第11章 含氮化合物

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1、《有机化学》第十一章含氮化化合物苏州卫生职业技术学院2010-8本章主要内容第一节硝基化合物一、分类、结构的命名二、性质（一）物理性质（二）化学性质第二节胺一、结构、分类和命名二、性质（一）物理性质（二）化学性质三、季铵（一）季铵盐（R4N＋X－）（二）季铵碱（R4N＋OH－）四、重要的胺第三节重氮、偶氮化合物一、重氮盐的生成二、性质（一）取代反应（放氮反应）（二）偶联反应三、偶氮化合物（一）性质（二）发色团和助色团（三）偶氮染料和指示剂第一节硝基化合物一、结构、分类、命名二、性质（一）物理性质

2、（二）化学性质1.还原性2.酸性3.硝基对苯环的影响一、结构、分类、命名（一）结构硝基化合物――烃分子中氢原子为硝基取代的衍生物为硝基化合物硝基氮为sp2杂化，硝基中存在着p－л供轭体系，氮氧键的键长出现了平均化。一、结构、分类、命名（二）分类1．按烃基不同分脂肪族硝基化合物芳香族硝基化合物2．按硝基数目分一硝基化合物多硝基化合物一、结构、分类、命名（三）命名原则：烃为母体，硝基为取代基。CH3CHCH3NO22-硝基丙烷H3CNO2对硝基甲苯NO2NO2间二硝基苯二、性质（一）物理性质1．硝基

3、是一个强极性基，硝基化合物的偶极矩较大。2．沸点比相应的卤代烃高。3．多硝基化合物具有爆炸性。4．液体硝基化合物是良好的有机溶剂。5．有毒。6．比重大于1。（二）化学性质1.还原性硝基化合物容易被还原，在不同的还原条件下得到不同的产物。NO2NH2Fe+HClNO2Zn+NaOH+NHHNFe+HCl（二）化学性质2.酸性在脂肪族硝基化合物中含有α－氢原子的伯或仲硝基化合物能与强碱作用生成盐，从而溶于碱中。这是因为伯和仲硝基化合物的α－氢原子与硝基之间存在着超共轭效应而变得活泼，可以转移到硝基的

4、氧原子上去，形成假酸式异构体。烯醇式（假酸式）RCH=NOHORCH－NOHO硝基式（酸式）（二）化学性质含有α－氢原子的硝基化合物在强碱性条件下，可与醛或酮发生缩合反应(与羰基化合物类似)。（二）化学性质3.硝基对苯环的影响硝基是吸电子基，使苯环电子云密度降低，因而使苯环的亲电取代反应活性降低，而亲核取代反应活性增强。苯环上的硝基可使邻、对位氯原子亲核取代反应的活性增大，酚羟基和羧基的酸性增强。（二）化学性质(1)苯环上的亲电取代反应由于硝基主要使邻对位电子云密度降低更多，而间位降低较少，因此

5、亲电取代反应主要发生在间位。NO2+Br2140℃NO2+HBrFeBr3BrNO2+HNO3浓硫酸95℃NO2NO2+H2O（二）化学性质(2)苯环上的亲核取代氯苯中氯原子很不活泼，不容易水解为烃基。而2，4－二硝基氯苯则很容易水解，只要与碳酸钠水溶液煮沸即可分解为2，4－二硝基苯酚。ClNaOH/H2OONa370℃,20.3MPaClONaNO2NaHCO3溶液130℃NO2ClNO2ONaNO2NO2NO2NaHCO3溶液100℃（二）化学性质(3)苯环上酚羟基、羧基的酸性苯环上的酚羟基

6、和羧基受硝基强吸电子效应的影响酸性增强。OHNO2OHNO2NO2OHNO2NO2O2NOHNO2OH10.008.387.164.000.38pKa(25℃)COOHCOOHNO2COOHNO2COOHNO24.17pKa(25℃)3.463.402.21第二节胺一、结构、分类、命名二、性质（一）物理性质（二）化学性质1.碱性2.酰化反应3.与亚硝酸反应4.氧化反应5.芳环上的亲电取代反应三、季铵（一）季铵盐（R4N＋X－）（二）季铵碱（R4N＋OH－）四、重要的胺一、结构、分类和命名（一）结

7、构氨具有棱锥形的结构，氮原子以不等性sp3杂化轨道和氢原子的s轨道重叠形成三个σ键。剩下的未共用电子对占据一个sp3杂化轨道而处于棱锥形的顶端。空间排布近似于四面体的立体结构，氮处于四面体的中心。胺的结构与氨相似，在脂肪胺分子中，氮以三个sp3杂化轨道与三个其它原子（氢或碳原子）形成三个σ键，剩下的未共用电子对占据另一个sp3轨道。一、结构、分类和命名甲胺的结构sp3杂化NHHH..NCH3HH..未共用电子对NCH3CH3CH3..氨甲胺三甲胺一、结构、分类和命名（二）分类1．按烃基种类可分为

8、脂肪胺芳香胺2．据NH3上H原子被取代的数目可分为第一胺（伯胺）RNH2一个H原子被取代第二胺（仲胺）R2NH二个H原子被取代第三胺（叔胺）R3N三个H原子被取代3．据氨基的数目可分为一元胺二元胺多元胺4．季铵类季铵盐季铵碱一、结构、分类和命名（三）命名1．简单的胺根据烃基的名称，称为“某胺”；有几个烃基时，相同的合并，不同的简单在前复杂在后。CH3NH2甲胺CH3CH2NH2乙胺(CH3)2NH二甲胺(CH3CH2)3N三乙胺CH3NHCH2CH3甲乙胺一、结构、分类和命名2．对于芳香族仲胺或