15 第十五章、胺.ppt

第1页：第十五章胺封面

第十五章 胺

第2页：有机含氮化合物概述

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。

• 前面各章遇到过的酰胺、肟、腙等都属含氮化合物
• 与生命现象有直接关系的氨基酸、肽、蛋白质及生物碱等，也属于含氮化合物的范畴，另在后续章节中讨论

第3页：本章内容导览

本章内容导览

• 第一节 硝基化合物
• 第二节 胺

第4页：硝基化合物的分类和命名

第一节 硝基化合物：一、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（本页图示）
• 定义：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

一般以芳烃为母体，硝基作为取代基来命名，例如：

• 间-硝基苯磺酸
• 2,4,6-三硝基甲苯（TNT）
• 2,4,6-三硝基苯酚

第6页：硝基的还原反应

二、硝基化合物的化学性质：1．硝基的还原反应

硝基化合物可发生选择还原，在不同条件下得到不同的还原产物（如亚硝基化合物、N-羟基化合物和胺）。本页图示给出反应式。

第7页：芳环上的取代反应

2．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-克反应。

第8页：硝基对卤原子的活化

3．硝基对芳环上其他基团的影响：(1) 使卤原子活化

硝基的强吸电子作用使芳环上邻、对位的卤原子活化，容易被亲核试剂取代。本页图示给出反应式。

第9页：硝基对酚酸性的影响

(2) 使酚的酸性增强：下列酚类化合物的 pKa（25 ℃）数据如下，pKa 越小酸性越强，硝基数目越多、位置越有利，酸性增强越显著。

第10页：胺的定义

第二节 胺

胺类是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（伯胺）
• R₂NH（仲胺）
• R₃N（叔胺）

第11页：胺的分类

一、胺的分类、构造异构和命名：1．胺的分类

• 脂肪胺：脂肪伯胺、脂肪仲胺 (CH₃CH₂)₂NH、脂肪叔胺 (CH₃CH₂)₃N
• 芳香胺：芳香伯胺、芳香仲胺 HN(C₆H₅)₂、芳香叔胺 N(C₆H₅)₃

第12页：胺盐季铵盐和季铵碱

2．季铵化合物

胺能与酸作用生成胺盐。铵盐分子中的四个氢原子被四个烃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。

• 季铵盐
• 季铵碱
• 胺盐

第13页：简单胺的命名

3．胺的命名：(1) 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」。本页图示给出实例。

第14页：环基与烷基并存时的命名

命名补充规则

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。本页图示给出实例。

第15页：复杂胺的命名

(2) 复杂胺的命名法

复杂的胺命名时以烃为母体，氨基及取代氨基作为取代基。本页图示给出实例。

第16页：胺盐季铵盐季铵碱的命名

(3) 胺盐、季铵盐和季铵碱的命名

它们的命名与无机盐、无机碱的命名原则相似。本页图示给出实例。

第17页：胺的碱性

三、胺的化学性质：1．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：

脂肪胺（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碱性增强，连有吸电子基时碱性减弱。例如：对甲苯胺 ＞ 苯胺 ＞ 对氯苯胺 ＞ 对硝基苯胺。

第18页：成盐及应用

(2) 成盐及应用

• 胺不溶于水，与酸成盐后溶于水，加碱后又不溶于水而析出
• 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

2．烃基化反应

胺与卤代烷作用，氮上的氢被烃基取代，生成更高级的胺或季铵盐，可用于制备胺类化合物。本页图示给出反应式。

第20页：酰基化反应

3．酰基化反应

• 酰基化试剂：酰卤、酸酐或酯
• 可用于鉴定伯胺和仲胺（叔胺氮上无氢，不发生酰基化）
• 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

4．磺酰化反应

胺与苯磺酰氯或对甲苯磺酰氯在碱溶液中作用，氮上的氢被磺酰基取代，生成磺酰胺。本页图示给出反应式。

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

本页图示给出鉴别实例。

第23页：与亚硝酸反应

5．与亚硝酸反应

芳香伯胺与亚硝酸在低温下反应，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。本页图示给出反应式。

第24页：

第25页：与亚硝酸反应鉴别胺

与亚硝酸反应的鉴别应用

不同的胺与亚硝酸反应现象不同，可用于鉴别脂肪及芳香伯、仲、叔胺。本页图示给出各类胺的反应与现象。

第26页：芳环上的取代反应

6．芳环上的取代反应

氨基是强的邻、对位定位基，能强烈活化苯环，使芳胺极易发生亲电取代反应。本页图示给出反应式。

第27页：卤化与磺化

(1) 卤化

芳胺与溴水作用立即生成三溴代物白色沉淀，反应定量进行，可用于鉴别与定量分析。

(2) 磺化

苯胺与浓硫酸作用生成对氨基苯磺酸（内盐形式）。

第28页：硝化

(3) 硝化

苯胺直接硝化易被氧化，通常先将氨基酰化保护（乙酰化），硝化后再水解脱去保护基，可得到对硝基苯胺。本页图示给出合成路线。