrBrNH3+ 3 HBr第17页/共122页第十八页，共123页。19硝基对苯环亲核取代硝基对苯环亲核取代(qdi)反应

14、的影响：反应的影响：在苯环的亲核取代在苯环的亲核取代(qdi)反应中，硝基对邻、对位的取代反应中，硝基对邻、对位的取代(qdi)起着活化的作用：起着活化的作用：OC2H5 +O2NNO2O2NNO2H2NHN+ EtOH180oCNO2ClNH3NH2NO2NO2NO2NO2ClClH2ONa2CO3NO2OHCl第18页/共122页第十九页，共123页。20二、二、 盖伯瑞尔盖伯瑞尔(Gabriel)合成合成(hchng)法法利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化反应来制备利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化反应来制备(zhbi)一级胺一级胺，称为盖布瑞尔合成法。，称为盖布瑞尔合成法。OOOONHOON-K+OR

15、XNH3KOHONROCOOHCOOHNHNHOOH+ 或OH-H2N-NH2+RNH2RNH2伯胺伯胺伯胺伯胺邻苯二甲邻苯二甲(r ji)酰亚胺酰亚胺 THF 或或（DMF） 第19页/共122页第二十页，共123页。21反应特点：反应特点： 1、此法是用来制备纯的伯胺的一种好方法。、此法是用来制备纯的伯胺的一种好方法。 2、适用于伯卤代烷、仲卤代烷，对于叔卤代烷则、适用于伯卤代烷、仲卤代烷，对于叔卤代烷则 以消除反应为主。以消除反应为主。 3、烃化反应在、烃化反应在DMF溶液溶液(rngy)中进行更容易。中进行更容易。当当N-取代取代 酰亚胺水解困难时，可以用水合肼进行肼解。酰亚胺水解困难

16、时，可以用水合肼进行肼解。ONRONHNHOOH2N-NH2+RNH2第20页/共122页第二十一页，共123页。22三、三、 硝基硝基(xio j)化合物的还原化合物的还原主要用来主要用来(yn li)制备芳香伯胺制备芳香伯胺还原方式：还原方式：1、酸性、酸性(sun xn)还原剂还原剂: 酸酸+金属金属 Fe+HCl、 Zn+HCl、Sn+HCl、SnCl2+HCl2、催化氢化：常用的催化剂有、催化氢化：常用的催化剂有 Ni、Pt、Pd.3、碱性还原剂：、碱性还原剂：Na2S、 NaHS、 (NH4)2S、NH4HS、 LiAlH4 ( NaBH4 和和 B2H6 不能还原硝基）不能还原硝

17、基）NO2NH2H第21页/共122页第二十二页，共123页。23NO2NH21. Fe/HCl2.NaOH97%74%CH3CH(CH3)2NO2NH2Ni ，压压力力CH(CH3)2CH3H2CH3NO2NO2NH21. Fe/HCl2.NaOHNH2CH38790%第22页/共122页第二十三页，共123页。24选择性还原：选择性还原：二硝基化合物可被硫化二硝基化合物可被硫化(lihu)钠，硫氢化钠，硫化钠，硫氢化钠，硫化(lihu)铵等较铵等较温和的还原剂用计算量的试剂选择还原，得到只有温和的还原剂用计算量的试剂选择还原，得到只有一个硝基被还原的产物：一个硝基被还原的产物：NO2NO2

18、NaHSCH3OHNH2NO2NH2NO2NO2NH2NH2NO2H2S/NH4OHCH3OH第23页/共122页第二十四页，共123页。25若硝基化合物中含有醛或酮羰基若硝基化合物中含有醛或酮羰基(tn j)，用较温和，用较温和的还原剂的还原剂则只还原硝基：则只还原硝基：NO2COCH3NH2COCH3FeSO4NH3H2ONO2CHONH2CHO1. SnHCl2. NaOH69-75%82%第24页/共122页第二十五页，共123页。26碱性条件下硝基苯的双分子碱性条件下硝基苯的双分子(fnz)还原：还原：NO2NNONNHNHNNa3AsO3FeZn2NaOHHNH2氧化氧化(yngh

19、u)偶偶氮苯氮苯偶氮苯偶氮苯氢化偶氮苯氢化偶氮苯H: Fe、Zn、Sn、Sn/HCl或或H2/Ni、Pt、Pd均可均可第25页/共122页第二十六页，共123页。27定义：氢化偶氮苯在酸催化下发生重排，生成定义：氢化偶氮苯在酸催化下发生重排，生成(shn chn)4,4- 二氨基联苯的反应称为联苯胺重排。二氨基联苯的反应称为联苯胺重排。联苯胺重排：联苯胺重排：NHNHNH2H2NH+第26页/共122页第二十七页，共123页。28H2NNH2CH3CH3H2NNH2C2H5C2H5+NH-NHCH3CH3NH-NHC2H5C2H5+H+CH3NH-NHC2H5重排是分子重排是分子(fnz)内的

20、反应：内的反应：无交叉产物无交叉产物(chnw)生成：生成：第27页/共122页第二十八页，共123页。29NH2HNH2H+NHNH+ 2H+HHNH2NH2+NH2HNH2H+NH2H2NNH2NH2- 2H+重排反应重排反应(fnyng)历程：历程：第28页/共122页第二十九页，共123页。30四、四、 腈、酰胺、肟的还原腈、酰胺、肟的还原(hun yun)1、腈的还原、腈的还原(hun yun)腈含有不饱和的基团氰基，可通过催化氢化或四氢铝锂腈含有不饱和的基团氰基，可通过催化氢化或四氢铝锂还原还原(hun yun)得到伯胺：得到伯胺：RX + NaCN RC N RCH2NH2LiA

21、lLi或H2/NiCl(CH2)4Cl NC(CH2)4CN NH2CH2(CH2)4CH2NH22NaCNH2 / NiNH3己二腈己二腈 己二胺己二胺工业上长链伯胺就是从油脂水解等一系列反应来制备工业上长链伯胺就是从油脂水解等一系列反应来制备油脂 RCOOH RCONH2 RCN RCH2NH2水解H2 /NiNH3第29页/共122页第三十页，共123页。312、酰胺的还原、酰胺的还原(hun yun)酰胺在醚溶液中用酰胺在醚溶液中用LiAlH4还原可把羰基还原可把羰基(tn j)还原成还原成亚甲基，用于制备伯、仲、叔胺：亚甲基，用于制备伯、仲、叔胺：RCNH2O1. LiAlH4 /

22、醚2. H2OR-CH2-NH2RCNHR1O1. LiAlH4 / 醚2. H2OR-CH2-NH-R1RCNOR1R21. LiAlH4 / 醚2. H2OR-CH2-NH-R1R2叔胺叔胺仲胺仲胺伯胺伯胺第30页/共122页第三十一页，共123页。323、肟的还原、肟的还原(hun yun)醛、酮与羟胺作用生成肟，肟可通过醛、酮与羟胺作用生成肟，肟可通过(tnggu)LiAlH4、B2H6、催化氢化、催化氢化、Na +C2H5OH还原制备伯胺：还原制备伯胺：CH3(CH2)5CH=O CH3(CH2)5CH=NOH CH3(CH2)5CH2-NH2Ni / H2NH2OHCH3(CH2)

23、4CCH3NOHCH3(CH2)4CCH3NH2Na + C2H5OHOC6H5C6H5NH2C6H5C6H5NOHC6H5C6H5NH2OH1.LiAlH4 / 乙醚2. H2O伯胺伯胺伯胺伯胺伯胺伯胺第31页/共122页第三十二页，共123页。33五、醛、酮的还原五、醛、酮的还原(hun yun)氨化反应氨化反应C=O + NH3R(R)HC=NHR(R)HR(R)HCNH2H氨氨 亚亚 胺胺 伯胺伯胺 HC=O + NH2RR(R)HC=NRR(R)HR(R)HCNHR伯胺伯胺 西佛碱西佛碱 仲胺仲胺 (Schiff)C=O + NHR2R(R)HCNR2R(R)HOHR(R)HCHNR

24、2H仲胺仲胺 醇胺醇胺 叔胺叔胺- H2O- H2O1、 醛、酮的还原醛、酮的还原(hun yun)胺化胺化第32页/共122页第三十三页，共123页。34O + NH3NH2NH2-H2OH2 / NiCHO +NH2CH2-H2OCH=NCH2H2 / NiCH2-NH-CH2H2 / NiCH3CH2CH2CHO +C2H5OHCH3CH2CH2CH2NHN伯胺伯胺 仲胺仲胺N-丁基六氢吡啶丁基六氢吡啶(bdng) （叔胺）（叔胺）第33页/共122页第三十四页，共123页。35特殊还原试剂氰基氢硼化钠：特殊还原试剂氰基氢硼化钠：NaBH3CNROH溶液溶液(rngy)。它的还原能力比硼

25、。它的还原能力比硼氢化氢化钠弱，用这种还原剂还原，只还原中间产物不钠弱，用这种还原剂还原，只还原中间产物不还原醛、酮：还原醛、酮：C6H5CHO + CH3CH2NH2C6H5CH2NHCH2CH3CH3OHNaBH3CNO + (CH3)2NHCH3OHNaBH3CNN(CH3)2N, N-二甲基环己胺二甲基环己胺N-乙基苄基乙基苄基(bin j)胺胺NHCH2C6H5 + HCHONCH2C6H5CH3CH3OHNaBH3CNN-甲基甲基- N-环己基苄基环己基苄基(bin j)胺胺第34页/共122页第三十五页，共123页。362、路卡特（、路卡特（Leuckart)反应反应(fnyng

26、)醛、酮在高温下与甲酸铵反应醛、酮在高温下与甲酸铵反应(fnyng)生成一级胺。生成一级胺。该反应该反应(fnyng)称为称为Leuckart反应反应(fnyng)。CCH3 +OHCONH4OCHCH3 + CO2NH2185oC反应反应(fnyng)历程：历程：HCONH4 HCOOH + NH3OC=O + NH3C= NH-H2OH-C-O-HO甲酸铵的作用是提供甲酸铵的作用是提供NH3和还原剂甲酸，甲酸既提供和还原剂甲酸，甲酸既提供H+，又提供，又提供H-。C = +NH2HCO-OCHNH2 + CO2第35页/共122页第三十六页，共123页。373、埃斯韦勒、埃斯韦勒-克拉克（

27、克拉克（Eschweiler-Clarke)反应反应(fnyng)RNH2 + HCHO RNHCH3 RN(CH3)2HCOOHHCOOH由伯、仲胺与甲醛和甲酸进行还原由伯、仲胺与甲醛和甲酸进行还原(hun yun)甲基化制备叔胺的反应就叫埃斯韦勒甲基化制备叔胺的反应就叫埃斯韦勒-克拉克反克拉克反应。应。-H2ORNH2 + HCHO RN CH2+ +HHCO-ORNHCH3RNH CH2RN(CH3)2反应反应(fnyng)历程：历程：第36页/共122页第三十七页，共123页。38六、霍夫曼六、霍夫曼(Hofmann)降解及类似降解及类似(li s)反应反应1、霍夫曼、霍夫曼(Hofm

28、ann)重排重排酰胺与卤素的氢氧化钠溶液，放出二氧化碳，生成比酰胺与卤素的氢氧化钠溶液，放出二氧化碳，生成比酰胺少一个酰胺少一个(y )碳原子的伯胺的反应叫霍夫曼降解。碳原子的伯胺的反应叫霍夫曼降解。RCNH2 + Br2 + 4 NaOH RNH2 +2NaBr + Na2CO3 + 2H2OH2OONHOOBr2 / -OHH2OCNH2OCO-ONH2CO-O第37页/共122页第三十八页，共123页。39RCNHH + OHORCNHOBrBr-Br-H2ORCNBrOH-OH-H2ORCNBrO-Br-O=C=N R异氰酸酯异氰酸酯RN=C=O + H2ORN=COHOHRNHCOH

29、O异氰酸酯异氰酸酯反应反应(fnyng)历程：历程：氨基氨基(nj)甲酸甲酸质子迁移ORNHCOHRNH2 + CO2第38页/共122页第三十九页，共123页。40CONH2C2H5H3CHNaOXC2H5H3CHNH2霍夫曼重排的立体化学：霍夫曼重排的立体化学： 当手性碳原子与酰基碳相连当手性碳原子与酰基碳相连(xin lin)时，时，Hofmann重排后，手性碳原子的构型保持不变。重排后，手性碳原子的构型保持不变。R R第39页/共122页第四十页，共123页。412、库提斯（、库提斯（Curtius)重排与施密特重排与施密特(Schmidt)重排重排O=C=N RRCCl + NaN3

30、ORCOH + HN3ORCNN NO-N2+H2ORNH2异氰酸酯异氰酸酯ORCOH + HN3OORCOH + NH2-NH2 RCNH2NH2OHNO2RCN3H2SO4-H2O三个重排反应的机理是类似的，都是经过异氰酸三个重排反应的机理是类似的，都是经过异氰酸酯这个中间产物。最后酯这个中间产物。最后(zuhu)得到的产物是比得到的产物是比原料少一个碳的一级胺。原料少一个碳的一级胺。第40页/共122页第四十一页，共123页。42七、布歇尔（七、布歇尔（Bucherer) 反应反应(fnyng)OH(NH4)2SO3 / H2O150C压力NH2160COHH2SO4SO3H中和、 碱熔

31、、酸化通过布歇尔反应可在萘的通过布歇尔反应可在萘的-位上引入多种用其它位上引入多种用其它方法难以方法难以(nny)引入的基团。引入的基团。第41页/共122页第四十二页，共123页。43八、曼尼氏（八、曼尼氏（Mannich) 反应反应(fnyng) 氨甲基化反应氨甲基化反应(fnyng)具有具有-活泼氢的化合物与甲醛、胺（氨）盐同时缩合，生活泼氢的化合物与甲醛、胺（氨）盐同时缩合，生成成(shn chn)-氨甲基或取代氨甲基的反应，称为曼氨甲基或取代氨甲基的反应，称为曼尼氏尼氏(Mannich, C.)反应。反应。曼尼氏碱盐曼尼氏碱盐曼尼氏碱曼尼氏碱取代取代(qdi)氨甲基氨甲基H+R-C-

32、CH2-CH2NORRR-C-CH2 + HCH + NORRHOHCl-HHCl-R-C-CH2-CH2NORRNaOH 第42页/共122页第四十三页，共123页。44具有具有-H的化合物：的化合物：醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃以及醛、酮、酸、酯、硝基化合物、腈、末端炔烃以及(yj)含有活泼氢的芳香环系化合物。如：含有活泼氢的芳香环系化合物。如：NNHHOHHCH3H所用所用(su yn)原料：原料：胺：多用伯胺、仲胺的盐酸盐胺：多用伯胺、仲胺的盐酸盐第43页/共122页第四十四页，共123页。45NHR2H+HR2NCH2OHCH2=OCH2=OHH+迁移-H2OR2NCH2

33、OH2R2N=CH2OOOHRC=CH2RC-CH2-CH2-NR2RCCH2HCH2=NR2反应反应(fnyng)历程：历程：酮式酮式 烯醇式烯醇式第44页/共122页第四十五页，共123页。46氨甲基化反应氨甲基化反应(fnyng)实例：实例：OCH3CCH2CH3 + CH2O + Me2NH HClCH3CCHCH2NMe2 HClOCH3不对称酮反应不对称酮反应(fnyng)时，亚甲基比甲基优先反应时，亚甲基比甲基优先反应(fnyng)。用来用来(yn li)制备制备-氨基酮氨基酮在芳环上引入氨甲基在芳环上引入氨甲基OHO+ CH2O +NHH+OHCH2N第45页/共122页第四十

34、六页，共123页。47NHN+CH2O + HN(CH3)2NHCH2N(CH3)2H2OHAc95 %草绿草绿(col)碱碱CH2CHOCH2CHOHCH2HCH2OCCH3NHHCH2CHCH2CHCH2CH2OCCH3N-2H2OONCH31917年年Robinson利用该反应利用该反应(fnyng)合成了托品合成了托品酮：酮：托品酮第46页/共122页第四十七页，共123页。48制制,-不饱和酮、不饱和酮、 ,-不饱和酯以及不饱和酯以及(yj)被氰基取代：被氰基取代：R-C-CH2CH2NMe2OOR-C-CH=CH2 ，蒸馏KCNH2OR-C-CH2CH2CNONHCH2N(CH3)

35、2NaCNH2OC2H5OHNHCH2CNNHCH2COOHH3+O草绿草绿(col)碱碱-吲哚乙酸一种吲哚乙酸一种(y zhn)植物生长植物生长刺激素刺激素第47页/共122页第四十八页，共123页。49第四节第四节 胺的化学性质胺的化学性质(huxu xngzh)一、胺的碱性一、胺的碱性(jin xn)RNRRNHH学习胺的化学，要注意学习胺的化学，要注意(zh y)N上的孤对电子，胺的许上的孤对电子，胺的许多性质都与它有关。多性质都与它有关。第48页/共122页第四十九页，共123页。50（1）产生）产生(chnshng)碱性的原因：碱性的原因： N上的孤对上的孤对电子电子（2）判别碱性

36、的方法：）判别碱性的方法： pKb的值；或其共轭酸的的值；或其共轭酸的 pKa的值；以及形成的铵正离子的稳定性的值；以及形成的铵正离子的稳定性。（3）影响碱性强弱的因素）影响碱性强弱的因素(yn s)： 电电 子子 效效 应：应：3o胺胺 2o胺胺 1o胺胺 空空 间间 效效 应：应：1o胺胺 2o胺胺 3o胺胺 溶剂化效应：溶剂化效应：NH3 1o胺胺 2o胺胺 3o胺胺RNH2 + HOH RNH3 + OHKb =R+NH3-OHRNH2pKb = - logKb第49页/共122页第五十页，共123页。51pKbpKbCH3NH2 3.38(CH3)2NH 3.27(CH3)3N 4.

37、21CH3CH2NH2 3.36(CH3CH2)2NH 3.06(CH3CH2)3N 3.25NH3 4.76C6H5NH2 9.38一些一些(yxi)胺（氨）在水溶液中的胺（氨）在水溶液中的pKb值值在水溶液中胺的碱性强弱在水溶液中胺的碱性强弱(qin ru)次序为：次序为：脂肪胺(2 ) 氨 芳胺13在氯苯中脂肪胺的碱性强弱在氯苯中脂肪胺的碱性强弱(qin ru)次序为次序为： 3 2 1第50页/共122页第五十一页，共123页。52溶剂化效应是给电子的，溶剂化效应是给电子的，N上的上的H越多，溶剂化效应就越强越多，溶剂化效应就越强（NH3 1o胺胺 2o胺胺 3o胺），形成胺），形成(

38、xngchng)的铵正的铵正离子就越稳定：离子就越稳定：R NHHHOHHOOHHHHR NR1R2HOHH胺在水溶液中碱性胺在水溶液中碱性(jin xn)的强弱，是其电子效应、空的强弱，是其电子效应、空间效应以及溶剂化效应的综合体现。间效应以及溶剂化效应的综合体现。1o胺胺 3o胺胺第51页/共122页第五十二页，共123页。53芳胺：芳胺： 当环上连有给电子基团时，其碱性当环上连有给电子基团时，其碱性(jin xn)增强增强； 当环上连有吸电子基团时，其碱性当环上连有吸电子基团时，其碱性(jin xn)减弱减弱。pKb: 8.66 9.4 13NH2NH2NH2O2NCH3O碱性第52页/

39、共122页第五十三页，共123页。54NHNHONNO2OOO前者前者N上的孤对电子可与环发生上的孤对电子可与环发生p共轭，因而碱共轭，因而碱性弱性弱;后者由于甲基的空间后者由于甲基的空间(kngjin)位阻作用，使得位阻作用，使得N上的上的孤孤对电子不能与苯环发生对电子不能与苯环发生p共轭因而碱性强，共轭因而碱性强，后者的碱性后者的碱性(jin xn)比前者强比前者强4万倍万倍NCH3NH3CONNO2OOO+第53页/共122页第五十四页，共123页。55二、彻底甲基化和霍夫曼（二、彻底甲基化和霍夫曼（Hofmann)消除消除(xioch)反应反应胺与过量的碘甲烷作用生成胺与过量的碘甲烷作

40、用生成(shn chn)季铵盐的反应季铵盐的反应叫做彻叫做彻底甲基化反应：底甲基化反应：RCH2CH2NH2 + CH3I(过量） RCH2CH2N+(CH3)3I-季铵盐与氢氧化银作用转化成季铵碱，季铵碱加季铵盐与氢氧化银作用转化成季铵碱，季铵碱加热时脱去热时脱去-H和叔胺生成烯烃的反应和叔胺生成烯烃的反应(fnyng)就叫就叫霍夫曼霍夫曼消除反应消除反应(fnyng)：AgOH RCH2CH2N+(CH3)3I- RCH2CH2N+(CH3)3OH-RCH=CH2 + (CH3)3N + H2O1、基本反应、基本反应第54页/共122页第五十五页，共123页。562、消除反应历程、消除反应

41、历程(lchng)：为：为E2（双分子消除（双分子消除）RCHCH2H+N(CH3)3HO -RCHCH2HN(CH3)3 HO过渡态过渡态RCH=CH2 + (CH3)3N + H2O(CH3)4N+OH-100-200CH3OH + (CH3)3NHO- + CH3N+ (CH3)3 HOCH3 + (CH3)3NSN2特例特例(tl)：季铵碱中无：季铵碱中无-H时则进行时则进行SN2反应反应第55页/共122页第五十六页，共123页。57RCH2CH2+N-CH2CH3 -OHCH3CH3CH2=CH2 + RCH2CH2N(CH3)2 + H2OCH3CH2CHCH3BrCH3CH2C

42、HCH3+N(CH3)3OH-KOHC2H5OHCH3CH=CHCH3 + CH3CH2CH=CH2(Zaitsev烯烃) (Hofmann 烯烃)81% 19%5% 95%3、消除、消除(xioch)反应的取向反应的取向霍夫曼规则：季铵碱加热消除时，总是霍夫曼规则：季铵碱加热消除时，总是(zn sh)优先得到双优先得到双键碳原子上烃基取代比较少的烯烃。键碳原子上烃基取代比较少的烯烃。第56页/共122页第五十七页，共123页。584、对消除、对消除(xioch)反应取向的解释：反应取向的解释：E2消除消除(xioch)的立体化学是：反式共平面，据此写出的立体化学是：反式共平面，据此写出季铵碱

43、进行消除季铵碱进行消除(xioch)时的构象式：时的构象式：CH3CH2CHCH3+N(CH3)3OH-CH3CH2CHCH3+N(CH3)3OH-12341234+N(CH3)3HHCH3HHCH3+N(CH3)3HCH3HHCH3+N(CH3)3HC2H5HH 非优势构象非优势构象 优势构象优势构象（消除（消除(xioch)后得到后得到2-丁烯）丁烯） （消除（消除(xioch)后得到后得到1-丁烯）丁烯）第57页/共122页第五十八页，共123页。59HC6H5N (CH3)3 OHC6H5HCH3CCHC6H5H3CC6H5赤（式）赤（式） 顺（式）顺（式）N (CH3)3C6H5C6

44、H5HHCH3N(CH3)3C6H5CH3C6H5HH-OH消除反应消除反应(fnyng)所需构象所需构象第58页/共122页第五十九页，共123页。60HC6H5N (CH3)3 OHC6H5H3CHCCHC6H5C6H5CH3消除反应消除反应(fnyng)所所需构象需构象N (CH3)3C6H5C6H5HCH3HN(CH3)3C6H5C6H5CH3HH-OH苏（式）苏（式） 反（式）反（式）第59页/共122页第六十页，共123页。61(CH3)3N+CH3CH(CH3)2CH3CH(CH3)2-OH100%ACH3(CH3)3N+CH(CH3)2-OHCH3CH(CH3)292%B霍夫曼

45、取向霍夫曼取向(q xin)的烯烃的烯烃查伊采夫取向查伊采夫取向(q xin)的烯烃的烯烃化合物化合物A、B进行消除反应进行消除反应(fnyng)时的时的构象构象CH3+N (CH3)3HHCH(CH3)2BACH3+N (CH3)3HHCH(CH3)2第60页/共122页第六十一页，共123页。625、不符合霍夫曼规则的特殊、不符合霍夫曼规则的特殊(tsh)例子例子C6H5CH2CH2N(CH3)2C2H5+ C6H5CH=CH2 + CH3CH2N(CH3)2-OH RCCH2CH2N+(CH3)2C2H5O-OHRCCH=CH2 + CH3CH2N(CH3)2O 当当-碳原子上连有吸电子

46、基时，碳原子上连有吸电子基时，-H的酸性的酸性增强，易于被碱夺取发生消除增强，易于被碱夺取发生消除(xioch)，生成不符合，生成不符合霍夫曼霍夫曼规则的烯烃。规则的烯烃。第61页/共122页第六十二页，共123页。636、彻底甲基化和霍夫曼消除、彻底甲基化和霍夫曼消除(xioch)反应的用途反应的用途、用于合成用一般方法、用于合成用一般方法(fngf)不易合成的烯烃不易合成的烯烃N(CH3)3OH-140 oC35 %+CH3HHN+(CH3)3OH-125 oCCH3H64 %第62页/共122页第六十三页，共123页。64 测定测定(cdng)胺类的结构胺类的结构a、用彻底甲基化所消耗、

47、用彻底甲基化所消耗(xioho)的碘甲烷的摩尔的碘甲烷的摩尔数来判断数来判断 胺的种类。胺的种类。 b、根据霍夫曼消去、根据霍夫曼消去(xio q)的次数及所产生的烯的次数及所产生的烯烯烃和烯烃和 胺的结构，分析推理原来胺的结构。胺的结构，分析推理原来胺的结构。 RNH2 + 3CH3I R+N(CH3)3I-R2NH + 2CH3I R2+N(CH3)2I-R3N + CH3I R3+NCH3I-伯胺仲胺叔胺第63页/共122页第六十四页，共123页。65例例1：A B仲胺NCH2CH3 I-CH3CH3BNHCH2CH3AC8H12NCH3IC10H16+N I-1.AgOH2.N(CH3

48、)2 + CH2=CH2第64页/共122页第六十五页，共123页。66例例2：C8H17NCH3IC9H20+N I-1.AgOH2.A B CC9H19N2.AgOH1.CH3ID1.O32.H2O / ZnCH3CCH2CCH3 + 2HCHOOOCH3CCH2CCH3CH2CH2DNCH3H3CC叔胺环状胺NCH3H3CB+I-NCH3A第65页/共122页第六十六页，共123页。67三、酰化与磺酰化反应三、酰化与磺酰化反应(fnyng)1、酰化反应、酰化反应(fnyng)胺类：胺类： 伯胺、仲胺，叔胺分子中氮原子上无氢，伯胺、仲胺，叔胺分子中氮原子上无氢， 不能进行不能进行(jnxn

49、g)酰化反应。酰化反应。酰化剂酰化剂: 酰氯、酸酐。酰氯、酸酐。RNH2R2NH+ R CClO R CNHRO R CNR2O吡啶酰化时，常加入酰化时，常加入NaOH，吡啶，三乙胺，二甲苯胺，吡啶，三乙胺，二甲苯胺等碱类，用以吸收反应放出的等碱类，用以吸收反应放出的HCl，可避免它与胺成，可避免它与胺成盐消耗原料胺，且可促进反应的进行。盐消耗原料胺，且可促进反应的进行。第66页/共122页第六十七页，共123页。68RNH2R2NH+ (R C)2OO R CNHRO R CNR2O+ RC-OHO用途：用途：(1)、胺的鉴定、胺的鉴定 酰胺都是具有固定熔点的良好结晶，通过测定酰胺都是具有固

50、定熔点的良好结晶，通过测定(cdng)熔点，可以确定酰胺。例：熔点，可以确定酰胺。例： NH2CH3COO2NHCCH3 + CH3COOHO乙酰苯胺乙酰苯胺(bn n)m. p 114 第67页/共122页第六十八页，共123页。69NH2NHCCH3ONHCCH3ONO2(CH3CO)2OHNO3H2SO4NaOH / H2ONH2NO2(2)、在合成、在合成(hchng)中用于保护氨基中用于保护氨基若不保护氨基若不保护氨基(nj)，硝化时芳环将会被氧化破裂，硝化时芳环将会被氧化破裂。第68页/共122页第六十九页，共123页。70NH2NHCCH3ONHCCH3OSO2Cl(CH3CO)

51、2OHOSO2ClNHCCH3OSO2NHNNNNH2NNH2SO2NHNNNaOHH2O乙酰苯胺乙酰苯胺(bn n) 对乙酰氨基苯磺对乙酰氨基苯磺酰氯酰氯磺胺磺胺(hun n)嘧啶嘧啶若不将氨基保护起来，氨基将会优先与氯磺酸若不将氨基保护起来，氨基将会优先与氯磺酸(hun sun)反应。反应。第69页/共122页第七十页，共123页。712、磺酰化反应、磺酰化反应(fnyng) 兴斯堡（兴斯堡（Hinsberg）反应）反应(fnyng)定义：伯、仲、叔胺与芳香族磺酰氯（如苯磺酰氯、定义：伯、仲、叔胺与芳香族磺酰氯（如苯磺酰氯、 对甲苯对甲苯(ji bn)磺酰氯）的作用称为兴斯堡反应。磺酰氯）

52、的作用称为兴斯堡反应。SOOClH3CSOOCl苯磺酰氯 对甲苯磺酰氯 (TsCl)该反应该反应(fnyng)用于伯、仲、叔胺的分离与鉴定。用于伯、仲、叔胺的分离与鉴定。第70页/共122页第七十一页，共123页。72伯胺 + 苯磺酰氯 沉淀 沉淀溶解NaOHH+仲胺 + 苯磺酰氯 沉淀 （既不溶于酸又不溶于碱）叔胺 + 苯磺酰氯 油状的叔胺 + 苯磺酸盐的水溶液H+NaOH油状的叔胺溶解反应反应(fnyng)现象：现象：第71页/共122页第七十二页，共123页。73SO2ClRNH2 +SO2NHRNaOHH+SO2NR Na+H2OSO2ClR2NH +SO2NR2NaOHNaOHH2O

53、SO2ClR3N +SO2O-Na+ + NaClNaOHR3N +H+R3+NH兴斯堡反应兴斯堡反应(fnyng)的反应的反应(fnyng)式如下：式如下：伯胺伯胺仲胺仲胺叔胺叔胺第72页/共122页第七十三页，共123页。74利用利用(lyng)兴斯堡反应分离伯、仲、叔胺的混合兴斯堡反应分离伯、仲、叔胺的混合物：物：C2H5NH2(C2H5)2NH(C2H5)3NC6H5SO2ClNaOHC6H5SO2NC2H5NaC6H5SO2N(C2H5)2(C2H5)3N蒸馏蒸出物残留物(C2H5)3NC6H5SO2NC2H5NaC6H5SO2N(C2H5)2抽滤滤液滤饼C6H5SO2NC2H5Na

54、C6H5SO2N(C2H5)21. H3 O2. OH1. H3 O2. OH(C2H5)2NHC2H5NH2第73页/共122页第七十四页，共123页。75四、与亚硝酸的反应四、与亚硝酸的反应(fnyng)1、脂肪、脂肪(zhfng)胺与亚硝酸的反应胺与亚硝酸的反应RNH2NaNO2HCl05CR+ + N2烯+醇 + 氯代烃等R2NHNaNO2HClR2N-N=ON-亚硝基胺黄色油状物或固体R3N + HNO2 R3+NHNO2-叔胺亚硝酸盐伯胺放出氮气，仲胺生成伯胺放出氮气，仲胺生成(shn chn)黄色油状黄色油状物或固体，叔胺则成盐无特殊现象。据反应现象可物或固体，叔胺则成盐无特殊现

55、象。据反应现象可用于区别三种不同的胺。用于区别三种不同的胺。注意：注意： N-亚硝基胺有强烈的致癌作用。亚硝基胺有强烈的致癌作用。第74页/共122页第七十五页，共123页。76HON=O + H+ H2O+N=O N+=O + H2ORNH2 + N+=ORNHN=OH质子转移RNHN =OHRN H质子转移RN RN R+ + N2伯胺与亚硝酸反应伯胺与亚硝酸反应(fnyng)的历程：的历程：碳正离子生成后，可以失去碳正离子生成后，可以失去-H转化成烯烃转化成烯烃(xtng)，也，也与富电子试剂结合生成醇、卤代烃等。例如：与富电子试剂结合生成醇、卤代烃等。例如：第75页/共122页第七十六

56、页，共123页。77CH3CH2CH2CH2NH2NaNO2-HClCH3CH2CH2CH2+ + N2CH3CH2CH2CH2+CH3CH2 +CHCH3重排失去或与溶液中的Cl-, H2O 结合 CH3CH2CH=CH2CH3CH=CHCH3 +CH3CH2CH2CH2-ClCH3CH2CHCH3 +CH3CH2CH2CH2-OHClCH3CH2CHCH3Cl对于脂肪族伯胺与亚硝酸反应生成的产物对于脂肪族伯胺与亚硝酸反应生成的产物(chnw)我们不我们不感兴趣，但根据在反应中定量放出的氮气，可以用来鉴别感兴趣，但根据在反应中定量放出的氮气，可以用来鉴别伯胺和测定分子中的氨基氮。伯胺和测定分

57、子中的氨基氮。第76页/共122页第七十七页，共123页。782、芳胺与亚硝酸的反应、芳胺与亚硝酸的反应(fnyng)NaNO2-HClNH2N N Cl05CNHCH3NaNO2-HCl010CNCH3NON(CH3)2N(CH3)2NONaNO2-HCl绿色绿色(l s)鳞片状结晶鳞片状结晶对亚硝基对亚硝基-N, N-二甲基苯胺二甲基苯胺N甲基甲基N亚硝基苯胺亚硝基苯胺(bn n)棕色油状物棕色油状物氯化重氮苯氯化重氮苯第77页/共122页第七十八页，共123页。79五、叔胺的氧化五、叔胺的氧化(ynghu)与与Cope消除消除胺盐很稳定，但胺容易氧化，特别是芳胺。大多数胺盐很稳定，但胺容

58、易氧化，特别是芳胺。大多数氧化剂将胺氧化成焦油氧化剂将胺氧化成焦油(jioyu)状物，但过氧化氢及状物，但过氧化氢及过酸能过酸能将叔胺氧化为氧化叔胺。将叔胺氧化为氧化叔胺。H2O2 或RCO3HR3NO （R3NO-）R3NN(CH3)2H2O2N(CH3)2O第78页/共122页第七十九页，共123页。80当氧化叔胺当氧化叔胺碳上有氢时，加热到碳上有氢时，加热到150-200热分热分 解，生成烯和解，生成烯和N, N-二烃基羟胺的反应二烃基羟胺的反应(fnyng)叫叫Cope消除消除-O-N+-CH3CH3CH2CHCH3CH3CH3CH=CHCH3 + CH3CH2CH=CH2 + (CH

59、3)2N-OH150CE型型 21% 67%Z型型 12%反应特点反应特点(tdin)：1、主要得到霍夫曼取向的烯烃、主要得到霍夫曼取向的烯烃第79页/共122页第八十页，共123页。81HR2N-O+HO-R2N+150200 + R2N OH2、消除、消除(xioch)是通过五元环状过渡态所进行的顺式消除是通过五元环状过渡态所进行的顺式消除(xioch)。五元五元(w yun)环状环状过渡态过渡态第80页/共122页第八十一页，共123页。82CH3CH3N(CH3)2DH1. CH3I2. AgOH1. H2O22. 160CCH3CH3DCH3CH3H季铵碱的消除季铵碱的消除(xioc

60、h)反式反式进行进行氧化氧化(ynghu)叔胺的消除顺式进行叔胺的消除顺式进行第81页/共122页第八十二页，共123页。83六、芳胺环上的反应六、芳胺环上的反应(fnyng)氨基是强的给电子氨基是强的给电子(dinz)基团，它的存在使芳胺苯环上基团，它的存在使芳胺苯环上的的亲电取代反应极易进行。亲电取代反应极易进行。NH2Br2 H2ONH2BrBrBr白NH2NH2COOHBrBrCOOHBr2CH3COOH1、卤代、卤代第82页/共122页第八十三页，共123页。84若要得到一溴代产物若要得到一溴代产物(chnw)，须先将氨基乙酰，须先将氨基乙酰化以降低氨基的活性：化以降低氨基的活性：N