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12 第十二章 含氮化合物.ppt

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本课件讲解硝基化合物的结构与还原、胺的分类命名与碱性、胺的烃化酰化与重氮化反应、重氮盐的性质与偶联反应,以及季铵盐和表面活性剂。

第10章含氮化合物封面页,概述本章硝基化合物、胺、重氮化合物和偶氮化合物等内容主题
含氮化合物概述讲解页,有机含氮化合物的范围是很广泛的,它们可以看作是烃分子中的氢原子被各种含氮原子的官能团取代
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第1页:含氮化合物

含氮化合物:本页为本章封面,标示本章主题与内容框架。

第2页:含氮化合物概述

含氮化合物概述:有机含氮化合物的范围是很广泛的,它们可以看作是烃分子中的氢原子被各种含氮原子的官能团取代而生成的化合物。例如前面各章遇到过的酰胺、肟、腙等,都属含氮化合物。此外,与生命现象有直接关系的氨基酸、肽、蛋白质及生物碱等,都属于含氮化合物的范畴,它们另在后续章节中讨论

第3页:硝基化合物

硝基化合物:本章主要包含以下内容节次。

  • 硝基化合物
  • 胺
  • 重氮化合物和偶氮化合物

第4页:硝基化合物的分类和命名

硝基化合物的分类和命名
硝基的结构硝基的结构中存在p-π共轭体系如图: 烃分子中的一个或几个氢原子被硝基取代生成的一类化合物,称为硝基化合物

第5页:芳香硝基化合物的命名

芳香硝基化合物的命名一般是以芳烃为母体,硝基作为取代基来命名。间-硝基苯磺酸2,4,6-三硝基甲苯2,4,6-三硝基苯酚

第6页:硝基化合物的化学性质

硝基化合物的化学性质:本页以结构图示为主,配合「硝基化合物」部分的内容讲解。

第7页:芳环上的取代反应

芳环上的取代反应:硝基是间位定位基、强钝化基团。故硝基苯的环上取代反应主要发生在间位且不能发生傅-克。2.芳环上的取代反应

第8页:使卤原子活化

使卤原子活化:3.硝基对芳环上其他基团的影响(1) 使卤原子活化

第9页:硝基对酚酸性的影响

硝基对酚酸性的影响:硝基为强吸电子基,可使酚的酸性明显增强。

苯酚及硝基取代苯酚的 pKa(25℃)
名称pKa
苯酚9.89
邻硝基苯酚7.21
间硝基苯酚8.00
对硝基苯酚7.15
2,4-二硝基苯酚4.00
2,4,6-三硝基苯酚0.38

名称与数值按原文排列顺序逐项对应。

第10页:胺的分类与命名

胺的分类与命名:指氨分子中的氢原子被烃基取代而生成的一系列衍生物。例如: RNH2、R2NH 、R3N

第11页:胺的分类

胺的分类:胺按氮原子连接的烃基数目分为伯、仲、叔胺。

胺按烃基与氮上取代数目的分类
类别结构式示例
脂肪伯胺—
脂肪仲胺(CH3CH2)2NH
脂肪叔胺(CH3CH2)3N
芳香伯胺—
芳香仲胺HN(C6H5)2
芳香叔胺N(C6H5)3

伯胺的结构式原文未给出,建议对照原图补充。

第12页:胺盐、季铵盐与季铵碱

胺盐、季铵盐与季铵碱
此外,胺能与酸作用生成胺盐。铵盐分子中的四个氢原子被四个羟基取代后的产物叫做季铵盐,其相应的氢氧化物叫做季铵碱。例如:季铵盐季铵碱胺盐

第13页:简单胺的命名法

简单胺的命名法
以胺为母体,在烃基名称后面加“胺”字,称为“某胺”

第14页:仲胺与叔胺的命名

仲胺与叔胺的命名:若在仲胺或叔胺中,如果氮原子同时连有环基和烷基,命名时烷基作为取代基并在烷基的名称前加符号“N”,表示其位置

第15页:复杂胺的命名法

复杂胺的命名法:的胺命名时是以烃为母体,氨基及取代氨基作为取代基。例如

第16页:胺盐与季铵盐的命名

胺盐与季铵盐的命名:的命名他们的命名与无机盐、无机碱的命名原则相似。例如

第17页:胺的化学性质

胺的化学性质:碱性(1)弱碱性胺的碱性强弱是电子效应、溶剂化效应和立体效应综合影响的结果。不同胺的碱性强弱的一般规律为:脂胺(仲>伯>叔)>氨>芳香胺(苯胺>二苯胺>三苯胺)当芳胺的苯环上连有给电子基时,可使其碱性增强,而连有吸电子基时,则使其碱性减弱。例如,下列芳胺的碱性强弱顺序为:对甲苯胺>苯胺>对氯苯胺>对硝基苯胺

第18页:胺的成盐及应用

胺的成盐及应用:用不溶于水溶于水不溶于水利用这一性质可分离、提纯和鉴别不溶于水的胺类化合物。由于铵盐的水溶性较大,所以含有氨基、亚氨基或取代氨基的药物常以铵盐的形式供用

第19页:烃基化反应

烃基化反应:本页以结构图示为主,配合「胺」部分的内容讲解。

第20页:胺的酰基化反应

胺的酰基化反应:试剂: 酰卤、酸酐或酯可用于鉴定伯胺和仲胺。在药物合成中常利用酰基化反应来保护氨基、亚氨基等

第21页:磺酰化反应

磺酰化反应:本页以结构图示为主,配合「胺」部分的内容讲解。

第22页:磺酰化反应的应用

磺酰化反应的应用:利用磺酰化反应可合成磺胺类药物;可用来分离和鉴别伯、仲、叔胺。例如

第23页:与亚硝酸反应

与亚硝酸反应
该反应称为重氮化反应。该反应在药物合成和有机合成中具有重要作用

第24页:

第25页:胺与亚硝酸反应的鉴别

胺与亚硝酸反应的鉴别:不同的胺与亚硝酸反应现象不同,可用于鉴别伯、仲、叔胺。

本页以图示方式给出三类胺与亚硝酸反应的现象对照,建议对照原课件图片补充文字说明。

第26页:芳环上的取代反应

芳环上的取代反应:本页以结构图示为主,配合「胺」部分的内容讲解。

第27页:芳环上的卤化

芳环上的卤化:本页以结构图示为主,配合「胺」部分的内容讲解。

第28页:芳环上的硝化

芳环上的硝化:本页以结构图示为主,配合「胺」部分的内容讲解。

第29页:重氮化合物的命名

重氮化合物的命名:重氮化合物和偶氮化合物重氮和偶氮化合物分子中都含有氮氮重键(—N2—)官能团。其中—N2—基团的一端与烃基相连,另一端与非碳原子相连的化合物,叫做重氮化合物。例如:氯化重氮苯苯重氮氨基苯氢氧化重氮苯(重氮苯盐酸盐)

第30页:重氮化合物的结构

重氮化合物的结构
—N2—基团以的形式两端都与碳原子相连的化合物叫做偶氮化合物。例如:甲基偶氮苯对二甲氨基偶氮苯

第31页:重氮化反应

重氮化反应
硝酸在低温、强酸溶液中作用生成重氮盐的反应叫做重氮化反应

第32页:重氮盐的性质

重氮盐的性质:本页以结构图示为主,配合「重氮化合物和偶氮化合物」部分的内容讲解。

第33页:被卤原子取代

被卤原子取代:本页以结构图示为主,配合「重氮化合物和偶氮化合物」部分的内容讲解。

第34页:被氰基取代

被氰基取代:本页以结构图示为主,配合「重氮化合物和偶氮化合物」部分的内容讲解。

第35页:重氮盐在合成中的应用

重氮盐在合成中的应用:本页以结构图示为主,配合「重氮化合物和偶氮化合物」部分的内容讲解。

第36页:重氮盐合成示例二

重氮盐合成示例二:本页以结构图示为主,配合「重氮化合物和偶氮化合物」部分的内容讲解。

第37页:重氮盐合成示例三

重氮盐合成示例三:例3:1,3,5-三溴苯制备结论: 在药物和有机合成中可利用硝基或氨基的定位将所需基团引入特定位置,然后将硝基或氨基除去或转化为所需基团,来合成不能由芳环直接取代法合成的化合物

第38页:与芳胺的偶联反应

与芳胺的偶联反应
通常在弱酸或中性介质中(pH为5∼7)进行。2.偶联反应在一定的条件下,重氮盐与酚或芳胺反应生成偶氮化合物,这个反应称为偶联反应

第39页:与酚类的偶联反应

与酚类的偶联反应:本页以结构图示为主,配合「重氮化合物和偶氮化合物」部分的内容讲解。

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