化学类新教案013课件.ppt

第十三章　含氮化合物 （二）胺的化学性质及应用 一些胺的pKb值（25℃，水溶液中） 重要的胺 乙二胺 己二胺 苯胺 后页 　　1.乙二胺 　　乙二胺为无色粘稠状液体，有氨味，沸点116.5℃可与水或乙 醇混溶。其水溶液呈碱性。例如25％乙二胺水溶液的pH值为12.8。　　乙二胺是有机合成原料，主要用于制备药物、农药和乳化剂等，在塑料工业上可用作环氧树脂的固化剂。另外，乙二胺与氯乙酸在碱性溶液中作用生成乙二胺四乙酸盐后者经酸化后得到乙二胺四乙酸，简称EDTA。EDTA及其盐是分析化学中常用的金属鳌合剂，用于配合和分离金属离子。EDTA的二钠盐还是重金属中毒的解毒药。 重要的胺 2.己二胺 　　为无色片状晶体，熔点42℃，沸点196℃，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。　　己二胺在工业上主要用于合成纤维、塑料等高分子聚合物，是尼龙-66、尼龙-610、尼龙-1010、尼龙-612的单体。 重要的胺 　　3.苯胺 　　无色油状液体，沸点184.1℃，微溶于水，易溶于有机溶剂，有毒。工业上用硝基苯还原和氯苯氨解法制得，但主要以硝基苯还原法为主。　　苯胺是重要的有机合成原料，主要用于橡胶、医药、染料、农药和炸药等工业上。 重要的胺 ?第三节　重氮和偶氮化合物 ?一、重氮和偶氮化合物的结构和命名 重氮和偶氮化合物分子中都含—N2—官能团。其中—N2—官能团的两端都与碳原子相连的化合物称为偶氮化合物，通式为R—N=N—R`（R/R`为脂肪烃基或芳香烃基）；—N2—官能团只有一端与碳原子相连，另一端与非碳原子相连的化合物称为重氮化合物。例如： 后页 重氮和偶氮化合物都是合成的，不存在于自然界中。芳香族重氮化合物在有机合成和分析上油广泛的用途，而芳香族偶氮化合物则大多数从重氮化合物偶合而得，是重要的精细化工产品，如染料、药物、色素、指示剂、分析试剂等。目前偶氮染料占合成燃料的60％以上。 ?二、重氮盐的制备 　　芳香族伯胺在较低温度（0～5℃）下的强酸水溶液中于亚硝酸作用，生成重氮盐的反应称为重氮化反应。例如： 前页 重氮化反应的操作一般是先将芳伯胺溶于盐酸（或硫酸）中，在冰冷却下使温度保持在0～5℃之间，在搅拌下逐渐滴加亚硝酸钠溶液。反应时酸要过量，以避免生成的重氮盐与未反应的芳胺发生偶合反应。亚硝酸则不能过量，因为它的存在会加速重氮盐的分解。当反应混合物使淀粉碘化钾试纸呈蓝紫色时即为反应终点，过量的亚硝酸可用尿素除去。 ?三、重氮盐的性质及其在有机合成中的应用 　　重氮盐为无色晶体，是离子型化合物，具有一般盐的性质，绝大多数易溶于水，而不溶于有机溶剂，其水溶液能导电。干燥的重氮盐极不稳定，受热或震动时易发生爆炸，，所以重氮化反应一般都在水溶液中进行，且保持较低温度。生成的重氮盐不需分离，可直接用于下一步的合成反应中。重氮盐的化学性质活泼，可以发生许多反应，在有机合成中得到广泛应用。其反应可归纳为两大类：放氮反应——重氮基被取代的反应和保留氮的反应——还原和偶合反应。 （一）放氮反应 　　在一定条件下，重氮盐中的重氮基可被羟基、氢、卤素、氰基等原子或基团取代，生成多种芳烃衍生物，同时放出氮气。 （二） 保留氮的 反应 反应后重氮盐分子中重氮基得两个氮原子仍然保留在产物分子中的反应，称为保留氮的反应，包括还原反应和偶合反应。 还原反应 偶合反应 后页 　　1.还原反应 　　重氮盐与氯化亚锡和盐酸、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、二氧化硫等还原剂作用，被还原成苯肼。例如： 苯肼为无色油状液体，熔点19.8℃，沸点242℃，不溶于水，在空气中容易被氧化而呈红棕色，但它的盐比较稳定。其毒性较大，使用时应特别注意安全。苯肼是常用的羰基试剂，用于鉴定醛、酮和糖类化合物。也是合成药物及染料的重要原料。 保留氮的反应 2.偶合反应 　　在适当的条件下，重氮盐与酚或芳胺作用生成有颜色的偶氮化合物的反应，称为偶合反应或偶联反应。例如： 偶合反应相当于在一个芳环上引入苯重氮基，只有比较活泼的芳烃衍生物（如酚、芳胺）才能与重氮盐发生偶合反应，生成偶氮化合物。偶合反应主要发生在活性基团（如羟基或氨基）的对位，当对位被占，则发生在邻位。例如： 酚类的偶合反应通常在弱碱性介质（pH为8～10）中进行，芳胺的偶合通常在弱酸或中性介质（pH为5～7）中进行。　　偶合反应所得到的偶氮化合物绝大多数都有颜色，可用作染料。因为分子中含有偶氮基，故又称为偶氮染料。 保留氮的反应 ?第四节　腈 ?一、腈的结构和命名 　　腈是分子中含有氰基（—CN）官能团的一类化合物，可以看作是氢氰酸分子中的氢原子被烃基取代所生成的产物。通式为R—CN。分子中的碳氮三键是较强的极性键，因此腈是极性化合物