含氮有机化合物解析

含氮有机化合物解析第1页/共55页主要的含氮有机物胺甲胺CH3NH2重氮化合物偶氮化合物酰胺生物碱氯化重氮苯对-羟基偶氮苯乙酰胺烟碱(尼古丁)第2页/共55页

含氮有机物中，有的维护人类健康；有的严重危害人类健康；还有的在化工生产中有着重要作用。

例如：

腐胺和尸胺蛋白质腐败产生的有毒物质海洛因和可卡因毒品

胆胺和胆碱脑磷脂和卵磷脂的重要组成部分重氮化合物和偶氮化合物重要的化工产品第3页/共55页第一节胺(amine)

胺可看作是氨(NH3)中H被烃基取代的衍生物。第4页/共55页

（一）分类

1.根据N连接的烃基种类不同：

N直接连在芳香环上的为芳香胺。

一、胺的

分类和命名第5页/共55页

2.根据N连接的烃基数目不同：

RNH2

R2NH

R3N

伯胺、仲胺、叔胺的官能分别为：氨基(-NH2)、亚氨基(-NH-)、次氨基()第6页/共55页伯胺叔醇注意：胺的伯、仲、叔胺的分类与醇的伯、仲、叔醇的分类的差异。第7页/共55页

3.根据-NH2基数目不同：

CH3CH2-

NH2乙胺

H2N-CH2CH2-

NH2

乙二胺第8页/共55页

氨

表示气态氨(NH3)或基团。

-NH2

氨基CH3NH-甲氨基

胺

表示氨的烃基衍生物。

CH3NH2甲胺(CH3)2NH二甲胺

铵

表示胺的盐或季铵类化合物。（二）命名（注意：氨、胺、铵的用法）第9页/共55页

1.简单胺的命名：以胺为母体，把烃基的名称写在“胺”字前面。

烃基名(先小后大)＋胺CH3NH2CH3-NH-CH(CH3)2甲胺甲异丙胺(C2H5)3N三乙胺甲乙丙胺2,4-己二胺第10页/共55页

N-甲基苯胺（芳香仲胺）N,N-二甲基苯胺

（芳香叔胺）

N-甲基-N-乙基苯胺

（芳香叔胺）N（或N,N）＋脂肪烃基名＋芳香胺名2.N上连有脂肪烃基的芳香胺的命名：

以芳香胺为母体，脂肪烃基作为取代基，并在脂肪烃基名称前标上“N”。第11页/共55页

3.复杂胺的命名：以烃为母体，氨基作为取代基。

3-甲氨基己烷

2-甲基-4-氨基戊烷第12页/共55页

4.胺的盐及季铵类化合物的命名：

与无机铵类化合物（NH4X卤化铵、NH4OH氢氧化铵）命名相似。

胺的盐季铵盐

季铵碱

CH3NH3+Cl-或CH3NH2.HCl(CH3)4N+Br-

(CH3)4N+OH-

氯化甲铵甲胺盐酸盐

溴化四甲铵

氢氧化四甲铵第13页/共55页

胺与氨相似，在水中呈碱性。因为N上的孤对电子能结合水中的质子(H+)

。

1.弱碱性

二、胺的化学性质（3条）

（一）碱性与成盐第14页/共55页

胺在水中的碱性强弱主要取决于电子效应、空间效应和溶剂化效应的影响。胺的碱性强弱是这些因素共同影响的结果。碱性强弱顺序:季铵碱>>脂肪胺(仲

>伯、叔

)>NH3>>芳香胺

(伯>仲>叔

)

脂肪胺能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，而芳香胺不能。第15页/共55页

2.成盐

胺是弱碱，只能与强无机酸反应生成盐，但遇到强碱又重新游离析出。第16页/共55页

胺的成盐反应有两个重要用途：

（1）制作针剂：把难溶于水的胺类药物变成可溶于水的盐。

盐酸普鲁卡因（针剂）

普鲁卡因（局部麻醉药）第17页/共55页（2）分离、提纯胺

在实验室里，常利用胺的盐易溶于水而遇强碱又重新游离析出的性质来分离、提纯胺。

第18页/共55页（二）酰化反应

伯胺、仲胺都能与酰卤或酸酐发生酰化反应，胺分子中氮上的氢被酰基取代，生成酰胺。

叔胺氮上没有氢，不能起酰化反应。

第19页/共55页第20页/共55页

生成的酰胺在酸或碱催化下水解，可除去酰基，恢复氨基。因此，在有机合成反应中，常利用酰化反应保护氨基。

胺酰化反应的应用：

1.医药方面

胺酰化后增加药物脂溶性，降低毒性。

2.分离、鉴定胺类

胺酰化生成的酰胺是晶形固体。

3.保护氨基第21页/共55页（三）与亚硝酸的反应（HNO2不稳定）

由于伯、仲、叔胺与亚硝酸反应产物不同，可用于鉴别。

常用NaNO2+HCl(或H2SO4)产生HNO2

。第22页/共55页1.伯胺与HNO2的反应可定量测定-NH2第23页/共55页

芳香伯胺与HNO2在低温下反应，生成芳香族重氮盐——重氮化反应。干燥的重氮盐遇热或撞击容易发生爆炸！氯化重氮苯第24页/共55页

2.仲胺与HNO2的反应

脂肪仲胺、芳香仲胺与HNO2反应，都生成N-亚硝基胺（黄色油状物或黄色固体）。

N-亚硝基胺有强致癌作用!

第25页/共55页

3.叔胺与HNO2的反应

脂肪叔胺的N上没有H，只能与HNO2作用生成不稳定易水解的亚硝酸盐。当对位已有取代基时，则亚硝基导入邻位:

以上表明，脂肪伯、仲、叔胺或芳香伯、仲、叔胺与HNO2反应出现不同现象，可鉴别伯、仲、叔胺。第26页/共55页？？？

用化学方法鉴别下列各组化合物.黄色油状物

盐（溶于水）1第27页/共55页

胺的化学性质（三条）

（一）碱性与成盐（二）与亚硝酸的反应（三）酰化反应第28页/共55页

广泛存在生物体内，最初在胆汁中发现，故叫胆碱。1.是卵磷脂的组成部分，在脑组织和蛋黄中含量较高。2.是季铵碱，碱性与NaOH相似，能促进油脂生成磷脂，防止脂肪在肝脏沉积。3.与乙酸生成乙酰胆碱，是传出神经末梢释放的神经递质。

+-乙酰胆碱三、重要的胺（胆碱和肾上腺素）1.胆碱(氢氧化β-羟乙基三甲基铵/HO-CH2CH2N（CH3）3OH

)第29页/共55页2.肾上腺素：

肾上腺素与去甲肾上腺素是由肾上腺髓质所分泌的激素。1.属儿茶酚胺类。2.主要作用是加强心肌收缩，增加心输出量，收缩血管，升高血压，消除支气管平滑肌痉挛。3.用于心源性、过敏性等休克的纠正、支气管哮喘急性发作等症。第30页/共55页

第二节酰胺

一、酰胺的结构和命名（掌握）二、酰胺的化学性质（掌握）

三、磺胺类药物（熟悉）三第31页/共55页

一、结构和命名

酰胺可看作是氨(NH3)或胺(RNH2、R2NH）上的1个氢原子被酰基取代后的化合物。

通式：第32页/共55页酰胺的命名

1.简单酰胺的命名根据-NH2所连的酰基名称叫某酰胺。

乙酰胺苯甲酰胺第33页/共55页

2.N-取代酰胺的命名

将取代基的名称写在某酰胺之前，并冠以N-或N,N-。

N-甲基乙酰胺N,N-二甲基丙酰胺第34页/共55页p-π共轭体系，

酰胺几乎无碱性,

是近中性化合物。（一）酸碱性

二、酰胺的化学性质（3条）

第35页/共55页（二）水解反应

酰胺在酸、碱或酶的催化作用下，可发生水解反应。巴比妥

苄青霉素第36页/共55页（三）与亚硝酸作用

酰胺与亚硝酸反应生成相应的羧酸，并放出氮气。第37页/共55页结构:

是哺乳动物小便中的主要成分，成人每日从小便中排出的尿素约为25-30g；尿素是农业中重要的肥料，也是医药工业的重要原料，也可用作药物；尿素合成是化学发展史上的里程碑。a.弱碱性b.水解反应c.与亚硝酸反应d.缩二脲反应尿素（脲）第38页/共55页缩二脲的生成（尿素加热到150~160℃时，两分子尿素脱去一分子氨，以酰胺键形式相连而成）

缩二脲为白色固体，难溶于水，但可溶碱性溶液。在缩二脲碱溶液中加入少量硫酸铜溶液，即呈紫红色，称为缩二脲反应。第39页/共55页第三节含氮杂环化合物

(heterocycliccompounds)杂环化合物是由碳原子和至少一个其它原子构成环状骨架结构的一类有机化合物。常见杂原子是O、N、S等。可分为两大类：无芳香性的如环醚、内酯、内酰胺等；有芳香性的（称为芳杂环）第40页/共55页一、芳香杂环化合物的分类与命名1.杂环化合物的分类★按杂原子数目分为一个、两个或多个杂原子的杂环；★按环的形式分为单环和稠环两类，单环又可分为五元杂环和六元杂环。五元单杂环六元单杂环稠环第41页/共55页2、杂环化合物的命名（1）命名较复杂，常采用音译法：

在同音汉字左边+口字。吲哚pyranpyridinepyrimidineindolepurine吡喃吡啶嘧啶嘌呤furanpyrrolethiopheneimidazole呋喃吡咯噻吩thiazole咪唑噻唑第42页/共55页（2）杂环及环上取代基的编号：A、母体杂环的编号：杂原子的编号为“1”。杂原子邻位的碳原子也可依次用α、β、γ…编号。第43页/共55页B、当环上有两个或两个以上相同杂原子，要使杂原子编号最小；含不同杂原子时，按O→S→N的次序编号。从含有氢的杂原子开始编号。第44页/共55页稠杂环化合物★嘌呤为白色固体，熔点216～217℃，易溶于水，水溶液呈中性，能分别与酸或碱生成盐。9H-嘌呤7H-嘌呤★存在互变异构现象衍生物腺嘌呤(adenine)鸟嘌呤(guanine)第45页/共55页腺、鸟嘌呤代谢产物：次黄嘌呤黄嘌呤尿酸

尿酸：白色晶体，难溶于水，弱酸性，可与强碱成盐。尿酸盐在体内含量较高时可引起痛风，而尿酸盐沉积于肾脏则可引起肾结石。第46页/共55页（一）烟碱（尼古丁）

存在于烟叶中，有剧毒。少量对中枢神经有兴奋作用，大量则抑制中枢神经，出现恶心、呕吐,使心肌麻痹以至死亡。1978年美国报告，1支烟含烟碱0.05-2.5mg.其他杂环化合物衍生物第47页/共55页

具有兴奋交感神经、增高血压、扩张气管的作用，用于治疗支气管哮喘，疗效持久。（二）麻黄碱（麻黄素）仲胺第48页/共55页去氧麻黄素

为无味透明晶体，俗称冰毒，对人体的损害甚于海洛因.第49页/共55页

冰毒是严禁的毒品。它对人体的损害更甚于海洛因，吸、食或注射0.2g即可致