[理学]有机化学 第15章.ppt

魏能俊 有机化学 主讲教师：曹瑞军 Email地址： rjcao@mail.xjtu.edu.cn 第十五章 含氮化合物 – 胺 D-(-)-麻黄 素阿托品 19-2 一 胺的分类、命名、结构和物理性质 二 胺的制法 三 胺的化学性质 四 季铵盐和季铵碱 19-3 一. 胺的分类、命名、结构和物理性质 1、胺的分类 2、胺的命名 3、胺的结构 4、物理性质 19-4 氨基：-NH2 ； 亚氨基：-NH- 1、胺的分类 1）根据所链烃基的数目，分为伯胺、仲胺、叔胺、季铵盐（碱） 2）根据烃基的性质分为脂肪胺、芳香胺 3）根据氨基的数目分为一元胺、二元胺…….多元胺。 19-5 [简单胺] 以胺为母体，氮上取代基用N定位。 N-苯基苯甲胺 乙二胺 二甲胺 [较复杂胺] 烃或其它官能团为母体，氨基作取代基。 3-(N-乙氨基)庚烷 3-甲基-2-(N-甲氨基)戊烷 4-亚氨基-2-戊酮 对氨基苯甲酸乙酯 2、胺的命名 (CH3)2NH 19-6 [季铵化合物] 将负离子和取代基的名称放在“铵”字前 氢氧化(2-羟乙基) 三甲铵(俗名胆碱) 碘化四异丙铵 19-7 3、 胺的结构 孤电子对使胺具有亲核性、碱性; 简单手性胺易发生对映体的互相转变。 19-8 氮原子上连有四个不同基团的季铵化合物具有旋光性， 芳香胺 氮原子为不等性的sp3杂化。(具有某些sp2 特征) 19-9 4、物理性质 10 胺、20胺能形成分子间氢键。(N-H···N)弱于(O-H···O)。 19-10 二 胺的制法 1、氨或胺的烃基化 2、盖布瑞尔（Gabriel ）合成法 3、硝基化合物的还原 4、 腈、酰胺、肟的还原 5、羰基化合物的还原胺化 6、酰胺的Hofmann降解 19-11 1、氨或胺的烃基化 若制备1o胺，如何避免过度烷基化？ 19-12 2、 酰亚胺的烷基化（Gabriel 盖布瑞尔合成法制1o胺） 19-13 RX R R 3、硝基化合物的还原 合成伯胺 19-14 NO2 Fe粉 H2O NO2 NH2 NH2 或 H2/Pt + Fe3O4 + H2O 19-15 4、 腈、酰胺、肟的还原 合成伯胺 19-16 6、羰基化合物的还原胺化 合成仲胺 包含了两步反应 R2C=O + R‘-NH2 R2C= N -R‘ H2/Pt R2CH-HN -R‘ 19-17 7、酰胺的Hofmann降解 酰胺与溴或氯在碱溶液中作用，脱去羰基生成少一个C的1o胺。 19-18 机 理： 19-19 三 胺的化学性质 胺中的N以SP3杂化，有一对孤电子对，使胺具有碱性和亲核性。 当N原子上的三个基团不同时，就具有了手性。 1、碱性和成盐 2、烃基化 3、酰基化 4、磺化反应 5、与亚硝酸反应 6、胺的氧化 7、芳环上的亲电取代反应 16-4 1、碱性和成盐 推电子基团使胺的碱性增强，拉电子基使胺的碱性减弱， 胺在水中的碱性为水解后的碱性 PK 碱性强度顺序为：脂肪胺 氨 芳香胺 芳胺的碱性小于NH3,只能与强酸(盐酸）成盐。 所以脂肪胺的碱性大于NH3, 可与弱酸（醋酸）成盐， 16-5 试从铵正离子的稳定性及胺接受质子的能力方面进行分析。 碱性强度顺序（在水溶液中）：二甲胺 甲胺 三甲胺NH3芳胺 这是电子效应和溶剂化作用的综合结果。 单纯的电子效应作用的碱性是：三甲胺二甲胺 甲胺 溶剂化作用使铵正离子的稳定性顺序是：甲胺 二甲胺 三甲胺 二者共同作用的结果，碱性顺序为：二甲胺 甲胺 三甲胺 铵正离子越稳定，胺的碱性就越强。即： 16-6 芳香胺的碱性强弱与芳环上取代基的性质有关。 试判断下列化合物的碱性强弱（由强至弱排序） 16-7 胺与酸作用成盐 （分离提纯、胺类化合物的保存） 盐酸普鲁卡因 盐酸雷尼替丁 16-8 2、烃基化 NH2 CH2-Cl NaHCO3 90℃ CH2-NH CH3-OH H2SO4 220℃ N(CH3)2 + H2O OH ZnCl2 260℃ NH 16-9 魏能俊 有机化学 主讲教师：曹瑞军