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时间:2019-07-14
《含有氮元素的有机化合物就称为含氮有机化合物如我们学(I)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、含有氮元素的有机化合物就称为含氮有机化合物。如:我们学过的腈、酰胺、肼等。还有硝基化合物、胺、重氮化合物、偶氮化合物等,还包括一些杂环化合物。本章我们来讨论硝基化合物、胺、重氮化合物和偶氮化合物。第十四章含氮化合物一、硝基化合物的命名和结构1、分类:1>、据分子中–NO2的数目:分为一元和多元硝基化合物。2>、据与–NO2直接相连的碳原子的种类:伯、仲、叔硝基化合物。3>、据与–NO2相连的烃基的种类:脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物。§14·1硝基化合物2、命名:硝基化合物的通式为R–NO2。命
2、名与卤代烃相似;–NO2只作取代基。如:硝基甲烷、2–硝基丙烷、4–硝基甲苯、硝基苯3、结构:N为SP2杂化,–NO2为共扼体系,与亚硝酸酯R–ONO互为同分异构体。C6H5-NO2+H2O二、硝基化合物的制备:1、烷烃的硝化:如:CH3CH2CH3+HONO2CH3CH2CH2NO2+(CH3)2CHNO2+CH3CH2NO2+CH3NO22、亚硝酸盐的烃化:RX+NaNO2RNO2+NaX3、芳烃的硝化:C6H6+HNO3三、硝基化合物的性质:1、物理性质:沸点比相应的卤代烃高,有毒,蒸汽可渗透
3、皮肤;芳香族硝基化合物中,除一元硝基化合物是高沸点的液体外,一般为无色或黄色结晶体;多硝基化合物有爆炸性。2、脂肪族硝基化合物的化学性质:1>、还原:可催化加氢,也可用Fe/HCl等还原。RNH2+H2O如:RNO2+3H22>、酸性:硝基化合物的a-H具有酸性,CH3CH2H++[:–CH2:–CH2=N]O–O–假酸式酸式如:RCH2NO2+NaOH[R-CH=N]Na++H2OO–O–++3>、与羰基化合物的缩合:有a-H的硝基化合物在碱的催化下,能与某些羰基化合物起缩合反应。其历程是:有a-
4、H的硝基化合物与碱作用,形成碳负离子,再与羰基加成。4>、和亚硝酸的反应:第一硝基化合物与亚硝酸作用,生成结晶的硝肟酸,溶于NaOH中形成红色溶液。RCH2NO2+HONORNO2+H2O第二硝基化合物与亚硝酸作用,生成结晶的假硝醇,溶于NaOH中形成蓝色溶液。第三硝基化合物不与亚硝酸作用。R2C-NO2+H2OR2CHNO2+HONONO3、芳香族硝基化合物的性质:1>、还原反应:如:C6H5-NO2C6H5-NH2+H2OFe/HCl此还原过程中也有一些部分还原产物如黄色的氧化偶氮苯C6H5-N
5、=N-C6H5,红色的偶氮苯C6H5-N=N-C6H5。↑O-NO2是第二类定位基,钝化苯环,是间位基。由于-NO2是吸电子基,其邻对位能起亲核取代。2>、-NO2对取代反应的影响:—OHNO2NO2—Cl+OH一可用NaHCO3或PH试纸鉴别苯酚和苦味酸。一、胺的分类和命名:1、分类:1>、按NH2的数目:分为一元胺和多元胺。2>、按与氮原子直接相连的烃基的数目:分为伯、仲、叔、季胺。3>、按与氮原子直接相连的烃基的类别:脂肪胺和芳香胺。§14·2胺2、命名:1>、简单的胺,NH2作母体,称为胺。
6、如:甲胺、二甲胺、三甲胺、环己胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺等。2>、多元胺,称为二胺或三胺。如:乙二胺、己二胺、1,2,3-苯三胺等。3>、与NH2相连的烃基复杂或含有更“优先”的母体官能团是,NH2作取代基。如:2-氨基-4-甲基戊烷、2-氨基苯甲酸等。二、胺的物理性质和光谱性质:1、物理性质:1>、分子间能形成氢键,所以沸点较高,并且伯>仲>叔胺。2>、低级脂肪胺如甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺,在常温下为气体,芳香胺为无色高沸点液体或低熔点固体。3>、一般都有氨味,有一定的毒性。2、光谱性质:N-
7、H在3500-3300cm-1区域有吸收峰,C-N1350-1000cm-1区域有吸收峰。a-H的化学位移比醇或醚中的a-H的化学位移小。如烯丙醇中,a-H的化学位移d=4.13,在烯丙胺中,a-H的d=3.30。N-H的化学位移d值为0.6~5.0。三、胺的立体化学:1、未成键的SP3杂化轨道2、互为对映异构体(由于互换的能垒低而无法分离)R1R2R1R2R3R33、季铵盐的氮是SP3杂化的四面体结构。对映体能分离出来。如:C6H5H5C6C6H5CH2C6H5CH2CH2=CHCH2CH2CH=
8、CH2CH3CH3就可分离出来四、胺的化学性质:1、碱性:胺是质子碱,能接收一个质子,显碱性,但碱性弱。如:(CH3)3N>(CH3)2NH>CH3NH2>NH3>C6H5NH2>C6H5NHC6H5在气态时,胺的碱性从强到弱是:RNH2RNH3ClRNH2+HClNaOH季胺盐2、酸性:N上还有-H的胺是质子酸,提供质子。如:CH3NH2+NaNaNHCH33、烃基化:R''XRNH2+R'XRN+H2R'RNHR'RN+HR'RNR'RN+R'''XSN2OH–O
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