第九章含氮有机化合物第一节硝基化合物-硝基化合物的物理性质和化学性质（课件）《有机化学》教学同步（化学工业出版社）

第九章含氮有机化合物 第一节硝基化合物 硝基化合物的物理性质和化学性质 -NO2 硝基 -NH2氨基 -N=N- 偶氮基 -N2+ 重氮基 种类繁多，本章只介绍： 重点在氨基和重氮盐 脂肪烃或芳烃分子中一个或多个氢原子被硝基取代的化合物，称为硝基化合物。可分为：芳香族硝基化合物 和 脂肪族硝基化合物。 脂肪族: 芳香族: 硝基化合物 硝基化合物的性质——物理性质 a. 脂肪族硝基烷多为无色有香味的油状液体。 b. 芳香族硝基烷多为淡黄色固体，有苦杏仁味、味苦。 c. 难溶于水 硝基化合物的性质——化学性质 (1). 还原反应 Zn [H] Fe Sn [H] [H] 亚硝基苯 N-羟基苯胺 苯胺 在酸性介质中用金属还原硝基化合物，直接生成相应的胺 硝基化合物的性质——化学性质 中性介质中还原，可停留在N-羟基苯胺阶段 硝基化合物的性质——化学性质 在碱性介质中还原时，则硝基苯被还原成两分子缩合的产物。 硝基化合物的性质——化学性质 当芳环上还连有可被还原的羰基时，用氯化亚锡和盐酸选择性还原硝基成为氨基。 硝基化合物的性质——化学性质 钠或铵的硫化物、硫氢化物或多硫化物，在适当的条件下，可以选择性的将多硝基化合物中的一个硝基还原成氨基。 硝基化合物的性质——化学性质 在化工生产中，常用Cu、Ni或Pt等催化剂，采用催化加氢的方法，还原硝基化合物。实验室中也可采用类似的方法。 硝基化合物的性质——化学性质 （2）芳环上的亲电取代反应 硝基化合物的性质——化学性质 硝基化合物的性质——化学性质 （3）脂肪族硝基化合物α-H的反应 硝基式 烯醇式 酸性与苯酚相近 含α-H的硝基烷易与碱作用成盐。 硝基化合物的性质——化学性质 含α-H的硝基烷在碱性条件下生成碳负离子，作为亲核试剂参与反应。 硝基化合物的性质——化学性质 胺 胺根据在氮上的取代基的数目，可分为 一、分类 练习： 1º(伯)胺 2º(仲)胺 3º (叔) 胺 4º (季)铵 1º 2º 4º （1） 氨和胺中的N是不等性的 sp3杂化，未共用电子对占据一个sp3杂化轨道。 （2） 随着N上连接基团的不同，键角大小会有改变。 （3）胺分子的手性问题 N 原子为 sp3 杂化 （二）胺的结构 NH3 PhNH2 （1）产生碱性的原因： N上的孤对电子 （2）影响碱性强弱的因素： 电子效应（+I）：3o胺 > 2o胺 > 1o胺 空间位阻： 1o胺> 2o胺 > 3o胺 溶剂化： NH3 > 1o胺 > 2o胺 > 3o胺 1、胺的碱性和胺盐的生成 （三）化学性质 综合上述各种因素， 在水溶液中，胺的碱性强弱次序为： 脂肪胺（2°>1°>3°）>氨>芳香胺 在氯苯或气相中，脂肪胺的碱性强弱次序为： 3°> 2°> 1° 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。 （三）化学性质 胺有碱性，遇酸能形成盐 CH3COO- +NH3R RNH2 + CH3COOH 在水中测定的pKa值： （三）化学性质 应用例1：鉴别或定量分析 鉴定：溶于盐酸 定量分析：盐酸标液滴定（非水滴定） （三）化学性质 应用例2：分离、提纯 苯胺和甲苯 （三）化学性质 应用例3： Procaine制成针剂 通入干燥HCl 常见的盐： （三）化学性质 碱性小结 ≈KOH 强碱 碱性 中性 弱酸性 问题：比较下列化合物的碱性 1. 2. 季铵碱 脂肪胺 酰胺 氨 芳胺 脂肪胺 2°胺 推电子作用增大碱性 2 、烃基化（亲核性） SN2 RNH2 + HX R4NX- RX + NH3 RNH2 R2NH R3N RX RX RX + （三