第十三章有机含氮化合物 有机含氮化合物的种类很多，范围也很广，它 们的结构特征是含有碳氮键(C-N、CN、C=N) 有的还含有N-N、N=N、N≡N、N-O、N=O及N-H键 等。本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合 物和偶氮化合物等。 1硝基化合物 分子中含有-02的化合物统称为硝基化合物。 硝基化合物可看成是烃分子中的一个或几个氢 原子被硝基取代的结果
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脂肪族硝基化合物：CH3NO2 按烃基不同芳香族硝基化合物：N02 脂环族硝基化合物： C>N02 一硝基化合物 CH3 按硝基数目 02 N02 多硝基化合物： N02 1°硝基化合物：CHCH2CH2CH2-N02 按碳原子类型2°硝基化合物： CH3CH2CHCH3 CH N02 3°硝基化合物：CH3CH2CH3 N02
第一节硝基化合物的结构与物理性质 一、结构 硝基化合物可用通式R-NO,或Ar-NO,表示。 R-0-N=0 硝基化合物 亚硝酸酯 硝基中两个氮氧键的键长完全相同，如：CH3N02 分子中的两个N-0键的键长均为0.122nm
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其原因在于：硝基中氮原子和两个氧原子上的p 轨道相互重叠，形成包括0、N、0三个原子在内的 P-兀共轭体系： 或R一N
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0.122nma 0.122nm/ 键长平均化，硝基中的两个氧原子是等同的，用共 振结构表示如下： 0 0 R— N
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二、物理性质 (1)沸点： 因-0，是一个强极性基团，因此硝基化合物具有较 大的偶极矩，如：CHN02的偶极矩μ=3.4X10-30℃.m 偶极矩↑，分子间的作用力↑，故其沸点比相应的 卤代烃还要高。 (2)溶解性 硝基化合物的相对密度都大于1，不溶于水，溶于 有机溶剂及浓硫酸（形成垟盐）
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(3)多硝基化合物受热易分解而发生爆炸 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、2,4,6-三硝基苯酚（苦味 酸)； (4)硝基化合物有毒，能透过皮肤被吸收，与血液 中血红素作用，严重时可致死。 (5)有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香 气，而被用作香水、香皂和化妆品的定香剂。如： COCH3 CH3 CH3 2,6-二甲基-4-叔丁基 02 N02 -3,5-二硝基苯乙酮 C(CH3)3 麝香酮
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在红外光谱中，硝基有很强的吸收，脂防族 伯和仲硝基化合物的N一0伸缩振动在1565cm 1~1545cm1和1385cm1~1360cm1,叔硝基 化合物在1545cm1~1530cm1和1360cm1~ 1340cm-1。 芳香族硝基化合物的N一0伸缩振动在1550cm 1~1510cm1和1365cm1~1335cm1。硝基乙 烷的红外光谱见教材图13-2，硝基苯的红外 光谱见教材图13-3
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在核磁共振谱中，直接与硝基相连 的亚甲基上的氢(a-H),因受硝基 强吸电子作用，化学位移出现在较 低场，一般δ=4.3~4.6，B-H的 6=1.31.4
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第二节硝基化合物的化学性质 一、a-H的活泼性 (一)互变异构现象 具有α-H的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于 水的盐。 R-6H2N02+Na0H-→R-CH-NO2】Na+H20
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