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第10章含氮有机化合物


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2.偶联反应 . 重氮盐与芳伯胺或酚类化合物作用, 生成颜色鲜艳的偶氮化合物的反应称为偶 联反应。
偶联反应总是优先发生在对位,若对位被占,则 在邻位上反应,间位不能发生偶联反应。
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但碱性不能太大(pH不能大于10),因碱性太 强,重氮盐会转变为不活泼的苯基重氮酸或重 氮酸盐离子。而苯基重氮酸或重氮酸盐离子都 不能发生偶联反应。
NH O
O S
苄青霉素
H2 C
C
NH N
CH3 CH3 COONa
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(三) 尿素
结构: ( 1 )结构
O H2N C NH2
( 2 )化学反应 a.弱碱性 弱碱性 c.与亚硝酸反应 与亚硝酸反应 b.水解反应 水解反应 d.缩二脲反应 缩二脲反应
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缩二脲的生成: 缩二脲的生成: 的生成
b.芳香仲胺 芳香仲胺
N a N O 2+ H C l
H 3C N
H
NHCH3
ON
NO
NHCH3
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(3)叔胺 (3)叔胺
a.脂肪叔胺 a.脂肪叔胺
R R N + HO NO R NaOH
H
R R N H ONO R
+
亚硝酸盐
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b.芳香叔胺 b.芳香叔胺
H3C N CH3
+ HO-NO H
伯 胺 仲 胺 叔 胺
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季铵盐
• 氢氧化铵NH4OH分子中的四个氢全被 氢氧化铵NH OH分子中的四个氢全被 烃基取代所成的化合物叫做季铵盐
例1:新洁尔灭(溴化二甲基十二烷剂苄胺) :新洁尔灭(溴化二甲基十二烷剂苄胺)
CH3 CH2 N C12H25 CH3
+ Br
-
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例1:乙酰胆碱 :
NH2
N2 Cl + NaCl + H2O
1°重氮化反应必须在低温下进行(温度高重氮盐易分解)。 2°亚硝酸不能过量(亚硝酸有氧化性,不利于重氮盐的稳定)。 3°重氮化反应必须保持强酸性条件(弱酸条件下易发生副反 应)。
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二、芳香族重氮盐的性质
重氮盐是一个非常活泼的化合物,可发生多种反应,生成多种化 合物,在有机合成上非常有用。归纳起来,主要反应为两类:
H3C N
CH3
H3C N
OH
CH3
NO
N OH
桔黄色
翠绿色
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脂肪胺与芳香胺与亚硝酸反应产物比较 脂肪胺 放出定量的N2 放出定量的N2 生成黄色油壮物或固 体的N 体的N-亚硝基胺 生成亚硝酸盐, 生成亚硝酸盐,强碱 作用后重新变为胺 芳香胺 在低温下( 在低温下(0-5℃) 生成重氮盐 先生成N 亚硝基物, 先生成N-亚硝基物, 立即重排对亚硝基 物 生成C 生成C-亚硝基物
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胺和氨相似,具有碱性,能与大多数酸作用成盐。
胺的碱性较弱,其盐与氢氧化钠溶液作用时,释 放出游离胺。
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• 胺是弱碱,可与酸发生中和反应生成盐而 溶于水中,生成的弱碱盐与强碱作用时, 胺又重新游离出来。例如:
• 不溶于水
溶于水
不溶于水
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芳香胺与脂肪胺谁的碱性弱
N原子的未共用电子与苯环的键形成p-π共轭体系 所以芳香胺碱性最弱 所以芳香胺碱性最弱
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染料氨基酸Fra bibliotek氮TNT炸药 TNT炸药
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这主要是染料给生活增添的色彩呢?那么当今五 光十色的染料是由什么制成的呢? 让我 好好想想 ???
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霍夫曼和珀金制染料
19世纪 年代,非洲曾流行疟疾。奎 世纪40年代 非洲曾流行疟疾。 世纪 年代, 宁是治疗疟疾的特效药, 宁是治疗疟疾的特效药,但是天然的奎宁 产量少,满足不了需要。 产量少,满足不了需要 霍夫曼就用从煤焦油中提取奎宁的办 法来人工合成奎宁。可是奎宁没有制成, 法来人工合成奎宁。可是奎宁没有制成, 却制出了一种染料,这种美丽的紫色染料, 却制出了一种染料,这种美丽的紫色染料, 叫做苯胺紫 苯胺紫。 叫做苯胺紫。 经过几年努力, 经过几年努力,霍夫曼和其他化学 合成了多种美丽的染料, 家,合成了多种美丽的染料,而且这些 染料都是以苯胺为基础合成的。 苯胺为基础合成的 染料都是以苯胺为基础合成的
R R N R
季铵盐
+
R R X
-
R
N R
+
OHR
季铵碱
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二、胺的分类和命名 1.分类
ArNH2 芳 胺 Ar2NH ArNHR ArNR2 NH3 R NH2 伯胺( ° 胺) 1 2 R2NH 仲胺( °胺) 3 R3N 叔胺( ° 胺) R4NX R4NOH 季铵盐 季铵碱 脂 肪 胺
N2 Cl
去氮反应 (取代反应) 还原反应 保留氮的反应 偶联反应
1.取代反应
NH2 NaNO + H SO 2 2 4
0_5 ℃
(1)被羟基取代(水解反应) 当重氮盐和酸液共热时发生水解生成酚并放出氮气。
N2SO4H H2O H OH + N2 + H2SO4
重氮盐水解成酚时只能用硫酸盐,不用盐酸盐,因盐酸盐水解易发 生副反应。
SO2Cl
• • • •
+ H2NR
NaOH
SO2 NHR
常用的磺酰化剂:苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯 反应条件:在氢氧化钠或氢氧化钾溶液中进行 伯胺磺酰化后的产物为酸性,能与氢氧化钠生成盐而使磺酰胺溶于碱液中 思考(1)比较仲胺、叔胺与上述伯胺的结构,并推导其性质? (2)用什么方法分离和鉴别伯、仲、叔胺?
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观察氨气、甲胺、三甲胺的球棍结构
氨气结构图
甲胺的结构图
三甲胺的结构图
胺的官能团是氨基(-NH2)、亚氨基(-NH-)、次氨基 ()。和氨相似,胺分子氮原子上有一对未共用电子对占据
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胺的分类和命名
• 脂肪胺: CH3 • 芳香胺
NH2 CH3 NH CH3 CH2 NH2
NH2
NH
N N 可偶合 OH H 不偶合
_ N=N OH OH _ N=N O
H 不偶合
偶氮基-N=N-是一个发色基团,因此,许多偶氮 化合物常用作染料(偶氮染料)。 三、重氮甲烷 四、偶氮染料
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本章小结( ) 本章小结(1)
• 一、胺、酰胺、重氮和偶氮化合物的结构 • 胺可以看作是氨分子中的氢原子被烃 基取代后所生成得到的化合物;酰胺是NH 基取代后所生成得到的化合物;酰胺是NH3 或胺分子中N上的H 或胺分子中N上的H被酰基所取代的产物; 重氮化合物是指:— 重氮化合物是指:—N2—基团的一端与烃 基相连,另一端与非碳原子相连或不与其 他的原子或原子团相连的化合物。偶氮化 合物是指:— 合物是指:—N2—基团以的形式两端都与 碳原子相连的化合物。
+
O CH3
OH
H3C C O CH2 CH2 N CH3 CH3
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胆碱酯酶
乙酰胆碱
水解失活
增加神经末梢的乙酰胆碱浓度 引起交感神经、副交感神经广泛而持久的兴奋
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四. 重要的胺及其衍生物
• (一)苯胺
用于芳胺的鉴别和定量分析
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四. 重要的胺及其衍生物
(二)肾上腺素、去肾上腺素
NH CH3
• 伯胺、仲胺和叔胺:与氮原子相连的烃基 数目不同
R(Ar) NH2 (Ar)R NH R1 (Ar 1) (Ar)R N
R1 (Ar 1)
R 2 (Ar 2)
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胺的分类和命名
• 季铵盐或季铵碱: 铵盐(NH Cl)或氢氧化铵(NH OH)中 铵盐(NH4Cl)或氢氧化铵(NH4OH)中 的四个氢原子被四个烃基取代而生成的化合 物
那么,什么是苯胺呢?它属于 哪一 那么,什么是苯胺呢 苯胺 类化合物? 类化合物?这一类化合物具有怎样的结 构性质和用途呢? 构性质和用途呢?
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第一节

• 一、胺的结构
• 胺可以看作是氨分子中的氢原子被氨基取 代后所得到的化合物, 代后所得到的化合物,这正如醇、醚可以 看做是水的烃基衍生物一样。
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(三)与亚硝酸的反应
(1)伯胺 (1)伯胺 a.脂肪伯胺 脂肪伯胺
可作定量测定 b.芳香伯胺 芳香伯胺
NaNO2/HX
重氮盐
N2 X
+ H2 O ∆
NH2
OH
+
N2
0~5℃
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(2)仲胺 (2)仲胺
a.脂肪仲胺 a.脂肪仲胺
N a N O 2+ H C l (C H 3)2N H (C H 3)2N -N O + H 2O
O H2N C NH H O H2N C NH
O
+
H
NH
C
NH2
O C NH2
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第三节 重氮和偶氮化合物
一、芳香族重氮盐的制备——重氮化反应 芳香族重氮盐的制备 重氮化反应
ArNH 2 + NaNO 2 + HCl (H2SO 4)
NaNO2 + HCl 0~5 ℃
0~5 ℃
ArN 2 Cl + NaCl + H 2O
• • • • • • •
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本章小结( ) 本章小结(2)
• 胺的官能团是氨基(-NH )、亚氨基(-NH-)、次 胺的官能团是氨基(-NH2)、亚氨基(-NH-)、次 氨基( 氨基( );酰胺的官能团是酰胺键( );重氮化合物和偶 氮化合物的官能团都是— 氮化合物的官能团都是—N2—。 二、胺、酰胺、重氮和偶氮化合物的化学性质 胺的主要化学性质: 弱碱性;酰化反应;. 弱碱性;酰化反应;.苯磺酰化反应;与亚硝酸的反应等。 酰胺的主要化学性质: 近中性;水解反应等。 重氮化合物的主要化学性质: 重氮化反应 ;偶合反应等
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