有機(jī)化學(xué)(醫(yī)學(xué)專業(yè))第十三章胺和生物堿001

胺分類和命名一物理性質(zhì)二化學(xué)性質(zhì)三重氮鹽和偶氮化合物四第一頁(yè)，共56頁(yè)。脂肪胺RNH2R2NHR3NR4NX

R4NOH--++芳香胺ArNH2

Ar2NHAr3N伯胺仲胺叔胺季銨鹽季銨堿1°

2°

3°

4°

4°氨基亞氨基次氨基氨

胺

銨ānànǎn分類一、胺的分類和命名注意：只有N原子直接與芳環(huán)相連才屬于芳香胺.第二頁(yè)，共56頁(yè)。亞胺可視為醛或酮中氧原子被NR基團(tuán)（R可以是氫或有機(jī)基團(tuán)）所取代得到的產(chǎn)物。(imine)若NR中的R=H，化合物為一級(jí)亞胺；若R=烴基，則化合物為二級(jí)亞胺。若R3=OH，則稱為：肟；若R3=NH2，則稱為：腙。特別要注意的是：第三頁(yè)，共56頁(yè)。亞氨基氨分子中去掉兩個(gè)氫原子后，剩下的二價(jià)基團(tuán)，結(jié)構(gòu)式為：HN＝(或-NH-)。當(dāng)它與烴基相連時(shí)，組成仲胺。(iminogroup)氨基次氨基對(duì)應(yīng)于伯胺（一級(jí)氨）、仲氨（二級(jí)氨）和叔胺（三級(jí)氨）。酰亞胺第四頁(yè)，共56頁(yè)。叔丁醇叔丁基胺(伯胺)(叔醇)(叔鹵代烴)叔丁基氯?伯、仲、叔胺的區(qū)別與伯、仲、叔醇或鹵代烴不同。第五頁(yè)，共56頁(yè)。叔丁胺（一級(jí)胺)

叔丁醇（三級(jí)醇）命名3-氨甲基-2-氨基戊烷2-甲基-3-乙氨基丁烷注意結(jié)構(gòu)復(fù)雜的胺——氨基作取代基第六頁(yè)，共56頁(yè)。簡(jiǎn)單的胺——胺作母體甲乙異丙胺氮原子連有脂肪烴基的芳香胺N-甲基-N-乙基對(duì)甲基苯胺N-甲基苯異丙胺N-甲基-1-苯基-2-丙胺（去氧麻黃素，“冰”毒）第七頁(yè)，共56頁(yè)。氯化苯銨鹽酸苯胺（苯胺鹽酸鹽）胺的鹽季銨鹽和季銨堿氯化銨氯化四乙銨溴化二甲基十二烷基芐(基)銨（新潔爾滅）（消毒防腐劑）Br+-第八頁(yè)，共56頁(yè)。相應(yīng)于氫氧化銨和銨鹽的四烴基取代物,分別稱為季銨堿和季銨鹽(quaternaryammoniumion)。膽堿(季銨堿)季銨鹽如果NH4+中4個(gè)H原子沒(méi)有完全被烴基取代，則不屬于季銨類化合物，而是胺的鹽類。CH3CH2NH3+Cl－或?qū)憺镃H3CH2NH2

·HCl氯化乙銨（或：乙胺鹽酸鹽）——伯胺的鹽第九頁(yè)，共56頁(yè)。（膽堿）乙酰膽堿+-OH-+記！氫氧化三甲基-β-羥乙基銨第十頁(yè)，共56頁(yè)。氣味：低級(jí)脂肪胺有特殊氣味三甲胺——腐爛魚的惡臭味1,4-丁二胺——腐肉胺1,5-戊二胺——尸胺芳香胺毒性大3,4-二甲基苯胺、β-萘胺——致癌沸點(diǎn)：醇>伯胺>仲胺>叔胺>烷烴氫鍵極性二、胺的物理性質(zhì)第十一頁(yè)，共56頁(yè)。強(qiáng)弱取決于電子效應(yīng)、溶劑化效應(yīng)和立體效應(yīng)。NH3+HOHNH4+OH+-RNH2+HOHRNH3+OH+

-三、胺的化學(xué)性質(zhì)1.堿性與氨相似,胺分子中氮原子上的孤對(duì)電子能接受質(zhì)子,呈堿性。第十二頁(yè)，共56頁(yè)。脂肪胺中的烷基是供電子基,它使N上的電子云密度增大，而且連接的烴基越多,電子云密度就越高,堿性增強(qiáng)。芳胺N原子上的孤電子對(duì)與苯環(huán)共軛，電子離域到苯環(huán),結(jié)果使N原子的電子云密度減少,故堿性減弱。單一的電子性效應(yīng)使胺的堿性由強(qiáng)至弱順序?yàn)椋簆Kb

3~5

4.75

>91.電子效應(yīng)第十三頁(yè)，共56頁(yè)。溶劑化程度越大,銨正離子越穩(wěn)定,其堿性越強(qiáng)(OH-濃度越高)單一溶劑化效應(yīng)使其堿性強(qiáng)弱順序?yàn)椋翰?gt;仲胺>叔胺2.水的溶劑化效應(yīng)第十四頁(yè)，共56頁(yè)。N原子上連接的基團(tuán)越多越大,對(duì)N上孤對(duì)電子的屏蔽作用越大,N上孤對(duì)電子與H+結(jié)合就越難,堿性就越弱。3.空間效應(yīng)pKb

9.40

9.60

9.6213.8第十五頁(yè)，共56頁(yè)。強(qiáng)堿弱堿季銨堿

>脂肪仲胺>脂肪伯、叔胺>氨>芳香伯胺>芳香仲胺>芳香叔胺總體來(lái)說(shuō)，水溶液中胺的堿性強(qiáng)弱是多種因素共同影響的結(jié)果。各類胺的堿性強(qiáng)弱大致表現(xiàn)出如下順序：第十六頁(yè)，共56頁(yè)。季銨堿的堿性即為OH-的堿性,為有機(jī)強(qiáng)堿。季銨堿與酸作用生成季銨鹽：季銨堿季銨鹽R4N+Cl-是強(qiáng)堿強(qiáng)酸鹽，與強(qiáng)堿作用后不會(huì)游離出季銨堿，而是建立如下平衡：季銨化合物分子中的氮原子已連接四個(gè)烴基并帶正電荷，再也不能接受質(zhì)子，這類化合物的堿性由與季銨正離子結(jié)合的負(fù)離子來(lái)決定。季銨堿vs季銨鹽第十七頁(yè)，共56頁(yè)。P84.3(3)按其堿性由強(qiáng)到弱排序：C是季銨堿，堿性最強(qiáng)A是芳香伯胺，B是芳香亞胺B具有一定的酸性，pKa＝7.4D是一個(gè)強(qiáng)酸弱堿鹽，呈酸性第十八頁(yè)，共56頁(yè)。對(duì)于一元強(qiáng)酸弱堿鹽，比如NH4Cl溶液來(lái)說(shuō)：NH4+離子是NH3的共軛酸，它在水中電離：可認(rèn)為NH4+就是酸，與水作用放出H+而使溶液顯酸性。當(dāng)c/Ka≥500時(shí)，可用下式計(jì)算：第十九頁(yè)，共56頁(yè)。NHH113.9??39.4??氨甲胺三甲胺苯胺不等性sp3雜化NHHH107.3°110pmNHHH3C147pm112.9°105°101pmNCH3CH3H3C108°147pmNHH......113.9°39.4°140pmHHHHHCCCCCC胺類的結(jié)構(gòu)第二十頁(yè)，共56頁(yè)。按堿性由強(qiáng)到弱的順序排列下列化合物：①

②

③

④①>②>③>④脂肪胺芳香胺酰胺酰亞胺弱堿性弱堿性中性酸性想一想第二十一頁(yè)，共56頁(yè)。胍基＞季銨堿＞N-烷雜環(huán)＞脂肪胺＞芳香胺≈N-芳雜環(huán)＞酰胺≈吡咯123454>5>2>1>3比較該分子中N原子的堿性大小第二十二頁(yè)，共56頁(yè)。與酸成鹽，遇強(qiáng)堿又析出——弱堿性增加胺類藥物的水溶性

作用+普魯卡因鹽酸普魯卡因（局部麻醉劑）水溶性好，穩(wěn)定，無(wú)毒，無(wú)臭HClNaOH第二十三頁(yè)，共56頁(yè)。++++作用1修飾胺類藥物增加藥物脂溶性，降低毒性解熱鎮(zhèn)痛，但毒副作用大增強(qiáng)療效，降低毒副作用(CH3CO)2O對(duì)氨基苯酚對(duì)羥基乙酰苯胺（撲熱息痛）對(duì)乙酰氨基苯酚2.?；磻?yīng)（酰鹵、酸酐的氨解反應(yīng)）第二十四頁(yè)，共56頁(yè)。濃H2SO4濃HNO3?Fe+HCl濃H2SO4濃HNO3作用2保護(hù)氨基（芳胺氨基易被氧化）（棄去鄰位產(chǎn)物）H2O,OH-濃H2SO4濃HNO3想一想第二十五頁(yè)，共56頁(yè)。?第二十六頁(yè)，共56頁(yè)。NaOH（溶于水）叔胺(CH3)3N+

作用分離、鑒別三類胺3.磺?；磻?yīng)（Hinsberg試驗(yàn)）伯胺苯磺酰氯+磺酰胺仲胺對(duì)甲苯磺酰氯+(CH3)2NH磺酰胺（不溶于堿）

N上無(wú)氫第二十七頁(yè)，共56頁(yè)。伯胺與亞硝酸反應(yīng)

重氮化反應(yīng)重氮鹽脂肪伯胺脂肪重氮鹽N2+R+Cl-醇、烯、鹵烴等混合物＋++2+0~5℃芳香伯胺+2H2O+氯化重氮苯（重氮苯鹽酸鹽）++HCl4.與亞硝酸反應(yīng)

可以定量，檢測(cè)氨基酸等第二十八頁(yè)，共56頁(yè)。實(shí)驗(yàn)芳香伯胺與亞硝酸的反應(yīng)在試管①中加入苯胺加入鹽酸至酸性在冰水浴中加入亞硝酸鈉生成重氮鹽將一部分重氮鹽加熱，有大量氣泡生成在另一部分重氮鹽中加入β-萘酚出現(xiàn)紅色沉淀第二十九頁(yè)，共56頁(yè)。仲胺與亞硝酸反應(yīng)N-亞硝基胺環(huán)狀亞硝基胺N-亞硝基酰胺亞硝基化合物——化學(xué)致癌物+N-甲基-N-亞硝基苯胺（黃色油狀物）芳香仲胺+N-亞硝基二甲胺（黃色油狀物）脂肪仲胺第三十頁(yè)，共56頁(yè)。

實(shí)驗(yàn)：仲胺與亞硝酸的反應(yīng)試管②—二乙胺試管③—N-甲基苯胺分別加入鹽酸調(diào)至酸性分別加入亞硝酸鈉出現(xiàn)黃色加入亞硝酸鈉后顏色不變②③②③第三十一頁(yè)，共56頁(yè)。叔胺與亞硝酸反應(yīng)+脂肪叔胺亞硝酸鹽NaOHNaNO2+H2O+NaOH（桔黃色）（翠綠色）N,N-二甲基對(duì)亞硝基苯胺芳香叔胺第三十二頁(yè)，共56頁(yè)。

實(shí)驗(yàn):叔胺與亞硝酸的反應(yīng)試管④—三乙胺試管⑤—N,N-二甲基苯胺分別加入鹽酸調(diào)至酸性分別加入亞硝酸鈉試管⑤出現(xiàn)桔黃色加入氫氧化鈉后試管⑤出現(xiàn)綠色④⑤④⑤第三十三頁(yè)，共56頁(yè)。NaOH黃作用鑒別伯、仲、叔胺（現(xiàn)象）黃桔黃（－）0~5℃翠綠NaOHNaOH桔黃翠綠脂肪胺芳香胺（－）黃色油狀物或固體黃色油狀物或固體（－）1°2°3°HNO2/0~5℃想一想第三十四頁(yè)，共56頁(yè)。+3Br2(水)+3HBr（白）作用鑒別苯胺(定性和定量)能否用溴水區(qū)別與？想一想5.芳香胺的親電取代反應(yīng)氨基的供電子共軛效應(yīng)使苯環(huán)上的電子云密度升高，所以芳胺易進(jìn)行芳環(huán)上的親電取代反應(yīng)。第三十五頁(yè)，共56頁(yè)。NN苯重氮正離子+重氮基..........HHHHHCCCCCC:sp雜化四、重氮鹽和偶氮化合物1.苯重氮正離子的結(jié)構(gòu)重氮鹽

硫酸重氮苯氯化重氮苯苯基重氮酸第三十六頁(yè)，共56頁(yè)。+0~5℃對(duì)羥基偶氮苯（桔黃色）弱堿性（pH=8~9）2.偶聯(lián)反應(yīng)（留氮反應(yīng)）親電取代機(jī)理偶氮化合物偶氮苯4-甲基-4′-羥基偶氮苯4-二甲氨基偶氮苯（黃色）+中性或弱酸性（pH=5~7）0℃第三十七頁(yè)，共56頁(yè)。注意機(jī)理：親電取代反應(yīng)G=-OH,-NH2,-NHR,-NR2GCH3GGGCH3試指出發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)的最佳位置想一想第三十八頁(yè)，共56頁(yè)。酸堿性對(duì)反應(yīng)的影響反應(yīng)介質(zhì)的酸堿性非常重要。一般說(shuō)來(lái),重氮鹽與芳胺的偶聯(lián)反應(yīng)最佳pH為5～7。與酚類的偶聯(lián)反應(yīng)則在弱堿性溶液中進(jìn)行最快(pH7～10)。第三十九頁(yè)，共56頁(yè)。重氮鹽與芳胺偶聯(lián)時(shí),最佳pH5~7。pH<5時(shí)芳胺形成銨鹽,帶正電荷的基團(tuán)使芳環(huán)上電子云密度降低，親電取代變難。重氮鹽與酚類偶聯(lián)時(shí)最佳pH7~10。因?yàn)榉釉谌鯄A性溶液中以Ar－O-

參與反應(yīng)，而－O-

是比－OH

更強(qiáng)的活化基。若在強(qiáng)堿性溶液中(pH>10),重氮鹽轉(zhuǎn)變成重氮酸(pH9~10)及重氮酸鹽(pH11~13),就不能起偶聯(lián)反應(yīng)了。重氮酸重氮酸鹽第四十頁(yè)，共56頁(yè)。試指出pH=5、pH=9時(shí)發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)想一想的最佳位置弱酸性pH=5pH=9弱堿性pH<5-NH2-NH3+pH=9Ar-O-pH>10重氮酸（pH9~10）重氮酸鹽（pH11~13）第四十一頁(yè)，共56頁(yè)。試寫出與反應(yīng)的順?lè)串悩?gòu)產(chǎn)物想一想N=N的順?lè)串悩?gòu)——由孤對(duì)電子的位置而定順式反式如：順式反式第四十二頁(yè)，共56頁(yè)。偶氮染料及致癌作用蘇丹紅一號(hào)蘇丹紅四號(hào)蘇丹棕蘇丹黑B橙色（苯溶液中）紫紅色（苯溶液中）第四十三頁(yè)，共56頁(yè)。H3PO2/H2O++++++CuCl/HClCuBr/HBrCuCN/KCNKI/H2OH2O/H+3.重氮基被取代（放氮反應(yīng)）第四十四頁(yè)，共56頁(yè)。HNO3H2SO4FeHCl(CH3CO)2OFeBr2NaNO2,H2SO40~5℃H3PO2,H2OH2OOH-想一想第四十五頁(yè)，共56頁(yè)。想一想??第四十六頁(yè)，共56頁(yè)。1.命名（注意氨、胺、銨的區(qū)別）2.懂得比較堿性的強(qiáng)弱4.

?；磻?yīng)——常用于合成時(shí)保護(hù)氨基5.注意重氮鹽偶聯(lián)反應(yīng)的條件季銨堿>脂肪胺>氨>芳香胺>酰胺>酰亞胺常用于鑒別三類胺3.與HNO2反應(yīng)磺?；磻?yīng)6.重氮鹽放氮反應(yīng)——常用于合成小結(jié)第四十七頁(yè)，共56頁(yè)。幾種常見(jiàn)的生物堿1.煙堿(尼古丁

nicotine)

含吡啶環(huán)及四氫吡咯環(huán)(叔胺)。存在于煙葉中,有劇毒。少量對(duì)中樞神經(jīng)有興奮作用，大量則抑制中樞神經(jīng)，出現(xiàn)惡心、嘔吐,使心臟麻痹以至死亡。1支煙含煙堿0.05~2.5mg。第四十八頁(yè)，共56頁(yè)。第四十九頁(yè)，共56頁(yè)。

嗎啡

味苦，對(duì)中樞神經(jīng)有麻痹作用,有極快的鎮(zhèn)痛效力,但易成癮。臨床上一般使用嗎啡的鹽酸鹽及其制劑。

可待因與嗎啡有相同的生理作用,臨床一般使用其磷酸鹽,主要作為鎮(zhèn)咳劑。其鎮(zhèn)痛作用較小，強(qiáng)度為嗎啡的1/4，亦不象嗎啡那樣易成癮。

海洛因即二乙酰嗎啡,不存在于自然界,其成癮性為嗎啡的