含氮有机化合物10学时

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1、第十四章含氮有机化合物(10学时）14.1硝基化合物14.2胺的分类、命名法和结构14.3胺的制法14.4胺的物理性质14.5胺的化学性质14.6重要的胺jzddmjx@163.com第十四章含氮有机化合物14.7季铵盐季铵碱14.8表面活性剂14.9离子交换树脂和离子交换膜14.10芳香族重氮和偶氮化合物14.11腈异氰酸酯三聚氰胺三聚氰氯jzddmjx@163.com分子内含有氮元素的有机化合物称为有机含氮化合物。它的种类很多。结构特征是含有：C-NN-NN-OC=NN=NN=OC≡NN≡NN-H本章主要讨论硝基化合物、胺、腈、重氮盐等。酰胺、杂环、氨基

2、酸蛋白质不在这一章研究之列。酰胺属于哪类化合物?第十四章含氮有机化合物jzddmjx@163.com14.1硝基化合物硝基化合物的概念和命名：烃分子中的氢原子被硝基(-NO2)取代的化合物称为硝基化合物。通式：R-NO2Ar-NO2硝基化合物命名时,是以烃为母体,硝基为取代基。jzddmjx@163.com14.1硝基化合物CH3NO2NO2CH3-CH-CH3NO2ClNO2NO2CH3硝基甲烷2-硝基丙烷间硝基氯苯硝基苯对硝基甲苯例如：jzddmjx@163.comRNOORNOORNOO··‥14.1硝基化合物14.1.1硝基的结构价键理论认为（由一个

3、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（0.122nm），O-N-O键角127°这说明硝基为—P-π共轭体系，N原子是以sp2杂化轨道成键的，其结构表示如下：Π34-I,-Cjzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.2芳香族硝基化合物的制法芳香族硝基化合物一般可在芳环上直接硝化而制得。常用混酸作催化剂。例如:NO2NO2CH3HNO3,H2SO430℃CH3CH3+(34%)(63%)jzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.2芳香族硝基化合物的制法例如:ClNO2NO2HNO3,H2SO4100-1

4、10℃+ClCljzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.3硝基化合物的性质1.物理性质低级的硝基烷是无色液体。它们有较大的偶极矩,分子间不能形成氢键,但比分子量相近的其它物质的沸点高，原因是分子的偶极矩大范德华力（取向力、诱导力、色散力）就大。例如:CH3NO2CH3COCH3CH3CH2CH2OH相对分子质量615860沸点/℃10156.597.2jzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.3硝基化合物的性质1.物理性质低级硝基烷微溶于水，其它不溶于水，但能溶解油脂、纤维素和许多合成树脂；芳香族一硝基化合物是无色或淡黄色的

5、液体或固体，多硝基化合物则为黄色固体，易于爆炸，常做炸药（如TNT、苦味酸）；有的芳香族多硝基化合物有香味，用做香料或定香剂。jzddmjx@163.com14.1硝基化合物CH3CH3C(CH3)3O2NNO2NO2COCH3CH3C(CH3)3O2NNO2CH314.1.3硝基化合物的性质1.物理性质例如:二甲苯麝香酮麝香jzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.3硝基化合物的性质1.物理性质硝基化合物的密度都大于1；硝基化合物均有毒，皮肤接触或吸入蒸气，通过血红素作用引起中毒。jzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.3

6、硝基化合物的性质2.化学性质（酸性、还原、取代、硝基的影响）а-氢原子的酸性由于硝基是强的拉电子基,对α-碳原子有-I和-C效应，同时α-氢原子还有σ-π超共轭效应(-C′)，从而导致含有а-氢原子的硝基化合物具有酸性。pKa≈10，基本与苯酚相同。RCH2NO2+NaOH[RCHNO2]Na++H2O..-钠盐,溶于水不溶于水CH3NOO··‥jzddmjx@163.com14.1硝基化合物RCH2NO2+NaCl[RCHNO2]Na++HCl..-14.1.3硝基化合物的性质2.化学性质а-氢原子的酸性钠盐酸化后,重新生成硝基化合物。不含а-氢原子的硝基

7、化合物,如连在季碳原子上的硝基烷、硝基苯没有这个性质。jzddmjx@163.com14.1硝基化合物14.1.3硝基化合物的性质2.化学性质(2)还原反应硝基化合物还原的最终产物是相应的胺。ArNO2或RNO2ArNH2或RNH2还原芳香胺脂肪胺主要讨论芳香族硝基化合物的还原反应。常用还原方法有催化加氢、金属与给质子剂还原、络合金属氢化物还原、硫化物还原等。jzddmjx@163.com14.1硝基化合物NH2H2,硫化镍300-475℃NO2NH2H2,Cu270-350℃,0.2-1MPaNO2(90%-95%)14.1.3硝基化合物的性质2.化学性质

8、(2)还原反应–催化加氢苯胺工业生产苯胺的方法jzd