13.1硝基化合物(课件）-《有机化学》同步教学（高教版）

第十三章 含氮化合物 硝基化合物、胺的分类和命名； 胺、腈的制备，腈的命名； 硝基化合物、胺的物理性质； 硝基化合物、胺、腈的化学性质； 重氮盐的制备、性质及应用。 主要内容： 掌握硝基化合物及胺的命名； 掌握芳香族硝基化合物、胺的化学性质； 理解硝基对苯环上邻、对位基团的影响； 掌握重氮盐在合成上的应用； 了解偶氮化合物的制备及偶氮染料。 学习目标： 　 第一节 硝基化合物 一、硝基化合物的分类和命名 1.硝基化合物的分类 　　烃分子中的氢原子被硝基（—NO2）取代的化合物成为硝基化合物。一元硝基化合物根据硝基所连得烃基不同进行分类，如脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物。 2.硝基化合物的命名 　硝基化合物命名与卤代烃相同，即以烃为母体，硝基为取代基。如：CH3NO2（硝基甲烷）、CH3CH2CH2NO2（硝基丙烷）、硝基苯等。 对硝基苯甲酸 2,4,6-三硝基苯酚 2,4,6-三硝基甲苯 1,3,5-三硝基苯 （苦味酸） （T N T） （T N B） 2-硝基丙烷 　　硝基化合物具有较大的偶极矩，具有较强的极性，低级的硝基甲烷是无色液体，有较大的偶极矩，因此，硝基是一个强的吸电子取代基， 但硝基甲烷却有较高的沸点。 　　低级硝基烷微溶于水，能溶解油脂、纤维素酯和许多合成树脂。 　　芳香族的一硝基化合物是无色或淡黄色的液体或固体。多硝基化合物则为黄色固体，通常具有爆炸性，可作炸药，例如2，4，6-三硝基甲苯（TNT）。有的多硝基化合物具有香味，如，二甲苯麝香、酮麝香等可作香料。 　　硝基化合物的相对密度都大于1。硝基化合物均为有毒，皮肤接触或吸入蒸汽能和血液中的血红素作用引起中毒。 二、硝基化合物的物理性质 常见的硝基化合物的物理常数 硝基甲烷分子的键长、键角为： 两个N-O键的键长相等，说明它们没有区别，因此，硝基的结构应用共振式表示： 三、硝基化合物的化学性质 1.还原反应 　　硝基化合物还原的最终产物是相应的胺。脂肪族硝基化合物的还原反应比较简单，本节主要讨论芳香族硝基化合物的还原反应。 　　（1）催化加氢 　　在催化剂的作用下，硝基苯可液化或气相加氢，生成苯胺。 此为工业上制备本胺的方法。 催化加氢是在中性条件下进行的，因此对于带有在酸性或碱性条件下水解的基团的化合物可采用此法还原。 （2）氯化亚锡和盐酸还原 当苯环上有其它易被还原的取代基时，用氯化亚锡和盐酸还原，它只还原硝基。 使用金属和酸做还原剂，尤其是铁和盐酸时，工艺简单，但污染严重。 （3）氢化铝锂还原 它不仅还原硝基到氨基，而且还可以还原羰基、羧基、酯、酰胺、氰基等；但不能还原碳碳不饱和键。 3.苯环上的取代反应 　　 硝基是间位定位基。由于硝基的强拉电子诱导效应和共轭效应，是苯环上的电子云密度大大下降，亲电子取代比苯困难，以至于不能与较弱的亲电试剂发生反应。（见第七章） 4.硝基对苯环上的其它基团的影响 　　硝基与苯环相连，使处于它邻、对位的环碳原子的电子云密度大大降低，以至于这些环碳原子有可能接受亲核试剂的进攻，而发生苯环上的亲核取代反应。 13 由于同样原因，硝基也使苯环上的羟基或羧基，特别是处于邻位或对位的羟基或羧基上的氢原子质子化倾向增强，即酸性增强。 $$