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课件有机化学第14章 含氮化合物

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有机化学 第十四章 含氮有机化合物

有机化学 第十四章 含氮有机化合物
1.22 nm
O R N O
+
或
R N
=
O O
：
O R O
R N
1.22 nm
N=
+
O R O
O O
5
N
=
三、命名
以硝基作为取代基，烃为母体。
NO2 NO2 NO2 H3C NO2
CH3CHCH3 2-硝基丙烷
对硝基甲苯
间二硝基苯
四、 物理性质
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ 硝基化合物的偶极矩较大。 沸点比相应的卤代烃高。 多硝基化合物具有爆炸性。 液体硝基化合物是良好的有机溶剂。 有毒。 比重大于1。
摇摆振动： 666～909 cm- 1
NMR谱：
α - C 上的质子 δ ＝ 2.2~2.8 β - C 上的质子 δ ＝ 1.1~1.7
N上的质子:
δ = 0.6~5.0 (因氢键程度不同而异)。
24
四、胺的结构 ⒈问题的提出： N原子的电子构型: 1S22S22P3 , 键角应是90° ⒉实验事实： 氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。 ⒊解释： ① N原子是不等性的sp3杂化。 ② 反应四个杂化轨道，三杂化轨道用于成键， 一个杂化轨道中含有孤对电子。
Cl NO2
Na2CO3 130℃
OH NO2
Cl NO2 NO2
10％ Na2CO3 △ , 煮沸
OH NO2 NO2
Cl O 2N NO2 NO2
H2O 沸腾
OH O2N NO2 NO2
16
3. 对甲基的影响
C HO + C H3
缩 合
但当甲基的邻/对位有－NO2存在时，可与苯甲醛发生缩 合反应。如：
N=

有机化学含氮化合物专选课件

有机化学含氮化合物专选课件

叔胺和季铵化合物
C 3 N 2 H ( H 3 C ) 2 N ( H H 3 C ) 3 N ( H 3 C ) 4 N + C - H
甲胺 （伯胺）
二甲胺 （仲胺）
三甲胺 （叔胺）
氯化四甲胺 （季铵盐）
二、命名
1.简单的胺可根据其烃基来命名，即在胺字前写 出烃基的数目及名称
(C3H C2 H )2NH
N
H
107 .7 。
H
H
氨的结构
N
H
112 .9 。
CH 3
H
甲胺的结构
N
H 3C
108 。
CH 3
H 3C
三甲胺的结构
N R
H R'
NR
H R'
很快转化，不能分离
R''
R''
N+ R
H R'
N+ R
H R'
能分离到两种对映体
H N
H
NH2
§3 胺的物理性质
状态和气味：低级胺为气体或易挥发的液体， 有与氨相似的气味；高级胺为固体，近乎无味； 二甲胺和三甲胺有鱼腥味。
四、胺与亚硝酸的反应
1.伯胺的反应
脂肪族伯胺 RN 2+H HN 2NaNO O2 (RN+ N)C- l 重氮盐
HCl
芳香族
H 2ORO+H N 2 +HCl
N2H+HN20O ~5℃
(NaNO2 +HCl)
N+NC -+N l a+C H2O l
2.仲胺的反应：
脂肪族
R2NH + HO-NOR2N-NO黄色油状

第14章有机含氮化合物PPT课件

第14章有机含氮化合物PPT课件
亲核加成-消除反应
C H = C H N O 2+H 2 O
O C O C 2 H 5 +C H 3 N O 2 C 2 H 5 O -
亲核取代反应
O C C H 2 N O 2 +C 2 H 5 O H
第13页/共167页
14.1.4.2 硝基的还原反应（以芳香硝基为例） （1）在酸性介质中还原
在上述伯胺、仲胺、叔胺中如R是脂肪族烃基时，为脂肪胺；如氮原子连有芳环 则为芳香胺，简称芳胺。例如：
N H 2
苯胺 芳胺
β-萘胺 芳胺
N H 2
N H 2
环己胺 脂肪胺
( C H 3 ) 3 C N H 2 叔丁胺 脂肪胺
第27页/共167页
根据分子中氨基（—NH2）的数目，胺可分为一元胺、二元胺和多元胺。例如：
第10页/共167页
14.1.4 硝基化合物的化学性质
硝基是一个强吸电子基团，脂肪族硝基化合物的α-H具有一定酸性，芳 香族硝基化合物由于硝基的钝化作用，芳环上的亲电取代反应活性大大降 低。 14.1.4.1 硝基化合物α-H的活性 （1）与强碱的反应
与硝基直接相连的碳原子上的氢具有一定的酸性。
（2-硝基丙烷）
—NH2 氨基
R4N+
铵离子
R4N+
铵离子
－N２－ 重氮基
—N=N— 重氮基
—NO2 硝基 —C≡N 氰基
—N≡C 异氰基
—ONO2 硝酸根 —ONO 亚硝酸根
—NO 亚硝基
—CONH2 酰胺基 —NHNH2 肼基 =N—OH 肟基
—N=C=O 异氰酸基
化合物实例
CH3CH2NH2 乙胺
(CH3)4Ｎ+Cl- 四甲基氯化铵

有机化学 含氮化合物PPT课件

有机化学 含氮化合物PPT课件

RX R2NH
RX R3N
R4N+X--
四、与亚硝酸反应
亚硝酸（HNO2 ）不稳定， 反应时由 亚硝酸钠与盐酸或硫酸作用而得。
1、脂肪胺与HNO2的反应：
第32页/共96页
RCH2CH2NH2 NaNO2 + HCl 低温
RCH2CH2N2Cl 重氮盐
分解 RCH2CH2 + N2 + Cl
生成的碳正离子可以发生各种不同 的反应生成烯烃、醇和卤代烃。
R4NX 季铵盐
ArNR2
R4NOH 季铵碱
必须注意区分“胺”、“铵”、“氨”的用法。
二、命名
1、简单的胺： 烃基数目 + 烃基名称 + 胺。
CH3NH2 (CH3)2NH CH3NHC2H5 CH3
NH2
甲胺
二甲胺 甲乙胺
第16页/共96页
对甲苯胺
2、多元胺： 烃基名称 + 氨基数目 + 胺。
NH2CH2CH2NH2
对于取代芳胺，当苯环上是供电子基 团，碱性增加，反之，当苯环上是吸电子 基团，碱性减小。
第23页/共96页
NH2
NH2
NH2
NO2
CH3
H
a
b
c
CH3CH2NH2 d
由于胺是弱碱，其盐与强碱作用可以 析出胺，通过该性质可以分离、提纯胺类 化合物：
RN+H3X--
+ NaOH
RNH2
第24页/共96页
RN
H OH2 H OH2 H OH2
H OH2 R2 N H OH2
2、芳香族胺ArNH2的碱性
第22页/共96页
H
R3

章含氮有机化合物精品PPT课件

章含氮有机化合物精品PPT课件

4.21
4.76
O2N
NH2 CH3
NH2
13.0
8.92
碱性强度：脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
NH2 9.37
N
碱性强度： 二甲胺 > 甲胺 > 三甲胺 （在水溶液中） 三甲胺 > 二甲胺 > 甲胺 （在气体状态）
影响碱性强弱的因素：
电子效应：
3o胺 > 2o胺 > 1o胺
溶剂化效应： NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺
[(CH3)2CH]4N+I-
碘化四异丙铵
CH2CH2OH CH3 N+ CH3 OH-
CH3
氢氧化(2-羟乙基)三甲铵 (俗名胆碱)
二、 胺的结构
sp3
N
105.9o
H3C 112.9oH H
孤电子对使胺具有亲核性、碱性;
CH3
H5C2
N+ ph CH2CH=CH2
R 3
N R 2
R 1
CH3
CH3CH2CH CH CH2
+N(CH3)3
2CH3CH2CH2CH=CH2 + CH3CH2CH=CHCH3 + 2N(CH3)3 + H2O
55.7%
1.3%
Hofmann消除规则 生成双键碳上烷基取代较少的烯烃
H
H
CH3CH2CH CH CH2 +N(CH3)3
H2CH CH CH2 ]
N(CH3)2 + HO NO 3o胺
ON
N(CH3)2 (绿色结晶)
5. 芳核亲电取代反应
1). 卤代
NH2

含氮有机化合物学时PPT课件

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CH 3 NO2
NO2
Na2S2 90℃
CH3 NO2
NH2
第30页/共229页
硝基化合物
硝基化合物的性质
2.化学性质 (3)苯环上的取代反应
硝基是间位定位基。由于硝基的强拉电子诱导效 应和共轭效应,使苯环上的电子云密度大大下降, 亲电取代比苯困难,以至于不能与较弱的亲电试 剂发生反应,如硝基苯不发生傅瑞德尔-克拉夫茨 反应。
硝基化合物
硝基化合物的性质
2.化学性质 (4)硝基对苯环上其它基团的影响 例如:醇解
Cl NO2
Cl
CH3OH,NaOH 98℃,0.2-0.3MPa
NO2
第40页/共229页
OCH3 NO2
OCH3
NO2
一、硝基化合物
(三)硝基化合物的性质
2.化学性质 (4)硝基对苯环上其它基团的影响 使酚或芳酸的酸性增强，芳胺的碱性降低。
应很难.
Cl
Cu,10%NaOH
OH
400℃,20MPa
第35页/共229页
硝基化合物
硝基化合物的性质
2.化学性质
(4)硝基对苯环上其它基团的影响
例如:邻对位有硝基时则亲核取代变得容易。
Cl NO2
10%NaOH
OH NO2
Cl
130-160℃,0.2-0.6MPa
OH
NO2
NO2
第36页/共229页
Cl
Cl
Cl
HNO3,H2SO4 100-110℃
NO2 +
NO2
第7页/共229页
硝基化合物
硝基化合物的性质
1.物理性质
❖ 低级的硝基烷是无色液体。它们有较大的偶极矩, 分子间不能形成氢键,但比分子量相近的其它物

第十四部分含氮有机化合物教学课件

三、化学性质 1、还原 硝基可以被还原，特别是芳香硝基化合物的 还原有很大的实用意义。芳香硝基化合物在 不同介质中使用不同还原剂可以得到一系列 不同的还原产物。用强还原剂还原的最终产 物是伯胺，例如，在酸性介质中以铁粉还原 硝基苯则生成苯胺，这是工业上制备苯胺的 方法。
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
H
HO H -
C H 3 C H 2 C HC HC H 2
+ N (C H 3 )3
C H 3 C H 2 C H 2 C H = C H 2+(C H 3 )3 N +H 2 O
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
⑶对于芳香仲胺或叔胺，则在基前冠以“N” 字，以表示这个基团是连在氮上，而不是 连在芳香环上。
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
血红蛋白变性而引起中毒，较多地吸入它们的 蒸气或粉尘，或者长期与皮肤接触都能引起中 毒。人造香料
第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
2、脂肪族硝基化合物的酸性 由于硝基的吸电子诱导效应，脂肪硝基化合

有机化学课件第十四章

CH2CH2OH CH3 N+ CH3 OHCH3
对氨基苯甲酸乙酯
氢氧化(2-羟乙基 三甲铵(俗名胆碱 俗名胆碱) 氢氧化 羟乙基) 三甲铵 俗名胆碱 羟乙基
§14—2 14—
1. 脂肪胺 脂肪胺: （1） ）
胺的结构
sp3 N H3C
112.9 H
o
N为SP3杂化， 杂化， 为
105.9
o
不等性）杂化。 是(SP3不等性）杂化。
4. 季铵化合物：将负离子和取代基的名称放在“铵”字前 季铵化合物：将负离子和取代基的名称放在“ R4N+ X- 卤代四某铵；(CH3)4NCl 卤代四某铵；
[(CH3)2CH]4N+I-
氯代四甲铵 碘化四异丙铵
R4N+ OH- 氢氧化四某铵；(CH3)4NOH 氢氧化四甲铵 氢氧化四某铵；
H2NCH2CH2NH2
NH2 CH3CHCH2CHCH2NH2 CH3
CH3
H2NCH2CHCH2NH2
CH3 CH3
2-甲基 ，4-戊二胺； 甲基-1， 戊二胺 戊二胺； 甲基
CH3 CH3 N—CH2—N CH3 CH3
1，2-丙二胺； ， 丙二胺 丙二胺；
1, 2, 3-苯三胺； 苯三胺； 苯三胺
N,N,N’,N’-四甲基甲二胺； 四甲基甲二胺； 四甲基甲二胺
季铵化合物： 季铵化合物：氮原子上连有四个不同基团的季铵化合物具 有旋光性， 有旋光性，
CH3 N H5C2
+
CH3 ph CH2=CHCH2 N+ C2H5
ph CH2CH=CH2
§14—3 14—
胺的物理性质
1.状态 甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺为气体。 状态: 甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺为气体。 状态 其它低级胺为液体。 其它低级胺为液体。 高级（ ＞ ）胺为固体。 高级（C＞12）胺为固体。 2. 气味：低级胺臭味。三甲胺为臭鱼味；丁二胺（腐胺）、戊胺 气味：低级胺臭味。三甲胺为臭鱼味；丁二胺（腐胺）、 ）、戊胺 尸胺）是蛋白质腐败的气味。 （尸胺）是蛋白质腐败的气味。 3. 沸点： 沸点： 醇＞ 10 胺＞ 20胺＞ 30 胺 ＞ 醚＞烷

第十四章 含氮有机化合物精品课件


波谱性质 IR: 硝基化合物 N=O 硝基（
）有两个强吸收。
脂肪族硝基化合物: 1560 cm-1, 1390 cm-1，芳香族硝基化合物: 1530 cm-1, 1340 cm-1
1HNMR -NO2 为强吸电子基，使苯环上质子的化学位移向低场移动
2．脂肪族硝基化合物的化学性质
（1）还原:在酸介中(如Fe、Zn、Sn和盐酸)或催 化氢化
NH2CH2CH2CH2CH2NH2 有腐烂肉类的味道，被称为腐肉胺。 b. 沸点：
低级胺为气体或易挥发性液体，高级胺为固体。伯胺的沸点高于非极性 有机物，但低于相应的醇。
碳原子数相同的胺中有什么变化规律？
c. 溶解度：
低级胺溶于水，能和水形成氢键
2、波谱性质
• IR谱：
伯 胺 ：双 峰 (强 度 由 中 到 弱 )
N aO H
NN
O
氧 化 偶 氮 苯
2 N O 2 F e + N a O H N N 偶 氮 苯
2 N O 2Z n + N a O H
H N N
H
氢 化 偶 氮 苯
（2）硝基对取代基的影响
(a) 使卤原子活化
C+ l NaO 2 H 0 0 2 O ℃ H
O
用氨解则得到胺Cl NhomakorabeaO2NNO2
2NH3 O2N
烷基连在芳胺氮原子上，则在烷基名称前 加“N”，以区别与苯环相连的取代基 例如:
. 复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名
例如: 季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名
3、胺的结构
N原子是以不等性sp3杂化成键的，其构型为棱锥形
100.8N H
147.4N H
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第十四章
含氮化合物
Nitrogen Compounds
1


CONTENT
1 2 3 4 5 6
硝基化合物 胺的结构和物理性质 胺的制备 胺的化学性质 季铵盐化合物 重氮与偶氮化合物
2


14.1 硝基化合物
硝基化合物的结构(了解）
O R N O R N
O O
3


α-H 的反应
CH3(CH2)7CHO + CH3NO2 NaOH CH3CH2OH OH CH3(CH2)7CHCH2NO2
O CH3NO2 NaOH CH2NO2 RCH
ORCHCH2NO2 CH3CH2OH OH RCHCH2NO2
4


硝基化合物的还原反应
CH 3 NO 2 CH 3 H 2/ Ni 87 ~ 90% NH 2
CH(CH 3)2 CH 3 NO 2
CH(CH 3)2 CH 3 NH 2
Fe / HCl EtOH,
常用 常用 Fe // HCl HCl Fe Zn // HCl HCl Zn
NO 2 NO 2 SnCl2 浓 HCl CHO
74% NH 3
NH 2 NH 2 NaOH
5
CHO
CHO


Na2S, NaSH, (NH4)2S, NH4SH
NO2 NaSH EtOH, NO2 79 ~ 85% NH2 NO2 H2S, NH4OH EtOH, NO2 52 ~ 58% NO2
6
NH2
NO2 NH2 NH2


Example
Cl 10% NaOH 135~160℃ NO2 Cl NO2 NO2 Na2CO3, H2O 100℃ NO2 Cl O2N NO2 H2O H+ O2N NO2 OH NO2 OH H
+
OH H+
NO2
NO2
NO2
7


14.2 胺的结构和物理性质
SP3 N R1 R2 R3
N H H
ROH R2O RNH2 R2NH R3N 胺
8
H2O NH3


胺的命名和物理性质（自学）
CH3 CH3 C OH CH3
叔醇
CH3 CH3 N CH3
叔胺
CH3 CH3 C NH2 CH3
伯胺
CH3NH2
(CH3)2NH
(CH3)3N
伯胺(一级胺) 仲胺(二级胺) 叔胺(三级胺)
9


14.3 胺的制备
1. Gabriel 合成法
O NH O O N R O H+ or OH H2O RNH2 + KOH EtOH NK O CO2H CO2H
10
O R X


注意事项
•重氮盐是无色晶体，在干燥条件下不稳定，爆炸性强
•重氮盐一般不溶于有机溶剂，可溶于水，其水溶液呈中性，在水溶液中发生离子化，溶液具有导电性
•重氮化反应要在酸性条件下进行，酸的用量一般为1:1.5
30
作业
•P315: 14.2
•P318: 14.6
•P323: 14.8
•P324: 14.9
习题
•P342: 6(3)(6), 7 (3)(4)(5) , 13(3).
38。