硝基化合物和胺 学习要求 学习内容 硝基化合物 胺 重氮和偶氮化合物 分子重推
1 学习要求 学习内容 硝基化合物和胺 硝基化合物 胺 重氮和偶氮化合物 分子重排
学习要求 1.掌握硝基化合物、胺的命名和结构; 2.了解硝基化合物、胺的物性及胺的光谱性质; 3掌握硝基化合物、胺的化学性质; 4掌握硝基化合物、胺的制备; 5.了解苯炔的形成和结构; 6掌握芳香族重氮化反应及其重氮盐的性质; 7.了解染料与有机化合物分子结构的关系; 8.了解重排反应的类型,理解亲核重排反应
2 学习要求 1.掌握硝基化合物、胺的命名和结构； 2.了解硝基化合物、胺的物性及胺的光谱性质； 3.掌握硝基化合物、胺的化学性质； 4.掌握硝基化合物、胺的制备； 5.了解苯炔的形成和结构； 6.掌握芳香族重氮化反应及其重氮盐的性质； 7.了解染料与有机化合物分子结构的关系； 8.了解重排反应的类型，理解亲核重排反应
硝基化合物 、分类 二、结构 三、命名 四、物理性质 五、化学性质 六、硝基化合物的制备
3 一、分类 二、 结构 硝基化合物 三、命名 四、 物理性质 五、化学性质 六、硝基化合物的制备
硝基化合物 分子中含有NO2官能团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。 、分类 脂肪族硝基化合物,如:(H3NO2 按烃基不同 nO2 芳香族硝基化合物,如: 硝基化合物 按硝基数目 0,N no2 多硝基化合物,如: Trinitrotoluene) NO 1°硝基化合物,如:1-硝基丁烷 按硝基所连碳原子类型2°硝基化合物,如:2-硝基丁烷 4 3°硝基化合物,如:2甲基2硝基丙烷1
4 硝基化合物 分子中含有—NO2官能团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。 一、分类 按烃基不同 脂肪族硝基化合物，如： CH3NO2 芳香族硝基化合物，如： NO2 按硝基数目 一硝基化合物 多硝基化合物，如： NO2 NO2 O2 N CH3 (Trinitrotaluene) 按硝基所连碳原子类型 1°硝基化合物，如： 2°硝基化合物，如： 3°硝基化合物，如： 1-硝基丁烷 2-硝基丁烷 2-甲基-2-硝基丙烷
、结构 硝基化合物的构造式为: 或R一N 电子衍射法证明:硝基中两个氮氧键的键长是完全相 同的。如:CH2NO2分子中的两个N一0键的键长均为 0.122m。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、0三个原子在内的大键: 由于键长的平均化,硝基中 的两个氧原子是等同的,可用共R 或 振结构表示如下: 1.22nn R-N 1.22nn
5 二、 结构 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O、N、O三个原子在内的大π键： 硝基化合物的构造式为： R N = O O R N = O O + 或 电子衍射法证明：硝基中两个氮氧键的键长是完全相 同的。如：CH3NO2 分子中的两个 N－O 键的键长均为 0.122nm。其原因在于： R N = O O O O R N ： 或 由于键长的平均化，硝基中 的两个氧原子是等同的，可用共 振结构表示如下： R N = O O + R N O O 1.22 nm R N O O + = 1.22 nm
、命名以硝基作为取代基,烃为母体。 CH3CHCH3 NO2 H3C NO2 NO2 2-硝基丙烷 对硝基甲苯 间二硝基苯 四、物理性质 (1)硝基化合物的偶极矩较大 2)沸点比相应的卤代烃高。 (3)多硝基化合物具有爆炸性。 (4)液体硝基化合物是良好的有机溶剂 (5)有毒。 (6)比重大于1
6 四、 物理性质 ⑴ 硝基化合物的偶极矩较大。 ⑵ 沸点比相应的卤代烃高。 ⑶ 多硝基化合物具有爆炸性。 ⑷ 液体硝基化合物是良好的有机溶剂。 ⑸ 有毒。 ⑹ 比重大于1。 三、命名 以硝基作为取代基，烃为母体。 CH3 CHCH3 NO2 NO2 NO2 H3 C NO2 2-硝基丙烷 间二硝基苯 对硝基甲苯
多硝基化合物受热易分解而发生爆炸,如:TNT炸药、 2,4,6-三硝基苯酚(俗称:苦味酸)。 但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: CH CH3 N cocH3 O,N NO (CH3)3 (CH3)2C小 SOCH NO2 C(CH 3)3 二甲苯麝香 葵子麝香 酮麝香
7 多硝基化合物受热易分解而发生爆炸，如：TNT炸药、 2,4,6-三硝基苯酚(俗称：苦味酸)。 但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： NO2 NO2 O2N CH3 (CH3 ) 3C CH3 COCH3 NO2 O2N CH3 (CH3 ) 3C CH3 O2N NO2 CH3 C(CH3 ) 3 OCH3 二甲苯麝香 葵子麝香 酮麝香
五、硝基化合物的化学性质 (一)、a-H的活泼性 1.互变异构与酸性 2.a-H的缩合反应 3、与亚硝酸的反应 (二)、还原反应 (三)、硝基对苯环的影响 对酚、芳酸的酸性及芳胺碱性的影响 2.对芳卤的影响 3.对甲基的影响
8 五、硝基化合物的化学性质 （一）、 α-H的活泼性 1. 互变异构与酸性 2. α-H的缩合反应 3、与亚硝酸的反应 （二）、 还原反应 （三）、 硝基对苯环的影响 1. 对酚、芳酸的酸性及芳胺碱性的影响 2. 对芳卤的影响 3. 对甲基的影响
(一)、a-H的活泼性 1.互变异构与酸性 具有aH的硝基化合物,可与强碱作用生成可溶于水的盐。 R-CHiNO2 NaOH R-CH--NO, Na H2O 硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为:10.2、8.5、7.8 这是因为具有a-H的硝基化合物存在σ,π一超共轭效应, 导致发生互变异构现象的结果 oH ON RICHI Naoh R-CH R-CH + ho H 硝基式 假酸式 9
9 （一）、 α-H的活泼性 1. 互变异构与酸性 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 CH2 NO2 α + NaOH R CH NO2 Na + + H2O 这是因为具有α-H的硝基化合物存在σ,π-超共轭效应， 导致发生互变异构现象的结果： R CH + H2O H N = O O R CH N OH O = 硝基式 假酸式 NaOH R CH N O Na + O = 硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为：10.2、8.5、7.8
用共振论的观点,可解释为硝基化合物的共轭碱可以 被共振所稳定。 R-CH R-CH R-CH 显然,不含a-H的3°硝基化合物就不能与碱作用。 2.a-H的缩合反应 与羟醛缩合、 Claisen缩合反应类似 ChsCHo ChrNo oH CkHsCH=CHNO2 C6H5COOC2H5 CH3NO, C2H50 C6H5COCH2NO2 C2HsOH 10
10 用共振论的观点，可解释为硝基化合物的共轭碱可以 被共振所稳定。 R CH N = O O R CH N O O = + R CH N= O O + 显然，不含α-H的 3°硝基化合物就不能与碱作用。 2. α-H的缩合反应 与羟醛缩合、Claisen缩合反应类似 C6H5CHO + CH3NO2 OH C6H5CH =CHNO2 C6H5COOC2H5 + CH3NO2 C2H5O C6H5COCH2NO2 + C2H5OH