第十七章 胺和酰胺
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胺和酰胺的知识点总结一、胺。
1. 定义与结构。
- 胺可以看作是氨(NH_3)分子中的氢原子被烃基取代后的产物。
- 根据胺分子中氮原子上所连接的烃基数目不同,可分为伯胺(R - NH_2,氮原子上连接1个烃基)、仲胺(R_2NH,氮原子上连接2个烃基)和叔胺(R_3N,氮原子上连接3个烃基)。
当氮原子上连接4个烃基时形成季铵盐(R_4N^+X^-)或季铵碱(R_4N^+OH^-)。
2. 命名。
- 简单胺的命名:以胺为母体,在烃基名称后面加上“胺”字。
例如,CH_3NH_2称为甲胺;(CH_3)_2NH称为二甲胺;(CH_3)_3N称为三甲胺。
- 当烃基相同时,用二、三表示烃基的数目;当烃基不同时,将简单的烃基写在前面,复杂的烃基写在后面。
例如,CH_3CH_2NHCH_3称为甲乙胺。
- 对于芳香胺,若- NH_2直接连在苯环上,命名时在“胺”字前面加上芳基的名称。
例如,C_6H_5NH_2称为苯胺。
3. 物理性质。
- 低级胺(如甲胺、二甲胺、三甲胺等)为气体,丙胺以上为液体,高级胺为固体。
- 胺具有特殊的气味,低级胺有类似于氨的气味,有的还有鱼腥味。
- 胺分子间能形成氢键,但由于氮的电负性比氧小,所以胺形成的氢键比醇弱,其沸点比相对分子质量相近的醇低,但比相对分子质量相近的烃高。
4. 化学性质。
- 碱性。
- 胺分子中氮原子上有孤对电子,能接受质子,所以胺具有碱性。
- 胺的碱性强弱顺序为:脂肪族仲胺>脂肪族伯胺>脂肪族叔胺>氨>芳香胺。
脂肪族胺的碱性比氨强,是因为脂肪烃基为推电子基,使氮原子上的电子云密度增大,更容易接受质子;而芳香胺的碱性比氨弱,是因为苯环的吸电子作用,使氮原子上的电子云密度降低。
- 与酸反应。
- 胺能与酸反应生成盐。
例如,甲胺与盐酸反应生成甲胺盐酸盐:CH_3NH_2+HCl→CH_3NH_3^+Cl^-。
胺盐为离子化合物,一般为白色固体,易溶于水而不溶于有机溶剂。
《胺和酰胺》讲义一、胺的定义和分类胺是一类含有氮原子的有机化合物,氮原子上连接有一个或多个烃基。
根据氮原子上连接的烃基数量和类型的不同,胺可以分为以下几类:1、伯胺(一级胺)伯胺中氮原子上连接一个烃基。
例如,甲胺(CH3NH2)就是一种简单的伯胺。
2、仲胺(二级胺)仲胺的氮原子连接有两个烃基。
比如二甲胺((CH3)2NH)。
3、叔胺(三级胺)叔胺的氮原子连接了三个烃基。
像三甲胺((CH3)3N)就属于叔胺。
胺还可以根据烃基的结构分为脂肪胺和芳香胺。
脂肪胺中的烃基为脂肪族烃基,而芳香胺中的烃基包含芳香环。
二、胺的物理性质胺在常温常压下的状态取决于其分子量的大小和结构。
分子量较小的脂肪胺,如甲胺、乙胺等,通常是气体;分子量较大的脂肪胺则可能是液体或固体。
芳香胺一般为高沸点的液体或固体。
胺的溶解性也有一定的规律。
低级胺能溶于水,这是因为它们能与水分子形成氢键。
随着烃基的增大,胺在水中的溶解度逐渐减小。
胺具有一定的气味,许多低级胺具有难闻的气味,例如三甲胺具有鱼腥臭味。
三、胺的化学性质1、碱性胺分子中的氮原子上有孤对电子,能接受质子,因此胺具有碱性。
胺的碱性强弱与氮原子上电子云密度有关。
一般来说,脂肪胺的碱性强于芳香胺。
在脂肪胺中,仲胺的碱性大于伯胺和叔胺。
2、酰化反应胺可以与酰氯或酸酐反应,生成酰胺。
这个反应在有机合成中常用于保护氨基或引入酰基。
3、磺酰化反应胺与磺酰氯反应生成磺酰胺。
通过这个反应可以鉴别和分离不同级别的胺。
4、与亚硝酸的反应不同级别的胺与亚硝酸反应会得到不同的产物,这个反应常用于胺的鉴别。
四、胺的制备方法1、氨的烃基化通过氨与卤代烃反应,可以制备出胺。
但这个方法通常会得到多种胺的混合物,需要进一步分离和提纯。
2、腈和酰胺的还原腈类化合物在催化剂作用下加氢还原可以得到伯胺。
酰胺经过还原也能得到胺。
3、醛酮的还原胺化醛或酮先与氨或胺反应生成亚胺,然后再还原得到胺。
五、酰胺的定义和结构酰胺是羧酸中的羟基被氨基(或胺基)取代而形成的化合物。
《胺和酰胺》讲义一、胺胺是一类含有氮原子的有机化合物,在有机化学中具有重要的地位。
胺可以看作是氨(NH₃)分子中的氢原子被烃基取代后的产物。
根据胺分子中氮原子上所连接的烃基种类和数目不同,胺可以分为以下几类:1、脂肪胺脂肪胺是指氮原子与脂肪烃基相连的胺。
例如,甲胺(CH₃NH₂)、乙胺(CH₃CH₂NH₂)等。
脂肪胺的化学性质较为活泼,能与酸发生反应生成盐。
2、芳香胺芳香胺是指氮原子与芳香烃基相连的胺。
比如苯胺(C₆H₅NH₂)。
芳香胺通常具有特殊的气味,且在化学性质上与脂肪胺有所不同。
胺的物理性质也有一定的特点。
低级脂肪胺在常温下是气体,随着碳原子数的增加,逐渐变为液体或固体。
胺的沸点比相对分子质量相近的醇低,这是因为胺分子间的氢键作用较弱。
胺的化学性质丰富多样。
胺具有碱性,这是由于氮原子上有孤对电子,可以接受质子。
其碱性强弱与氮原子上电子云密度有关。
一般来说,脂肪胺的碱性大于芳香胺。
胺还能发生酰化反应。
例如,与酰氯或酸酐反应,生成酰胺。
胺的制备方法也有多种。
氨的烷基化是一种常见的方法,即将氨与卤代烃在一定条件下反应。
此外,硝基化合物的还原也是制备胺的重要途径。
二、酰胺酰胺是羧酸中的羟基被氨基(或胺基)取代而形成的化合物。
酰胺的结构特点使得其具有独特的性质。
从物理性质来看,除了少数低级酰胺为液体外,多数酰胺为固体。
由于酰胺分子间可以形成氢键,因此其熔点和沸点通常较高。
在化学性质方面,酰胺具有水解性。
在酸或碱的催化下,酰胺可以水解为羧酸和氨(或胺)。
酰胺的制备通常通过羧酸与胺的缩合反应来实现。
在一定条件下,羧酸和胺反应脱去一分子水,生成酰胺。
酰胺在有机合成和生物化学中都具有重要的意义。
在有机合成中,酰胺是重要的中间体,可以通过进一步的反应转化为其他化合物。
在生物化学中,许多生物大分子如蛋白质,其结构中就包含酰胺键。
三、胺和酰胺的关系胺和酰胺之间存在着密切的联系。
一方面,胺可以通过与羧酸或其衍生物反应转化为酰胺。
《胺和酰胺》讲义一、胺胺是一类含有氮原子的有机化合物,在有机化学中具有重要的地位。
胺可以根据氮原子上所连接的烃基数目分为一级胺(伯胺)、二级胺(仲胺)和三级胺(叔胺)。
如果氮原子上连接了一个烃基,就是一级胺;连接了两个烃基,就是二级胺;连接了三个烃基,就是三级胺。
胺的命名通常采用习惯命名法和系统命名法。
习惯命名法是在烃基名称后面加上“胺”字。
比如甲胺、乙胺等。
系统命名法则是把胺看作是烃的氨基衍生物,以烃为母体,氨基作为取代基。
胺具有碱性,这是由于氮原子上的孤对电子能够接受质子。
不同的胺碱性强弱有所不同。
一般来说,脂肪胺的碱性强于芳香胺。
这是因为芳香胺中氮原子上的孤对电子与苯环存在共轭作用,使得电子云密度降低,碱性减弱。
胺在生活和工业中有着广泛的应用。
例如,甲胺是合成许多农药和药物的重要原料;乙二胺常用于制造纤维和塑料等。
胺的制备方法有多种。
比如通过卤代烃与氨的反应,可以得到不同级别的胺。
此外,腈的还原也是制备胺的常用方法。
二、酰胺酰胺是羧酸中的羟基被氨基(或胺基)取代而形成的化合物。
酰胺的结构中,氮原子与羰基通过双键相连,形成了一个比较稳定的结构。
酰胺的命名通常是根据相应的羧酸和胺来命名的。
例如,乙酰胺是由乙酸和氨反应生成的。
酰胺具有较高的熔点和沸点,这是因为酰胺分子之间可以形成氢键,增加了分子间的作用力。
酰胺在化学性质上相对较为稳定,但在一定条件下也能发生水解反应。
水解可以在酸性条件下进行,也可以在碱性条件下进行。
在酸性条件下,水解生成羧酸和铵盐;在碱性条件下,水解生成羧酸盐和氨。
酰胺在生物体内也有着重要的作用。
例如,蛋白质中的肽键就是一种酰胺键,它对于维持蛋白质的结构和功能起着关键作用。
在工业上,酰胺也是许多聚合物的重要组成部分,如尼龙等。
三、胺和酰胺的相互转化胺和酰胺之间在一定条件下可以相互转化。
例如,通过羧酸和胺的缩合反应可以生成酰胺。
而酰胺在一定条件下(如强还原剂的作用)也可以被还原为胺。
第十七章 胺(amine)1.1.胺的结构胺的结构脂肪胺的N采用sp3杂化,芳香胺的N有sp2杂化特征。
当N上连有三个不同基团时,应具有手性和旋光活性,但在室温下其构型可翻转,它与镜像可相互转化,所以无旋光性。
当某种因素使分子不可翻转时,则可具有旋光活性。
2.2.命名命名简单胺以氮上所连取代基命名,英文名是由烃基名加“amine”。
复杂胺一般将氨基作为取代基命名,英文名以“amino”表示氨基。
苯胺衍生物以苯胺为母体命名,英文名用“aniline”表示苯胺。
本章要点霍夫曼3.Hofmann重排酰胺用溴和碱处理发生重排得到异氰酸酯,随后与水作用放出CO,生成比原酰胺少一个碳2原子的伯胺。
重排为缺电子重排,重排过程中N上的离去基团离去,同时酰基上的烃基重排。
该重排过程属协同历程,立体化学是原重排基团构型保持。
类似的反应有Curtius重排和Schmidt重排。
克尔蒂斯施密特胺的碱性4.4.胺的碱性胺同无机氨一样,由于存在未共用电子对,易接受质子,所以为碱。
胺的碱性与氮上所连取代基有关。
影响胺碱性的主要因素为诱导效应、共轭效应和体积效应。
一般胺的碱性强度:脂肪胺>氨>苯胺,带给电子基苯胺>苯胺>带拉电子基苯胺霍夫曼5.Hofmann消去反应季铵碱加热可发生消去反应生成烯,反应为E2消去历程,因此立体化学为反式共平面消去。
反应过程首先由胺经彻底甲基化生成季铵盐,然后与AgOH作用生成季铵碱,季铵碱加热消去生成烯。
往往可以通过生成的烯和消去的第三胺结构来推断生物碱的结构。
重氮盐中重氮基被取代的反应及其在合成中7.7.重氮盐中重氮基被取代的反应及其在合成中的应用重氮盐中的重氮基在不同条件下可被卤素、氰基、羟基、氢取代,生成不同的芳香化合物。
按照定位规则正常的芳环上亲电取代反应不易得到的一些芳香化合物,利用重氮基被取代的反应可以得到预期的结果。
8.8.重氮甲烷重氮甲烷与酰氯作用后再用潮湿的氧化银处理得到比酰氯多一个碳原子的羧酸;该物质为一活泼化合物,它可与羧酸反应生成甲酯;与醛酮反应,生成环氧化合物或多一个碳原子的酮。
5.2胺和酰胺一、教学目标1.通过与氨的类比认识胺的结构和性质。
2.能对胺类化合物进行命名。
3.能运用胺的性质解释某些制药工艺。
4.认识酰胺的结构特征,能类比酯说明酰胺的主要性质。
5.能举例说明胺、酰胺类化合物在药物合成中的重要作用。
二、教学重难点重点:1.胺的性质;2.酰胺的性质。
难点:酰胺的性质。
三、教学方法总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】展示常见感冒药主要成分【生】对乙酰氨基酚一、胺的结构与应用【讲解】1.胺的定义:氨分子中的氢原子被烃基取代而形成的一系列的衍生物称为胺。
胺的分子结构:与氨气类似,都是三角锥形。
2.胺的分类(1)根据氢上被烷基取代的数目,胺可分为一级胺(伯胺)RNH2,二级胺(仲胺)R2NH,三级胺(叔胺) R3N。
(2)根据胺分子中含有氨基的数目,可以将胺分为一元胺、二元胺、三元胺等。
(3)根据烃基的不同,胺可分为脂肪胺和芳香胺。
如乙胺CH3CH2NH2、苯胺C6H5NH2。
胺类广泛存在于生物界, 许多生物碱具有生理或药理作用。
3.结构简单的胺常用普通命名法,在烃基后直接加“胺”,如乙胺、二甲胺、苯胺等。
更多的胺类化合物则采用系统命名法,以烃为母体,氨基或烃氨基(—NHR,—NR2)作为取代基。
仲胺和叔胺, 当烃基相同时, 在烃基名称之前加词头“二”或“三”。
【生】单独完成胺类的命名【讲解】命名胺类化合物时应注意“氨”“胺”“铵”字的用法。
表示基团时用“氨”,如甲氨基(CH3NH—);表示氨的烃类衍生物时用“胺”;表示胺的盐时用“铵”。
伯、仲、叔胺中分别含有氨基(—NH2)、亚氨基(—NH—) 和次氨基()。
【讲解】4.胺的物理性质状态:低级脂肪胺,如甲胺、二甲胺和三甲胺等,在常温下是气体,丙胺以上是液体,十二胺以上为固体. 芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体,并有毒性.水溶性:低级的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性。
随着碳原子数的增加,胺的水溶性逐渐下降。
【讲解】5.胺的化学性质与应用1、胺的碱性(1)与氨气结构相似,也具有碱性,可以与酸反应生成类似的铵盐。