含氮有機(jī)化合物-胺

含氮有機(jī)化合物

—胺有機(jī)化學(xué)課程主要內(nèi)容硝基化合物胺重氮化合物和偶氮化合物含氮有機(jī)化合物腈一、胺的分類和命名第二節(jié)胺氨分子中氫原子被烴基取代后的衍生物稱為胺。胺的結(jié)構(gòu)與氨相似，其氮原子也是不等性sp3雜化，三條sp3雜化軌道與氫或與碳原子成鍵，第四條sp3雜化軌道含有一對(duì)共用電子，處在棱錐的頂點(diǎn)上。一、胺的分類和命名1.分類（1）氨分子中的一個(gè)、二個(gè)和三個(gè)氫原子被烴基取代而生成的化合物，分別稱為伯胺、仲胺和叔胺。銨鹽或氫氧化銨中的四個(gè)氫全被烴基取代所成的化合物叫做季銨鹽和季銨堿。R-NH2R2NHR3NR4NXR4NOH

伯胺

仲胺

叔胺

季銨鹽

季銨堿（2）根據(jù)胺分子中所連烴基的不同可分為脂肪胺（R－NH2）和芳香胺（Ar－NH2）。

脂肪胺：芳香胺：（3）按照分子中氨基的數(shù)目，可分為一元胺、二元胺或多元胺。

2.胺的命名（1）對(duì)于簡(jiǎn)單的胺，命名時(shí)在“胺”字之前加上烴基的名稱即可。仲胺和叔胺中，當(dāng)烴基相同時(shí)，在烴基名稱之前加詞頭“二”或“三”。2.胺的命名（2）而仲胺或叔胺分子中烴基不同時(shí)，命名時(shí)選最復(fù)雜的烴基作為母體伯胺，小烴基作為取代基。而當(dāng)?shù)由贤瑫r(shí)連有芳基和烷基時(shí)，則以芳胺為母體，命名時(shí)在烷基名稱前面冠以英文字母“N”，突出它是連在氮原子上。2.胺的命名（3）較為復(fù)雜的胺，一般將氨基看成取代基來(lái)命名。2.胺的命名（4）季銨鹽和季銨堿，如4個(gè)烴基相同時(shí)，其命名與鹵化銨和氫氧化銨的命名相似，稱為鹵化四某銨和氫氧化四某銨；若烴基不同時(shí)，烴基名稱由小到大依次排列。二、胺的制備1．氨或胺的烴基化使用過(guò)量的氨則可抑制進(jìn)一步反應(yīng)，得到以伯胺為主的產(chǎn)物。二、胺的制備2.含氮化合物的還原腈很容易用催化氫化或氫化鋁鋰還原得到伯胺：酰胺用氫化鋁鋰還原可生成伯、仲或叔胺：二、胺的制備3.蓋布瑞爾（Gabriel）合成法可獲得純凈、不含有仲、叔胺的脂肪族伯胺。三、胺的物理性質(zhì)（1）在常溫下，低級(jí)脂肪胺是氣體，丙胺以上是液體，高級(jí)脂肪胺是固體。（2）低級(jí)胺有令人不愉快的，或是很難聞的氣味。高級(jí)胺不易揮發(fā)，氣味很小。（3）芳胺為高沸點(diǎn)液體或低熔點(diǎn)固體，氣味雖比脂肪胺小，但毒性比較大，無(wú)論是吸入他們的蒸氣或皮膚與之接觸都會(huì)引起中毒。有些芳胺，如β-萘胺，聯(lián)苯胺還有致癌作用。（4）由于胺分子中的氮原子能與水形成氫鍵，所以低級(jí)脂肪胺在水中的溶解度都比較大。伯胺和仲胺能形成分子間的氫鍵，但由于氮原子的電負(fù)性小于氧原子，所以胺的氫鍵締合能力比較弱，其沸點(diǎn)比相對(duì)分子質(zhì)量相近的醇低。四、胺的化學(xué)性質(zhì)1.胺的堿性胺分子中氮原子上的末共用電子對(duì)，能接受質(zhì)子，因此胺呈堿性。胺的堿性強(qiáng)弱，可用其解離常數(shù)或解離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)pKb來(lái)表示。堿性越強(qiáng)，Kb值越大，pKb值越小。

pKb=－lgKb（1）氨的pKb值為4.75，脂肪胺pKb值一般在3～5，脂肪胺的堿性比顯然比氨強(qiáng)，而表中芳香胺pKb值都大于9，堿性比氨弱很多。

脂肪胺>氨>芳香胺（2）在脂肪胺中，脂肪族胺中仲胺堿性最強(qiáng)，伯胺次之，叔胺最弱，并且它們的堿性都比氨強(qiáng)。

二甲胺>甲胺>三甲胺N,N-二甲基苯胺>N-甲基苯胺>苯胺>二苯胺>三苯胺（3）芳香胺的堿性是：

（4）當(dāng)苯胺上連有供電子取代基時(shí)，增強(qiáng)了苯胺的堿性，反之連有吸電子基團(tuán)時(shí)，堿性降低。

對(duì)甲苯胺>苯胺＞對(duì)氯苯胺＞對(duì)硝基苯胺四、胺的化學(xué)性質(zhì)2.胺的烷基化反應(yīng)胺和鹵代烷、醇等試劑反應(yīng)，能在氮原子上引入烷基，該反應(yīng)成為胺的烷基化反應(yīng)。四、胺的化學(xué)性質(zhì)3.胺的酰基化反應(yīng)

乙酰苯胺酰胺水解后重新生成原來(lái)的胺有機(jī)合成中常用?；磻?yīng)來(lái)保護(hù)氨基四、胺的化學(xué)性質(zhì)4.胺的磺酰化反應(yīng)

伯胺或仲胺在堿的存在下能與苯磺酰氯或?qū)妆交酋Ｂ茸饔?，生成相?yīng)的磺酰胺，該反應(yīng)又稱為興斯堡（Hinsberg）反應(yīng)。可以鑒別或分離伯、仲、叔胺四、胺的化學(xué)性質(zhì)5.與亞硝酸反應(yīng)

（1）伯胺

脂肪族伯胺與亞硝酸作用，先生成極不穩(wěn)定的脂肪族重氮鹽，它立即分解生成氮?dú)夂吞颊x子，此碳正離子進(jìn)一步反應(yīng)生成醇、烯烴等混合物。在強(qiáng)酸溶液中芳香族伯胺與亞硝酸在較低溫度下反應(yīng)，生成重氮鹽。重氮鹽在較低溫度下穩(wěn)定，加熱則水解為苯酚并放出氮?dú)狻Ｋ?、胺的化學(xué)性質(zhì)5.與亞硝酸反應(yīng)

（2）仲胺脂肪族和芳香族仲胺與亞硝酸作用，都得到N—亞硝基胺。N-亞硝基二乙胺

N-甲基-N-亞硝基苯胺N-亞硝基苯胺是黃色沒(méi)狀液體或固體，與稀酸共熱則分解而成原來(lái)的仲胺，可用于分離或提純仲胺。5.與亞硝酸反應(yīng)

（3）叔胺

脂肪族叔胺能與亞硝酸作用形成亞硝酸鹽，不穩(wěn)定，很易水解成叔胺。N-亞硝基二乙胺利用伯、仲、叔胺與亞硝酸反應(yīng)的現(xiàn)象不同，可鑒別伯、仲、叔胺。6.胺的氧化

胺尤其是芳香胺極易氧化。例如：純苯胺是無(wú)色透明液體，但在空氣中放置后，顏色逐漸變?yōu)辄S色至紅棕色。芳胺應(yīng)避光保存在棕色瓶中四、胺的化學(xué)性質(zhì)7.苯環(huán)上的取代反應(yīng)

（1）鹵代反應(yīng)該反應(yīng)時(shí)定量進(jìn)行的，可用于苯胺的定性和定量反應(yīng)白色沉淀一元取代物合成方法四、胺的化學(xué)性質(zhì)7.苯環(huán)上的取代反應(yīng)

（2）磺化反應(yīng)苯胺與濃硫酸混合，先生成苯胺硫酸鹽，然后經(jīng)加