有机含氮化合物(3)

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1、第十章有机含氮化合物生命科学与技术学院主要内容第一节硝基化合物第二节胺第三节重氮化合物和偶氮化合物生命科学与技术学院第一节硝基化合物一、硝基化合物烃分子中的氢原子为硝基取代的衍生物为硝基化合物（一）分类结构和命名１、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２、命名:　硝基总是取代基，以相应烃为母体。生命科学与技术学院３、结构（由一个N=O和一个N→O配位键组成）物理测试表明，两个N—O键键长相等，这说明硝基为一P-π共轭体系（N原子是以sp2杂化成键的，其结构表示如下：生命科学与技术学院（二）硝基化合物的物理性质脂肪族硝基化合物是无色有香味的液体。芳香族硝基化合物多为淡黄色固体，有

2、杏仁儿气味并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越多比重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子的极性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时以分解爆炸。生命科学与技术学院（三）化学反应（1）酸性硝基为强吸电子基，能活泼α-H，所以有α-H的硝基化合物能产生假酸式-酸式互变异构，从而具有一定的酸性。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。１、α-H的反应生命科学与技术学院（2）与羰基化合物缩合有α-H的硝基化合物在碱性条件下能与某些羰基化合物起缩合反应。其缩合过程是：硝基烷在碱的作用下脱去α-H形成碳负离子，碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应。生命科学与技术学院２、硝基对苯

3、环邻、对位上取代基反应活性的影响硝基同苯环相连后，对苯环呈现出强的吸电子诱导效应和吸电子共轭效应，使苯环上的电子云密度大为降低，亲电取代反应变得困难，但硝基可使邻位基团的反应活性（亲核取代）增加。（1）使卤苯易水解、氨解、烷基化生命科学与技术学院（２）增强甲基的活性苯环上甲基的邻对位均有硝基时,在催化下能与苯甲醛发生缩合反应.３、还原反应硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe、Zn和盐酸）或催化氢化为胺。生命科学与技术学院第二节胺类胺根据在氮上的取代基的数目，可分为一级(伯)，二级(仲)，三级(叔)胺和四级(季)铵盐。二、胺的命名:甲胺苯胺甲基乙基环丙胺一、胺的分类：1、普通命名法：可用胺为官能团

4、，如：（一）分类和命名生命科学与技术学院选含氮最长的碳链为母体，称某胺。N上其它烃基为取代基，并用N定其位N,N-dimethyl-3-methyl-2-pentanaimeN,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺2、IUPAC命名法：甲胺N,4-二甲基-N-乙基苯胺CH3NH2NH3CCH3C2H5methylamineN-ethyl-N,4-diethylbenzenamine生命科学与技术学院2,5-双(三氟甲基)苯胺生命科学与技术学院3、胺盐和四级铵化合物的命名：甲胺盐酸盐乙胺醋酸盐TetraethylammoniumbromideTetraethylammoniumhydrooxide溴化

5、四乙铵氢氧化四乙铵生命科学与技术学院1、胺类化合物的结构：N原子为sp3杂化（二）胺的结构及物理性质生命科学与技术学院2、胺的物理性质低级胺为气体或易挥发性液体；高级胺为固体；芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体；胺具有特殊的气味；胺能与水形成氢键；一级胺和二级胺本身分子间也能形成氢键。生命科学与技术学院（1）氨和胺中的N是不等性的sp3杂化，未共用电子对占据一个sp3杂化轨道。（2）随着N上连接基团的不同，键角大小会有改变。1、结构（三）胺的化学反应生命科学与技术学院E=25.104kJ/mol已拆分出一对对映体。（3）当氮与三个不同基团相连时，有一对对映体。生命科学与技术学院化学性质分析：

6、生命科学与技术学院（1）产生碱性的原因：N上的孤对电子（2）判别碱性的方法：碱的pKb；其共轭酸的pKa；形成铵正离子的稳定性。（3）影响碱性强弱的因素：电子效应：3o胺>2o胺>1o胺空间效应：1o胺>2o胺>3o胺溶剂化效应：NH3>1o胺>2o胺>3o胺1、胺的碱性和胺盐的生成生命科学与技术学院综合上述各种因素，在水溶液中，胺的碱性强弱次序为：脂肪胺（2°>1°>3°）>氨>芳香胺在氯苯中，脂肪胺的碱性强弱次序为：3°>2°>1°溶剂化效应是给电子的，N上的H越多，溶剂化效应越大，形成的铵正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂化效应是不同的。+生命科学与技术学院（4）芳香胺碱性强弱的分析具体分析

7、时，既要考虑N上取代基的影响，也要考虑苯环上取代基的影响。首先考虑N上的孤电子对，能不能与苯环共轭，能共轭，碱性弱，不能共轭，碱性强。(2)(1)（2）比（1）的碱性强4万倍生命科学与技术学院胺有碱性，遇酸能形成盐。CH3COO-+NH3RRNH2+CH3COOH生命科学与技术学院2、烃基化SN2RNH2+HXRNH3X-+OH-RNH2+H2O+X-NH3RNH2+NH4X-R4NX-RX+NH