化學競賽培訓含氮有機化合物

化學競賽培訓含氮有機化合物第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3含氮有機化合物含氮有機化合物主要包括硝基化合物,胺類化合物,重氮和偶氮化合物等.3.1硝基化合物3.1.1芳香族硝基化合物的性質(zhì)（1）還原第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三（2）芳環(huán)上的親核取代反應(yīng)第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3.1.2脂肪族硝基化合物的性質(zhì)（1）α-氫的酸性CH3NO2CH3CH2NO2(CH3)2CHNO2pKa10.28.57.8(2)與羰基化合物的反應(yīng)第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3.2胺氨分子中一個，兩個或三個氫原子被烴基取代所生成的化合物分別稱為伯胺（一級胺）、仲胺（二級胺）和叔胺（三級胺）。銨鹽分子中四個氫原子都被烴基取代生成的化合物稱為季銨鹽。有些胺類化合物因其特殊的生理活性，與人類的生命活動及健康密切相關(guān)。維生素B1

第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三1-苯基-2-氨基丙烷（苯異丙胺）(安非他命）1-甲基-4-苯基哌啶-4-羧酸乙酯（度冷?。┒承┌奉惢衔锍袕姷纳砘钚酝?，還可使人產(chǎn)生很強的依賴性，這些化合物已成為公認的毒品。第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三胺和氨一樣，氮原子為sp3雜化，三個sp3雜化軌道分別與氫或碳原子形成三個σ鍵，剩下一個sp3雜化軌道被一對電子占據(jù)。例如甲胺、三甲胺均為棱錐形結(jié)構(gòu),苯胺中的氮原子則接近平面構(gòu)型.其雜化狀態(tài)在sp3與sp2之間.第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3.2.1胺的命名CH3NH2

(CH3)2NH(CH3CH2)3N甲胺二甲胺三乙胺

苯胺

鄰甲基苯胺N-甲基苯胺

N，N-二甲基苯胺2-氨基-3，4-二甲基戊烷3-（N，N-二乙氨基）-4-甲基己烷

第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三季銨鹽的命名與銨鹽相似。如：

(CH3CH2CH2CH2)4N+Br-(CH3CH2)4N+Cl-溴化四丁基銨氯化四乙基銨

3.2.2胺的化學性質(zhì)（1）胺的堿性各類胺的堿性次序和影響因素。氣相:NH3＜C2H5NH2＜(C2H5)2NH＜(C2H5)3N溶液中：第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三NH3＜C2H5NH2＜(C2H5)3N＜(C2H5)2NHpKa9.2510.8010.8511.09pKb4.763.363.253.06

烷基供電子的誘導效應(yīng)與水的溶劑化效應(yīng)二者綜合作用的結(jié)果，造成了胺在水中的堿性強度次序。

仲胺的溶劑化情況叔胺的溶劑化情況第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三

芳香胺的堿性比氨和脂肪胺弱，這是由于氮原子上孤對電子通過p-π共軛部分地向苯環(huán)轉(zhuǎn)移，形成更穩(wěn)定的共軛體系，使氮原子與質(zhì)子的結(jié)合能力降低。

在酰胺中，由于羰基的吸電子性，酰胺的堿性比胺弱。酰胺與酸不能形成銨鹽。第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三（2）（4）CH2=CHCH2NH2HC≡CCH2NH2CH3CH2CH2NH2（5）（1）思考題：試比較下列化合物的堿性強弱第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(2)烴化反應(yīng)第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(3)酰化反應(yīng)伯胺與仲胺與酰氯、酸酐和酯作用生成酰胺第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三因此可以利用胺的磺酰化反應(yīng)來鑒定或分離三種胺Hinsberg反應(yīng):第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(4)與亞硝酸反應(yīng)第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(5)芳胺環(huán)上的親電取代反應(yīng)第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3.2.3胺的制法(1)氨和胺的直接烴化NH3+R—X

R—NH2+NH+4X-C6H5NH2+C6H5CH2ClC6H5NHCH2C6H5N-芐基苯胺RNH3+X-RNH3+X-+NH3

(2)Gabriel合成法第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(3)硝基化合物還原第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(4)腈、肟和酰胺的還原第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三(5)酰胺降解反應(yīng)（Hofmann重排）

第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期三3.3重氮和偶氮化合物

含有-N=N-的結(jié)構(gòu)，一端與碳原子相連，另一端與鹵素原子、氧原子等相連為重氮化合物；兩端都與碳原子相連，則為偶氮化合物。氯化重氮苯氰化重氮苯苯基重氮酸重氮甲烷

對羥基偶氮苯對二甲氨基偶氮苯偶氮二異丁腈4-[4-（二甲氨基）苯基]偶氮苯磺酸

第25頁，共27頁