第八章胺和酰胺

第八章胺和酰胺第1页，共36页。

NH3(氨)分子中的氢原子被R－或Ar－取代后的衍生物叫做胺.胺类广泛存在于生物界,许多生物碱具有生理或药理作用.宁德职业技术学院第2页，共36页。一.胺的分类和命名1.胺的分类(1)根据分子中与氮原子连接的烃基数来分

胺与醇的分级依据不同.胺的分级着眼于氮原子上烃基的数目；醇的分级立足于羟基所连的碳原子的级别

．宁德职业技术学院第3页，共36页。(2)根据氨基所连的烃基种类来分(3)根据氨基的数目来分宁德职业技术学院第4页，共36页。(4)季铵碱和季铵盐

相当于氢氧化铵NH4OH和卤化铵NH4X的四个氢全被烃基取代所成的化合物叫做季铵碱和季铵盐.

氨、胺和铵的区别氨是NH3(氨分子去掉一个氢原子,剩余部分叫做氨基－NH2;

去掉二个氢原子叫亚氨基=NH);氨分子中氢原子被烃基取代生成的有机物叫做胺.季铵类的名称用铵，表示它与NH4+的关系.宁德职业技术学院第5页，共36页。2.胺的命名(1)简单的胺

简单的胺,命名时在“胺”字之前加上烃基的名称.仲胺和叔胺,当烃基相同时,在烃基名称之前加词头“二”或“三”.宁德职业技术学院第6页，共36页。

仲胺或叔胺分子中烃基不同时，命名时选最复杂的烃基作为母体伯胺，小烃基作为取代基，并在前面冠以“N”，突出它是连在氮原子上.宁德职业技术学院第7页，共36页。(2)结构较复杂的胺

结构较复杂的胺,则把氨基作为取代基,以烃为母体,按系统命名法命名.宁德职业技术学院第8页，共36页。(3)季铵盐和季铵碱

季铵盐和季铵碱，若4个烃基相同时，其命名与卤化铵和氢氧化铵的命名相似，称为卤化四某铵和氢氧化四某铵；若烃基不同时，烃基名称由小到大依次排列.宁德职业技术学院第9页，共36页。二.胺的结构和性质(一)胺的结构

氨和胺分子具有四面体棱锥形结构,N原子是不等性的sp3

杂化,四个杂化轨道中的三个用于成键，另一个杂化轨道中含有孤对电子.宁德职业技术学院第10页，共36页。(二)物理性质1.状态

低级脂肪胺，如甲胺、二甲胺和三甲胺等，在常温下是气体，丙胺以上是液体，十二胺以上为固体.芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体，并有毒性.2.沸点

同分异构体的伯、仲、叔胺，其沸点依次降低.这是因伯、仲胺分子之间可形成氢键，叔胺则不能.例如丙胺、甲乙胺和三甲胺的沸点分别为48.7℃、36.5℃和2.5℃.3.水溶性

低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性.因为它们都能与水形成氢键.随着分子量的增加，其水溶性迅速减小.宁德职业技术学院第11页，共36页。(三)化学性质1.碱性胺分子中氮原子上的孤对电子对，能接受质子,因此胺呈碱性.宁德职业技术学院第12页，共36页。

胺的碱性强弱取决于氮原子上末共用电子对和质子结合的难易,而氮原子接受质子的能力,既与氮原子上电子云密度大小,又与氮原子上所连基团的空间阻碍有关.脂肪族胺的氨基氮原子上所连接的基团是脂肪族烃基.从供电子诱导效应看,氮原子上烃基数目增多,则氮原子上电子云密度增大,碱性增强.因此脂肪族仲胺碱性比伯胺强,它们碱性都比氨强,但从烃基的空间效应看,烃基数目增多,空间阻碍也相应增大,三甲胺中三个甲基的空间效应比供电子作用更显著,所以三甲胺的碱性比甲胺还要弱.(但在气相中三甲胺的碱性最强).宁德职业技术学院第13页，共36页。

芳香胺的碱性比氨弱，而且三苯胺的碱性比二苯胺弱,二苯胺比苯胺弱.这是由于苯环与氮原子发生p-π共轭效应,使氮原子电子云密度降低,同时阻碍氮原子接受质子的空间效应增大,而且这两种作用都随着氮原子上所连接的苯环数目增加而增大.苯胺氮原子的孤对电子对所占杂化轨道的P成分比氨多.因此,苯胺氮原子的孤对电子对所占的轨道与苯环上的P轨道虽不完全平行，但仍可与苯环的π轨道形成一定程度的共轭.H-N-H平面与苯环平面的夹角为39.4°宁德职业技术学院第14页，共36页。

苯胺能与稀盐酸、硫酸等成盐，但不能和乙酸成盐,二苯胺只能与浓的盐酸、硫酸成盐，但形成的盐遇水立即水解,三苯胺则接近中性，不能和浓盐酸等成盐.

芳脂胺的碱性，由于氨基氮原子上孤对电子对不能和苯环发生P-π共轭,所以碱性一般比苯胺强些.如苄胺的碱性强于苯胺.宁德职业技术学院第15页，共36页。

胺类是弱碱,其碱性比氢氧化钠弱得多.它可与强酸形成可溶于水的盐,遇强碱可再被游离出来.利用这些性质,可将胺类从水不溶性化合物中分离出来.例如分离癸烷和癸胺;利用胺盐的水溶性,可将某些水不溶性的胺类药物如局部麻醉药普鲁卡因配制成水溶性的盐酸盐等,做成针剂.宁德职业技术学院第16页，共36页。2.烷基化反应

胺与卤代烷作用,胺作为亲核试剂,氮原子上的氢被烷基取代的反应,称为胺的烷基化反应.

特点:①产物是混合物给分离提纯带来了困难.②卤代烃一般用伯卤代烃.③使用过量的氨,则主要制得伯胺,使用过量的卤代烃，则主要得到叔胺和季铵盐.宁德职业技术学院第17页，共36页。3.酰基化反应

在氨或胺分子中引入酰基的反应,称为氨或胺的酰基化反应.伯胺、仲胺能被酰化,生成N-烷基酰胺.叔胺的氮原子上没有氢,不能被酰化.酰卤、酸酐等为酰基化试剂.酰胺为晶体，可测其熔点,并与有关数据比较,来进行鉴别.酰胺水解又生成原来的胺,可用于分离和提纯伯、仲胺与叔胺．宁德职业技术学院第18页，共36页。４.与亚硝酸的反应不同的胺与亚硝酸反应的产物不同.

(1)伯胺

脂肪族伯胺与亚硝酸反应，在低温下就能生成醇和烯烃等的混合物,并定量放出氮气.可利用此反应定量放出的氮气,对脂肪伯胺进行定量分析.

芳香伯胺在过量强酸溶液中与亚硝酸反应，在高于5℃时,反应生成酚和氮气.宁德职业技术学院第19页，共36页。伯胺与HNO2的反应的机理宁德职业技术学院第20页，共36页。(2)仲胺

脂肪族或芳香族仲胺，都可与亚硝酸作用生成不溶于水的黄色油状物或黄色固体N－亚硝基仲胺.

N－亚硝基仲胺和酸共热,又可分解成原来的仲胺.利用这个性质可分离或提纯仲胺.

N－亚硝基胺可引起癌变,腌肉或腌菜中所产生的亚硝酸钠在胃酸的作用下,可生成亚硝酸,然后再与肌体内具有仲胺结构的化合物作用产生N－亚硝基胺.宁德职业技术学院第21页，共36页。(3)叔胺

脂肪族叔胺由于氮原子上没有氢原子,只能与亚硝酸作用,生成不稳定的水溶性亚硝酸盐(无名显现象).此盐用碱处理后,又重新得到游离的脂肪族叔胺.

芳香族叔胺与亚硝酸作用,不生成盐,而是在芳环上引入亚硝基,生成有色的对亚硝基芳叔胺.如对位被其它基团占据，则亚硝基在邻位上取代.宁德职业技术学院第22页，共36页。

由于伯、仲和叔胺与亚硝酸反应的产物与现象各不相同,所以,可通过与亚硝酸的反应来区别三种胺.1.

≥0℃时，有N2↑为脂肪伯胺.2.

有黄色油状物或固体，则为脂肪和芳香仲胺.3.

无可见的反应现象为脂肪叔胺.4.

≤5℃时无N2↑,而＞5℃有N2↑,则为芳香伯胺.5.

有绿色叶片状固体为芳香叔胺.规律宁德职业技术学院第23页，共36页。三.重要的胺1.乙二胺

乙二胺是最简单的脂肪族二胺,它是无色液体,能溶于水和醇,是一种重要的试剂和化工原料.乙二胺与氯乙酸反应生成乙二胺四乙酸(EDTA),在分析化学上用于配位滴定,它还是制造农药、医药等的原料.宁德职业技术学院第24页，共36页。

2.苯胺

苯胺在常温下是无色油状液体,微溶于水,易溶于有机溶剂,可随水蒸气挥发.苯胺有毒,是制染料的重要原料.

3.胆胺和胆碱

胆胺是一种羟基胺,又名称乙醇胺,是脑磷脂的组成部分.胆碱是一种羟基胺的季铵碱,是卵磷脂的组成成分,能调节肝中的脂肪代谢,有防治脂肪肝的作用.乙酰胆碱是人体神经刺激传导中的重要物质.宁德职业技术学院第25页，共36页。

4.甲基苯丙胺(冰毒)

珍惜生命远离毒品——冰毒是一种含氮有机化合物,其学名为甲基苯丙胺.从外观看它是晶莹透明的结晶体,很象冰块，所以又称为冰毒.冰毒易溶于水，其药物依赖性也就是成瘾性很强.宁德职业技术学院第26页，共36页。

冰毒的危害：服用冰毒后，会有激动、焦虑不安、神经活动增加、阵颤、抽搐、肌肉反复强烈收缩、头颈左右摇摆不止等中枢神经系统高度兴奋的症状；短时间内会出现警觉性增高、自我感觉意识特别清晰、疲劳消失、精神饱满、注意力集中等虚假现象，但药效过后便开始出现精神反应迟缓、疲劳、乏力、头痛、头昏、心悸气急及全身难受不适等状况,并可能导致焦躁激动、心境恶劣，甚至会出现胡言乱语等症状；出现肠胃功能障碍如口干、口中有金属味道、厌食、恶心、呕吐、腹泻、腹部绞痛等症状；会使血压升高，但却不增加脑部供血，因此反复使用后就会出现心悸、心率异常以及脑中风等严重的反应；还会出现如幻听、幻视和幻触等种种妄想症状.宁德职业技术学院第27页，共36页。

“摇头丸”是冰毒的衍生物，名为3,4－亚甲二氧基甲基苯丙胺英文缩写为MDMA，属中枢神经兴奋剂.我国从1990年起，摇头丸开始在舞厅流行,通常以60~120毫克的药丸或胶囊形式服用.服用后会使人有快乐的感觉，出现幻觉，进而使人多话而不知停止,头颈左右摇摆不止等中枢神经系统高度兴奋的症状.“摇头丸”对健康的损害是相当严重而且无法预期的,服用摇头丸会诱发突发性的恶性高血压、自发性脑出血或脑血管阻塞、胸痛、肝炎及肝衰竭等疾病的发生，导致严重的后果,并可能诱发潜在的精神疾病.宁德职业技术学院第28页，共36页。

第二节酰胺

一.酰胺的结构和命名

酰胺可看作羧酸分子中羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物,也可看作氨或胺分子中的氢原子被酰基取代后的化合物.

酰胺的命名是根据酰基和氨(或胺)基的名称而称为“某酰某胺”,并在酰胺名称前指明氮上所连的烃基.宁德职业技术学院第29页，共36页。宁德职业技术学院第30页，共36页。二.酰胺的性质(一)酸碱性

在酰胺分子中,由于氮原子的孤对电子对与碳氧双键形成p-π共轭,使氮原子电子云密度降低,接受质子的能力减弱,碱性减弱.同时,氮氢键极性明显增强，氢可解离成质子而显酸性.因此,酰胺显示微弱的酸性和碱性.但一般来说,酰胺是中性或接近中性的化合物.宁德职业技术学院第31页，共36页。(二)水解反应

酰胺的酸或碱催化水解反应的产物不同，酸催化水解产物是羧酸和铵盐;碱催化水解产物是羧酸盐和氨或胺.宁德职业技术学院第32页，共36页。(三)霍夫曼降解反应

在氢氧化钠水溶液中，伯酰胺与卤素作用，酰胺分子失去羰基，生成比原酰胺少一个碳原子的伯胺，此反应称霍夫曼降解反应.

三.碳酸的酰胺

碳酸分子有两个羟基,可形成两种酰胺:碳酰胺(常称氨基甲酸)和碳酰二胺(常称尿素).宁德职业技术学院第33页，共36页。(一)氨基甲酸

氨基甲酸很不稳定,能立即分解成CO