简化第五章含氮有机化合物

简化第五章含氮有机化合物第一页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

根据碳架分类：脂肪族硝基化合物

脂环族硝基化合物

芳香族硝基化合物

R-NO2

，Ar-NO2

官能团：-NO2

第一节硝基化合物一、硝基化合物的分类与命名第二页，共四十二页，编辑于2023年，星期一根据硝基相连的碳分类：伯硝基化合物仲硝基化合物

叔硝基化合物

根据硝基数目分类：一硝基化合物多硝基化合物第三页，共四十二页，编辑于2023年，星期一N-O键平均化，两氧原子等同

硝基苯的结构二、硝基化合物的结构硝基的电子效应强吸电子基团（吸电子诱导、吸电子共轭）硝基是一个强的极性基团和吸电子基团第四页，共四十二页，编辑于2023年，星期一相对分子质量沸点/oC757572727411517807657相对分子质量沸点/oC123120136122211202199.6195

硝基是强极性基团，其沸点比同相对分子质量的亚硝酸酯高得多,比醛、酮、酯等高。三、硝基化合物的物理性质第五页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

相对密度>1，不溶于水，溶于有机溶剂，溶于浓H2SO4中。

芳香硝基化合物有毒，能透过皮肤而被吸收，能和血液中的血红素作用，使血红蛋白变性而引起中毒。

多硝基化合物受热时易分解而发生爆炸，如四硝基甲烷、2，4，6-三硝基甲苯（TNT）、2，4，6-三硝基苯酚（苦味酸）等。芳香硝基化合物多为黄色固体第六页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

1、还原反应在酸性介质中还原成胺

不同的条件下，还原产物不同Fe、Zn、Sn/HCl,工业上被催化加氢代替。

四、硝基化合物的化学性质第七页，共四十二页，编辑于2023年，星期一非法制毒中，可用硝基化合物还原来制造安非他明第八页，共四十二页，编辑于2023年，星期一2、α-H缩合反应

与酯缩合（加成-消除反应）

与酮缩合（亲核加成）第九页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

此反应在非法制毒中，可用于制造安非他明。如硝基乙烷与苯甲醛发生缩合反应，其产物脱水后加氢还原得到安非他明。第十页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

第二节胺氨分子中的氢原子被烃基取代后的衍生物，称为胺。一、胺的分类与命名

胺根据在氮上的取代基的数目，可分为一级(伯)，二级(仲)，三级(叔)胺和四级(季)铵盐

伯胺仲胺叔胺季铵盐

R-NH2R1R2NH

R1R2R3N

R1R2R3R4N+X-溴化四乙基铵氯化三甲苄基铵第十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

简单的胺类化合物的系统名称不如普通命名使用普遍。简单的胺类化合物的普通命名是在烃基后加胺字。如

乙胺乙二胺对甲苯胺二苯胺对苯二胺第十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期一二甲胺三甲胺甲乙胺N-甲基苯胺N，N-二甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺第十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期一比较复杂的胺按系统命名法，把氨基看成取代基，以烃或其它官能团为母体。2-甲基-4-氨基戊烷2-甲基-4-（二乙氨基）戊烷对氨基苯甲酸第十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

注意1、伯、仲、叔胺和伯、仲、叔醇的涵义是不同的。如(CH3)3C-OH（叔丁醇）叔醇

(CH3)3C-NH2（叔丁胺）伯胺2、“氨”、“胺”及“铵”字的用法，表示基时，如氨基、亚氨基等用“氨”字，表示NH3的烃基衍生物用“胺”，而季铵类化合物则用“铵”。第十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期一二、胺的物理性质低级胺为气体或易挥发性液体；高级胺为固体；芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体；胺具有特殊的气味；胺能与水形成氢键；一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键；第十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

1.沸点分子间氢键

N-H···N氢键比O-H···O氢键弱

化合物CH3CH3CH3NH2CH3OH相对分子质量303132沸点/0C-88-764相对分子质量相近的几类化合物的沸点比较第十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期一化合物n-C5H11NH2n-C6H14n-C5H11OHn-C3H7COOH(CH3CH2)2NH相对分子质量8786888873沸点/oC1046913816656.3化合物n-C5H12n-C4H9OHCH3CH2COOH(C2H5)3N(C2H5)3CH相对分子质量727474101100沸点/oC3611814189.393.3第十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期一2.溶解度3.气味

低级胺溶于水鱼腥味腐肉（味）胺尸胺第十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期一4.毒性空气中最高允许值/mg·m-358.8

可致癌物

1815空气中最高允许值/mg·m-3致癌物致癌物第二十页，共四十二页，编辑于2023年，星期一三、结构

N为sp3杂化第二十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期一第二十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

苯胺苯胺分子模型p-π

共轭第二十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期一（3）影响碱性强弱的因素：

电子效应：3o胺>2o胺>1o胺

空间效应：1o胺>2o胺>3o胺 溶剂化效应：NH3>1o胺>2o胺>3o胺1、胺的碱性和成盐反应（1）产生碱性的原因：N上的孤对电子（2）判别碱性的方法：碱的pKb；其共轭酸pKa；形成铵正离子的稳定性。四、胺的化学性质第二十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期一综合上述各种因素，在水溶液中，胺的碱性强弱次序为：

脂肪胺（2°>1°>3°）>氨>芳香胺在氯苯中，脂肪胺的碱性强弱次序为：

3°>2°>1°

溶剂化效应是给电子的，N上的H越多，溶剂化效应越大，形成的铵正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂化效应是不同的。+第二十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期一胺的成盐反应所有的铵盐都具有一定的熔点或分解点。胺有碱性，遇酸能形成盐。CH3COO-+NH3RRNH2+CH3COOH成盐反应的应用不溶于水溶于水不溶于水溶于水1.用于分离提纯2.用于鉴定+-第二十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

2、氮上的烃基化反应

胺是一种亲核试剂，可以与卤代烷发生亲核取代反应，在胺的N原子上引入烃基，故称烃基化反应。第二十七页，共四十二页，编辑于2023年，星期一3、氮上的酰基化反应

（1）同酰基化试剂反应，生成酰胺

叔胺无此反应，可以用来鉴别、分离伯、仲胺与叔胺；产物易水解，在有机合成中又可用于保护氨基。

第二十八页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

（2）与磺酰化试剂反应，生成相应的磺酰胺（兴斯堡反应）鉴定、分离伯、仲、叔胺

第二十九页，共四十二页，编辑于2023年，星期一4、胺与亚硝酸的反应（1）脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应3o胺分类1o胺2o胺脂肪胺与亚硝酸的反应芳香胺与亚硝酸的反应RNH2NaNO2,HCl[R-NN]Cl--N2R+醇、烯、卤代烃等的混合物ArNH2NaNO2,HCl0-5oC0-5oC[Ar-NN]Cl-++发生取代反应制备ArX,ArCN,ArOH,ArSH,ArH,Ar-ArR2NHNaNO2,HCl[R2N-N=O]SnCl2,HClR2NH与脂肪胺类似N-亚硝基二级胺黄色油状物或固体R3N+HNO2[R3NH]+NO2-OH-1o胺放出气体。2o胺出现黄色油状物。3o胺发生成盐反应，无特殊现象。1o胺放出气体。2o胺出现黄色油状物。3o胺出现绿色晶体。第三十页，共四十二页，编辑于2023年，星期一N-二甲基亚硝胺英文名称N-Nitrosodimethylamine2013年4月震惊全国的复旦大学投毒案。

2013年4月，导致复旦大学研究生黄洋中毒的物质为N-二甲基亚硝胺。该物质毒性强，常用于医药及食品分析研究，可在实验动物中人为制造肝损伤的模型。较小剂量的长期暴露也可能增加肝癌风险。普通医院并无库存，一般由课题组购买。黄洋因喝饮水机里的被投放N-二甲基亚硝胺的水，经抢救无效，于2013年4月16日15:23在附属中山医院去世。第三十一页，共四十二页，编辑于2023年，星期一第三十二页，共四十二页，编辑于2023年，星期一

第三节腈

腈(nitrile)可以看作是氢氰酸（H－CN）分子中的氢原子被烃基取代后而生成的化合物。通式是RCN（或ArCN）。一、腈的命名腈的命名常按照腈分子中所含碳原子数目而称为某腈，需注意的是要把CN中的碳原子计算在内，并从此碳原子开始编号。第三十三页，共四十二页，编辑于2023年，星期一3-甲基戊腈2-氰基丁酸己二腈-甲基戊腈-氰基丁酸己二腈

乙腈丙腈苯基乙腈（苄腈）第三十四页，共四十二页，编辑于2023年，星期一二、腈的物理性质低级腈为无色液体，高级腈为固体。乙腈可以与水混溶，而且可以溶解许多无机盐类。它也可以溶于一般的有机溶剂，如乙醚、氯仿、苯等，所以乙腈是个很好的有机溶剂。三、腈的化学性质1、水解（hydrolysis）反应2、与格氏试剂反应PCP的合成第三十五页，共四十二页，编辑于2023年，星期一3、还原反应第三十六页，共四十二页，编辑于2023年，星期一第四节重氮和偶氮化合物

重氮（diazonim）和偶氮（azo）化合物都含有－N2－原子团。在重氮化合物中－N2－基只有一端和碳原子相连，而在偶氮化合物中-N2-两端都与碳原子相连。

一、重氮和偶氮化合物的命名

氯化重氮苯