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文档之家› 有机化学(医学专业)第十三章胺和生物碱
有机化学(医学专业)第十三章胺和生物碱
N2
芳香胺 (-)
N2
1°
2°
3°
黄色油状物或固体 (-)
NH2
黄色油状物或固体
桔黄
NaOH
翠绿
N2
(-)
NaNO2 + HCl
NH CH3
N(CH3)2
0~5℃
黄
桔黄
NaOH NaOH
黄 翠绿
5. 芳香胺的亲电取代反应
氨基的供电子共轭效应使苯环上的电子云密度升高, 所以芳胺易进行芳环上的亲电取代反应。
R4N+OH- + HCl
季铵碱
R4N+Cl- + H2O
季铵盐
R4N+Cl- 是强碱强酸盐,与强碱作用后不会游离 出季铵碱,而是建立如下平衡:
R4N+ X- + NaOH
R4N+OH- + NaX
P84.3(3) 按其碱性由强到弱排序:
O NH2 CH3 C NH O
A
N OH
B
O
NH2
HCl
C
叔丁醇
CH3 CH3—C—Cl CH3
叔丁基氯
CH3 CH3—C—NH2 CH3
叔丁基胺
(叔醇)
(叔卤代烃)
?
(伯胺)
注意
CH3 CH3 C CH3 NH2
CH3 CH3 C CH3 OH
叔丁胺(一级胺)
叔丁醇(三级醇)
命名
结构复杂的胺——氨基作取代基
CH3 CH CH CH2 CH3 NH2 CH2NH2
NH2
NH2
+ 3Br2(水)
Br Br
Br
+ 3HBr
(白)
作用
鉴别苯胺(定性和定量)
NH2
OH
能否用溴水区别
与
?
四、重氮盐和偶氮化合物
1. 苯重氮正离子的结构
H . . C H C . C H . H + . C . . C . N C H
sp杂化
. . N
Ar N
+
重氮基
N:
Ar N + N
NO2
NO2
浓H2SO4 浓HNO3 Fe+HCl
NH2
NH2
(CH3CO)2O
NHCOCH3
浓H2SO4 浓HNO3
?
NHCOCH3
浓H2SO4 浓HNO3
H2O, OH -
NH2
NO2(弃去邻位产物)
NO2
CH3
CO2H
NH2
NH2
3. 磺酰化反应(Hinsberg试验 )
O
NH2 +
S Cl O
种因素共同影响的结果。 各类胺的碱性强弱大致表现出如下顺序: 季铵碱 > 脂肪仲胺 >脂肪伯、叔胺>
强碱 弱碱
氨 >芳香伯胺>芳香仲胺>芳香叔胺
季铵碱 vs 季铵盐
季铵化合物分子中的氮原子已连接四个烃基并带正 电荷,再也不能接受质子,这类化合物的碱性由与 季铵正离子结合的负离子来决定。 季铵碱的碱性即为 OH- 的碱性, 为有机强碱。 季铵碱与酸作用生成季铵盐:
(CH3)3NCH2CH2OH OH
+
-
记!
氢氧化三甲基-β-羟乙基铵 (胆碱)
O CH3 C O CH2 CH2 N CH3 OH +
CH3 CH3
乙酰胆碱
二、胺的物理性质
气味:低级脂肪胺有特殊气味
三甲胺——腐烂鱼的恶臭味 1,4-丁二胺——腐肉胺 1,5-戊二胺——尸胺
芳香胺毒性大
3,4-二甲基苯胺、β-萘胺——致癌
1°
NH2
2°
NH
ān
3°
N
àn
4°
4°
氨基 亚氨基 次氨基
ǎn
氨
胺
铵
注意:只有N原子直接与芳环相连才属于芳香胺.
特别要注意的是:
亚胺可视为醛或酮中氧原子被NR基团(R可以是氢或有
机基团)所取代得到的产物。(imine)
若NR中的R=H,化合物为一级亚胺;
若R=烃基,则化合物为二级亚胺。
若R3=OH,则称为:肟;若R3=NH2,则称为:腙。
可以定量,检 测氨基酸等
+
[R-N NCl-]
+
N2 + R + Cl
N NCl+
-
脂肪伯胺
NH2
脂肪重氮盐
醇、烯、卤烃等混合物
+ NaNO2 + 2 HCl
芳香伯胺
0~5℃
+ NaCl + 2H2O
氯化重氮苯(重氮苯盐酸盐)
重氮化反应
N2 Cl
+ -
重氮盐
OH
H2O
+ N2
+ HCl
实验
芳香伯胺与亚硝酸的反应
N(CH3)2
H+ OH-
N(CH3)2 H
+
重氮盐与酚类偶联时最佳pH7~10。因为酚在弱碱性溶液中以 Ar-O- 参与反应,而 -O- 是比 -OH 更强的活化基。
亚氨基氨分子中去掉两个氢原子后,剩下的二价基团,
结构式为:HN=(或-NH-)。当它与烃基相连时,组成仲胺。 (imino group)
氨基
次氨基
对应于伯胺(一级氨) 、仲氨(二级氨)和叔胺 (三级氨)。
酰亚胺
O C NH C O
伯、仲、叔胺的区别与伯、仲、叔醇 或卤代烃不同。
CH3 CH3—C—OH CH3
+ N2 Cl
+
N(CH3)2
中性或弱酸性(pH=5~7)
0℃
N N
N(CH3)2
4-二甲氨基偶氮苯(黄色)
注意
机理:亲电取代反应
试指出发生偶联反应的最佳位置
G
G
G
G
CH 3
CH 3
G = -OH , -NH2 , -NHR , -NR2
酸碱性对反应的影响
反应介质的酸碱性非常重要。一般说来, 重氮盐与芳胺的 偶联反应最佳 pH 为5~7。与酚类的偶联反应则在弱碱 性溶液中进行最快 (pH 7~10)。
O R C NHR' +
O
HCl
(RCO)2O + R'2NH
R C NR'2 + RCOOH
增加药物脂溶性,降低毒性
作用1 修饰胺类药物
HO NH2
(CH3CO)2O
HO
NHCOCH3
对氨基苯酚
对羟基乙酰苯胺
对乙酰氨基苯酚
(扑热息痛)
解热镇痛,但毒 副作用大
增强疗效,降低毒副作用
作用2 保护氨基(芳胺氨基易被氧化)
N-甲基-N-乙基对甲基苯胺
胺的盐
NH3 Cl
+
-
NH2 HCl
氯化苯铵
(苯胺盐酸盐) 盐酸苯胺
季铵盐和季铵碱
NH4Cl 氯化铵
CH3 CH2 N C12H25 CH3
(CH3CH2)4N Cl
+ -
氯化四乙铵 +
Br
- (消毒防腐剂)
溴化二甲基十二烷基苄(基)铵(新洁尔灭)
相应于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物, 分别 称为季铵碱和季铵盐(quaternary ammonium ion)。
HCl NaOH
NH3 Cl
+
-
NH2 HCl
作用 增加胺类药物的水溶性
NH2
NH2 HCl
+ HCl
COOCH2CH2N(C2H5)2
COOCH2CH2N(C2H5)2 HCl
普鲁卡因
(局部麻醉剂)
盐酸普鲁卡因 水溶性好,稳定,无毒,无臭
2. 酰化反应(酰卤、酸酐的氨解反应)
O R C Cl + R'NH2
O H H
O
H H
单一溶剂化效应使其碱性强弱顺序为:伯胺>仲胺>叔胺
3. 空间效应
N 原子上连接的基团越多越大,对 N 上孤对 电子的屏蔽作用越大, N 上孤对电子与 H+ 结 合就越难, 碱性就越弱。
NH2 NHCH3 N(CH3)2 NH
pKb 9.40
9.60
9.62
13.8
总体来说,水溶液中胺的碱性强弱是多
第十三章习题
改错: 习题集 p85 6.(5) 由苯胺和N,N-二甲基苯胺 合成甲基橙
胺
一
分类和命名
二
物理性质
三
化学性质
四
重氮盐和 偶氮化合物
一、胺的分类和命名
分类
脂肪胺 RNH2 R2NH R3N
+ X R4N + OH R4N
芳香胺 ArNH2 Ar2NH Ar3N 伯胺 仲胺 叔胺 季铵盐 季铵碱
D
C是季铵碱,碱性最强 A是芳香伯胺,B是芳香亚胺 B具有一定的酸性,pKa=7.4 D是一个强酸弱碱盐,呈酸性
对于一元强酸弱碱盐,比如NH4Cl溶液来说:
NH4+离子是NH3的共轭酸,它在水中电离:
可认为NH4+就是酸,与水作用放出H+而使溶液显 酸性。当c/Ka≥500时,可用下式计算:
胺类的结构
O H S N O
NaOH
磺酰胺
伯胺
苯磺酰氯
SO2N -
Na+
(溶于水)
(CH3)2NH + H3C
SO2Cl
H3C
SO2N(CH3)2
仲胺 叔胺
对甲苯磺酰氯
SO2Cl