第十五章含氮化合物

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1、第十五章含氮化合物[目的要求]：1.掌握硝基化合物，胺的结构和命名。2.掌握胺的性质和芳香重氮盐在合成中的应用。3.了解化合物颜色与结构的关系及染料。无机化合物相应的有机氮化合物名称结构式名称结构式氨氢氧化铵铵盐硝酸亚硝酸NH3NH4OHNH4ClHO-NO2HO-NO胺季铵碱季铵盐硝基化合物亚硝基化合物RNH2，ArNH2（伯胺）R2NH，（Ar）2NH（仲胺）R3NH，（Ar）3NH（叔胺）R4N+OH-R4N+Cl-R-NO2，Ar-NO2R-NO，Ar-NORC≡N（腈）、RCONH2（酰胺）、C6H5NHNH2（苯肼

2、）、NH2NH2（肼）……一硝基化合物（一）、分类、结构和命名通式：R—NO2或ArNO2HO-NO2硝酸R-O-NO2硝酸酯R-NO2硝基化合物HO-NO亚硝酸R-O-NO亚硝酸酯R-NO亚硝基化合物脂肪族硝基化合物R—NO2芳香族硝基化合物ArNO2⒈分类⑴据烃基不同可分为⑵据硝基的数目可分为一硝基化合物和多硝基化合物。⑶据C原子不同可分伯、仲、叔硝基化合物。⒉命名以硝基作为取代基，烃为母体。⒊结构CH3NO2：偶极矩为3.4D;键长均为0.121nm7异构现象Ar(R)—NO2Ar(R)—ONO硝基化合物亚硝酸酯N和C相

3、连C和O相连化学性质不同不水解水解生成醇和亚硝酸（二）、性质⒈物性⑴硝基是一个强极性基，硝基化合物的偶极矩较大。⑵沸点比相应的卤代烃高。⑶多硝基化合物具有爆炸性。⑷液体硝基化合物是良好的有机溶剂。⑸有毒。⑹比重大于1。⒉化性芳香族硝基化合物a.硝基对取代基的影响Ⅰ.影响卤素的活性Ⅱ.影响酚羟基的酸性（使酚的酸性增强）b.还原二、胺（一）分类和命名⒈分类胺可看作氨的烃基衍生物⑴按烃基可分为脂肪胺和芳香胺⑵据NH3上H原子被取代的数目可分为第一胺（伯）RNH2一个H原子被取代第二胺（仲）R2NH二个H原子被取代第三胺（叔）R3N三

4、个H原子被取代7⑶据氨基的数目可分为一元胺、二元胺和多元胺⑷季铵类季铵盐和季铵碱⒉命名注意：胺、氨、铵的意义⑴简单的胺可用它所含的烃基命名——以胺为母体CH3NH2甲胺；Me2CH2NH2异丙胺；Me2NH二甲胺⑵所连烃基不同的胺，把简单的写在前面。CH3NHCH2CH3甲乙胺（或N—甲基乙胺）⑶多烃基胺、多元胺CH3NHCH3二甲胺；（CH3）3N三甲胺；H2NCH2CH2NH2乙二胺⑷复杂的胺可看作烃基衍生物来命名,以烃基为母体⑸季铵类季铵碱:Me4N+OH—氢氧化四甲铵季铵盐:[Me3NEt]+Cl-氯化三甲基乙基铵；M

5、e2N+H2I-碘化二甲铵（二）胺的结构⒈问题的提出：N原子的电子构型:1S22S22P3,键角应是90°。⒉实验事实：①氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。②键角：NH3107°；（CH3）3N108°⒊解释：①N原子是不等性的sp3杂化。②四个杂化轨道，三杂化轨道用于成键，一个杂化轨道中含有孤对电子。⒋特征：①形状为锥形②具有孤对电子是亲核试剂③若N原子上连有三个不同基团，是手性分子，理论上应存在对映体。（三）胺的物理性质⒈沸点：比相应的醇、酸低，并伯胺〉仲胺〉叔胺甲胺（31）乙烷（30）甲醇（32）沸点（℃）-7-8864正

6、丙胺（伯）甲乙胺（仲）三甲胺（叔）沸点（℃）49353⒉水溶性：低级易溶于水，随烃基的增大，水溶解度降低。⒊气味：有氨的刺激性气味及腥臭味。⒋毒性：芳胺的毒性很大⒌状态：甲胺、二甲胺、三甲胺是气体。低级胺是液体。高级胺是固体。7⒍芳胺是高沸点液体或低熔点固体（四）、胺的化学性质⒈碱性N原子有未共用的电子对，能接受质子，胺是路易斯碱，是亲核试剂。胺是弱碱，所以胺盐遇强碱则释放出游离胺，可分离提纯胺。⑴脂肪胺Me2NH〉MeNH2〉Me3N〉NH3PKb3.273.354.224.75⑵芳胺〈NH3〈脂肪胺⑶季铵碱：碱性与氢氧化钠

7、相当，具有很强的吸湿性。⑷季铵盐：是强酸强碱盐。2．氧化：芳胺：无色→黄色→红棕色3．烷基化特点：a.产物是混合物给分离提纯带来了困难。b.卤代烃一般用伯卤代烃。c.控制条件：使用过量的氨，则主要制得伯胺；使用过量的卤代烃，则主要得叔胺和季铵盐。4．酰基化7特点：⑴用于鉴定胺⑵保护氨基⑶降低苯环上氨基的活性。⑷磺酰化（Hinsberg）反应⒋与HNO2反应⑴脂肪胺⑵芳胺7小结：·0℃时，有N2↑为脂肪伯胺。·有黄色油状物或固体，则为脂肪和芳香仲胺。·无可见的反应现象为脂肪叔胺。·0℃时无N2↑，而室温有N2↑，则为芳香伯胺。·

8、有绿色叶片状固体为芳香叔胺。⒌芳胺的特性⑴卤代⑵磺化作用7⑶硝化作用三、芳香族重氮化合物和偶氮化合物偶氮化合物中都含有—N=N—官能团。偶氮化合物通式：R—N=N—R、Ar—N=N—R或Ar—N=N—Ar（一）芳香族重N盐的制备（二）偶联反应重氮盐在弱酸、中性或弱碱性溶液中，