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甘肃农业大学:《有机化学》课程教学资源(课件讲稿)第十章 含氮和含磷有机化合物

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第一节 胺 第二节 重氮盐和偶氮化合物 第三节 硝基化合物 第四节 含磷有机化合物
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第十章含氨和含磷有机化合物 第一节胺 一、胺的分类和命名 1.分类 R-NH ArNH 伯胺°胺) 脂 芳 R2NH 仲胺2胺) Ar NH NHg 叔胺3胺) 胺 RN 胺 ArNHR RNX 季铵盐 ArNR RNOH季铵碱 2.命名 简单胺的命名是在烃基名称后加胺字,称为某胺。 复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。 季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww,fineprint.cn

第一节 胺 第十章 含氮和含磷有机化合物 一、胺的分类和命名 1.分类 2.命名 简单胺的命名是在烃基名称后加胺字,称为某胺。 复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。 季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。 NH3 R NH2 R2NH R3N R4NX R4NOH ArNR2 ArNH2 Ar2NH ArNHR 芳 胺 伯胺( 胺) 仲胺 叔胺 ° 1 2 3 ° ° ( 胺) ( 胺) 脂 肪 胺 季铵盐 季铵碱

德甘薪浆步大婆 例如 CHsNH2 CH3CH2NH2 CH3)3C-NH2 CH3NHCH3 (CH3CH2)3N 甲胺 乙胺 叔丁胺 二甲胺 二乙胺 NH2 NH2 K〉-NH< 二苯胺 环己胺 Q一萘胺 对甲苯胺 CH3NHCH2CHs H2NCH2CH2CH2CH2CH2CH2NH 甲乙胺 1,6-己二胺 NHCHs NHCH2CHs CHs N-甲苯胺 N-甲基-N-乙基苯胺 CH3 NH2 CHs CH3-CH -CH2-CH-CH2CH3 CH3-CH -CH2-CH2-CH2-NH-CH3 2-甲基-4-氨基配烷 N-甲基-1-甲氨基院 (CH3N+OH I CH3NCH2CHs1+CL 氢氧化四甲铵 氯化三甲基乙基铵 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww,fineprint.cn

例如

德甘肃装少人浮 二、胺的结构 胺分子中,N原子是以不等性s3杂化成键的,其构型成棱锥形。 0.147m H H3C 108CH3 H 故N原子上连有四个不同基团的化合物存在着对映体,可以分离出 左旋体和右旋体。 三、胺的物理性质 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww.fineprint.cn

二、胺的结构 胺分子中,N原子是以不等性sp3杂化成键的,其构型成棱锥形。 故N原子上连有四个不同基团的化合物存在着对映体,可以分离出 左旋体和右旋体。 N H H H N H3C CH3 CH3 N H H 108 0.147nm ° 三、胺的物理性质

急日新装少大学 四、胺的化学性质 胺的化学性质在很大程度上是由胺分子中氮原子上的未共用电子对 决定的,同时也受氮所连烃基的种类和数目的影响。 1.碱性 胺和氨相似,具有碱性,能与大多数酸作用成盐。 R-NH2+HCI→R-NH3CI R-NH2 HOSO3HR-NH3 OSO3H 胺的碱性较弱,其盐与氢氧化钠溶液作用时,释放出游离胺。 R-NH8CI NaOH>RNH2 Cl+H2O PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww.fineprint.cn

四、 胺的化学性质 1.碱性 胺和氨相似,具有碱性,能与大多数酸作用成盐。 胺的碱性较弱,其盐与氢氧化钠溶液作用时,释放出游离胺。 R NH2 + HCl R NH3Cl R NH2 + HOSO3H R NH3 OSO3H R NH3Cl + NaOH RNH2 + Cl + H2O 胺的化学性质在很大程度上是由胺分子中氮原子上的未共用电子对 决定的,同时也受氮所连烃基的种类和数目的影响

急甘新装少大》 胺的碱性强弱,可用Kb或pKb表示: R-NH2 H2OKR-NHg OH [R-NH3 ][OH] Kb pKb =-logKp RNH2 碱性: 脂肪胺> 氨>芳香胺 pKb 8.40 脂肪胺在气态时碱性为:(CH)N>(CH)2NH>CHNH2>NH3 在水溶液中碱性为:(CH)2NH>CHNH2>(CH)3N>NH 原因:气态时,仅有烷基的供电子效应,烷基越多,供电子效应越大, 故碱性次序如上。 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww,fineprint,cn

胺的碱性强弱,可用Kb或pKb表示: 碱性: 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺 pKb 8.40 脂肪胺 在气态时碱性为: (CH3 ) 3N > (CH3 ) 2NH > CH3NH2 > NH3 在水溶液中碱性为: (CH3 ) 2NH > CH3NH2 > (CH3 ) 3N > NH3 原因:气态时,仅有烷基的供电子效应,烷基越多,供电子效应越大, 故碱性次序如上。 R NH2 + H2O R NH3 + OH Kb Kb = R NH3 OH RNH2 pKb = logKb

急甘新装步大警 2.烷基化反应 胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应,生成仲胺、叔胺和季铵盐。 此反应可用于工业上生产胺类。但往往得到的是混合物。 RNH2 ①RX R2NH ①RX ①RX ②NOOH广 ⑦NO0H'RsN NOH I R4NX 伯胺 仲胺 叔胺 季胺盐 R4N1*CL+AgOH--R4N+OH-AgCL PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww,fineprint.cn

2.烷基化反应 胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应,生成仲胺、叔胺和季铵盐。 此反应可用于工业上生产胺类。但往往得到的是混合物

●甘肃浆少大浮 3.酰基化反应 酰基化反应 伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰胺。 酰胺是具有一定熔点的固体,在强酸或强碱的水溶液中加热易水解生成 酰胺。因此,此反应在有机合成上常用来保护氨基。(先把芳胺酰化,把 氨基保护起来,再进行其他反应,然后使酰胺水解再变为胺)。 0 -R-C-RNH R- 0 -R-C-R2N NH2 NHCOCH3 NHCOCH3 NH2 CHsCOCL HNO3 H20/H N02 N02 苯胺 乙酰苯胺 对硝基乙酰苯胺 对硝基苯胺 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww,fineprint.cn

3.酰基化反应 酰基化反应 伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰胺。 酰胺是具有一定熔点的固体,在强酸或强碱的水溶液中加热易水解生成 酰胺。因此,此反应在有机合成上常用来保护氨基。(先把芳胺酰化,把 氨基保护起来,再进行其他反应,然后使酰胺水解再变为胺)

德甘新浆步大婆 4.磺酰化反应 磺酰化反应(兴斯堡—Hinsberg)反应) 胺与磺酰化试剂反应生成磺酰胺的反应叫做磺酰化反应。 常用的磺酰化试剂是苯磺酰氯和对甲基苯磺酰氯 SO2CI SO2CI 苯磺酰氯 对甲基苯磺酰氯(TsCI) 兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺。 RNH2 SOzNHR HCI 余物过滤 滤液 R2NH ①s0NR 水蒸气 HCI 蒸馏 沉淀 R3N 无反应 馏液(叔胺) PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww,fineprint.cn

常用的磺酰化试剂是苯磺酰氯和对甲基苯磺酰氯 兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺。 SO2Cl CH SO2Cl 3 苯磺酰氯 对甲基苯磺酰氯 ( TsCl ) RNH2 R2NH R3N SO2Cl SO2NHR SO2NR2 无反应 水蒸气 蒸馏 馏液(叔胺) 余物 过滤 滤液 沉淀 HCl HCl 4.磺酰化反应 磺酰化反应(兴斯堡——Hinsberg反应) 胺与磺酰化试剂反应生成磺酰胺的反应叫做磺酰化反应

哪甘肃装少大》 5.与亚硝酸反应 亚硝酸(HNO,)不稳定, 反应时由亚硝酸钠与盐酸或硫酸作用而得。 RCH2CH2NH2 NaNO2+HCI RCH,CH2N,CI分腿RCH,GH2+N2+CI 低温 重氮盐 生成的碳正离子可以发生各种不同的反应生成烯烃、醇和卤代烃。 所以,伯胺与亚硝酸的反应在有机合成上用途不大。仲胺与HNO,反 应,生成黄色油状或固体的N-亚硝基化合物。 NaNO 2 HCI R. R-N-N=O +H20 N-亚硝基胺(黄色油状物) 因而,胺与亚硝酸的反应可以区别伯、仲、叔胺。 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww.fineprint.cn

5.与亚硝酸反应 亚硝酸(HNO2 )不稳定, 反应时由亚硝酸钠与盐酸或硫酸作用而得。 RCH2CH2NH2 NaNO2 + HCl RCH2CH2N2Cl RCH2CH2 + N2 + Cl 低温 重氮盐 分解 生成的碳正离子可以发生各种不同的反应生成烯烃、醇和卤代烃。 所以,伯胺与亚硝酸的反应在有机合成上用途不大。仲胺与HNO2反 应,生成黄色油状或固体的N-亚硝基化合物。 因而,胺与亚硝酸的反应可以区别伯、仲、叔胺。 + R R NH NaNO 2 + HCl R R N-N=O N -亚 硝 基 胺 ( 黄 色 油 状 物 ) H2O

德甘肃装少人浮 芳胺与亚硝酸的反应: NH2 NaNO 2 HCI -NCI+2H20 NaCl 0-5℃ 氯化重氨苯(重氨盐) 不稳定(故要在低温下反应) OH 此反应称为重氮化反应。 芳香族仲胺与亚硝酸反应,生成棕色油状和黄色固体的亚硝基胺。 芳香族叔胺与亚硝酸反应,亚硝基上到苯环,生成对亚硝基胺。 芳胺与亚硝酸的反应也可用来区别芳香族伯、仲、叔胺。 PDF文件使用"pdfFactory”试用版本创建ww.fineprint.cn

芳胺与亚硝酸的反应: 此反应称为重氮化反应。 芳香族仲胺与亚硝酸反应,生成棕色油状和黄色固体的亚硝基胺。 芳香族叔胺与亚硝酸反应,亚硝基上到苯环,生成对亚硝基胺。 芳胺与亚硝酸的反应也可用来区别芳香族伯、仲、叔胺。 + NaNO 2 + HCl 2H 2O + NaCl NH 2 N2 Cl 0 5 ℃ Δ 氯化重氮苯( 重氮盐) 不 稳定(故要在低温下 反 应 ) OH

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