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含氮化合物

第十二章含氮有机物(Nitrogenous Organic Compounds)一、教学目的和要求1、掌握含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基)的结构特点,以及主要化学性质,以及如何运用这些性质上的异同点进行鉴别、分离提纯。

2、掌握含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基)分子结构与物理性能、碱酸性的相关性。

3、掌握胺类伯、仲、叔胺结构与伯、仲、叔醇在定义方面的区别。

以及季胺类化合物结构与性能。

4、熟练掌握含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基化合物)的性同命名法。

5、熟练掌握含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基化合物)的理化性质及用途。

6、掌握胺类、硝基化合物取代酸结构特征和主要理化性质。

7、掌握重氮化反应、偶联反应特征与应用。

8、了解典型含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基化合物)性能、用途。

二、教学重点与难点重点是含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基)分子结构与物理性能、碱酸性的相关性,重氮化反应、欣斯堡反应特征与应用。

难点是含氮有机化合物(胺类、酰胺、硝基)分子结构与物理性能、碱酸性的相关性。

三、教学方法和教学学时(1)教学方法:以课堂讲授为主,结合必要的课堂讨论。

教学手段以板书和多媒体相结合,配合适量的课外作业。

(2)教学学时:4学时四、教学内容1、胺(1)胺的概述(2)胺的物理性质(3)胺的化学性质(4)个别化合物2、酰胺(1)酰胺的物理性质(2)酰胺化学性质(3)碳酸的酰胺3、其它含氮有机化合物(1)硝基化合物(2)腈和异腈(3)氰氮和胍(4)重氮和偶氮化合物4、有机化合物的颜色(1)颜色和光的关系(2)物质的颜色和其分子结构的关系(3)吸收光谱五、总结、布置作业含氮有机物与生命体的关系极为密切,本章仅讨论胺类及硝基化合物。

许多含氮有机物可看成是无机氮化物的衍生物: NH 3 R-NH 2 Ar-NH 2 NH 4OH R 4NOH NH 4Cl R 4NClHO-NO 2 R-NO 2 Ar-NO 212.1 硝基化合物(Nitro Compounds)★ 化学性质 还原反应R-NO 2NO 2NH 2+3H 2NiRNH 2 + 2H 2OFe,HCl heat脂肪属硝基化合物的酸性R-CH 2-NO 2 + NaOH[R-CH-NO 2]Na +-硝基对芳环 O-,P-位卤原子的影响ClNO 2NO 2Na 2CO3OHNO 2NO 2OH 212.2 胺(Amine)一、胺的分类及命名❖伯胺CH 3CH 3CH 3NH 2NH 2NH 2NH 2叔丁 胺乙二 胺苯胺❖ 仲胺NH NH 甲丙 胺2-(N-甲基氨基)己烷叔胺及季铵盐NNC H 3N CH3CH3C 2H 5二甲基乙胺 N ,N -甲基异丙基苯胺 碘化三甲基乙铵二、胺的结构及物理性质N 原子呈 SP3杂化HHHH 33CH 3N H H但比( 比相应的醇或羧酸的沸点低。

叔胺的N 原子上没有氢,分子间不能形成氢键,因此叔胺的沸点比相应的伯胺或仲胺低。

R NH HHRN H R NR HHRN R伯、仲、叔胺与水皆形成氢键,因此较低级的脂肪胺易溶于水,溶解度的分界线在六个碳原子左右。

芳胺则微溶于水。

各类胺大多能溶于有机溶剂。

RN R HHOHRN R RHOH三、胺的化学性质1、碱性HHR-NH2 + H 2OR-N +H 3 + HO-NH 3CH 3-NH 2CH 3-NHCH 3CH 3-N CH 3CH 3C 6H 5-NH 2C 6H 5-NH C 6H 5C 6H 5-N-C 6H 5C 6H 59.2613.2近中性碱性的胺类物质可溶于稀酸而形成盐:NH 2NH 2+HClHCl.苯胺盐酸盐或盐酸苯胺可利用此性质分离提纯胺类化合物。

2、氧化R-CH 2NH 2R-CH=N-OHH 2O 2R 2NHH 2O 2R 2N-OH(CH 3)3NH 2O 2C H 3N +CH 3CH 3O芳胺易被氧化成深色物质,芳胺的盐较难氧化 3、烷基化反应C 2H 5-Br C 2H 5NH 3+Br-C 2H 5-NH 2C 2H 5-NH 2C 2H 5BrNH 3NH 3+NH 4Br (C 2H 5)2NH 2BrNH 3+NH 4Br(C 2H 5)2NH(C 2H 5)2NHC 2H 5BrNH 3+NH 4Br(C 2H 5)3N (C 2H 5)3N + C 2H 5Br(C 2H 5)4N +Br-过量的氨可减少多烷基化反应, 如:CH 3CHCOOH Br NH 3CH 3CHCOO -NH 4+NH 2+1 mole70 mole~70%4、酰基化反应C 2H 5-NH-CH 3C 2H 5-N-CO-CH 3CH 3(CH 3CO)2O可用以保护氨基,例:NH 2NH-CO-CH 3HNO 3NH-CO-CH 3NO 2NH 2O 2N CH 3COClH 2SO 4H 3O +5、 与亚硝酸的反应 ❖ 伯胺:CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2NaNO 2 + HClCH 3CH 2CH 2CH 2-N +NN 2CH 3CH 2CH 2CH 2++放氮CH 3CH 2CH 2CH 2OHCH 2=CHCH 2CH 3 + CH 3CHCH 2CH 3OH+26%13%25%❖ 仲胺:(CH 3)2NH + H ON O(CH 3)2-N -N=O黄色油状液体叔胺:R 3N + HNO 2R 3NHNO2.溶于水芳胺与亚硝酸的反应重氮盐的形成与偶合反应NH 2N +N Cl-NaNO 2,HCl 0~50C重氮盐的偶合反应N +N Cl-N CH 3CH 3N=NN CH 3CH 3+00COH -N +N Cl-OHCH 3N=NOHCH 3+OH -00C重氮盐的取代反应 (放氮)N +N Cl-OHN 2X N 2IN 2CNN 2N 2HOH +CuX+KI+CuCN +H 3PO 2+or EtOH6、芳胺的取代NH 2NH 2BrBrBr+3Br 2H 2O如欲得一元取代物,可将氨基乙酰化使苯环活性降低,然后再进行取代。

问:如何完成以下转变?BrBr BrH 2SO 4NO 2Fe ClH NH 2Br 2NH 2Br BrBrHNO 3 1, HNO 22. H 3PO 2, H 2O四、个别化合物:❖盐酸克伦特罗Clenbuterol (瘦肉精)[1~3]NH CCH 3CH 3CH 3NH 2ClClCH CH 2OH·HCl1-(4-Amino-3,5-dichloro-phenyl)- 2-tert-butylamino-ethanol❖盐酸克伦特罗是一种ß-肾上腺素兴奋剂,主要用于防治人、畜支气管哮喘、痉挛,治疗剂量较底。

❖ 在饲料中添加盐酸克伦特罗具有营养再分配作用,可提高饲料报酬,增加瘦肉率。

❖ 盐酸克伦特罗在肌肉特别在内脏中有高浓度的残留,对人和动物的肝、肾及神经系统产生危害。

❖ 欧盟最早颁布法规禁止其作为饲料添加剂使用,我国农业部亦有相同规定。

12.3 参考文献[1] 张清安,范学辉. 动物性食品中盐酸克伦特罗(瘦肉精)残留危害及其检测方法研究进展[J].食品与发酵工业,2004,30(9):108-111[2] 许河峰. 漫谈“瘦肉精”[J].化学世界,2003,(9):503-504 [3] 李杰. 瘦肉精残留危害与动物性食品安全[J].中国饲料,2003,(4):31-32。

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