胺、重氮和偶氮化合物
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重氮、偶氮、硝基化合物一、重氮和偶氮化合物重氮和偶氮化合物都含有-N 2-官能团,都是合成产物。
(一)分类-N 2-官能团只有一端连有烃基的属于重氮化合物;如:N 2+Cl -氯化重氮苯N=N OH氢氧化重氮苯-N 2-官能团两端都连有烃基的属于偶氮化合物,一般有颜色。
如:N NN=N 偶氮苯N=NHO 对羟基偶氮苯2,2'-偶氮萘(β,β'-偶氮萘)(二)重氮化反应芳伯胺在低温、强酸中与亚硝酸反应可生成重氮化合物,称为重氮化反应;重氮盐化学性质活泼,可发生多种化学变化。
NH 2NaNO 2 ,N 2Cl -+HCl(三)重氮盐的化学性质 1、取代(放氮)反应重氮基可以被许多其它基团如卤素、氰基、羟基等取代,称为重氮盐的取代反应,这在有机合成和工业生产上有着广泛用途;取代反应的同时有氮气释放,因此也称为重氮盐的放氮反应:N 2HSO 4-+N 2Cl-++ N 2)此处重氮化最好用硫酸,因硫酸氢根亲核性弱于水,副产物少;氯的亲核性强于水,副产物多合成应用:(1)官能团转换:通过重氮化反应再经放氮反应可把氨基转换成许多其它的官能团,尤其重氮化后与次磷酸反应取代的是H ,故又称“去氨基反应”;(2)发挥NH 2的定位作用后再脱去:先在苯环上引入氨基(不能直接引入,通过硝基还原),利用其定位效应在特定位置引入其他官能团,之后通过“去氨基反应”而脱去。
2、偶联(不放氮)反应重氮盐正离子N 2+作为较弱的亲核试剂,进攻活性较大的芳香化物,发生芳环上的亲电取代反应,生成偶氮化合物,称为偶联反应(不放出氮气)。
N 2Cl -OH-N N OH ++对羟基偶氮苯二、硝基化合物由于硝基的强吸电子作用,使硝基化合物的性质发生某些改变,主要表现如下:(一)硝基对酸性的影响硝基取代将使酸性增强,例如“苦味酸”; 硝基取代苯甲酸等则邻位酸性增强最多(邻位效应),其次是对位,间位增强最少(无C 效应)。
(二)硝基的还原NO 2Fe+HClNH2NO 2CHO NH 2CHONO 2NO2HNO 3H 2SO 4(三)硝基对芳环取代反应的影响1、芳环的亲电取代——钝化、间位基:NO 2395℃24NO 2NO 22、芳环的亲核取代——活化,邻对位:ClNaOH 2很难ClNa 2CO 32NO 22OHNO 22容易例如:芳香异构体ABC ,分子式C 6H 4NO 2Br 。
偶氮化合物和重氮化合物的主要区别是:术语偶氮化合物是指存在N=N基团,而重氮化合物是指在有机化合物的末端存在偶氮基团。
在偶氮化合物中,N=N官能团出现在化合物的中间,其中官能团的两个末端与一些其它取代基相连,相反,在重氮化合物中,官能团出现在化合物的末端。
1、什么是偶氮化合物?
偶氮是指存在N=N官能团。
在有机化合物中,该官能团以RN=N-R'的形式出现,其中R和R'是烷基或芳基,偶氮这个名字来源于术语azote,它指的是氮的法语名称。
芳基偶氮化合物比烷基偶氮化合物相对稳定,它们通常以结晶形式存在。
烷基化合物含有与偶氮官能团相连的烷基,我们可以称为脂肪族偶氮化合物。
2、什么是重氮化合物?
重氮是指存在连接到有机化合物末端的两个氮原子。
这类化合物的一般结构式为2C=+=−。
简单的重氮化合物的一个例子是重氮甲烷,它具有连接到甲烷分子的偶氮官能团。
重氮化合物可以在环加成反应中充当1,3-偶极子,此外它们可以作为卡宾生产的前提,还可以在亲核加成反应中作为亲核试剂反应。
胺重氮和偶氮化合物作业题1.下列化合物中的碱性最大的是()A、二甲胺B、甲胺C、氨D、苯胺答案:A【小白菌解析】不同胺的碱性顺序:脂肪胺>氨>芳香胺,由于此题没有说水溶液,所以只考虑电子效应影响:脂肪叔胺>脂肪仲胺>脂肪伯胺>NH3>芳香胺。
故选A。
2.下列化合物不能和苯磺酰氯发生反应生成白色沉淀的是( )A、三乙胺B、叔丁胺C、苄胺D、二乙胺答案:A【小白菌解析】此题涉及到磺酰化反应,伯胺和仲胺可以和苯磺酰氯或者甲苯磺酰氯反应,三乙胺属于叔胺,它不会被磺酰化可以在酸水溶液中成盐溶解。
3.能与亚硝酸作用生成难溶于水的黄色油状物的化合物是()A、N-甲基苯胺B、甲胺C、苯胺D、三乙胺答案:A【小白菌解析】脂肪仲胺和芳香仲胺和亚硝酸反应,都发生氮上亚硝化,生成N-亚硝基化合物。
N-亚硝基胺为中性的黄色油状物或固体,绝大多数不溶于水,溶于有机溶剂。
A为脂肪仲胺,故选A。
4.与亚硝酸作用能放出N2的化合物是()。
A、伯胺B、仲胺C、叔胺D、以上都不能答案:A【小白菌解析】脂肪族伯胺和亚硝酸反应,生成极不稳定的脂肪族重氮盐,该重氮盐可以在低温下立即自动分解,放出氮气。
故选A5.下列化合物可以和重氮盐酸盐在低温条件下发生反应生成偶氮化合物的是()B、苯甲酸C、甲苯D、氯苯答案:A【小白菌解析】重氮盐与酚或芳胺等化合物反应,由偶氮基将两个芳环连接起来,可以生成偶氮化合物。
6.下列化合物中的碱性顺序从大到小的排列正确的是()a、乙酰胺b、邻苯二甲酰亚胺c、尿素d、氢氧化四甲铵A、a>b>c>dB、d>c>b>aC、c>d>a>bD、d>c>a>b答案:D【小白菌解析】氢氧化四甲胺属于离子化合物,它可以完全电离产生氢氧根,属于强碱,尿素的pΠ共轭,会使氮上的电子云密度降低,减弱了接受质子的能力,所以c>a,再根据不同胺的碱性顺序:脂肪叔胺>脂肪仲胺>脂肪伯胺>NH3>芳香胺可知a>b。
胺重氮和偶氮化合物作业题1.下列化合物中的碱性最大的是()A、二甲胺B、甲胺C、氨D、苯胺答案:A【小白菌解析】不同胺的碱性顺序:脂肪胺>氨>芳香胺,由于此题没有说水溶液,所以只考虑电子效应影响:脂肪叔胺>脂肪仲胺>脂肪伯胺>NH3>芳香胺。
故选A。
2.下列化合物不能和苯磺酰氯发生反应生成白色沉淀的是( )A、三乙胺B、叔丁胺C、苄胺D、二乙胺答案:A【小白菌解析】此题涉及到磺酰化反应,伯胺和仲胺可以和苯磺酰氯或者甲苯磺酰氯反应,三乙胺属于叔胺,它不会被磺酰化可以在酸水溶液中成盐溶解。
3.能与亚硝酸作用生成难溶于水的黄色油状物的化合物是()A、N-甲基苯胺B、甲胺C、苯胺D、三乙胺答案:A【小白菌解析】脂肪仲胺和芳香仲胺和亚硝酸反应,都发生氮上亚硝化,生成N-亚硝基化合物。
N-亚硝基胺为中性的黄色油状物或固体,绝大多数不溶于水,溶于有机溶剂。
A为脂肪仲胺,故选A。
4.与亚硝酸作用能放出N2的化合物是()。
A、伯胺B、仲胺C、叔胺D、以上都不能答案:A【小白菌解析】脂肪族伯胺和亚硝酸反应,生成极不稳定的脂肪族重氮盐,该重氮盐可以在低温下立即自动分解,放出氮气。
故选A5.下列化合物可以和重氮盐酸盐在低温条件下发生反应生成偶氮化合物的是()B、苯甲酸C、甲苯D、氯苯答案:A【小白菌解析】重氮盐与酚或芳胺等化合物反应,由偶氮基将两个芳环连接起来,可以生成偶氮化合物。
6.下列化合物中的碱性顺序从大到小的排列正确的是()a、乙酰胺b、邻苯二甲酰亚胺c、尿素d、氢氧化四甲铵A、a>b>c>dB、d>c>b>aC、c>d>a>bD、d>c>a>b答案:D【小白菌解析】氢氧化四甲胺属于离子化合物,它可以完全电离产生氢氧根,属于强碱,尿素的pΠ共轭,会使氮上的电子云密度降低,减弱了接受质子的能力,所以c>a,再根据不同胺的碱性顺序:脂肪叔胺>脂肪仲胺>脂肪伯胺>NH3>芳香胺可知a>b。