含氮化合物 有机化学B 2011.ppt

《含氮化合物 有机化学B 2011.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、11含氮化合物下页退出作业P2931、4、5、7-10基本内容和重点要求硝基化合物、胺、腈、重氮和偶氮化合物的构造、化学性质；季铵盐和季铵碱；芳香族伯胺的重氮化反应；重氮盐的性质及其在有机合成上的应用。重点掌握胺的结构和碱性变化规律；胺的化学性质；霍夫曼热消去反应；重氮盐及其在有机合成上的应用。11含氮化合物11.1硝基化合物(nitrocompounds)11.2胺(amines)11.3重氮化合物与偶氮化合物(diazoandazocompounds)11.4腈(nitriles)11.1硝基化合物11.

2、1.1硝基化合物的构造、分类和命名11.1.2硝基化合物的物理性质11.1.3硝基化合物的化学性质烃分子中的氢原子被硝基取代后的衍生物称为硝基化合物。一元硝基化合物的通式是RNO2或ArNO2，它与亚硝酸酯互为同分异构体。硝基化合物的电子式常表示如下：11.1.1硝基化合物的构造、分类和命名(1)构造硝基中的3个原子形成p-π共轭体系，发生了电子的离域，2个氮氧键长相等。硝基化合物的命名与卤代烃相似。以烃作为母体，硝基作为取代基。(1)分类和命名1-硝基丙烷(伯硝基化合物)2-硝基丙烷(仲硝基化合物)2-甲基

3、-2-硝基丙烷(叔硝基化合物)返回对-硝基甲苯2,4-二硝基甲苯11.1.2硝基化合物的物理性质脂肪族硝基化合物一般为高沸点的液体，略带黄色，有类似氯仿的气味，难溶于水，易溶于醇和醚。芳香族硝基化合物中，单环一硝基化合物为高沸点液体，多硝基化合物及稠环硝基化合物都是带黄色的固体。多硝基化合物具有爆炸性。芳香族硝基化合物不溶于水，易溶于有机溶剂。硝基化合物的相对密度都大于1。硝基化合物有毒，无论是吸入或皮肤接触都易中毒，使用时应注意安全。返回11.1.3硝基化合物的化学性质(1)与碱作用(2)还原(3)硝基对苯

4、环性质的影响脂肪族硝基化合物中含有α-氢原子的伯或仲硝基化合物能与强碱作用生成盐，从而溶于碱中。(1)与碱作用这是因为伯和仲硝基化合物的α-氢原子与硝基之间存在着超共轭效应而变得活泼，可以转移到硝基的氧原子上去，形成假酸式异构体。硝基式假酸式返回(2)还原硝基化合物容易被还原。用氢化铝锂、催化加氢或铁和盐酸还原时，最终的产物是生成相应的胺。芳香族硝基化合物在不同的还原条件下，可以得到不同的还原产物。返回(3)硝基对苯环上取代基的影响对邻、对位上卤原子的影响邻对位上有硝基，水解很容易进行不易水解第一步：第二步：

5、反应机理稳定稳定当硝基处于邻、对位时：当硝基处于间位时：pKa:9.987.237.158.40对酚的酸性的影响硝基处于邻或对位时，吸电子作用可分散负电荷，使酚氧负离子稳定，酸性增加。返回11.2胺11.2.1胺的分类、命名和构造11.2.2胺的物理性质11.2.3胺的化学性质11.2.4季铵盐和季铵碱11.2.5重要的胺(1)胺的分类胺可以看作是氨的烃基衍生物。氨分子中的氢原子被一个、二个或三个烃基取代，则分别生成伯胺、仲胺和叔胺。11.2.1胺的分类、命名和构造季铵盐或季铵碱胺类化合物根据烃基的不同而分为

6、脂肪胺和芳香胺；根据分子中氨基的数目可分为一元胺、二元胺和三元胺等。苯胺(芳香胺，一元胺)简单的胺用习惯命名法命名。方法是在它所含的烃基的名称后面加上“胺”字来命名；有相同的烃基时在前面用数字二、三表明烃基的数目；若有不同的烃基时，则按由小到大的顺序排在前面，“基”字一般可省略。(2)胺的命名习惯命名法对甲苯胺苯甲胺对苯二胺习惯命名法对于芳香族仲胺或叔胺，则在取代基前面冠以“N”字，以表示这个基团是连在氮上，而不是连在芳香环上。N-甲基苯胺N-甲基-N-乙基-苯胺N,N-二甲基苯胺复杂的胺则以系统命名法命名，

7、即把氨基作取代基，烃作为母体。2-甲基-4-氨基己烷2-甲基-3-氨基丁烷季铵类化合物的命名则与氢氧化铵或铵盐的命名相似。氢氧化四甲铵氯化三甲基乙基铵(3)胺的构造氨具有棱锥形的结构，氮原子以不等性sp3杂化轨道和氢原子的s轨道重叠形成三个σ键。剩下的未共用电子对占据一个sp3杂化轨道而处于棱锥形的顶端。空间排布近似于四面体的立体结构，氮处于四面体的中心。胺的结构与氨相似，在脂肪胺分子中，氮以三个sp3杂化轨道与三个其他原子(氢或碳原子)形成三个σ键，剩下的未共用电子对占据另一个sp3轨道。氨、甲胺和三甲胺的

8、结构如下：sp3杂化未共用电子对甲胺的结构动画苯胺的结构返回动画11.2.2胺的物理性质低级脂肪胺如甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺在常温时为气体，丙胺以上是液体，含C12以上为固体。低级胺的气味与氨相似，有的还有鱼腥味(三甲胺)，肉腐烂时能产生极臭而且很毒的丁二胺（腐胺）及戊二胺（尸胺）。芳香胺的气味不象脂肪胺那样大，但芳香胺很毒而且容易渗入皮肤，无论吸入它的蒸汽或皮肤与之接触都能引起中毒，在使用时应当