第十六章 含氮有机化合物

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1、第十六章有机含氮化合物分子结构中含有碳氮键(C－N)的一类化合物。广泛分布于自然界中，与日常生活及生命过程密切相关，在生命科学中占有及其重要的地位。第一节胺一、胺的结构、分类和命名氨分子中的氢原子被烃基所取代的衍生物称为胺。(一)分类按烃基种类的不同分为:脂肪胺和芳香胺。按氨基个数的不同分为:一元胺(含一个氨基)、二元胺(含两个氨基)和多元胺(含两个以上的氨基)。伯胺、仲胺、叔胺（分别用1º胺、2º胺、3º胺来表示）,伯胺、仲胺、叔胺与伯醇、仲醇、叔醇不同。伯胺仲醇季铵碱或季铵盐(二)命名简单胺的命名是以胺为母体。CH3NH2CH3CH2NHCH2CH3H3NHCH2C

2、H3甲胺二乙胺甲乙胺苯胺苄胺-萘胺Note:当氮原子上同时连有芳香烃基和脂肪烃基时，则以芳香胺作为母体，脂肪烃基作为取代基写在母体名称前，并冠以“N”字：N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺比较复杂的胺，则以烃等为母体，氨基作为取代基。2-甲基-3-氨基戊烷2-二乙氨基丁烷季铵类化合物的命名与无机铵盐和氢氧化铵的命名相似。例如：[(CH3)4N]+Cl－[(CH3)3NCH2CH3]+OH－氯化四甲铵氢氧化三甲基乙基铵注意“氨”、“胺”和“铵”的区别2-氨基乙醇SO3HH2N对氨基苯磺酸二、胺的结构N采取sp3杂化，脂肪胺具有类似氨的结构，是一个棱锥体

3、结构，胺的孤对电子位于棱锥体的顶端，决定了胺的某些化学性质，例如碱性和亲核性。氨、甲胺和三甲胺的结构三、胺的性质1．胺的碱性和成盐反应Note:胺的碱性较弱，由I效应、空间效应和溶剂化效应共同影响，结果：脂肪胺>氨>芳胺氯化苯铵苯胺盐酸盐2．酰化反应伯胺和仲胺可与酰氯及酸酐反应，氮上氢被酰基取代，叔胺氮原子上无氢原子，所以不能发生酰化反应。酰化对于药物的修饰具有重要的意义。药物分子中引进酰基后，常可增加药物的脂溶性，有利于体内的吸收，提高或延长其疗效，并可降低药物毒性。扑热息痛对羟基苯胺氨基易于被氧化，在有机合成及药物制备中常用酰化反应来保护氨基。3．与亚硝酸反应(1)

4、伯胺与亚硝酸的反应(2)仲胺与亚硝酸反应N-亚硝基化合物为黄色油状液体或固体，可用于鉴别，毒性很强，它可以破坏生物体内的细胞蛋白，是引起人类癌症的主要致癌物，在近300种N-亚硝基化合物中约90％具有致癌作用。(3)叔胺与亚硝酸的反应生成盐，无明显变化，可用于与伯、仲胺的区别。芳香叔胺与亚硝酸反应，发生芳环上的亲电取代反应，生成C-亚硝基化合物，这是在强酸条件下发生的反应，实际产物是红色盐酸盐，可用于鉴别。N,N-二甲基苯胺N,N-二甲基对亚硝基苯胺4．芳胺苯环的亲电取代反应5.重氮化及重氮盐的偶联反应Note：重氮盐在低温水溶液中较稳定，温度升高时分解，放出氮气生成酚

5、。低温条件下，芳香伯胺在强酸性溶液中与亚硝酸反应，生成芳香重氮盐，该反应称为重氮化反应白用于鉴别对二甲氨基偶氮苯(黄色)在适当的条件下，重氮盐可与芳胺或酚类化合物作用，生成一类有颜色的偶氮化合物。这类反应称为偶联反应。对羟基偶氮苯(桔黄色)第二节酰胺一、酰胺的结构和命名羧酸分子中羧羟基被氨基或烃氨基取代后的化合物称为酰胺，通式为：酰胺氮上没有其他取代基的简单酰胺，命名时在酰基名称后面加上“胺”字，称为“某酰胺”。例如：乙酰胺2-甲基丙酰胺苯甲酰胺酰胺氮上连有取代基时，将取代基的名称写在酰胺名称之前，并加词首“N-”或“N,N-”，以表示该取代基是直接与氮原子相连接的。例

6、如：N-甲基乙酰胺N,N-二甲基苯甲酰胺N-甲基-N-乙基丙酰胺二、酰胺的化学性质1.酸碱性酰胺是近似中性的化合物，不能使石蕊试纸变色。2．水解在通常情况下酰胺水解较慢，但在酸或碱的催化下能加速反应进行，生成羧酸或羧酸盐。青霉素分子中有酰胺键，需采用粉针剂，在临用时配制，当日用完。三、重要的酰胺及其衍生物(一)尿素[CO(NH2)2]尿素又叫脲，它可以看成是碳酸的酰二胺。1．弱碱性硝酸脲(白色沉淀)2．水解反应利用这个反应，可测定尿素的含量。3．与亚硝酸反应4．缩二脲反应缩二脲缩二脲反应：在缩二脲的稀碱溶液中滴加微量稀硫酸铜溶液时则产生紫红色的颜色反应。凡是分子中含有两

7、个或两个以上相邻酰胺键(肽键)的化合物都能显示这种颜色反应，故可用于多肽、蛋白质等的分析鉴定。二、胍胍可以看成是尿素分子中的氧被亚氨基取代后的化合物，故又称为亚氨基脲。许多胍的衍生物都具有良好的药理作用，如链霉素、精氨酸、吗啉呱(病毒灵)等。酰脲三、丙二酰脲脲与酰化剂作用生成酰脲。丙二酰脲是脲与丙二酰氯或丙二酸酯作用生成的化合物。丙二酰氯丙二酰脲丙二酰脲又叫巴比妥酸(Barbituricacid).酮型烯醇型丙二酰脲本身无医疗作用，但它的亚甲基上的两个氢原子被烃基取代后的化合物在临床上具有镇定和催眠的作用，是一类对中枢神经系统起抑制作用的