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11 第十二章 胺.ppt

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本课件讲解胺的分类、命名与生源胺,分析脂肪胺、氨、吡啶、苯胺等含氮化合物碱性强弱的成因,介绍胺的酰化及其在药物修饰与氨基保护中的作用,重点归纳伯、仲、叔胺与亚硝酸反应的不同现象,最后讲解重氮盐的偶联与取代反应。

第十二章胺封面,标示本章主题为胺的碱性、酰化、重氮化与偶联反应
胺的分类表,按氮上烃基数目区分伯仲叔胺与季铵盐季铵碱
胺命名要点页,说明叔丁胺为一级胺而叔丁醇为三级醇的区别
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第1页:第12章胺

第12章《胺》(Amine)封面页,本章讲解胺的分类与命名、碱性与成盐、酰化反应、与亚硝酸的反应差异以及重氮盐的偶联与取代反应。

第2页:胺的分类

胺的分类
类别结构级数基团名称
伯胺RNH2、ArNH21°氨基
仲胺R2NH、Ar2NH2°亚氨基
叔胺R3N、Ar3N3°次氨基
季铵盐R4N+X-4°铵
季铵碱R4N+OH-4°铵

第3页:胺的命名(一)

  • 2-甲基-3-氨基戊烷、2-甲基-3-乙氨基丁烷、甲异丙胺:氨基作取代基,也可按烃基命名。
  • 注意区分:叔丁胺是与叔丁基相连的一级胺(1°),而叔丁醇是三级醇(3°),二者的「叔」含义不同。

第4页:胺的命名(二)

  • N-甲基-N-乙基对甲基苯胺:氮上取代基须用 N- 标明。
  • 1-苯基-2-甲氨基丙烷(N-甲基苯异丙胺,即去氧麻黄素):属违禁毒品。
  • 氯化苯铵即盐酸苯胺(苯胺盐酸盐)。

第5页:季铵盐与季铵碱

  • 氯化铵、氯化四乙基铵:简单铵盐。
  • 溴化二甲基十二烷基苄基铵:新洁尔灭,消毒防腐剂。
  • 氢氧化三甲基-β-羟乙基铵:胆碱;其乙酰化产物为乙酰胆碱。

第6页:生源胺

生源胺是人体中担负神经冲动传导作用的胺类化合物,要求掌握肾上腺素、去甲肾上腺素与多巴胺三种。

第7页:胺的物理性质

  • 低级脂肪胺有特殊气味:三甲胺有腐烂鱼的恶臭味,1,4-丁二胺称腐肉胺,1,5-戊二胺称尸胺。
  • 芳香胺毒性大,3,4-二甲基苯胺与 β-萘胺有致癌作用。

第8页:胺的碱性

  • 碱性取决于电子效应、溶剂化效应和空间效应,综合次序为:季铵碱 > 脂肪胺 > 氨 > 芳香胺。
  • 同类比较:醇 > 伯胺 > 仲胺 > 叔胺 > 烷烃(指相应共轭酸的稳定性趋势)。
  • 胺分子中氮取 sp3 不等性杂化,孤对电子可接受质子。

第9页:胺碱性的结构分析

  • 氨:NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH-。
  • 甲胺:RNH2 + H2O ⇌ RNH3+ + OH-。
  • 三甲胺因溶剂化效应减弱而碱性低于预期;苯胺因孤对电子与苯环共轭而碱性显著减弱。

第10页:胺碱性比较练习

按碱性由强到弱排列所给四个化合物,结果为 ② > ① > ③ > ④,判断依据为氮上电子云密度与质子化后的溶剂化效应。

第11页:胺与酸成盐

胺与酸成盐是其碱性的体现,可增加胺类药物的水溶性。示例:普鲁卡因制成盐酸普鲁卡因(局部麻醉剂),水溶性好、稳定、无毒、无臭。

第12页:胺的酰化反应

伯胺、仲胺可作为亲核试剂进攻酰卤、酸酐、酯的酰基碳,发生亲核取代生成酰胺,叔胺因氮上无氢而不能形成稳定酰胺。

第13页:胺酰化的作用:修饰药物

  • 对氨基苯酚经乙酰化生成对羟基乙酰苯胺(扑热息痛)。
  • 作用:增强疗效、降低毒副作用(解热镇痛但仍有毒副作用)。

第14页:胺酰化的作用:保护氨基

  • 氨基易被氧化,且是强活化基,直接反应会得到邻位取代的混合物。
  • 做法:先乙酰化保护,再完成其他取代,最后在 H2O/OH- 条件下水解脱保护。

第15页:伯胺与亚硝酸的反应

  • 脂肪伯胺与亚硝酸反应生成醇等混合物并放出氮气。
  • 芳香伯胺在 0~5 ℃ 与亚硝酸发生重氮化反应,生成重氮盐。

第16页:芳香伯胺与亚硝酸反应的实验

  • 试管①中加入苯胺,加盐酸至酸性,在冰水浴中加入亚硝酸钠,生成重氮盐。
  • 部分重氮盐加热有大量气泡生成(放出氮气)。
  • 另一部分加入 β-萘酚出现红色沉淀(偶联产物)。

第17页:仲胺与亚硝酸的反应

  • 脂肪仲胺、芳香仲胺均生成 N-亚硝基胺(黄色油状物),如 N-亚硝基二甲胺、N-甲基-N-亚硝基苯胺。
  • 亚硝基化合物是主要的化学致癌物。

第18页:仲胺与亚硝酸反应的实验

试管②二乙胺、试管③N-甲基苯胺分别加盐酸调至酸性后加入亚硝酸钠,均出现黄色;加入氢氧化钠后颜色不变。

第19页:叔胺与亚硝酸的反应

  • 脂肪叔胺:只生成可溶性亚硝酸盐,无明显现象。
  • 芳香叔胺:在环对位发生亚硝化,生成 N,N-二甲基对亚硝基苯胺,呈桔黄色,加碱后转为翠绿色。

第20页:叔胺与亚硝酸反应的实验

试管④三乙胺、试管⑤N,N-二甲基苯胺分别加盐酸调至酸性后加入亚硝酸钠,试管⑤出现桔黄色;加入氢氧化钠后试管⑤出现绿色。

第21页:用亚硝酸鉴别伯、仲、叔胺

三类胺与亚硝酸反应的现象(0~5 ℃)
胺的类型脂肪胺芳香胺
伯胺(1°)放出气体,得混合物生成重氮盐
仲胺(2°)黄色油状物(N-亚硝基胺)黄色油状物或固体
叔胺(3°)生成亚硝酸盐,无明显现象桔黄色,加碱后变翠绿色

第22页:重氮盐的偶联反应

  • 苯重氮正离子与 β-萘酚在 pH 8~10、0~5 ℃ 下偶联,生成红色(桔黄色)的对羟基偶氮苯。
  • 与 N,N-二甲基苯胺在 pH 5~7 下偶联,生成黄色的对二甲氨基偶氮苯。

第23页:偶氮染料与甲基橙

  • 甲基橙为酸碱指示剂:苯型呈黄色、醌型呈红色,变色范围 pH 3.1~4.4。
  • 部分偶氮染料具有致癌作用。

第24页:重氮盐的取代反应(放氮反应)

重氮盐中的重氮基可被 —OH、—X、—H 等基团取代并放出氮气,是将芳环上氨基转化为其他基团的常用途径。

第25页:重氮盐取代反应的应用

  • 水解:H2O/OH- 生成酚。
  • 与 H3PO2/H2O 作用:重氮基被氢取代。
  • 与 NaNO2/H2SO4、Cu 盐等作用可引入卤素、硝基等基团。
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