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时间:2020-09-26
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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教学要点:1、硝基化合物的结构、性质、制备方法。2、胺的分类、命名、结构与碱性的关系。胺的物理及化学性质、制备方法。3、芳基重氮盐的结构及其在合成上的应用。偶氮化合物。本章重点:硝基化合物的结构、命名、反应性质及制备方法;胺的结构、命名、分类、反应性质及其制备方法。季铵盐和季铵碱。重氮化合物;芳基重氮盐及其反应;偶氮化合物。本章难点:
2、胺的反应性质及其制备方法,芳基重氮盐及其反应。考核要求识记:硝基化合物结构、命名;胺的结构、命名、分类。季铵盐和季铵碱。领会:硝基化合物结构与性质间的关系;胺的结构与性质间的关系。应用:芳香族硝基化合物及芳环上的亲核取代反应;重氮化合物,熟练应用:胺的反应性质及其制备方法;芳基重氮盐及其反应。教学时数:6学时教学内容:第一节硝基化合物第二节胺第三节重氮和偶氮化合物一、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、二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
3、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硝基化合物第八次课(15~16学时)2、命名:硝基化合物的通式为R–NO2。命名与卤代烃相似;–NO2只作取代基。如:硝基甲烷:CH3NO22–硝基丙烷CH3-CH-CH34–硝基甲苯:硝基苯:NO23、结构:硝基化合物中的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。硝基化合物中碳原子和氮原子相连接,亚硝酸酯分子中碳原子和氧原子相连接。硝基化合物亚硝酸酯:(Ar)R—O—N=O硝基化合物和亚硝酸酯除结构上不同外,性质上也有所不同;硝基化合物不能水解,而亚硝酸
4、只能被水解成醇(或酚)和亚硝酸。硝基化合物被还原成胺,而亚硝酸酯被还原成醇。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:硝基化合物具有较高的极性,分子间吸引力大,沸点较高。沸点比相应的卤代烃高,有毒,蒸汽可渗透皮肤;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;
5、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、Zn-HCl、Sn-HCl等还原,生成胺。RNH2+H2O如:RNO2+3H22>、酸性:和硝基相连接的碳原子上若带有氢原子时,氢原子受到硝基的影响,具有一定的酸性。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–++]硝基化合物的假酸式与酸式之间存在着平衡,是互变异构体。3>、与羰基化合物的缩合:第一、第二硝基化合物在碱催化下(有a-H的
6、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-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硝肟酸(红色)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。第三硝基化合物由于无α-氢原子,不与亚硝酸作用。R2C-NO2+H2OR2CHNO2+HONONO3、芳香族硝基化合物的性质:芳香族硝基化合物由于没有α-H,性质与脂肪族硝基化合物的性质有很多不同。芳香
7、族硝基化合物最重要的性质还原反应。1>、还原反应:如:C6H5-NO2C6H5-NH2+H2OFe/HCl假硝醇(蓝色)选用适当的还原剂可以使硝基苯生成各种不同的中间还原产物。这些中间产物又在一定的条件下互相转变。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=N-C6H5,红色的偶氮苯C6H5-N=N-C6H5。↑O-NO2是第二类定位基,由于-NO2是吸电子基团,使苯环上的电子云密度降低,钝化苯环,是间位基。不利于亲电试剂的进攻。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NaH
8、CO3或PH试纸鉴别苯酚和苦味酸。A:影响卤素的活泼性;氯苯与氢氧化钾不能发生取代反应。当氯苯的邻位和对位被硝基取代后,由于硝基的吸电子作用,使反应可
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