第八章含氮有机化合物《有机化学基础》同步教学（人卫版第4版）

含氮有机化合物 第 1 讲 第一部分 硝基化合物 一、硝基化合物概述 烃分子中一个或多个氢原子被硝基(—NO2)取代的化合物,称为硝基化合物。按烃基不同,硝基化合物可以分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物,其通式是 R—NO2 或 Ar—NO2;根据硝基相连的碳原子不同,可分为一级、二级和三级硝基化合物;又根据硝基的数目不同可分为一硝基和多硝基化合物。 硝基化合物的命名与卤代烃相似,以烃为母体硝基作为取代基。例如 脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物 二、硝基化合物性质 还原反应 将脂肪族硝基化合物催化加氢或用 LiAlH4、金属(Fe、Sn、Zn)与盐酸作还原剂还原,硝基(—NO2)被还原成氨基(— NH2),生成脂肪族伯胺,反应式为 芳香族硝基化合物的还原性在合成上十分重要,硝基苯还原成苯胺,这是制备苯胺的重要方法 Fe + HCl (产率 100%) 当苯环上有两个(—NO2)，而只需要还原一个(—NO2)时，或者苯环上有个(—NO2)，同时，还有一个可以被还原的基团，比如（-CHO），而只需要将(—NO2)还原时，需要应用 进行还原。 硝基对芳环上邻、对位基团的影响 硝基对酚的酸性的影响 第二部分 胺 一、胺的分类与命名 氨分子中的氢原子部分或全部被烃基取代后的化合物,统称为胺。胺是一类最重要的含氮有机化合物 根据氮上取代基的数目，胺可分为一级(伯)，二级(仲)，三级(叔)胺和四级(季)铵盐。 RNH2 R2NH R3N R4N+X- R4N+OH- 一级(伯)胺 二级(仲)胺 三级(叔)胺 四级(季)铵盐 四级铵碱 根据烃基的不同，胺可分为脂肪胺和芳香胺。 CH3CH2NHCH3CH2CH3 ArNH2 脂肪胺 芳香胺 胺根据分子中所含氨基的数目,还可分为一元胺、二元胺、多元胺。 普通命名法 甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺 IUPAC命名法 甲胺 N,4-二甲基-N-乙基苯胺 N,N-二乙基-3-甲基-2-戊胺 NH2既可以作为取代基命名，也可以作为主官 能团命名，作为主官能团命名时，选含氮最 长的碳链为母体，称某胺。N上其它烃基为 取代基，并用N定其位。 四级铵化合物的命名： 溴化四乙铵 氢氧化四乙铵 二、胺的物理性质 胆碱 胆胺 低级和中级脂肪胺在常温下为无色气体或液体,高级胺为固体。低级脂肪胺有难闻的臭味。例如二甲胺和三甲胺有鱼腥味,肉和尸体腐烂后产生的 1,4-丁二胺(腐肉胺)和 1,5-戊二胺(腐尸胺)有恶臭。 芳香胺多为高沸点的油状液体或低熔点的固体,具有特殊气味,并有较大的毒性。许多芳香胺,如β-萘胺和联苯胺等都具有致癌作用。 由于胺是极性分子,且伯、仲胺分子间可以通过氢键发生缔合,所以它们的沸点比相对分子质量相近的非极性分子化合物要高,但比相对分子质量相近的醇和羧酸低。 伯、仲、叔胺都能与水形成氢键,所以低级的脂肪胺可溶于水,随着烃基在分子中的比例增大,形成氢键的能力减弱,因此中级、高级胺及芳香胺微溶或难溶于水。胺大都能溶于有机溶剂。 二、胺的化学性质 胺的碱性 （1）产生碱性的原因： N上的孤对电子 （2）判别碱性的方法： 碱的pKb；其共轭酸的pKa； 形成铵正离子的稳定性。 （3）影响碱性强弱的因素： 电子效应：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 空间效应：1o胺 > 2o胺 > 3o胺 溶剂化效应：NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺 溶剂化效应是给电子的，N上的H越多，溶剂化效应越大，形成的铵正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂化效应是不同的。 综合上述各种因素， 在水溶液中，胺的碱性强弱次序