含氮化合物课件

第十章含氮化合物1 1概况一点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容整体概述概况三点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容概况二点击此处输入相关文本内容点击此处输入相关文本内容2 2含氮化合物是又一大类有机化合物，涉及范围很广，数量比含氧衍生物更多，与生物科学密切相关包括硝基化合物、胺类、重氮盐、偶氮化合物、腈（及酰胺、氨基酸）3 3第一节胺第二节硝基化合物第三节重氮化合物4 4第一节胺一结构、分类和命名二胺的制备三胺的物理性质四胺的化学性质五季铵碱和季铵盐5 5注意 “氨、铵、胺”字的正确使用氨表示基时用“氨”字胺表示氨的烃基衍生物时用“胺”字铵表示季铵类化合物时，则用“铵”字6 6一胺的结构、分类和命名一切生物体中都含有许多含氮有机化合物，是生命生长十分重要的物质,具有重要的生理作用 有机胺可以看成是无机氨的烃类衍生物NHNH3 3 氨 RNHRNH2 2一级胺 R R2 2NHNH二级胺 R R3 3N N三级胺 NH NH4 4ClCl铵盐NH3Cl;2NH2Cl;3NHCl;4NClRR+RR一级铵盐二级铵盐三级铵盐季铵盐7 71结构有机胺分子的结构与无机氨相似，N原子以不等性sp3方式进行杂化，孤电子对占据一个sp3杂化轨道,胺分子呈三角锥型。当N原子上所连烃基各不相同时，可出现光活性的对映体，但两者的转换能量较低(21kJmol-1)，因此，不能分离8 82分类根据烃基在氮原子上的取代数目分为NHRARA仲胺RANH2伯胺RANRARA叔胺注意伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的区别CH3-C-NH2叔丁胺(伯胺)CH3CH3CH3-C-OH叔丁醇(叔醇)CH3CH3CH3-C-CH32-丙醇(仲醇)OHCH3-NH-CH2CH3甲乙胺(仲胺)根据烃基结构分为脂肪胺和芳香胺根据氨基的数目分为一元胺和多元胺9 93命名甲乙胺苯甲胺乙二胺二乙胺三甲基氯化铵普通命名法适于简单胺，胺为母体，所含烃基的名称和数目写在前面对甲基苯胺系统命名法命名时氨基作为取代基，烃基或其他基团为母体，取代基按次序规则，较优基团后列出1010对于芳仲对于芳仲/叔胺，在烃基前冠以叔胺，在烃基前冠以“N”“N”表示该基团连在氮表示该基团连在氮上，而不是芳环上（与酰胺的命名相同）上，而不是芳环上（与酰胺的命名相同）2-甲基-4-(N,N-二甲基氨基)戊烷N-甲基苯胺(CH3)2CHCH2CH2CH(NH2)CH32-2-甲基-5-5-氨基己烷1111二胺的制备(非授内容-知识延伸)1硝基化合物还原制备芳香胺2布赫尔反应制备-萘胺OHNH212123氨的烷基化反应制备胺烷基化反应制备胺也可以用醇为原料，Al2O3催化脱水实现胺的制备13134腈和酰胺等还原反应制备胺苄腈 苯乙胺丙酰胺 丙胺丙酮肟 2-2-丙胺14145霍夫曼降解制备胺霍夫曼降解反应用于制备少一个碳原子的伯胺，产率极高1515三胺的物理性质除胺易燃外，胺与氨相比较，其余性质极为相似低级胺(甲胺和乙胺)为气态，丙胺以上为挥发性液态，高级胺固态。芳胺是高沸点液体或低熔点固体芳胺剧毒，可被皮肤吸收致癌低级胺具有令人不愉快或难闻的臭味（鱼腥味）尸体腐烂产生极臭的剧毒胺H2NCH2CH2CH2CH2NH21,4-丁二胺(腐胺)H2NCH2CH2CH2CH2CH2NH21,5-戊二胺(尸胺)水溶性较好，伯仲胺可形成氢键缔合，沸点较高叔胺沸点低，有机胺的沸点低于分子量相近的醇1616四胺的化学性质胺的N原子有未共用电子对，具碱性，胺与酸作用形成铵盐得到的铵盐不溶于有机溶剂、易溶于水，属弱碱盐1碱性1717胺的碱性强度可用pKb（14-pKa）表示，pKb越小，碱性越强胺的氮原子上的电子密度越大，碱性越强脂肪烃基是斥电子基（+I），使氮原子上的电子密度升高芳胺氮原子上的未共用电子对与苯环形成p-共轭而使氮原子上的电子密度降低，碱性小于氨脂肪胺的碱性还与溶剂化效应有关，胺的氮上的氢原子越多，溶剂化程度越大，胺的碱性越强总之，碱性强弱可从诱导效应、共轭效应、溶剂化效应和空间位阻效应综合解释1818氨苯胺二苯胺pKb：3.293.384.404.769.4213pKb：2.733.023.403.70综合考虑，胺的碱性大小如下19192烃基化反应3酰基化反应胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应，生成仲胺、叔胺和季铵盐P208，此反应可用于工业上生产胺类，但往往得到的是混合物伯/仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰胺，酰胺是具有一定熔点的固体，在强酸或强碱的水溶液中加热易水解得到原来的胺，所以在有机合成上常利用酰化反应保护氨基。（先把芳胺酰化，把氨基保护起来，再进行其他反应，然后使酰胺水解再变为胺）RNH2+CH3COClCH3CONHRC6H5NH2+CH3COClCH3CONHC6H52020胺与磺酰化剂（苯磺酰氯、对甲基苯磺酰氯）反应生成磺酰胺的反应称为RNH2R2NHR3N+SO2ClOH-不反应SO2NHRSO2NR2OH-过量不反应(不溶)SO2NRNa+4磺酰化反应（兴斯堡反应）滤液酸化得伯胺滤渣为仲胺的磺酰胺苯磺酰苯胺苯磺酰氯2121兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯/仲/叔胺OH-2222N2不同的胺与亚硝酸反应，得到不同的产物5亚硝化反应得到许多产物的混合物，定量放出N2，产物可发生重排脂肪族伯胺2323脂肪族叔胺不发生反应芳香族叔胺在对位上引入亚硝基对亚硝基-N,N-二甲基苯胺二甲胺N-亚硝基二甲胺N-甲基苯胺N-亚硝基-N-甲基苯胺脂肪或芳香仲胺得到N-亚硝基胺(强致癌物)，难溶于水的黄色油状物，在稀酸下加热水解，释放出仲胺2424在低温下(5)，芳香族伯胺与亚硝酸作用生成具有一定稳定性的芳香族重氮盐化合物重氮化反应生成氯化重氮苯（也称重氮苯盐酸盐），其主要用于有机合成重氮化反应氯化重氮苯25256苯胺的亲电取代反应氨基是邻对位定位基，是强的活化基团，遇到亲电试剂时易发生亲电取代反应，得三代产物卤化反应白色沉淀，鉴别2626所以要制备一代产物，须先酰化（基团的活性：-NH2-NHCOCH3），以降低氨基的活性，卤代反应完后，再水解将酰胺基还原为氨基有机合成的应用2727苯胺不能直接进行硝化反应，因为直接硝化苯胺，反应物会大量被氧化，产率极低。所以必须先酰化再硝化NH2NHCOCH3NO2NHCOCH3NO2NH2硝化反应ClCOCH3HNO3H2OH+有机合成的应用2828伯胺的特殊反应，在CHCl3、KOH的醇溶液中发生反应，生成恶臭的异腈，异腈有毒。在稀酸中分解，可以用于鉴别伯胺R-NC+H2OR-NH2+HCOOHH+7异腈(胩)的生成ROH2929腈RCN异腈(胩)RNC 腈、异腈简介（非授内容-知识延伸）丙腈氰基乙烷乙胩异氰基乙烷苯乙腈苄腈丙烯腈氰基乙烯氢氰酸3030a a 水解酰胺腈的化学性质b b 还原伯胺C6H5CH2CN+H2NiC6H5CH2CH2NH23131与羰基物加成得醇，再脱水得不饱和腈-H2Oc-H的活性3232异腈的化学性质a a 水解羧酸b b 还原仲胺c c 热转化腈3333五季铵盐和季铵碱当氮原子上连有4个不同的基团时，季铵类化合物就有旋光异构体存在季铵类化合物氢氧化铵和氯化铵的四烃基衍生物，分别称为季铵碱和季铵盐称为某基称为某基某基某基氯化铵氯化铵或某基或某基某基某基氢氧化铵氢氧化铵CH3N+(CH2CH3)3Cl-甲基三乙基氯化铵（季铵盐）3434(CH3)4N+Cl-四甲基氯化铵（季铵盐）(CH3)2N+H2OH-二甲基氢氧化铵（季铵碱）(CH3)2N+(CH2CH3)2Cl-二甲基二乙基氯化铵（季铵盐）3535美国、欧洲和我国的公共卫生部门对美国、欧洲和我国的公共卫生部门对100100多种染发剂多种染发剂进行检测发现，染发剂的主要成分进行检测发现，染发剂的主要成分对苯二胺，对苯二胺，将近将近90%90%的染发剂还含的染发剂还含硝基苯硝基苯等有毒化学物质。长期使用等有毒化学物质。长期使用染发剂，只要染发剂，只要1%1%被皮肤吸收进入人体，就会蓄积中被皮肤吸收进入人体，就会蓄积中毒。有害化学物质与细胞结合，引起毒。有害化学物质与细胞结合，引起DNADNA受损，诱发受损，诱发细胞突变，从而产生皮肤癌、膀胱癌、白血病等细胞突变，从而产生皮肤癌、膀胱癌、白血病等染发剂容易造成以下染发剂容易造成以下5 5大危害：大危害：皮肤过敏反应；诱发皮肤过敏反应；诱发各种癌症；损伤头发；导致头发脱落；损伤肝、肾功各种癌症；损伤头发；导致头发脱落；损伤肝、肾功能能专家建议，每年染发不得超过两次专家建议，每年染发不得超过两次 染发的危害知识延伸3636三聚氰胺（三聚氰胺（MelamineMelamine）（化学式：）（化学式：C C3 3HH6 6N N6 6），俗称），俗称密胺、蛋白精，密胺、蛋白精，IUPACIUPAC命名为命名为“1,3,5-“1,3,5-三嗪三嗪-2,4,6-2,4,6-三氨三氨基基”，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，被用作化工原料。它是白色工原料。它是白色单斜晶体单斜晶体，几乎无味，微溶于水，几乎无味，微溶于水（3.1g/L3.1g/L常温），可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二常温），可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等，不溶于醇、甘油、吡啶等，不溶于丙酮丙酮、醚类、对身体有害，、醚类、对身体有害，不可用于食品加工或食品添加物不可用于食品加工或食品添加物三聚氰胺3737三聚氰胺进入人体后，发生取代反应(水解)，生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺形成大的网状结构，造成结石三鹿问题奶粉三鹿问题奶粉http:/ I1-1-苯基偶氮苯基偶氮-2-2-萘酚：萘酚：C C1616HH1212N N2 2OO在体内可以被还原代谢为初级产物苯胺（在体内可以被还原代谢为初级产物苯胺（anilineaniline）和和1-1-氨基氨基-2-2-萘酚（萘酚（1-amino-2-naphthol1-amino-2-naphthol）。）。苏丹红苏丹红IIII1-(2,4-1-(2,4-二甲基苯二甲基苯)偶氮偶氮-2-2-萘酚萘酚在体内代谢可产生二甲基苯胺（在体内代谢可产生二甲基苯胺（2,4-xylidine2,4-xylidine）和）和1-1-氨基氨基-2-2萘酚萘酚6363苏丹红苏丹红IIIIII1-4-(1-4-(苯基偶氮苯基偶氮)苯基苯基 偶氮偶氮-2-2-萘酚萘酚 在体内代谢可产生在体内代谢可产生4 4氨基偶氮苯（氨基偶氮苯（4-4-aminoazobenzeneaminoazobenzene）、）、1-1-氨基氨基-2-2萘酚、苯胺、对苯二萘酚、苯胺、对苯二胺（胺（p-phenylenediaminep-phenylenediamine）和和1-41-4氨基氨基-苯基偶氮苯基偶氮-2-2萘萘酚酚1-(4-aminophenyl)azo-2-naphthol1-(4-aminophenyl)azo-2-naphthol6464苏丹红苏丹红IVIV1-2-1-2-甲基甲基-4-(2-4-(2-甲基苯甲基苯)偶氮偶氮 苯基偶氮苯基偶氮-2-2-萘酚萘酚 在体内代谢可产生邻氨基偶氮甲苯（在体内代谢可产生邻氨基偶氮甲苯（ortho-ortho-aminoazotolueneaminoazotoluene）、）、4-4-氨基氨基-2-2-甲苯基偶氮甲苯基偶氮-2-2-萘酚萘酚1-(4-1-(4-amino-2-methylphenyl)azo-2-naphtholamino-2-methylphenyl)azo-2-naphthol、2,5-2,5-二氨基甲二氨基甲苯（苯（2,5-diaminotoluene2,5-diaminotoluene）、）、1-1-氨基氨基-2-2萘酚和萘酚和 邻邻-甲苯胺甲苯胺（ortho-toluidineortho-toluidine）6565Q|A您的问题是？善于提问,勤于思考问答环节6666添加标题添加标题添加标题添加标题此处结束语点击此处添加段落文本.您的内容打在这里，或通过复制您的文本后在此框中选择粘贴并选择只保留文字6767感谢观看Theusercandemonstrateonaprojectororcomputer,orprintthepresentationandmakeitintoafilm6868