内容正文:
第八章 含氮有机化合物
Chapter 12
氧化反应
在温和条件下氧化 :
脂肪族胺类常温比较稳定,芳胺类较易氧化,尤其是芳香族的伯、仲胺对氧化剂很敏感,氧化过程、产物复杂。
例如,新的纯苯胺是无色的,但暴露在空气中很快就变成黄色然后变成红棕色。
89% ~ 92﹪
Chapter 12
烯烃
科普(cope)消除反应
--------含β-H的叔胺N-氧化物受热分解为烯烃和N-取代羟胺
N-取代羟胺
氧化叔胺
叔胺
(分子内的平面五元环状过渡态順式消除反应)
Chapter 12
(一)季铵盐
-------R4NX 是重要精细化工产品
1.制法
2.主要用途
1°表面活性剂、抗静电剂、柔软剂、杀菌剂。
2°动植物激素。
3°有机合成中的相转移催化剂。
季铵盐和季铵碱
离子化合物,易溶于水中;四个R—把正电荷围起来,易溶于油;
R4N+MnO4-生成离子对,在R4N+亲脂作用下,进入有机物中;
+
-
Chapter 12
(二)季铵碱
1.制法
2.性质
(1) 强碱性,其碱性与NaOH相近。易潮解,易溶于水,能吸收空 气中的CO2。
(2)化学特性反应——季铵碱的降解反应(霍夫曼(Hofmann)降解反应(热消除反应)
强碱
Chapter 12
3.季铵碱的降解反应(霍夫曼降解反应)
消除反应的取向——霍夫曼(Hofmann)规则
季铵碱加热分解时,主要得到取代较少的烯烃(消除含氢较多的β-碳上的氢)。
CH3CH2CH=CH2 + (CH3)2N-CH2CH-CH3
CH3
64%
①
②
CH3CH2—CH2CH2-N-CH2CH—CH3 + OH
CH3
△
-
+
β
β/
①
②
(CH3)2
37%
CH=C-CH3 + (CH3)2N-CH2CH2CH2CH3
CH3
(主)
Chapter 12
一般认为是E2反应,过渡态为
平面反式消除,碱可以是分子内的-OH,也可以是外加的。显然,碱优先进攻空间位阻小的β-H。
反应机理:
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第二级
第三级
第四级
第五级
Chapter 12
注意:当β-碳上有苯基、乙烯基、羰基等强吸电子基团,或可形成共轭烯烃时,往往不按霍夫曼规则。
-CH=CH2
-CH2CH2-N-CH2CH3
+ CH2=CH2
△
+
(CH3)2
-
OH
94%
6%
Chapter 12
利用季铵碱的降解反应测定胺类的结构和制备烯烃
R-NH2 + CH3I 季铵盐 季铵碱
烯烃 + 叔胺
△
>100℃
AgOH
应用:
Chapter 12
4. 无β-H的季铵碱加热分解
Chapter 12
烯 胺
1 结 构
2 烷基化和酰基化反应
3 迈克尔加成反应
Chapter 12
1 结构及其制备
烯烃双键碳上的氢被氨基或胺基代替所生成的化合物为烯胺
不稳定
不稳定
互变异构:
烯胺
亚胺
烯叔胺;不能形成互变异构;稳定
Chapter 12
而仲胺与羰基化合物加成后生成的醇胺氮上无氢存在,不可能按伯胺的反应方式脱水,但如果羰基化合物具有α-氢时,则能与羟基脱水生成烯胺。
伯胺与羰基化合物作用生成亚胺是通过亲核加成产生醇胺,随后氮上H与羰基碳上的OH脱水而得到。
C=O + H2NR C— N-R C = N-R
-H2O
HO
_
_
_
_
H
_
_
亚胺
伯胺
醇胺
-C-C=O + HNR3 -C—C-N-R C=C-NR2
H
_
_
-H2O
HO
H
R
烯胺
醇胺
仲胺
稳定烯胺(叔烯胺)的制备:
Chapter 12
2. 酰基化反应
主要是碳上的酰基化反应
反应特点:
用酮直接烷基化、酰基化合成取代酮,产率不高,用烯胺合成醚避免一些副反应。
合成1,3-二酮的方法
1,3-二酮
Chapter 12
3 迈克尔加成反应
烯胺与a,b-不饱和酮、酯、腈发生迈克尔加成反应。
1,5-二酮
Chapter 12
腈
1 腈类概述
2 腈的结构
3 腈的物理性质