第十五章硝基化合物及胺 ·学习要求 ·1.握硝基化合物及胺的分类、命名法和结构。 2.掌握胺的化学性质:碱性(结构和溶剂化效应), 胺的鉴别,季铵盐的性质及霍夫曼规则。 3.掌握硝基化合物的性质。 4.理解三种分子重排反应的实例。 ·5.了解腈和异腈的性质。 6.了解硝基化合物的性质、制法以及重要代表物。 7.了解硝基化合物及胺的制法。 ·8.了解相转移原理作为有机合成新方法的原因。 ·9.了解表面活性剂。 作业:1,2,3,4,5,6,7,11,12
含氮有机化合物, 这部分属于含氮有机化合物,后者包括 硝基化合物、胺、重氮化合物、偶氮化合物。 酰胺和氰虽然是含氮原子,但是它们是羧酸 衍生物。 这章包括两节内容: 第一节:硝基化合物 第二节:胺
第一节硝基化合物 一、 硝基化合物的分类、结构和命名: 烃分子中的氢原子为硝基取代的衍生物为硝基 化合物 根据烃的不同分类为:脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物 命名:硝基总是取代基,以相应烃为母体。 举例 CH3-_>-NO2 对硝基甲苯
结构:实际是硝基结构,为共振杂化体结构 一般表示为 (由一个N=O和一个N→O配位键组成) 物理测试表明,两个NO键键长相等,这说明硝基为一Pπ 共轭体系(N原子是以sp杂化成键的,其结构表示如下: 0 RI R—N 共振结构式
§15.2硝基化合物的制备 ·1.烷烃的硝化: CHCHaCH3+HOWO2 45CCRCkCKNO2CHCWC+CHgCHNO2+CRaN2 i02 25% 40% 2.亚硝酸盐的烃化 0、 CH2-X 0 N-CH2R X- 0 Sy2 硝基化合物
与-氯代羧酸 C1-CH-CO2H NaN02A>CH3CH2N02 NaCl +C02 CHz 3.芳烃的硝化 +H0N02 H2S04浓, 5060℃
15.3物理性质、光谱性质和用途 1物理性质: 一元芳香硝基化合物是高沸点液体,多数是有机物的良好溶剂。 不溶于水,有毒。 二元和多元芳香硝基化合物为无色或黄色固体。 2光谱性质: 硝基的R光谱在1365-1335cm',1550-1510cm-1处有吸收峰。 3用途: 一元氯化硝基苯是橡胶,医药和染料工业的重要原料。 多元硝基化合物是炸药
§15.4硝基化合物的化学性质 ·15.4.1酸性 例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为:10.2、 8.5、7.8。 R-CH-N-O 之一RCH=N OH NaoCH=i衣8a 0 假酸式(主) 酸式(较少) 15.4.2与羰基化合物缩合 RCHNO R-CO OH DOH H RC-C-NO-HO R-C-C-NO HRAH、R (R") (R") (R")
15.4.3与亚硝酸的反应 NaOH R-CH-NO2+HONO→R-CHNO2 R-C-NO2厂Nat NO NO 蓝色结晶 溶于NaOH星红色溶液 R2-CH-NO HONO-R2-C-NO2 NaOH 不溶于NaOH蓝色不变 NO 蓝色结晶
15.4.4还原反应 硝基化合物可在酸性还原系统中(Fe、Zn、Sn和盐酸)或 催化氢化为胺。 硝基苯在酸性条件下用Zn或Fe为还原剂还原,其最终产物 是伯胺。 NO 2 Fe or Zn NH2 HCI 硝基化合物在酸性条件下反应,经过下列几步还原为一级胺, 但不能将中间物分离出来。 N02 NO NHOH NH2 2e+2H 2e+2, 2e+2H -H20 -H20