《高中化學(xué)競賽第一講：含氮化合物

1、含氮化合物含氮化合物設(shè)計制作：雋桂才名稱結(jié)構(gòu)式名稱結(jié)構(gòu)式氨NH3胺RNH2，ArNH2R2NH (Ar)2NHR3N (Ar)3N氫氧化銨NH4OH季銨堿R4N+OH-銨鹽NH4Cl季銨鹽R4N+Cl-硝酸HO-NO2硝基化合物 R-NO2 Ar-NO2亞硝酸HO-NO亞硝基化合物 R-NO Ar-NO設(shè)計制作：雋桂才由硝酸和亞硝酸可以導(dǎo)出四類含氮的有機物，即由硝酸和亞硝酸可以導(dǎo)出四類含氮的有機物，即硝酸酯硝酸酯、亞硝酸酯亞硝酸酯、硝基化合物硝基化合物和和亞硝基化合物亞硝基化合物HONO2RONO2NO2HONRORONONOR硝酸硝酸 硝酸酯硝酸酯 硝基化合物硝基化合物亞硝酸亞硝酸 亞硝酸酯

2、亞硝酸酯 亞硝基化合物亞硝基化合物硝基化合物硝基化合物設(shè)計制作：雋桂才 一一 命名命名1 硝酸酯硝酸酯和和亞硝酸酯亞硝酸酯的命名與有機酸酯的命名相同，如的命名與有機酸酯的命名相同，如CH3ONO2CH2CH2ONO硝酸甲酯硝酸甲酯 亞硝酸乙酯亞硝酸乙酯2 硝基硝基和和亞硝基化合物亞硝基化合物中將硝基和亞硝基看作為取代基中將硝基和亞硝基看作為取代基CH3NO2NO2CH3CH3NO硝基甲烷硝基甲烷 鄰硝基甲苯鄰硝基甲苯 對亞硝基甲苯對亞硝基甲苯設(shè)計制作：雋桂才硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常硝酸酯和芳香多硝基化合物都有爆炸性，常被用做炸藥，如被用做炸藥，如CH2ONO2CHONO2CH2O

3、NO2CH3NO2NO2O2N三硝基甘油酯三硝基甘油酯 2，4，6-三硝基甲三硝基甲苯苯 （TNT）設(shè)計制作：雋桂才二二 物理性質(zhì)物理性質(zhì)顏色顏色多為淡黃色多為淡黃色沸點沸點比相應(yīng)的鹵代烴高比相應(yīng)的鹵代烴高, 常溫下為高沸點常溫下為高沸點的液體或結(jié)晶固體的液體或結(jié)晶固體溶解性溶解性不溶于水不溶于水,易溶于有機溶劑易溶于有機溶劑,液體的液體的硝基化合物是有機化合物的良好的溶劑硝基化合物是有機化合物的良好的溶劑但是因為硝基化合物有毒性但是因為硝基化合物有毒性,可透過皮膚被可透過皮膚被機體吸收機體吸收,生產(chǎn)上很少采用它，例如硝基苯有生產(chǎn)上很少采用它，例如硝基苯有劇毒；劇毒；多硝基化合物有爆炸性多硝基

4、化合物有爆炸性, 如如2,4,6-三三硝基甲苯硝基甲苯(TNT)為烈性炸為烈性炸 設(shè)計制作：雋桂才三三 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1 還原還原NO2Fe,HClNH22 脂肪族硝基化合物的酸性脂肪族硝基化合物的酸性硝基為吸電子基團，脂肪族硝基化合物中的硝基為吸電子基團，脂肪族硝基化合物中的 -氫原子氫原子很活潑，顯弱酸性，可與堿作用生成鹽從而溶于堿中很活潑，顯弱酸性，可與堿作用生成鹽從而溶于堿中RCH2NOORCHNOOHRCH2NO2NaOHRCHNO2Na+OH2+-+設(shè)計制作：雋桂才3 硝基對芳環(huán)上鄰、對位基團的影響硝基對芳環(huán)上鄰、對位基團的影響 （1）對鄰、對位上鹵原子的影響）對鄰、對位上鹵原子

5、的影響ClNO2NO2OH2Na2CO3OHNO2NO2ClH+ClOH2OH+高溫高壓催化劑設(shè)計制作：雋桂才（2） 對酚的酸性的影響對酚的酸性的影響(比較下列化合物的酸性比較下列化合物的酸性)NO2OHNO2OHOHNO2NO2OH設(shè)計制作：雋桂才 一分類一分類根據(jù)胺中烴基數(shù)目分為伯胺、仲胺和叔胺，及根據(jù)胺中烴基數(shù)目分為伯胺、仲胺和叔胺，及季銨堿和季銨鹽季銨堿和季銨鹽RNH2R3NR2NHArNH2Ar2NH2Ar3NR4N OHR4N Cl()()+ 伯胺伯胺(一級胺一級胺) 仲胺仲胺(二級胺二級胺) 叔胺叔胺(三級胺三級胺) 季銨堿季銨堿 季銨鹽季銨鹽 胺胺設(shè)計制作：雋桂才氮原子與脂肪烴

6、基相連的是氮原子與脂肪烴基相連的是脂肪胺脂肪胺(R-NH2)，與，與芳香環(huán)直接相連的為芳香環(huán)直接相連的為芳香胺芳香胺(Ar-NH2) 按照分子中所含氨基的數(shù)目，有一元、二元或按照分子中所含氨基的數(shù)目，有一元、二元或多元胺多元胺注意注意 “氨氨”、“胺胺”、“銨銨”字的用法，在表字的用法，在表示示基基時，如氨基、亞氨基，用時，如氨基、亞氨基，用“氨氨”；表示；表示NH3的烴基衍生物時，用的烴基衍生物時，用“胺胺”；而季銨類化合物則；而季銨類化合物則用用“銨銨”。-NH2（氨基）、（氨基）、-NH-（亞氨基）（亞氨基）設(shè)計制作：雋桂才(CH3CH2)2NH CH3CH2NHCH3NCH3NCH3C

7、H3課堂練習(xí)課堂練習(xí):指明下列化合物屬于哪類胺指明下列化合物屬于哪類胺(按按烴基數(shù)目分烴基數(shù)目分)設(shè)計制作：雋桂才二二 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 最外層電子最外層電子sp3雜化，一對未共用電子對占據(jù)一個雜化軌道，三個雜化，一對未共用電子對占據(jù)一個雜化軌道，三個未成對的電子各占據(jù)一個雜化軌道。未成對的電子各占據(jù)一個雜化軌道。CH3HHN.設(shè)計制作：雋桂才三三 命名命名1 簡單胺的命名簡單胺的命名由烴基來命名，多烴基時簡單的寫在前，相同烴基表示出其數(shù)目由烴基來命名，多烴基時簡單的寫在前，相同烴基表示出其數(shù)目CH3NH2CH3CH2NH2H2NCH2CH2NH2CH3NHCH3CH3NHC2H5CH3NCH3NH2

8、NH2CH3CH3NH甲 胺 乙 胺 苯 胺 對 甲 苯 胺 乙 二胺 二甲 胺 甲 乙 胺三甲 胺 二苯 胺 設(shè)計制作：雋桂才2 芳香仲胺與叔胺在基團前加芳香仲胺與叔胺在基團前加“N”字字NHCH3NN(CH3)2C2H5CH3N- -甲基苯胺甲基苯胺 N- -甲基甲基- -N- -乙基苯胺乙基苯胺 N, ,N- -二甲基苯胺二甲基苯胺 3 系統(tǒng)命名系統(tǒng)命名將氨基作為取代基，季銨類化合物命名與銨鹽相似將氨基作為取代基，季銨類化合物命名與銨鹽相似CH3CH2CH2CHCH3(CH3)4N OHNH2COOHNH2CH3CH3CH2CH3CH3Cl2-氨基戊 烷對 氨基苯 甲 酸氫 氧 化四 甲

9、 銨 N+氯 化三甲 基乙 基銨 設(shè)計制作：雋桂才課堂練習(xí)課堂練習(xí): 命名下列化合物命名下列化合物CCH3CH3NH2CH3NH2NH2NH2NH2CH3CH3N(CH2CH3)24-二乙基胺二乙基胺-2-甲基戊烷甲基戊烷1,4-丁二胺丁二胺4,4-二甲基環(huán)已胺二甲基環(huán)已胺環(huán)已胺環(huán)已胺叔丁胺叔丁胺設(shè)計制作：雋桂才四四 物理性質(zhì)物理性質(zhì)伯胺和仲胺與分子量相近的醇沸點相近，叔伯胺和仲胺與分子量相近的醇沸點相近，叔胺和分子量相近的烷烴相近。胺和分子量相近的烷烴相近。易溶于水，有易溶于水，有不愉快氣味甚至是臭味不愉快氣味甚至是臭味, ,芳香胺極毒芳香胺極毒NH2(CH2)4NH2NH2(CH2)5NH

10、2NH2NH21,4-丁二胺丁二胺(腐胺腐胺) 1,5-戊二胺戊二胺(腐胺腐胺) 聯(lián)苯胺聯(lián)苯胺 設(shè)計制作：雋桂才五五 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1 堿性堿性 胺上未共用電子對能接受質(zhì)子，顯示堿胺上未共用電子對能接受質(zhì)子，顯示堿性性NH3HOHNH4RNH2RNH2HOHOHOHH+.NCH3CH3CH3sp3 hybridized設(shè)計制作：雋桂才結(jié)論結(jié)論 仲胺仲胺叔胺叔胺伯胺伯胺氨水氨水芳香胺芳香胺 酰胺酰胺 叔胺例外，體積效應(yīng)和電子效應(yīng)。叔胺例外，體積效應(yīng)和電子效應(yīng)。 RNH2RNHRNRRRNH3伯胺伯胺 仲胺仲胺 叔胺叔胺 氨氨NH2苯胺苯胺堿性強弱比較堿性強弱比較ONH2RC酰胺酰胺設(shè)計制作：雋

11、桂才課堂作業(yè)課堂作業(yè) 比較下列化合物的堿性比較下列化合物的堿性a 環(huán)己胺環(huán)己胺 b 苯胺苯胺 c 對甲苯胺對甲苯胺d 對硝基苯胺對硝基苯胺 e 芐胺芐胺aecbd設(shè)計制作：雋桂才R4N ClAgOHR4N OHAgCl+-R4N OHR4N Cl+HCl+H2OR4N ClNa OHR4NOHNaCl+季銨鹽季銨鹽季銨堿季銨堿季銨堿季銨堿胺鹽、銨鹽的形成與及強堿季銨堿的性質(zhì)胺鹽、銨鹽的形成與及強堿季銨堿的性質(zhì)RNH2RNH3 ClRNH2NaClNaOH+HCl+H2胺鹽胺鹽設(shè)計制作：雋桂才烷基化烷基化胺和鹵代烴反應(yīng)，脫掉一分子鹵化氫胺和鹵代烴反應(yīng)，脫掉一分子鹵化氫CH3CH2NH2CH3CH

12、2I(CH3CH2)2NH HI+.(CH3CH2)2NHCH3CH2I(CH3CH2)3N HI+.(CH3CH2)3NCH3CH2I(CH3CH2)4N HI+.伯胺仲胺伯胺仲胺仲胺叔胺仲胺叔胺叔胺季銨鹽叔胺季銨鹽設(shè)計制作：雋桂才 氧化氧化 胺比較容易氧化，用過氧化氫即可使脂胺比較容易氧化，用過氧化氫即可使脂肪伯胺及仲胺氧化，分別得到肟或羥胺。叔胺氧化肪伯胺及仲胺氧化，分別得到肟或羥胺。叔胺氧化得氧化胺。芳胺更易被氧化，產(chǎn)物復(fù)雜得氧化胺。芳胺更易被氧化，產(chǎn)物復(fù)雜R-CH2NH2H2O2RCH=N-OHR2NHH2O2R2N-OH(CH3)3NH2O2(CH3)3N-O肟肟羥胺羥胺氧化三甲胺

13、氧化三甲胺設(shè)計制作：雋桂才R2NHClROROR2NC+C酰基化?；泛椭侔贩肿又械系臍淇梢圆泛椭侔贩肿又械系臍淇梢员货；〈货；〈鶵NHHClRORORNHC+CNH2HClRORONH2C+C氨解氨解伯胺伯胺仲胺仲胺設(shè)計制作：雋桂才酰胺在酸或堿的催化下，又可水解為原來的胺，用胺在酸或堿的催化下，又可水解為原來的胺，用于于保護氨基保護氨基 NH2NHCOCH3NHCOCH3NO2NH2NO2CH3COClHNO3H+OHH2Oor例由苯胺合成對硝基苯胺例由苯胺合成對硝基苯胺設(shè)計制作：雋桂才SO2ClSO2ClCH3RNH2R2NHSO2NHRSO2NR2CH3+ 磺?；酋；?/p>

14、胺和仲胺氮原子上的氫可以被伯胺和仲胺氮原子上的氫可以被磺酰基取代磺?；〈交酋Ｂ缺交酋０繁交酋Ｂ缺交酋０穼妆交酋Ｂ葘妆交酋０穼妆交酋Ｂ葘妆交酋０稴O2ClR3N+設(shè)計制作：雋桂才RNHSO2NaOHRNSO2NaCH3SO2NR2NaOHRNSO2NaRNSO2HRNH2H+酸 化苯磺酰胺鈉鹽酸化后，又可水解為原來胺苯磺酰胺鈉鹽酸化后，又可水解為原來胺欣斯堡（欣斯堡（Hinsberg反應(yīng)）反應(yīng)）利用此反應(yīng)可用來分離和鑒別伯、仲、叔胺利用此反應(yīng)可用來分離和鑒別伯、仲、叔胺設(shè)計制作：雋桂才與亞硝酸的作用與亞硝酸的作用(1)(1)伯胺伯胺 與脂肪伯胺反應(yīng)產(chǎn)物為醇和烯烴混與脂肪伯胺反應(yīng)產(chǎn)物為

15、醇和烯烴混合物，芳香伯胺產(chǎn)物為重氮鹽合物，芳香伯胺產(chǎn)物為重氮鹽CH2NH2HNO2RCH2OHRRCHCH2N2+ H2O課堂練習(xí)：課堂練習(xí)：N-甲基苯胺中混有少量苯胺和甲基苯胺中混有少量苯胺和N，N-二甲苯胺，怎樣將二甲苯胺，怎樣將N-甲基苯胺提純甲基苯胺提純NH3 ClHNO2H+N2 Cl+0-5 0C+2H2O+重氮鹽重氮鹽+設(shè)計制作：雋桂才芳香重氮鹽很活潑芳香重氮鹽很活潑N2 C lOH2H3P O2OH2C u XC u C NO HXC N+-設(shè)計制作：雋桂才N2 ClHO3SN(CH3)2N NN(CH3)2HO3S+甲 基橙( 黃 色 )偶 氮化合 物 偶聯(lián)反應(yīng)偶聯(lián)反應(yīng)N2 ClOHCH3+5-甲基甲基-2-羥基偶氮苯羥基偶氮苯NNOHCH3設(shè)計制作：雋桂才(3) 叔胺叔胺