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文档之家› 第九章有机含氮化合物优秀课件
第九章有机含氮化合物优秀课件
Cl N2 O+ 2NH3
R N H 2
N2 H C3 H COO 4 NH N2 O
170℃
N2 O
N2 O
2. 腈和酰胺的还原
O
=
C3H
L
C 6 H 5NCC3H
i4 ,A 醚 lH C C 6 H 3 5H NC2 C H 3H
C15H 31CO O H
N H 3,△ H 2O
C15H 31CO NH 2
◆烃分子中的氢原子被一个或几个氨基取代后的 化合物统称为胺。
胺按氮原子连接的烃基数目不同, 可分为1°、 2°、3°胺。
RNH2 1°
R2NH 2°
R3N 3°
命名参见书P368
§9-2-1胺的制备方法 1. 氨或胺的烃基化
亲核试剂:NH3、RNH2(以1°胺为宜)。 烃基化试剂:卤代烃
R X + N H 3
OH N2O
◆Cl原子的邻、对位上的-NO2数目↑,其反应活性↑
Cl NO 2
Na2CO 3
130℃
O H NO 2
Cl NO2
NO2
10% Na2CO3 △, 煮沸
OH NO2
NO2
Cl O2N NO2
NO2
H2O 沸腾
OH O2N NO2
NO2
NO2 NaOH
Cl
Cl H2O
NO2
Cl
OH
§9-2 胺
P2O 5 ,△
H 2O C16H 31C
NH 2, N i
C15H 31CH 2NH 2
3. 酰胺的Hofmann降解
=O N a O C l,N a O H
N H 2
N H 2
4. 硝基化合物还原
NO2
Fe + HCl
NH2
§9-2-2胺的结构
N原子在成键时,发生了轨道的杂化,形成四个 sp3杂化轨道,其中三个轨道分别与氢或碳原子形成 三个σ键,未共用电子对占据另一个sp3杂化轨道, 呈棱锥形结构。
CH3 O2N COCH3
(CH3)3C
CH3
NO2
葵 子 麝 香
CH3
O2N
NO2
OCH3 C(CH3)3
酮 麝 香
§9-1-2 硝基化合物的化学性质
一、 α-H的活泼性
1. 互变异构
具有α-H的硝基化合物,与强碱作用生成可溶于水的盐。
α
R C H 2N O 2+ N a O H
R C H N O 2N a ++ H 2 O
因为具有α-H的硝基化合物可发生互变异构:
=O
RC HN HO
O H
O N a+
RC H =N
N aO HRC H = N
+ H 2O
O
O
硝 基 式
假 酸 式
显然,不含α-H的 3°硝基化合物就不能与碱作用。
2. α-H的缩合反应 与羟醛缩合类似,活泼的α-H可与羰基化合物
作用,这在有机合成中有直重要的用途。
§9-1 硝基化合物
◆分子中含有-NO2官能团的化合物称为硝基化合物 ◆硝基化合物可用通式RNO2或ArNO2表示。
一、硝基化合物的分类和命名
脂 肪 族 硝 基 化 合 物 , 如 :C3H N2O
按 烃 基 不 同 芳 香 族 硝 基 化 合 物 , 如 :
N2O
◆命名:
❖ 硝基 –NO2 只能作为取代基
作用下,可进行选择性(或部分)还原。如:
NO 2
NH a S,3C OH H
NO 2 △
NH 2 NO 2
三、 硝基对苯环的影响
硝基是强吸电子基,当其与苯环直接相连时,不仅 使芳环上的亲电取代反应活性↓,以致不能进行(如:FC反应),而且通过-I、-C效应,对其邻、对位的取代 基产生显著的影响。
1. 对酚、芳香酸的酸性及芳胺碱性的影响
C 6 H 5 C H O +C H 3 N O 2 O H
= C 6 H 5 C H C H N O 2
CH3NO2
OH-
-
O
CH2NO2 C
H
O-
CH CH 2NO 2
HO - H2O
CHCH 2NO 2
二、 还原反应
硝基很容易被还原。还原一般经历以下过程:
NO 2
NO
NHOH NH 2
亚硝基苯 N-羟基苯胺 (苯基羟胺)
全相同的。
硝基中,氮原子和两个氧原子上的p轨道相互重叠, 形成包括O、N、O三个原子在内的共轭体系:
O RN
O
或
R N =O
O
:
由于键长的平均化,硝基中的两个氧原子是等同的
2、 物理性质 (1) b.p: 因-NO2是一个强极性基团,因此硝基化合物
分子极性很强。
分子极性越强,分子间的作用力↑,故其沸点比相应 的卤代烃还要高。
N H
H H
N H
H CH3
N CH3
H3C CH3
§9-1-3 胺 脂肪胺
第九章有机含氮化合物
在有机化合物中,除C、H、O三种元素外,N是 第四种常见元素。
有机含氮化合物的种类很多,范围也很广,它们 的结构特征是含有碳氮键(C—N、C=N、C≡N),有 的还含有N—N、N=N、N≡N、 N—O、N=O 及 N—H键等。
本章主要讨论硝基化合物、胺类、腈类、重氮化 合物和偶氮化合物。
当硝基的邻、对位有-OH、 -COOH存在时,由于 -I、-C效应的影响,将使酚、芳酸的酸性增强。
2. 对芳卤的影响
C+ l NaO 2 H 0 0 2 O ℃ H
OH
该亲核取代反应难以发生。
但在-Cl的邻、对位引入-NO2时,-Cl的反应活性 增大,且易于发生亲核取代反应。
Cl N2O +NaO ① > H ② 10 H 0 + ℃
其还原产物因反应条件不同而异。如:在酸性介质
(HCl)中,以金属Fe、Zn或SnCl2为还原剂,
可将硝基化合物直接还原成相应的胺。
NO2
NH2
Fe + HCl
SnCl2 + HCl 又是一个选择性还原剂,当苯环上同时
连有羰基和硝基时,只还原硝基
NO 2
SnCl2+HCl
NH 2
CHO
CHO
多硝基化合物在铵的硫化物、硫氢化物等还原剂
(2) 溶解性 硝基化合物的相对密度都大于1,不溶于水。
(3) 多硝基化合物受热易分解而发生爆炸,如:TNT 炸药、2,4,6-三硝基苯酚(俗称:苦味酸)。
但有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气,而被
用作香水、香皂和化妆品的定香剂。如:
CH3
O2N
NO2
(CH3)3C CH3 NO2
二 甲 苯 麝 香
(CH3)2CHCHCH2CH3
NO 2
NO2
2-甲基-3-硝基戊烷
硝基环己烷
§9-1-1 硝基化合物的结构与物理性质
1、 结构
= = O
硝基化合物的构造式为: RN
或
+O RN
O
O
由此看来,硝基中的两个氮氧键的键长应该是不同的,
且氮氧双键(-N=O)的键长应短些。
然而,实验测试证明:硝基中两个氮氧键的键长是完