有機化學(xué)：第十二章課件-含氮化合物

1．了解硝基化合物的性質(zhì)；2．掌握胺類化合物的命名、化學(xué)性質(zhì)；3．了解幾種重要的重氮和偶氮化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標第十二章含氮化合物第一節(jié)芳香硝基化合物第二節(jié)胺第三節(jié)芳香族重氮和偶氮化合物主講內(nèi)容第一節(jié)芳香硝基化合物

一、芳香硝基化合物的結(jié)構(gòu)和命名1.硝基的結(jié)構(gòu)硝基的結(jié)構(gòu)中存在p-π共軛體系如圖:

烴分子中的一個或幾個氫原子被硝基取代生成的一類化合物，稱為硝基化合物。2.芳香硝基化合物的命名

一般是以芳烴為母體，硝基作為取代基來命名。間硝基苯磺酸2,4,6-三硝基甲苯2,4,6-三硝基苯酚

二、芳香硝基化合物的制法(自學(xué))

三、芳香硝基化合物的物理性質(zhì)(自學(xué))

四、芳香硝基化合物的化學(xué)性質(zhì)1.硝基的還原反應(yīng)選擇還原2.芳環(huán)上的取代反應(yīng)

硝基是間位定位基、強鈍化基團。所以，硝基苯的環(huán)上取代反應(yīng)主要發(fā)生在間位且不能發(fā)生傅-克（Friedel-Crafts）。3.硝基對芳環(huán)上其他基團的影響(1)使鹵原子活化

（2）使酚的酸性增強名稱pKa（25℃）名稱pKa（25℃）苯酚鄰硝基苯酚間硝基苯酚9.897.218.00對硝基苯酚2,4-二硝基苯酚2,4,6-三硝基苯酚7.154.000.38第二節(jié)胺

胺類是指氨分子中的氫原子被烴基取代而生成的一系列衍生物。例如:RNH2、R2NH、R3N一、胺的分類、構(gòu)造異構(gòu)和命名１.胺的分類胺

脂伯胺

脂胺脂仲胺(CH3CH2)2NH脂叔胺(CH3CH2)３N芳香伯胺

芳香胺芳香仲胺HN(C6H5)2

芳香叔胺N(C6H5)3

此外，胺能與酸作用生成銨鹽。銨鹽分子中的四個氫原子被四個烴基取代后的產(chǎn)物叫做季銨鹽，其相應(yīng)的氫氧化物叫做季銨堿。例如：

季銨鹽季銨堿胺鹽2.胺的構(gòu)造異構(gòu)

分子式為C4H11N的胺，具有以下8種同分異構(gòu)體：

伯胺：CH3CH2CH2CH2NH2；(CH3)2CHCH2NH2；CH3CH2CH(NH2)CH3

；(CH3)3CNH2

仲胺：(CH3CH2)2NH；CH3NHCH2CH2CH3

叔胺：(CH3)2NCH2CH3CH3NHCH(CH3)23.胺的命名(1)簡單胺的命名法以胺為母體，在烴基名稱后面加“胺”字，稱為“某胺”。

若在仲胺或叔胺中，如果氮原子同時連有環(huán)基和烷基，命名時烷基作為取代基并在烷基的名稱前加符號“N”，表示其位置。

(2)復(fù)雜胺的命名法

復(fù)雜的胺命名時是以烴為母體，氨基或氨基取代基作為取代基。例如：

(3)胺鹽、季銨鹽和季銨堿的命名他們的命名與無機鹽、無機堿的命名原則相似。例如：三、胺的物理性質(zhì)(自學(xué))四、胺的化學(xué)性質(zhì)1.堿性(1)弱堿性

胺的堿性強弱是電子效應(yīng)、溶劑化效應(yīng)和立體效應(yīng)綜合影響的結(jié)果。不同胺的堿性強弱的一般規(guī)律為：

脂胺（仲＞伯＞叔）＞氨＞芳香胺（苯胺＞二苯胺＞三苯胺）

當芳胺的苯環(huán)上連有給電子基時，可使其堿性增強，而連有吸電子基時，則使其堿性減弱。例如，下列芳胺的堿性強弱順序為：

對甲苯胺＞苯胺＞對氯苯胺＞對硝基苯胺(2)成鹽及應(yīng)用不溶于水溶于水不溶于水

利用這一性質(zhì)可分離、提純和鑒別不溶于水的胺類化合物。由于銨鹽的水溶性較大，所以含有氨基、亞氨基或取代氨基的藥物常以銨鹽的形式供用。2.烴基化反應(yīng)

3.酰基化反應(yīng)

?；噭?酰鹵、酸酐或酯

可用于鑒定伯胺和仲胺。在藥物合成中常利用?；磻?yīng)來保護氨基、亞氨基等。4.磺?；磻?yīng)—欣斯堡（Hinsberg）反應(yīng)

利用磺?；磻?yīng)可合成磺胺類藥物;可用來分離和鑒別伯、仲、叔胺。例如：

5.與亞硝酸反應(yīng)

(1)脂伯胺的反應(yīng)

(2)芳香伯胺的反應(yīng)

該反應(yīng)稱為重氮化反應(yīng)。該反應(yīng)在藥物合成和有機合成中具有重要作用。(3)仲胺的反應(yīng)

(5)芳香叔胺的反應(yīng)(4)脂叔胺的反應(yīng)

不同的胺與亞硝酸反應(yīng)現(xiàn)象不同，可用于鑒別脂肪及芳香伯、仲、叔胺。例如:

6.芳環(huán)上的取代反應(yīng)

(1)鹵化

(2)磺化(3)硝化五、季銨鹽和季銨堿簡介1.季銨鹽

季銨鹽為無色晶體，是強酸強堿鹽，可用叔胺和鹵代烷制備，但加熱時又會分解成叔胺和鹵代烷。

2.季銨堿季銨堿是強堿，其堿性與氫氧化鈉相近，具有一般堿的性質(zhì)。受熱易分解，生成叔胺和醇或烯烴。例如：其制備方法如下:一、重氮和偶氮化合物的結(jié)構(gòu)第三節(jié)芳香族重氮和偶氮化合物

重氮和偶氮化合物分子中都含有氮氮重鍵（—N2—）官能團。其中—N2—基團的一端與烴基相連，另一端與非碳原子相連的化合物，叫做重氮化合物。例如：

氯化重氮苯苯重氮氨基苯氫氧化重氮苯(重氮苯鹽酸鹽)—N2—基團以

的形式兩端都與碳原子相連的化合物叫做偶氮化合物。例如：對羥基偶氮苯對二甲氨基偶氮苯偶氮苯二、重氮化反應(yīng)

芳伯胺與亞硝酸在低溫、強酸溶液中作用生成重氮鹽的反應(yīng)叫做重氮化反應(yīng)。

三、重氮鹽的性質(zhì)及其在合成中的應(yīng)用取代反應(yīng)⑴被羥基取代⑵被鹵原子取代⑶被氰基取代⑷被氫原子取代例：1，3，5-三溴苯制備

結(jié)論:在藥物和有機合成中可利用硝基或氨基的定位將所需基團引入特定位置，然后將硝基或氨基除去或轉(zhuǎn)化為所需基團，來合成不能由芳環(huán)直接取代法合成的化合物。(5)在合成中的應(yīng)用