含氮化合物有機化學課件

1、第十一章 含氮有機化合物11.1 硝基化合物11.2 胺11.3 重氮和偶氮化合物含氮的有機化合物種類較多，例如：胺、硝基化合物、重氮化合物、偶氮化合物等。 含氮化合物是烴的含氮衍生物。他們存在于許多復雜的生命物質(zhì)中，這些物質(zhì)對生命是十分重要的。 在人體代謝過程中，蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物、氨基酸脫羧生成胺。臨床上某些藥物如普魯卡因、青霉素等也是胺或酰胺的的衍生物。具有明顯生理活性的生物堿中也有胺的結構泳衣品牌 。 硝酸 硝酸酯 硝基化合物 HO-NO2 RONO2 RNO2 亞硝酸 亞硝酸酯 亞硝基化合物 HONO R-ONO RNO TNT苦味酸 硝酸酯和芳香族多硝基化合物都有爆炸性，常被用作炸藥

2、。11 含氮有機化合物由硝酸和亞硝酸可導出四類含氮的有機物。11.1 硝基化合物硝基化合物的結構硝基化合物的官能團是硝基，N原子sp2雜化.2、芳環(huán)的親電取代反應11 含氮有機化合物4.芳環(huán)上的親核取代反應：一、分類 11.2 胺（amine） 氨、NH3 銨NH4Cl烴基的數(shù)目 伯胺 RNH2 仲胺 R2NH 叔胺 R3N 季銨 R4N+烴基的不同 脂肪胺、芳香胺芳脂氨基的數(shù)目 一元胺、二元胺等11 含氮有機化合物、胺的命名1、簡單的胺命名時，以胺為母體，根據(jù)烴基的名稱稱為某胺。 例如： CH2NH2H2NCH3 2、二元胺稱為某二胺 例如： H2NCH2CH2CH2CH2NH2 1，4-丁

3、二胺(腐胺) H2N(CH2)5NH2 1，5-戊二胺(尸胺)3、對于結構較復雜的胺，以烴為母體，氨基 為取代基命名。 例如： 甲乙氨基3-甲氨基己烷1,4-丁二胺苯胺-萘胺N,N-二甲基苯胺1,5-戊二胺(尸胺)11 含氮有機化合物1，4-苯二胺二苯胺N，N-二苯基對苯二胺4，4-二硝基二苯胺N，N-二甲基對甲苯胺三、 化學性質(zhì)1、堿性堿性電離常數(shù)Kb愈大或Pkb愈小,胺的則堿性愈強。綜合電子效應、空間效應的影響，各類胺堿性順序為：取代基對堿性的影響：供電子基， ； 吸電子基， 。11 含氮有機化合物用途：可將不溶于水的胺與不溶于水的其它有機物分離。 2 、烷基化11 含氮有機化合物5. 胺

4、與亞硝酸的反應(1) 伯胺與亞硝酸的反應：遇-萘酚的氫氧化鈉溶液生成橙紅色的化合物此反應常用于芳香伯胺藥物的鑒別。(2) 仲胺與亞硝酸反應： N-亞硝基化合物通常為黃色油狀物(或固體化合物)，有明顯的致癌作用。(3) 叔胺與亞硝酸的反應： 綜上所述，根據(jù)脂肪族和芳香族伯、仲、叔胺與亞硝酸反應的不同， 可以鑒別三種胺。6、氧化反應 胺有還原性，易被氧化。芳香族胺更易被氧化，空氣中氧即可將苯胺氧化。如苯胺可被氧化生成對苯醌，因此在有機合成中，如果要氧化芳胺環(huán)上其它基團，必須首先要保護氨基。泳衣品牌 白色 硝化 鹵代11 含氮有機化合物7、 芳環(huán)上的親電取代反應如何得到一取代物？11 含氮有機化合物

5、11 含氮有機化合物 磺化 這是工業(yè)上生產(chǎn)對氨基苯磺酸的方法。 在對氨基苯磺酸分子內(nèi)，同時含有堿性氨基和酸性磺酸基，分子內(nèi)能生成鹽，叫內(nèi)鹽。11 含氮有機化合物四、 季銨鹽和季銨堿 氮原子上連有4個烴基的化合物稱為季銨化合物。季銨化合物中的四個烴基可以是相同的，也可是不同的，分為季銨鹽(quaternary ammonium salts)和季銨堿(quaternary ammonium base)。通式為： 季銨鹽和季銨堿的命名類似于銨鹽和堿。例如： 季銨鹽和季銨堿都是離子型化合物。季銨鹽和季銨堿的性質(zhì) 叔胺與鹵代烷作用生成銨鹽，稱為季銨鹽。 季銨鹽的結構和性質(zhì)與胺有很大的差別。 季銨鹽是白色

6、的晶體，具有鹽的性質(zhì)，溶于水、不溶于有機溶劑；熔點高，加熱到熔點時即分解，生成叔胺和鹵代烷。11 含氮有機化合物用濕的Ag2O代替KOH，由于生成AgX沉淀，可得到季銨堿。季銨堿是強堿，其堿性強度與NaOH相當。 季銨鹽與強堿作用則得不到游離的胺，而是得到含有季銨堿的平衡混合物。11 含氮有機化合物季銨堿受熱（1001500C）發(fā)生分解。不含-H的季銨堿分解時，發(fā)生反應如下。有-H的季銨堿分解時，發(fā)生反應生成烯烴和叔胺。 分子中有2種或2種以上的-H可被消除時，主要從含H較多的-C上消去H原子；即主要生成雙鍵碳原子上烷基取代較少的烯烴，稱為Hofmann規(guī)則。 11 含氮有機化合物95%5%小

7、知識 常用的消毒劑苯扎溴銨(曾稱為新潔爾滅，化學名稱為二甲基十二烷基芐基溴化銨)是季銨鹽類化合物，有較強的殺菌和去垢能力，毒性低，醫(yī)藥上常用1g/L的溶液進行皮膚和外科器械的消毒。其結構簡式為： 在人體中存在著一種季銨堿，因最初是在膽汁中發(fā)現(xiàn)的，而且有堿性，故稱膽堿。其結構簡式為； 膽堿廣泛分布于生物體內(nèi)，腦組織和蛋黃內(nèi)含量較高。膽堿是卵磷脂的組成部分。在人體內(nèi)與脂肪代謝有關，能促使油脂很快生成磷脂，有抗脂肪肝的作用，臨床上用于治療肝炎、肝中毒。 膽堿羥基上的氫被乙?；〈?，生成乙酰膽堿。乙酰膽堿是一種具有顯著生理作用的神經(jīng)傳導物質(zhì)，其結構簡式為：重氮化合物偶氮化合物 重氮和偶氮化合物偶氮苯對

8、甲氨基偶氮苯苯重氮氨基苯苯重氮氨基對甲苯氯化重氮苯11 含氮有機化合物(Cl,H,N) 重氮鹽的化學性質(zhì)很活潑，能發(fā)生許多反應，一般可分為兩類：失去氮的反應和保留氮的反應。1. 失去氮的反應一、 重氮鹽的反應及在合成中的應用11 含氮有機化合物11 含氮有機化合物11 含氮有機化合物1.2. 重氮鹽與SnCl2+HCl、NaHSO3等還原劑作用，被還原成苯肼。11 含氮有機化合物還原反應 2. 保留氮的反應 重氮鹽與連有強供電子基的芳香族化合物，如酚、芳胺等發(fā)生親電取代反應，生成偶氮化合物。稱為偶合反應。 反應發(fā)生在OH、NH2的對位。對位被占據(jù)時，發(fā)生在其鄰位。 11 含氮有機化合物(2) 偶合反應偶合反應的重要用途是合成偶氮染料。 R、R為脂肪族烴基的偶氮化合物，光照或加熱時易分解，放N2并產(chǎn)生自由基?？勺髯杂苫l(fā)劑。 芳香族偶氮化合物都有顏色，許多芳香族偶氮化合物的衍生物，是重要的合成染料。稱為偶氮染料。 某些偶氮染料可作生物切片的染色劑和酸堿指示劑。 甲基橙二、偶氮化合物11 含氮有機化合物小 結小知識 安非他明 安非他明(苯丙胺)和甲基安非他明(鹽酸脫氧麻 黃堿)是具有強大中樞神經(jīng)興奮作用的合成胺。 安非他明由具有開具精神藥物資格的醫(yī)生作為處方藥物合法使用，也被作為興奮劑非法使用。甲基安非他明的成品為無色晶體，故被稱為“冰毒”。