第13章 有机含氮化合物（课件）-《有机化学》同步教学（人卫第7版）

Chapter 13 有机含氮化合物 本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合物及偶氮化合物等 硝基化合物 胺类 重氮化合物 偶氮化合物 第一节 硝基化合物 (nitro compounds) 分子中含有—NO2官能团的化合物统称为硝基 化合物，硝基化合物可看成是烃分子中的一个 或几个氢原子被硝基取代的结果。 烃 硝基化合物 可用通式 RNO2 或 ArNO2 表示 R H R N O 2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （1） 结构 由此看来，硝基中的两个氮氧键的键长应该是不同的，且氮氧双键(N=O)的键长应短些 一. 硝基化合物的结构和命名 用共振式表示： 硝基中两个氮氧键的 键长是完全相同的。 如：CH3NO2 分子中 的两个N－O 键的键 长均为 0.122nm R N O O 0 . 122nm 2 0.122nm （2） 命名 以烃为母体，硝基作为取代基 2,4,6－三硝基甲苯 2－甲基－2－硝基丙烷 二. 硝基化合物的物理性质 －NO2是一个强极性基团，因此硝基化合物熔、沸点较高，大多为液体或固体。硝基化合物的相对密度都大于1，不溶于水，易溶于有机溶剂。多硝基化合物受热易分解而发生爆炸，如：TNT炸药、2,4,6-三硝基苯酚(俗称：苦味酸)。 有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气用作香水、香皂和化妆品。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 三、 硝基化合物的化学性质 （一）α-H 的反应 1. 酸性 具有α-H 的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于水的盐。 硝基化合物的共轭碱可以被共振所稳定 2、缩合反应 具有活泼α-H 的硝基化合物可与羰基化合 物作用，这在有机合成中有重要的用途。 类似于羟醛缩合和酯缩合反应 C 6 H 5 C H O + C H 3 N O 2 O H C 6 H 5 C H = C H N O 2 C 6 H 5 C O C 2 H 5 + C H 3 N O 2 C 2 H 5 O C 6 H 5 C C H 2 N O 2 + C 2 H 5 O H O O （二）还原反应 a. 在酸性介质 （通常为HCl） 中，以金属 Fe、 Zn或SnCl2为还原剂，可将硝基化合物直接 还原成相应的胺。 N O 2 N H 2 F e + H C l 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 催化氢化也可以将芳香硝基化合物还原为芳胺。 b. SnCl2 + HCl 是一个选择性还原剂，当苯环上同时连有羰基和硝基时，只还原硝基。 N O 2 N H 2 S n C l 2 + H C l C H O C H O 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 c. 多硝基化合物在钠或铵的硫化物、硫氢化物( (NH4)2S、NH4HS、NaSH、Na2S )等还原剂作用下，可进行选择性(或部分)还原 N O 2 N H 2 N O 2 N O 2 N a H S , C H 3 O H 加热 d. 碱性条件下发生双分子还原 联苯胺重排 （benzidine rearrangement) 思考题 （4）硝基对苯环上取代基反应活性的影响 硝基是强吸电子基，当其与苯环直接相连时，不仅使芳环上的亲电取代反应活性↓，而且通过－I、－C效应，对其邻、对位的 取代基产生显著的影响 a. 对酚、芳酸的酸性的影响 当硝基的邻、对位有 -OH、 -COOH 存在时，由于－I、－C效应的影响，使酚、芳酸的酸性增强 b. 对芳香卤代烃亲核取代反应活性的影响 C l + N a O H H 2 O 2 0 0ºC O H 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 c. 对甲基的影响 第二节 胺（amines） 氨（NH3）分子中的氢原子被一个或几个烃基取代后的化合物统称为胺 N H H H N H H R 氨 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 一. 分类 * 根据 N 上取代的烃基的多少： 伯胺（1º胺或一级胺） 仲胺（2º胺或二级胺） 叔胺（3º胺或三级胺） 和季铵盐（或季铵碱，4º铵盐） * 根据N上所取代烃基的性质： 脂肪胺和芳香胺 2º醇 （仲醇） 1º胺（伯胺） 季铵化合物：氮原子上连有四个烃基的衍生物 季铵碱 季铵盐 C H 3 C H