有机化学第十四章 含氮有机化合物
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第十四章含氮化合物Nitrogen Compounds1CONTENT1 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214.1 硝基化合物硝基化合物的结构(了解)O R N O R NO O3α-H 的反应CH3(CH2)7CHO + CH3NO2 NaOH CH3CH2OH OH CH3(CH2)7CHCH2NO2O CH3NO2 NaOH CH2NO2 RCHORCHCH2NO2 CH3CH2OH OH RCHCH2NO24硝基化合物的还原反应CH 3 NO 2 CH 3 H 2/ Ni 87 ~ 90% NH 2CH(CH 3)2 CH 3 NO 2CH(CH 3)2 CH 3 NH 2Fe / HCl EtOH,常用 常用 Fe // HCl HCl Fe Zn // HCl HCl ZnNO 2 NO 2 SnCl2 浓 HCl CHO74% NH 3NH 2 NH 2 NaOH5CHOCHONa2S, NaSH, (NH4)2S, NH4SHNO2 NaSH EtOH, NO2 79 ~ 85% NH2 NO2 H2S, NH4OH EtOH, NO2 52 ~ 58% NO26NH2NO2 NH2 NH2ExampleCl 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+NO2NO2NO2714.2 胺的结构和物理性质SP3 N R1 R2 R3N H HROH R2O RNH2 R2NH R3N 胺8H2O 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)914.3 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 CO2H10O 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1:1.530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。
第十四章含氮有机化合物
1.给出下列化合物名称或写出结构式。
(CH3)2CH NH2(CH3)2NCH2CH3
NH CH2CH3
CH3
NH CH3O2N
NC
N+NCl-
O2N N
N OH
OH
H32
H
对硝基氯化苄苦味酸 1,4,6-三硝基萘答案:
3-氨基戊烷异丙胺二甲乙胺 N-乙基苯胺3-甲基-N-甲基苯胺 2-氰-4-硝基氯化重氮苯
O2N CH2CL
NO2
O2N
NO2
OH
NO2
NO2
NO2
2.按其碱性的强弱排列下列各组化合物,并说明理由。
(1)
a
b c NH 2
NH 2NH 2
NO 2
3
(2)
CH 3C
O
NH 2
CH 3NH 2NH 3
a
b
c
答案:
(1)b > a > c (2)b > c > a
3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。
答案:
正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷
分子间形成分子间氢键沸点高,醇分子中的羟基极性强于胺的官能团,胺三级大于二级又大于一级。
4. 如何完成下列的转变: (1)
CH 2
CHCH 2Br
CH 2
CHCH 2NH 2
(2)
NHCH 3
O
(3)
(CH 3)3C
C OH
O
O
C (CH 3)3C
CH 2Cl
(4)
CH 3CH 2CH 2CH 2Br
CH 3CH 2CHCH 3
NH 2
答案:
(1)CHCH 2Br
CH 2
NaCN
CH 3CH 2OH
CH 2CHCH 2CN LiAlH 4CHCH 2NH 2
CH 2
(2)
O
NH 3+(H)
NH 2
CH 3Br
NHCH 3
(3) (4)
CH 3CH 2CH 2CH 2Br KOH,CH 3CH 2OH
CH 3CH 2CH CH 2
HBr
CH 3CH 2CHCH 3
Br 3
CH 3CH 2CHCH 3
NH 2
5. 完成下列各步反应,并指出最后产物的构型是(R )或(S )。
C 6H 5CH 2CHCOOH
CH 3
(1)SOCl (2)NH 3
(3)Br 2,OH -C 6H 5CH 2CHNH 2
CH 3
S-(+)
(-)
答案:
6. 完成下列反应: (1)
CH 3
N H
(1)CH I(
过量)
(2)Ag 2O,H 2O
??
(1)CH I (3
)加热
Ag 2O,H 2O ?
(2)
CH 3
2
CH 3
Fe+HCl ?
(CH 3CO)2O
?混酸
?
H +,H O
?
?
?
NaNO 2
(3)
CH 3O
NH 2
CH 3O
(4)
CH 3
CH 2N(CH 3)3Cl
+
_
(5)
CH 3
O 2N
NH 2
O 2N
(6)
CH 3
CH 2CH 2NH 2
(7)
Br
NH
C
O
3
HNO AcOH
?
(8)
NO 2
O 2N F
+ H 3C NH
H 2N
O ?
(9)
H
N +
H 3C O
H +
???
CH 2
CHCOOEt
H +
(10)
CH 3
N O -
H 3C CH 3
答案: (1)
(注:书中有误,改为)
(2)
(3)
(4)
(5).
(6)
(7)
Br
NH
NO 2
C
CH 3
O
(8) (9)
N
CH 3CH 3N
CH CHCOOEt
CH 3N
CH 2CH 2COOEt
(10)
CH 3
7. 指出下列重排反应的产物: (1)
CH 2OH
HBr
(2)H2C OT
OS
HOAc
(3)
C CH3
CH3 OH
OH
+
(4)
OH
CH3
OH
CH3
+
(5)
CH3
OH
OH
CH3
H+
(6)
COOH
SOCl2
?
22
2?
Ag O
H2O,50-60
?
(7)
O
C(CH3)32?HCl
?
(8)C6H5COCH3
CH3CO3H 答案:
解:(1)。
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
COCl COCHN
2l CH
2
COOH
(7)
C(CH3)3
N OH C O
NHC(CH3)3
(8)
C6H5COCH3
O
8. 解释下述实验现象:
(1)对溴甲苯与氢氧化钠在高温下反应,生成几乎等量的对和间甲苯酚。
(2)2,4-二硝基氯苯可以由氯苯硝化得到,但如果反应产物用碳酸氢钠水溶液洗涤除酸,则得不到产品。
答案:
9. 请判断下述霍夫曼重排反应能否实现,为什么?
RCONHCH32-
RNHCH3
答案:
不能实现,霍夫曼重排反应只能发生在氮原子上无取代的酰胺。
10、从指定原料合成。
(1)从环戊酮和HCN 制备环己酮;
(2)从1,3-丁二烯合成尼龙-66的两个单体-己二酸和己二胺; (3)由乙醇、甲苯及其他无机试剂合成普鲁卡因(
H 2N
COOCH 2CH 2NEt 2
);
(4)由简单的开链化合物合成NO
2
CH 3
答案: (1)
o
HCN
OH
CN
HO
CH 2NH 2
2
O
(2)
2HBr
H 2O 2
Br
Br 2NaCN
CN CN C 2H 5OH
CH 2NH 2CH 2NH
2
C OH C
OH
COOH
COOH
(3)(4)
11、选择适当的原料经偶联反应合成:
(1)2,2ˊ-二甲基-4-硝基-4ˊ-氨基偶氮苯;
(2)甲基橙(H 3C)2N
N N
SO 3Na
答案:
12、从甲苯或苯开始合成下列化合物:
(1)间氨基苯乙酮 (2)邻硝基苯胺 (3)间硝基苯甲酸 (4)间溴甲苯
(5) HOOC
OH
NO 2
(6
)
OH
NO 2
答案:
(1) (2)
(3)
(4)
(5)
(6)
13、试分离PhNH2、PhNHCH3和PH(NH3)2答案:
PhNH2 PhNHCH3 PhN(CH3)2NaNO2,HX PhN NX-
+
HONO油
状
14、某化合物C8H9NO2(A)在氢氧化钠中被Zn还原产生B,在强酸性下B重排生成芳香胺C,C用HNO3处理,再与H3PO2反应生成3,3ˊ-二乙基联苯(D)。
试写出A、B、C和D的结构式。
答案:
15、某化合物A,分子式为C8H17N,其核磁共振谱无双重峰,它与2mol 碘甲烷反应,然后与Ag2O(湿)作用,接着加热,则生成一个中间体B,其分子式为C10H21N。
B进一步甲基化后与湿的Ag2O作用,转变为氢氧化物,加热则生成三甲胺,5-辛二烯和1,4-辛二烯混合物。
写出A和B的结构式。
答案:
解:
16、化合物A分子式为C15H17N用苯磺酰氯和KOH溶液处它没有作用,酸化该化合物得到一清晰的溶液,化合物A的核磁共振谱如下图所示,是推导出化合物A的结构式。
答案:
解:(注:原图可能有误,①在δ值1.2处应为3H,②下边横坐标应为δ/ppm不是τ值)。
化合物A的结构式是。