第十五章硝基化合物和胺

第十四章  含氮有机化合物
  学习要求:
  1、掌握芳香族硝基化合物的制法,性质。理解硝基对苯环邻对位取代基(X、OH)性质的影响。
  2、掌握胺的分类、命名和制法。
  3、熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序,理解影响胺的碱性强弱的因素。
  4、掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。
  5、掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。
  6、了解季铵盐、季铵碱的性质和应用,初步了解偶氮染料。
  7、学习、掌握重要的分子重排反应。
  分子中含有C-N键的有机化合物称为含氮有机化合物。含氮有机化合物种类很多,本章简单
讨论硝基化合物,重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。
§14-1  硝基化合物
  硝基化合物一般写为R-NO2 ,Ar-NO2 ,不能写成R-ONO(R-ONO表示硝酸酯)。
  一、分类、命名、结构
1、分类  (略)
2、命名  (与卤代烃相次似)
3、硝基的结构
一般表示为        (由一个N=O和一个N→O配位键组成)
物理测试表明,两个N—O键键长相等,这说明硝基为一P-π共轭体系(N原子是以sp2杂化成键的,其结构表示如下: 
二、硝基化合物的制备 见P430
1、卤代烃与亚硝酸盐反应。
2、芳烃的硝化。
三、硝基化合物的性质
1、物理性质  (略)
2、脂肪族硝基化合物的化学性质
1)还原  硝基化合物可在酸性还原系统中(Fe、Zn、Sn和盐酸)或催化氢化为胺。
2)酸性 
硝基为强吸电子基,能活泼α- H,所以有α- H的硝基化合物能产生假酸式-酸式互变异构,从而具有一定的酸性。
例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为:10.2、8.5、7.8 。叠泉乡村俱乐部
3)与羰基化合物缩合
王子若
有α- H的硝基化合物在碱性条件下能与某些羰基化合物起缩合反应。
其缩合过程是:硝基烷在碱的作用下脱去α- H形成碳负离子,碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应。非常女生在线阅读
4)与亚硝酸的反应
第三硝基烷与亚硝酸不起反应。此性质可用于区别三类硝基化合物。
3、芳香族硝基化合物的化学性质
1)还原反应
硝基苯在酸性条件下用Zn或Fe为还原剂还原,其最终产物是伯胺
若选用适当的还原剂,可使硝基苯还原成各种不同的中间还原产物,这些中间产物又在一定的条件下互相转化。见P432
2)硝基对苯环上其它基团的影响
硝基同苯环相连后,对苯环呈现出强的吸电子诱导效应和吸电子共轭效应,使苯环上的电子云密度大为降低,亲电取代反应变得困难,但硝基可使邻位基团的反应活性(亲核取代)增加。
(1)使卤苯易水解、氨解、烷基化
例如:
卤素直接连接在苯环上很难被氨基、烷氧基取代,当苯环上有硝基存在时,则卤代苯的氨化、烷基化在没有催化剂条件下即可发生。P433
(2)使酚的酸性增强
§14-2 胺
  一、胺的分类和命名
  1、分类
  2、命名  (P434~435
  简单胺的命名是在烃基名称后加胺字,称为某胺。
  复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。
  季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。
二、胺的物理性质和光谱性质  (略)
三、胺的结构
胺分子中,N原子是以不等性sp3杂化成键的,其构型呈棱锥形。
故N原子上连有四个不同基团的化合物存在着对映体,可以分离出左旋体和右旋体。
四、 胺的化学性质
正大传奇1、碱性
胺和氨相似,具有碱性,能与大多数酸作用成盐。
胺的碱性较弱,其盐与氢氧化钠溶液作用时,释放出游离胺。
胺的碱性强弱,可用Kb或pKb表示:
碱性:  脂肪胺  >  氨  >  芳香胺
pKb      < 4.70寄存器传输级        4.75    >8.40            见P440表14-2
    脂肪胺  在气态时碱性为:  (CH决定论和非决定论的分歧在于3)3N  >  (CH3)2NH  >  CH3NH> NH3
                  在水溶液中碱性为: (CH3)2NH  >  CH3NH>  (CH3)3N  >  NH3

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