《有机含氮化合物》ppt课件

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1、第十五章有机含氮化合物15.1芳香族硝基化合物15.1.1芳香族硝基化合物的制法15.1.2芳香族硝基化合物的物理性质15.1.3芳香族硝基化合物的波谱性质15.1.4芳香族硝基化合物的化学性质还原(2)芳环上的亲电取代反应(3)芳环上的亲核取代反应15.2胺15.2.1胺的分类和命名胺的分类胺的命名15.2.2胺的结构15.2.3胺的制法(1)氨或胺的烃基化(2)腈和酰胺的还原(3)醛和酮的还原胺化(4)由酰胺降解制备(5)Gabriel合成法(6)硝基化合物的还原15.2.4胺的物理性质15.2.5胺的波谱性质15.2.6胺的化学性质(

2、1)碱性(2)烃基化(3)酰基化(4)磺酰化(5)与亚硝酸反应15.2.7季铵盐和季铵碱15.2.8二元胺15.3重氮和偶氮化合物15.3.1重氮盐的制备—重氮化反应15.3.2.重氮盐的反应及其在合成中的应用失去氮的反应(2)保留氮的反应15.4腈15.4.1腈的命名15.4.2腈的性质(1)水解(2)与有机金属试剂反应(3)还原15.4.3丙烯腈15.1芳香族硝基化合物芳香族硝基化合物(aromaticnitro-compounds):硝基(nitrogroup)硝基直接与苯环连接的化合物2–甲基–5–异丙基硝基苯2,4,6–三硝基苯酚

3、(苦味酸)2–硝基萘硝基的构造：负电荷平均分布在两个O原子上或共振杂化体15.1.1芳香族硝基化合物的制法直接硝化法：15.1.2芳香族硝基化合物的物理性质2,4,6–三硝基甲苯(TNT)炸药极强的爆炸性硝基麝香：葵子麝香二甲苯麝香15.1.3芳香族硝基化合物的波谱性质IR:cm-1，1350cm-1870cm-1图15.1对硝基氯苯的红外光谱图T/%σ/cm-115.1.4芳香族硝基化合物的化学性质(1)还原芳环上硝基还原的过程：亚硝基苯N–羟基苯胺反应条件不同，产物不同。N–羟基苯胺(苯胲)在中性介质中还原时，反应可停留在N–羟基苯胺阶

4、段在碱性介质中还原时，则硝基苯被还原成两分子缩合的产物：工业上：催化氢化，催化剂：Cu,Ni,Pt等实验室中：醇溶液SnCl2的选择性还原：3–硝基苯甲醛3–氨基苯甲醛Na2S,(NH4)2S,NaHS,NH4HS,SnCl2+HCl可以选择性地将多硝基化合物中的一个硝基还原为氨基:间二硝基苯3–硝基苯胺(80%)2,4,6–三硝基苯酚4,6–二硝基–2–氨基苯酚(2)芳环上的亲电取代反应－NO2:间位定位基，致钝基团(3)芳环上的亲核取代反应硝基是强吸电子基团，芳环上易发生亲核取代反应：2,4–二硝基苯甲醚N–苯基–2,4–二硝基苯胺(8

5、0%)15.2胺(amines)氨分子的H原子部分或全部被烃基取代后的产物15.2.1胺的分类和命名(1)胺的分类氨伯胺仲胺叔胺脂肪胺：叔丁胺(t–Butylamine)哌啶(六氢吡啶)苄胺(benzylamine)三甲胺芳胺:α–萘胺二苯胺N,N–二甲苯胺一元胺：RNH2二元胺：多元胺：乙二胺二亚乙基三胺季铵盐：季铵化合物季铵碱：(2)胺的命名：简单的胺：烃基＋“胺”环己胺(cyclohexylamine)1,6–己二胺(1,6-hexyldiamine)苯胺(aniline)当N原子上连有烃基时：烃基名称前加“N”二甲仲丁胺N,N–二甲

6、基仲丁胺N,N–二甲基苯胺(N,N–Dimethylaniline)复杂的脂肪胺：烃作为母体，氨基作为取代基1–苯基–3–氨基丁烷2–甲氨基庚烷2–甲乙氨基戊烷季铵化合物的命名：用“铵”代替“胺”氯化苯铵硫酸二乙铵氢氧化三甲乙铵15.2.2胺的结构N原子:1s22s22px12py12pz1氨或脂肪胺分子：氮原子sp3杂化N－H或N－Cσ–键的形成孤对电子占有一个sp3轨道氨或胺分子的几何构型为三角棱锥形，键角为109.5°图15.2叔胺结构的示意图叔胺分子中三个烷基不同时，分子是手性的对映异构体的相互转化，能垒：25kJ•mol-1季铵化

7、合物含有四个不同烃基时拆分15.2.3胺的制法(1)氨或胺的烷基化碱伯胺季铵盐RX过量的NH3亲核取代反应芳香卤代烃不活泼NH3高温、高压、催化剂硝基的引入致活酰胺LiAlH4还原(2)腈和酰胺的还原腈催化氢化或LiAlH4伯胺工业上制备高级脂肪伯胺的方法：(3)醛和酮的还原胺化醛和酮氨或胺催化氢化伯胺、仲胺(4)由酰胺降解制备酰胺少1个C原子的伯胺(5)Gabriel合成法邻苯二甲酰亚胺的钾盐卤代烃N–取代亚胺水解伯胺ArX使用H2NNH2,是断裂酰胺键的有效方法(6)硝基化合物的还原芳胺的制备:Na2S,NaSH,(NH4)2S选择性还

8、原15.2.4胺的物理性质伯胺、仲胺能形成分子间的氢键：弱于15.2.5胺的波谱性质：N―H伸缩振动3500~3270cm-1弱伯胺：两个谱带仲胺一个谱带叔胺无IR:N―H胺：弯