第十一章 含氮化合物（课件）-《有机化学》同步教学（武汉大学出版社）

第十一章、含氮化合物 本章要求 1.了解各种含氮化合物的结构特点和分类方 法，掌握各种含氮化合物的命名方法； 2.了解各种含氮化合物的的物理性质及其变化 规律； 3.掌握各种含氮化合物的重要的化学性质及其 应用； 4.掌握各种含氮化合物的制备方法。 有机含氮化合物的范围是很广泛的，它们可以看作是烃分子中的氢原子被各种含氮原子的官能团取代而生成的化合物。例如前面各章遇到过的酰胺、肟、腙等，都属含氮化合物。此外，与生命现象有直接关系的氨基酸、肽、蛋白质及生物碱等，都属于含氮化合物的范畴。 第一节 芳香族硝基化合物 一、硝基化合物的分类和命名 硝基的结构 硝基的结构中存在p-π共轭体系如图: 烃分子中的一个或几个氢原子被硝基取代生成的一类化合物，称为硝基化合物。 芳香硝基化合物的命名 一般是以芳烃为母体，硝基作为取代基来命名。 间-硝基苯磺酸 2,4,6-三硝基甲苯 2,4,6-三硝基苯酚 　三硝基甲苯(Trinitrotoluene, TNT, 2,4,6-trinitromethylbenzene) ：m.p.:81°C它带有爆炸性，常用来制造炸药。它经由甲苯经硝化反应制备。 TNT炸药的数量被用作能量单位，每公斤可产生420万焦耳的能量，1吨TNT相等于4.2千兆焦耳，一百万吨相等于4200兆兆焦耳。通常也作为核武器爆炸当量的单位来使用，比如一枚核武器的当量为200万吨TNT就是指爆炸威力等于200万吨TNT炸药爆炸的威力。 二、硝基化合物的物理性质 （表11-1） 1、状态和气味 芳香族一硝基化合物为无色或淡黄色液体或固体 多硝基化合物为黄色晶体，可作为炸药； 个别的具有麝香气味，可作为香料 2、密度和溶解性 d > 1；不溶于水；有毒 三、硝基化合物的化学性质 1.硝基的还原反应 选择还原 ： NaHS,(NH4)2S,NH4HS 催化加氢 化学还原 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 硝基是间位定位基、强钝化基团。故硝基苯的环上取代反应主要发生在间位且不能发生傅-克。 2.芳环上的取代反应 3.硝基对芳环上其他基团的影响 (1) 使卤原子活化 （2）使酚的酸性增强 名称 pKa （25℃） 名称 pKa（25℃） 苯酚 邻硝基苯酚 间硝基苯酚 9.89 7.21 8.00 对硝基苯酚 2,4-二硝基苯酚 2,4,6-三硝基苯酚 7.15 4.00 0.38 可使刚果红试纸由红色变成蓝色 第二节 胺 胺类是指氨分子中的氢原子被烃基取代而生 成的一系列衍生物。 例如: RNH2、R2NH 、R3N 氨：无机氨NH3，氨基如：NH2-; CH3NH- 甲氨基；(CH3)2- 二甲氨基 胺：表示有机胺，CH3NH2 甲胺； CH3CH2NH2乙胺; 铵：无机或有机胺形成的盐 一、胺的分类、构造异构和命名 １.胺的分类 胺 脂伯胺 脂 胺 脂仲胺 (CH3CH2)2NH 脂叔胺 (CH3CH2)３N 芳香伯胺 芳香胺 芳香仲胺 HN(C6H5)2 芳香叔胺 N(C6H5)3 此外，胺能与酸作用生成胺盐。铵盐分子中的NH4+四个氢原子被四个烃基取代后的产物叫做季铵盐，其相应的氢氧化物叫做季铵碱。例如： 季铵盐 季铵碱 仲铵盐 3.胺的命名 (1)简单胺的命名法 （习惯命名法） 以胺为母体，在烃基名称后面加“胺”字，称为“某胺”。 二甲乙胺 三甲胺 二苯胺 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 在仲胺或叔胺中，如果氮原子同时连有环基和烷基，命名时烷基作为取代基并在烷基的名称前加符号“N”，表示其位置。 N-甲基环己胺 N,N-二甲苯胺 N-甲苯胺 (2)复杂胺的命名法（系统命名法） 复杂的胺命名时是以烃为母体，氨基及取代氨基作为取代基。例如： (3)胺盐、季铵盐和季铵碱的命名 他们的命名与无机盐、无机碱的命名原则相似。例如：