有机化学 第十四章 胺及其他含氮化合物
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第十四章含氮有机化合物学习要求1 •掌握芳香族硝基化合物的制法,性质。
理解硝基对苯环邻对位取代基(质的影响。
x、OH )性2 •掌握胺的分类、命名和制法。
3 •熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序,理解影响胺的碱性强弱的因素。
4 •掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。
5 •掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。
6・了解季鞍盐、季鞍碱的性质和应用,初步了解偶氮染料。
7•学习、掌握重要的分子重排反应。
分子中含有C-N键的有机化合物称为含氮有机化合物。
简单讨含氮有机化合物种类很多,本章论硝基化合物,重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。
§ 14-1硝基化合物硝基化合物一般写为R-NO2 , Ar-NO 2 不能写成R-ONO (R・ONO表示硝酸酯)一、分类、命名、结构1 •分类(略)2 •命名(与卤代疑相次似)3 •硝基的结构一般表示为N: ; Q (由一个N=o和一个N TO配位键组成)物理测试表明,两个N — O键键长相等,这说明硝基为sp^杂化P- n共馳体系(N原子是以成键的,其结构表示如下:例如:R_CH2-N—OH NaOHR-CH =N[° | Na*R-CH ——N ___ ”- 01O- O- 假酸式(主) 酸式(较少)(3)与拨基化合物缩合有a ・H 的硝基化合物在碱性条件下能与某些拨基化合物起缩合反应。
o-OH HR-CH2 N°2+ RfH 一…RQ 1C -N °2空 R *_ C AAC -NO 2H R *(FT)HR ,_(FT)(R n )碳负离子再弓拨基化合其缩合过程是:硝基烷在碱的作用下脱去a・H 形成碳负离子,物发生缩合反应。
______________ NaOHR-CH-NO2 R —C —NO2 Na 十 1 1 NO NO 蓝色结晶 溢干NaOH 呈红危溶沛NaOHR2-C-NO2不溶于NaOH 蓝色不变NO 蓝色结晶第三硝基烷与亚硝酸不起反应。
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 胺和其他含氮化合物1. 写出下列化合物的结构式:(1)三丁基胺 (2)碘化二甲基二乙基铵 (3)N-甲基苯胺 (4)对氨基苯甲酸乙酯 (5)肾上腺素2. 命名下列化合物:(CH 3)2CHNH 2(1)CH 3CH 2(2)HC NH 2CH 2CH 3NHC 2H 5(3)(C 2H 5)2NH 2OH -(4)O 2NN(CH 3)2(5)Br —N 2CH 3(6)N H(7)NH 2(8)H 3C OCH 3CH 2CHCH 2OHNH 2(9)H 2NCH 2CH CH 3CH 2NH 2(10)3.比较下列各组化合物的碱性,按碱性增强的次序排列: NH 3, CH 3NH 2,NH 2,H 3C ONH 2, (CH 3)4NOH —(1)NH 2NH 22NH 2CH 3(2)CH 3CH 2NH 2, CH 3CH 2—O -, CH 3COO -, NH 2-(3)4.如何完成下列反应:CH 3CH 2CH 2BrCH 3CH 2CH 2CH 2NH 2(1)NH 2COOH(2)(CH 3)3CCH 2Br(3)(CH 3)3CCH 2NH 2CHCO 2C 2H 5(4)H 2N(CH 2)4N(CH 3)2CH 2ONH 2(5)OCH 3NHCH 3CH 3(6)(CH 3)3CCOCl(CH 3)3CCCH 2ClO (7)CH 2COOHCH 2COOHN CH 3(8)CH 3CH 2NO 2H 2N CH CH 3HC OH C 2H 5(9)C C H H 3HCH 3C C H 2NOH CH 3H (10)CH 3OHOCH 2NH 2(11)CH CH 2CH 3OCNNHCH 3(12)ON HOCH 2CH 2COOH(13)N H N CH 2CH 3(14)CH 3NH2BrCH 3(15)(R)-2-辛醇(S)-2-辛胺辛胺(16)5.以乙醇或苯为原料合成下列化合物:CH 2CH 2H 2N NH 2(1)(CH 3CH 2)2NH (2)邻硝基苯胺(3)BrBr3(4)(5)OHNO 2 4-二甲氨基-2'羧基偶氮苯(6)6.写出下列消去反应的主要产物:(1)CH 3CH 2N(CH 3)2CH 2CH(CH 3)2OH -?(2)N(CH 2)3OH ?Δ(CH 3)2CHCHCH 3(3)?(CH 3CH 2)3NCH 2CH 2CCH 2O -O(4)N?ΔH 3CCH 3OH -(5)?ΔCH(CH 3)2N(CH 3)3OH -(6)?ΔN CH 3H 33?3)23O(7)7.指出下列反应的机理:(1)ΔR CCHN 2Ohv 或2RCH 2CO 2H(2)OCH 2N 2+O CH 2(3)CH2NH2HNO2+CH2OH OH+CH3+CH28.现有苯胺、苯甲胺和苯酚三种混合物,如何将它们分离提纯?9.用化学方法区别下列各组化合物:(1)NH2和N H H3C SO2NHCH3(2)和H3C NH3HSO4-10.具有分子式C5H15O2N的胆碱,可以用环氧乙烷与三甲胺在有水存在下反应制得,请写出胆碱的结构及胆碱的乙酰衍生物——乙酰胆碱的结构。