【正文】
第十三章 有機(jī)含氮化合物 主要內(nèi)容 第一節(jié) 硝基化合物 第二節(jié) 胺 第三節(jié) 重氮化合物和偶氮化合物 第一節(jié) 硝基化合物 一、硝基化合物 烴分子中的氫原子為硝基取代的衍生物為硝基化合物 (一)分類(lèi)結(jié)構(gòu)和命名 1 、根據(jù)烴的不同分類(lèi)為:脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物 2 、命名 : 硝基總是取代基,以相應(yīng)烴為母體。 N OO R NOOR NOOR NOO3、結(jié)構(gòu) (由一個(gè) N=O和一個(gè) N→ O配位鍵組成) 物理測(cè)試表明,兩個(gè) N— O鍵鍵長(zhǎng)相等,這說(shuō)明硝基為一 Pπ共軛體系( N原子是以 sp2雜化成鍵的,其結(jié)構(gòu)表示如下: (二)硝基化合物的物理性質(zhì) 脂肪族硝基化合物是無(wú)色有香味的液體。芳香族硝基化合物多為淡黃色固體,有杏仁兒氣味并有毒。硝基化合物比重大于一,硝基越多比重越大;不溶于水,溶于有機(jī)溶劑;分子的極性較大,沸點(diǎn)較高。多硝基化合物受熱時(shí)以分解爆炸。 (三)化學(xué)反應(yīng) ( 1)酸性 硝基為強(qiáng)吸電子基,能活潑 α H, 所以有 α H的硝基化合物能產(chǎn)生假酸式 酸式互變異構(gòu),從而具有一定的酸性。 例如硝基甲烷 、 硝基乙烷 、 硝基丙烷的 pKa值分別為:、 、 。 R C H 2 N OOR C H N O HON a O H R C H N OON a假 酸 式 酸 式( 主 ) ( 較 少 )1 、 α H 的反應(yīng) ( 2)與羰基化合物縮合 有 α H的硝基化合物在堿性條件下能與某些羰基化合物起縮合反應(yīng)。 R C H 2 N O 2 R 39。 COH( R 39。 39。 )+O HR 39。 CO HH( R 39。 39。 )C N O 2R 39。HH 2 O R 39。 CH( R 39。 39。 )C N O 2R 39。其縮合過(guò)程是:硝基烷在堿的作用下脫去 α H形成碳負(fù)離子,碳負(fù)離子再與羰基化合物發(fā)生縮合反應(yīng)。 2、硝基對(duì)苯環(huán)鄰、對(duì)位上取代基反應(yīng)活性的影響 硝基同苯環(huán)相連后,對(duì)苯環(huán)呈現(xiàn)出強(qiáng)的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)和吸電子共軛效應(yīng),使苯環(huán)上的電子云密度大為降低,親電取代反應(yīng)變得困難,但硝基可使鄰位基團(tuán)的反應(yīng)活性(親核取代)增加。 ( 1 ) 使鹵苯易水解、氨解、烷基化 ℃C l O H1 0 % N a O H4 0 0 3 2 M P aC lN O 2 N a H C O 31 3 0 ℃溶 液O N aN O 2O HN O 2HC lN O 2N O 2N a H C O 31 0 0 ℃溶 液O N aN O 2N O 2O HN O 2N O 2H(2)增強(qiáng)甲基的活性 苯環(huán)上甲基的鄰對(duì)位均有硝基時(shí) ,在催化下能與苯甲醛 發(fā)生縮合反應(yīng) . 3、 還原反應(yīng) 硝基化合物可在酸性還原系統(tǒng)中( Fe、 Zn和鹽酸)或催化氫化為胺。 第二節(jié) 胺類(lèi) 胺根據(jù)在氮上的取代基的數(shù)目,可分為一級(jí) (伯 ),二級(jí) (仲 ),三級(jí) (叔 )胺和四級(jí) (季 )銨鹽。 二、胺的命名 : C H 3 N H 2 N H 2 NC H 2 C H 3C H 3m e t h y l a m i n e a n i l i n e c y c l o p r o p y l e t h y l m e t h y l a m i n e甲胺 苯胺 甲基乙基環(huán)丙胺 一 、胺的分類(lèi): 普通命名法:可用胺為官能團(tuán),如: (一)分類(lèi)和命名 選含氮最長(zhǎng)的碳鏈為母體,稱(chēng)某胺。 N上其它烴基為取代基,并用 N定其位 N,N dimethyl3methyl2pentanaime N,N二乙基 3甲基 2戊胺 IUPAC命名法: C H 3 C H 2 C H C H C H 3C H 3 N ( C 2 H 5 ) 2 甲胺 N,4二甲基 N乙基苯胺 C H 3 N H 2 N H 3 C C H 3 C 2 H 5 m e t h y l a m i n e N e t h y l N , 4 d i e t h y l b e n z e n a m i n e C F 3C F 3N H 22 , 5 b i s ( t r i f l u o r o m e t h y l ) b e n z e n a m i n e2,5雙 (三氟甲基 )苯胺 胺鹽和四級(jí)銨化合物的命名: C H 3 N H 2 H C lm e t h y l a m i n e h y d r o c h l o r i d e甲胺鹽酸鹽 乙胺醋酸鹽 Tetraethylammonium bromide Tetraethylammonium hydrooxide 溴化四乙銨 氫氧化四乙銨 C H 3 C H 2 N H 2 H O A ce t h y la m i n e a c e t a t eC H 3 C H 2 N C H 2 C H 3 B r +C H 2 C H 3C H 2 C H 3C H 3 C H 2 N C H 2 C H 3 O H +C H 2 C H 3C H 2 C H 3 胺類(lèi)化合物的結(jié)構(gòu): N 原子為 sp3 雜化 NR 39。R RNR 39。R R快 速 翻 轉(zhuǎn)對(duì) 映 關(guān) 系 , 無(wú) 旋 光 性NR 39。 R RNN無(wú) 法 翻 轉(zhuǎn) , 有 旋 光 性NR3R2R4R1手 性 中 心無(wú) 法 翻 轉(zhuǎn) , 有 旋 光 性(二) 胺的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì) 2 、胺的物理性質(zhì) 低級(jí)胺為氣體或易揮發(fā)性液體; 高級(jí)胺為固體; 芳香胺為高沸點(diǎn)的液體或低熔點(diǎn)的固體; 胺具有特殊的氣味; 胺能與水形成氫鍵; 一級(jí)胺和二級(jí)胺本身分子