第八章 含氮有机化合物（课件）《有机化学基础》第一课时同步教学（人卫版第3版）

第八章 含氮有机化合物 Chapter 12 有机含氮化合物的结构特征： 含有：C-N, C=N, C≡N 等键； 或 N-N,N=N,N≡N,N-O,N=O,N-H等键 本章重点：硝基化合物(R-NO2) 胺 (R-NH2) 腈 (R-CN) 异腈(R-NC) 异氰酸酯(R-NCO) 重氮化合物(R-N2X ) 偶氮化合物(R-N=N-R) Chapter 12 1 硝基化合物的分类、命名、结构与物理性质 分子中含有硝基（-NO2），可看作烃分子中的氢原子被硝基取代后的产物。 官能团： —NO2 Chapter 12 根据碳架分类： 脂肪族硝基化合物 脂环族硝基化合物 芳香族硝基化合物 根据硝基数目分类： 一硝基化合物 多硝基化合物 分 类 根据硝基相连的碳分类： 伯硝基化合物 仲硝基化合物 叔硝基化合物 Chapter 12 硝基乙烷 2-硝基丙烷 2-甲基-2-硝基丙烷 对硝基甲苯 2,4,6 -三硝基甲苯 （TNT） CH3CH2NO2 CH3-CH-CH3 NO2 - CH3 CH3-C-CH3 NO2 - - CH3 - NO2 - -NO2 NO2 - CH3 - O2N- Cl Cl-C-NO2 Cl - - 三氯硝基甲烷 硝基化合物的命名与卤代烃类似，以硝基作为取代基，烃作母体。 命名与结构 Chapter 12 硝基的结构 N：sp2 平面结构，p-π共轭 N-O 键平均化，两氧原子等同 结 构 N O O N O O + N O O + + 0.121nm .. SP2 R-NO2 N O O R Chapter 12 硝基直接连在苯环上的芳香族硝基化合物的结构 π-π，p-π共轭； -NO2 ： -I, -C 效应 硝基苯的结构 O R—N O = 硝基化合物 亚硝酸酯 R-O-N=O 同分异构体 Chapter 12 相对分子质量 沸点/oC 75 75 72 72 74 115 17 80 76 57 1. 一般物理性质 物理性质 硝基是一个强电负性基团，硝基化合物的极性也较强，具有特性为： ① 分子间的偶极作用力较大，沸点很高。 （比相应卤代烃和 亚硝酸酯高） Chapter 12 相对密度 >1,不溶于水，溶于有机溶剂，溶于浓H2SO4中。 有的多硝基化合物有香味，如2,6-二甲基-4-叔丁基-3,5-二硝基-苯乙酮，俗称“麝香酮”；硝基化合物有毒，通过皮肤可被吸收。 多硝基化合物有爆炸性 TNT 炸药 -NO2 NO2 - CH3 - O2N- -NO2 NO2 - O2N- TNB 炸药 m.p. 80.8℃ m.p. 112℃ Chapter 12 2 硝基化合物的化学性质 a-氢的活泼性 还原反应 硝基对苯环的影响 Chapter 12 1. 互变异构现象（酸性） σ-π超共轭、-I效应 α-H很活泼 a-氢的活泼性 硝基化合物的a-H有酸性： NaOH O ONa — R-CH=N + H2O R-CH2-N R-CH=N 假酸式 O O = O OH — 硝基式 —— 指含有α-H 的伯、仲硝基化合物能慢慢溶于NaOH等强碱溶液。 叔硝基化合物没有α-H不反应。 Chapter 12 2. a-H 缩合反应 ——含a-H 的硝基化合物在碱的作用下形成碳负离子并发生亲核反应 与酯缩合 （加成-消除反应） 与酮缩合（亲核加成） 与醛缩合（亲核加成） Chapter 12 迈克尔加成（10.6.2） 与2,4-二硝基甲苯 活化甲基的反应 Chapter 12 ① 脂肪族硝基化合物还原 常用还原剂：Fe 、 Sn 、 Zn + HCl R-NO2