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时间:2018-10-19
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1、掌握胺的分类、命名及区别伯、仲、叔胺方法熟练掌握胺、酰胺的化学性质掌握重氮盐反应和偶合反应在有机合成中的应用第十一章含氮化合物掌握硝基化合物的基本性质学习要求含氮化合物是一类重要的烃衍生物,主要包括硝基化合物、胺、重氮和偶氮化合物等,它们是制取炸药、染料、医药的重要原料。§11.1硝基化合物一分类和命名硝基化合物的命名与卤代烃类似,以硝基作为取代基,烃作母体。硝基乙烷2-硝基丙烷2-甲基-2-硝基丙烷对硝基甲苯2,4,6-三硝基甲苯(TNT)CH3CH2NO2CH3-CH-CH3NO2-CH3CH3-C-CH3NO2--CH3-N
2、O2--NO2NO2-CH3-O2N-ClCl-C-NO2Cl--三氯硝基甲烷硝基化合物中C与N相连,它和亚硝酸酯互为异构体,亚硝酸酯中C和O相连。硝基化合物亚硝酸酯二物理性质硝基是一个强电负性基团,硝基化合物的极性也较强,具有特性为:如:CH3-NO2μ=4.3D(1)b.p:因-NO2是一个强极性基团,因此硝基化合物具有较大的偶极矩,如:CH3NO2的偶极矩μ=3.4×10-30C.m。偶极矩↑,分子间的作用力↑,故其沸点比相应的卤代烃还要高。(2)溶解性硝基化合物的相对密度都大于1,不溶于水,即使是低分子量的一硝基烷在水中的
3、溶解度也很小。硝基化合物易仅溶于有机溶剂。(3)受热分解但有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气,而被用作香水、香皂和化妆品的定香剂。如:多硝基化合物受热易分解而发生爆炸,如:TNT炸药、2,4,6-三硝基苯酚(俗称:苦味酸)。三化学性质1还原芳香族化合物在不同介质中使用不同还原剂可以得到不同的还原产物。在酸性介质中以铁粉还原硝基苯则生成苯胺。2脂肪族硝基化合物的酸性由于硝基的吸电子诱导效应,脂肪族硝基化合物中的α-H显弱酸性,因此可溶于碱中。3硝基对芳香环上邻、对位基团的影响(1)对于邻、对位上卤原子的影响氯苯中的氯不活泼,但在
4、-CI的邻、对位引入-NO2时,-CI的反应活性升高,且易于发生亲核取代反应。不能发生原因:硝基极强的吸电子作用,使苯环电子密度降低。氯原子邻对位上的-NO2数目越多,亲核反应活性越大。(2)对酚的酸性的影响硝基处于酚羟基的邻或对位时,能使酚的酸性增强。§11.2胺氨分子中的氢原子被一个或几个烃基取代后的化合物统称为胺。胺按氮原子连接的烃基数目不同,可分为伯、仲、叔胺。此外,还有一类相当于NH4+Cl-和NH4+OH-的化合物:RNH2R2NHR3NRNH2氨与胺的结构相似,氮原子是SP3杂化一胺的结构及命名结构氮原子的电子结构为
5、:很快转化,不能分离能分离到两种对映体命名1.简单的胺可根据其烃基来命名,即在胺字前写出烃基的数目及名称。二乙胺N-甲基环己胺2.复杂的胺,是以烃作母体,氨基作为取代基来命名2-甲基-4-(N,N-乙氨基)戊烷3.季铵类化合物(CH3CH2)4N+Cl-乙酸二甲铵(二甲酸乙酸盐)二胺的物理性质状态和气味:低级胺为气体或易挥发的液体,有与氨相似的气味;高级胺为固体,近乎无味;二甲胺和三甲胺有鱼腥味。溶解度:胺与水能形成氢键,因此低级胺较易溶于水;随着碳原子数的增加胺在水中的溶解性逐渐下降。沸点:伯胺和仲胺分子间可形成氢键,但比醇分子
6、间的氢键要弱,所以分子量与醇相近的伯胺、仲胺的沸点要低于醇。叔胺分子间不能形成氢键,它的沸点与分子量相近的烃相近。分子量8788101100沸点104.4℃138℃89.3℃93.5℃(一)、胺的碱性结构对碱性的影响:1.诱导效应三胺的化学性质2.共轭效应3.空间效应同诱导效应相反同共轭效应一致4.溶剂化效应综合各种因素,各种胺的碱性强弱顺序如下:给电子基碱性增强吸电子基碱性减弱比较下列化合物碱性:季铵碱的碱性可与KOH、NaOH相比。(二)、氧化脂肪族的伯胺和仲胺的氧化产物多为混合物。芳香胺很容易被氧化,且氧化产物很复杂。(三)
7、、烷基化反应(四)、酰基化反应(五)、磺酰化反应这个方法既可分离又可鉴别伯、仲、叔胺,该反应称为兴斯堡反应1.伯胺的反应脂肪族重氮盐或烯烃、卤代烷等(六)、胺与亚硝酸的反应芳香族2.仲胺的反应:脂肪族:芳香族3.叔胺不稳定的盐可以用亚硝酸区别三种胺,但不如磺酰化反应明显。(七)、芳香胺的取代反应例如:内盐(八)、重氮盐的反应NaNO2HCl脂肪伯胺不稳定;分解芳香伯胺低温下较稳定NaNO2HClNH2NNCl+NaNO2+-+NaCl+H2OHCl0℃~5℃重氮盐注意①原料必须为芳香伯胺;②必须在强酸介质中反应(通常用HCl或H2
8、SO4);③必须在低温下(0℃~5℃)进行反应。如果苯环上具有吸电子基团(-NO2、-SO3H、-COOH)则可以较高温度(40℃~60℃)下进行重氮化。1重氮盐被取代的反应例如:(2)偶合反应重氮盐与酚或芳胺作用参加偶合反应的重氮盐,称为重氮组分
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