有机含氮化合物蓝底

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1、1.硝基化合物(R-NO2)2.胺(R-NH2)3.腈(jing)(R-CN)和异腈(R-NC)4.异氰酸酯(R-NCO)5.重氮(R-N2X)及偶氮化合物(R-N=N-R)主要内容：第1章有机含氮化合物（6学时)在有机化合物中，除C、H、O三种元素外，N是第四种常见元素。有机含氮化合物的种类很多，范围也很广，它们的结构特征是含有碳氮键(C—N、C=N、C≡N)，有的还含有N—N、N=N、N≡N、N—O、N=O及N—H键等。主要类别：硝基化合物、胺、腈、异腈、异氰酸酯、重氮、偶氮化合物。1.硝基化合物分子中含有—NO2官能团的化合物统称为硝基化物。通式:RNO2或ArNO2表示(C—N键！

2、)。根据碳架分类：脂肪族硝基化合物脂环族硝基化合物芳香族硝基化合物根据硝基数目分类：一硝基化合物多硝基化合物1.1.1分类1.1硝基化合物的分类、结构与物理性质根据硝基相连的碳分类：伯硝基化合物1-硝基丙烷仲硝基化合物2-硝基丙烷叔硝基化合物2-甲基-2-硝基丙烷硝基化合物的构造式为：从构造式看硝基中的两个氮氧键的键长应该是不同的，且氮氧双键(－N=O)的键长应短些。电子衍射法证明：硝基中两个氮氧键的键长是完全相同的。如：CH3NO2分子中的两个N－O键的键长均为0.122nm。1.1.2结构Nsp2平面结构，p-π共轭N-O键平均化，两氧原子等同原因：硝基中，氮原子和两个氧原子上的p轨道

3、相互重叠，形成包括O、N、O三个原子在内的分子轨道由于键长的平均化，硝基中的两个氧原子是等同的，可用共振结构表示如下：π-π，p-π共轭；-NO2有-I,-C效应硝基苯的结构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。1.1.3物理性质(自学)一般物理性质溶解性:硝基化合物的相对密度都大于1，不溶于水，硝基化合物不仅溶于有机溶剂，而且还溶于浓硫酸。危险性:硝基化合物有毒，通过皮肤可被吸收。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

4、苯酚(俗称：苦味酸)。1.2硝基化合物的化学性质1.2.1a-氢的活泼性1.2.2还原反应1.2.3硝基对苯环的影响1.互变异构现象1.2.1a-氢的活泼性具有α-H的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于水的盐。因为具有α-H的硝基化合物存在σ,π-超共轭效应，导致发生互变异构现象的结果：σ-π超共轭-NO2,-I效应α-H很活泼用共振论的观点：硝基化合物的共轭碱可以被共振所稳定。不含α-H的3°硝基化合物就不能与碱作用！硝基化合物的a-H有酸性：pKa119842.a-H缩合反应与酯缩合（加成-消除反应）与酮缩合（亲核加成）与醛缩合（亲核加成）与2,4-二硝基甲苯活化甲基的反应迈克尔加成1

5、.2.2还原反应1.在酸性介质中还原成胺不同的条件下，还原产物不同!Fe、Zn、Sn/HCl,工业上被催化加氢代替!2.在中性介质中，还原成苯基羟胺3.在碱性介质中，发生双分子还原硝基苯的还原总结如下：苯基羟胺4.部分还原常用的还原剂:Na2Sx,NH4SH,(NH4)2S,(NH4)2Sx(80%)5.催化加氢1.2.3硝基对苯环的影响1.对芳卤亲核取代的影响反应活性：2.对苯甲酸脱羧的影响3.对酚酸性的影响pKa0.804.007.167.218.0010.00TNB炸药1.3.1烃类直接硝化①芳烃硝化②脂肪族硝基化合物1.3硝基化合物的制备1.3.2卤代烷硝基取代2.1胺的分类与结构

6、2.1.1分类2.1.2结构与构型2.胺(R-NH2)1.按R分类脂肪胺芳胺2.按NH3中N被取代的程度分类伯胺R－NH2仲胺R1R2NH叔胺R1R2R3N季铵盐R1R2R3R4N+X-R－NH2官能团－NH22.1.1分类(自学)伯胺：仲胺：乙胺环戊胺苯胺甲乙胺二乙胺二苯胺三乙胺N,N-二甲基苯胺叔胺：季铵盐溴化四乙基铵氯化三甲苄基铵亚胺N-甲基丙亚胺3.按–NH2数目分类一元胺二元胺多元胺b-萘胺1,6-己二胺三亚乙基四胺2.1.2结构与构型1.结构N为sp3杂化N原子在成键时，发生了轨道的杂化，形成四个sp3杂化轨道，其中三个轨道分别与氢或碳原子形成三个σ键，未共用电子对占据另一个s

7、p3杂化轨道，呈棱锥形结构。苯胺苯胺分子模型(N为变形sp3,苯环的平面与氨基平面成39.4°P449)苯胺是电子离域体系即将未共用电子对看成是氮原子上连接的第四个“取代基”。胺是棱锥形结构，当氮原子上连有三个不同的原子或基团时，它就是手性分子，存在一对对映体。2.构型手性化合物的对映体是可以被拆分的，但简单手性胺化合物却难以拆分，原因在于简单胺的构型转化只需25kj/mol的能量，该转化经历一个平面过渡态而迅速转化，过