含氮含磷有机化合物

1、第1页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.1 硝基化合物11.1.1 硝基化合物的分类、结构和命名1、分类 脂肪族硝基化合物、芳香族硝基化合物； 单硝基化合物、多硝基化合物； 伯、仲、叔硝基化合物。NO2 O2N烃分子中氢原子被硝基取代后所形成的化合物称为硝基化合物。第2页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2、硝基化合物的结构 ORN ON 1s22s22p3sp2杂化轨道2s2p2p杂化43体系第3页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四3、硝基化合物的命名硝基苯COOH对硝基苯甲酸NO2 O2N1,3,5-三硝基苯与卤代烃相似第4

2、页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.1.2 硝基化合物的性质物理性质：沸点较高，多为油状液体或淡黄色固体，密度比水大，难溶于水，有毒。多硝基化合物具香味且有爆炸性。化学性质：1、还原反应第5页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四第6页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2、脂肪族硝基化合物的酸性类似酮-烯醇互变类似醇醛缩合反应。第7页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四3、硝基对苯环上其他取代基的影响1）苯环上的亲电取代反应2）苯环上的亲核取代反应3）苯环上酚羟基、羧基的酸性第8页，共54页，2022年，5月20日

3、，3点58分，星期四简单手性胺易发生对映体的互相转变。11.2 胺11.2.1 胺的结构孤电子对使胺具有亲核性、碱性。第9页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.2.2 胺的分类氨基：-NH2 ； 亚氨基：-NH-一元胺二元胺三元胺多元胺季铵化合物：氮原子上连有四个烃基的衍生物。第10页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.2.3 胺的命名简单胺的命名是在烃基名称后加胺字，称为某胺。复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。 N-苯基苯甲胺第11页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四

4、较复杂胺 烃或其它官能团为母体，氨基作取代基。 3-(N-乙氨基)庚烷 3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷 4-亚氨基-2-戊酮 对氨基苯甲酸乙酯第12页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四 季铵化合物将负离子和取代基的名称放在“铵”字前 氢氧化(2-羟乙基)三甲铵(俗名胆碱) 碘化四异丙铵第13页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.2.4 胺的性质10 胺、20胺能形成分子间氢键。故沸点比分子量相近的烷烃高，但比相应的醇低。(N-HN)弱于(O-HO)。物理性质第14页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四胺的化学性质1、碱性及成盐反应

5、胺和氨相似，具有碱性，能与大多数酸作用成盐。胺的碱性较弱，其盐与氢氧化钠溶液作用时，释放出游离胺。第15页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四碱性大小： 脂肪胺 氨 芳香胺 pKb 8.40 脂肪胺在水溶液中碱性为： (CH3)2NH CH3NH2 (CH3)3N NH3原因：烷基越多，供电子效应越大， (CH3)3N由于空间效应的影响，阻碍了与质子结合的能力，故碱性次序如上。第16页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四 pKb=8.0 pKb=14.3 第17页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2、胺的烷基化反应 胺作为亲核试剂与卤代烃

6、发生取代反应，生成仲胺、叔胺和季铵盐，此反应可用于工业上生产胺类，但往往得到的是混合物。3、胺的酰基化反应酰基取代胺氮原子上氢的反应（酰化）第18页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四苯磺酰氯可以区别伯胺、仲胺和叔胺：该反应称为Hinsberg反应，利用这一反应可以鉴别或分离伯、仲、叔胺。第19页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四4、与亚硝酸反应 -用于氨基的定量测定OH+N2 +H2O5（1）伯胺（2）仲胺-产物为黄色油状液体或固体，与稀酸共热得到原来的胺。致癌剂第20页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四（3）叔胺-形成不稳定的盐，多

7、有颜色。对亚硝基-N,N-二甲基苯胺(CH3CH2)3N+ HNO2 (CH3CH2)3NH+NO2-三乙胺亚硝酸盐伯、仲、叔胺与亚硝酸反应的现象与产物各不相同，所以用来鉴别三种胺。第21页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四5、胺的氧化反应胺容易氧化，用不同的氧化剂可以得到不同的氧化产物。6、苯环上的取代反应1）卤代反应 苯胺很容易发生卤代反应，但难控制在一元阶段。第22页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2）硝化芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化，必须先把氨基保护起来（乙酰化或成盐），然后再进行硝化第23页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四

8、3）磺化反应 对氨基苯磺酸形成内盐第24页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四7、季铵盐和季铵碱的生成叔胺和卤代烷作用可以生成季铵盐：R3N + RX R4N+X-季铵盐的醇溶液和氧化银作用可以生成季铵碱，具有强碱性。R4N+X- + Ag2O R4N+OH- + AgX季铵盐和季铵碱对热不稳定，受热易分解生成叔胺。第25页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.2.5 重要的胺1、乙二胺（H2NCH2CH2NH2）最简单的脂肪族二胺，与氯乙酸反应生成乙二胺四乙酸（EDTA）HOOCCH2 CH2COOH NCH2CH2NHOOCCH2 CH2COOH第2

9、6页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2、苯胺苯胺商品名阿尼林油，无色油状液体，有毒。难溶于水，久置空气中易氧化变色。是合成药物、染料等的中间体或原料。如农业除草剂苯胺灵（IPC）和氯苯胺灵（ClPC）就是由苯胺及其衍生物合成的。3、胆胺、胆碱和乙酰胆碱胆胺是一种羟基碱（H2NCH2CH2OH），化学名为乙醇胺或氨基乙醇，为脑磷脂的组成成分。第27页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四胆碱是一种羟基胺的季铵盐 HOCH2CH2N+（CH3）3OH-，是卵磷脂的组成成分。胆碱能调节肝中的脂肪代谢，有防治脂肪肝的作用。 氢氧化(2-羟乙基) 三甲铵(俗名胆碱)

10、第28页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四胆碱的盐酸盐 （氯化胆碱）一种治疗脂肪肝和肝硬化的药物。胆碱在生物体内的乙酰酶的作用下发生酯化反应生成乙酰胆碱 是生物体内传导神经冲动的重要物质。 OCCH3OH第29页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四4、对氨基水杨酸5、麻黄素在临床上主治支气管哮喘及鼻粘膜肿胀等。其有效成分是左旋麻黄素。第30页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.2.6 重氮化合物和偶氮化合物1、重氮化合物和偶氮化合物的结构重氮化合物是指重氮基（-N=N-或NN-）一端与芳香烃基连接、另一端与其它非碳原子或原子团连接的

11、化合物。1）重氮化合物第31页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四重氮盐具有盐的典型性质，绝大多数重氮盐易溶于水而不溶于有机溶剂。芳香族重氮盐所以稳定，是因为其重氮盐正离子中的CNN键呈线型结构， 轨道与芳环的 轨道构成共轭体系的结果。当苯环上连有强吸电子时，重氮正离子的稳定性将。第32页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四 当N=N原子团只有一个氮原子与烃基直接相连，这类化合物称为重氮化合物，其中重氮盐尤为重要。如：硫酸重氮苯第33页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四偶氮化合物是指重氮基的两端直接与两个烃基相连的化合物。2）偶氮化合物第

12、34页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2、重氮盐的性质及应用重氮盐是一类非常活泼的化合物，可发生多种反应，生成多种化合物，在有机合成上非常有用，归纳起来，主要反应为两类： 第35页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四（1）放出氮的反应重氮基被取代的反应A.被氢原子取代例如： 的合成 第36页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四第37页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四 B.被羟基取代（水解反应） 当重氮盐和酸液共热时发生水解生成酚并放出氮气。 重氮盐水解成酚时只能用硫酸盐，不用盐酸盐，因盐酸盐水解易发生副反应。第38

13、页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四例如： 的合成靶分子（目标产物）第39页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四C.被卤原子取代第40页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四D.被氰基取代第41页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四（2）保留氮的反应还原反应和偶联反应 A.还原反应（重氮基被还原成肼）苯肼第42页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四B.偶联反应（重氮盐与酚或芳香胺的反应）1）与酚的偶联 （pH=8-10）2）与芳胺偶联 （pH=5-7）偶氮化合物，多有颜色，可作指示剂或染料。第43页，共5

14、4页，2022年，5月20日，3点58分，星期四磷原子的成键特征1、由于价电子层构型类似，所以磷原子可以形成与氮相类似的共价键化合物。 2、由于3P轨道比2P轨道比较扩散，它与碳原子的2P轨道的相互重叠不如2P轨道之间那样有效，所以磷原子难以和碳原子形成稳定的P键。 11.3 有机含磷化合物3、磷原子常取sp3杂化态，与胺类似具有四面体构型。 第44页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四叔胺 叔膦 季铵盐 季鏻盐第45页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四1、分类三价磷化合物： 伯膦 仲膦 叔膦 亚磷酸 烃基亚膦酸 二烃基次亚膦酸 11.3.1 有机含磷化合

15、物的分类和名称注意磷、膦、鏻的含义和区别！第46页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四五价磷化合物： 磷酸 膦酸 次膦酸磷酸酯 膦酸酯 次膦酸酯RR第47页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四2、命名 1）膦、亚膦酸和膦酸的命名，在其相应的类名前加上烃基的名称。2）凡属含氧的酯基，都用前缀O烃基表示 。 3）含PX或PN键的化合物可看作含氧酸的-OH基被-X、- NH2取代后所形成的酰卤或酰胺。如： O,O-二乙基苯膦酸酯 苯基亚膦酰氯 苯膦酰胺 第48页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四11.3.2 有机含磷化合物的结构和性质1、结构2

16、、性质1）氧化反应2）亲核取代反应第49页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四1、磷酸和磷酸类化合物2）乐果 OCH3OPOCH=CCl2 CH3OO，O-二甲基-O-（2，2-二氯乙烯基）磷酸酯 S OCH3OPSCH2CNHCH3 CH3OO，O-二甲基-S-（N-甲基氨甲酰甲基）二硫代磷酸酯11.3.3 有机磷化农药1）敌敌畏第50页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四3）久效磷4）杀螟松 O CH3 OCH3OPOC=CHCNHCH3 CH3OO,O-二甲基-O-（1-甲基-2-甲胺基甲酰乙烯基）磷酸酯 SCH3OPO CH3OCH3NO2O,O-二甲基-O-（3-甲基-4-硝基苯基）硫代磷酸酯第51页，共54页，2022年，5月20日，3点58分，星期四5）甲胺磷CH3O O PNH2