第十五章硝基化合物和胺讲课.ppt

硝基化合物和胺 第十五章 硝基化合物和胺 在有机化学中，分子中含氮的有机物称为有机含氮化合物. 学习要求 掌握硝基化合物的制法、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。 内 容 15.1 硝基化合物的分类、结构和命名 15.2 硝基化合物的制法 15.3 硝基化合物的物理性质 15.4 硝基化合物的化学性质***** 15.5 胺的分类和命名***** 15.6 胺的制法 15.7 胺的物理性质 15.8 胺的化学性质***** 15.9 小结 硝基的结构 1. 烷烃的硝化 2. 芳香烃的硝化 15.4 硝基化合物的化学性质 15.4.1 酸性 多硝基苯用碱金属的硫化物、多硫化物、硫化铵、硫氢化铵或多硫化铵可以选择性地还原一个硝基为氨基： （2）对酚类酸性的影响 苯酚呈弱酸性比碳酸的酸性还弱。当苯环上引入硝基时，能增强酚的酸性。 胺的命名方法有衍生物命名法和系统命名法两种。 衍生物命名法 结构简单的胺一般用衍生物命名法命名，其规则： 将胺作为母体，以烃基为取代基，通常“基”可省略。 胺的结构 15.6 胺的制法 有催化加氢、化学还原 在酸性介质中，硝基苯被金属（铁，锌，锡，铝等）还原成苯胺 氨与胺中N上H原子被烃基取代的反应，称烃基化反应。与氨或胺反应的试剂，称为烃基化试剂。 当氨大大过量时，以伯胺为主，另外烃基化试剂一般用伯卤烃。原因仲卤烃、叔卤烃易发生消除反应。 由于采用异丙苯氧化法生产苯酚的产率很高，所以用苯酚与氨反应制苯胺的方法已成为主要的工业生产方法之一。 15.7 胺的物理性质 伯胺、仲胺可形成分子间氢键，使伯胺、仲胺的沸点较分子量相近的醚的沸点高。由于N－H键极性比O－H键弱，所以胺中形成的N－H氢键比醇和酸中O－H氢键弱，故沸点较相应的醇和酸低。 叔胺中N原子上无活泼氢，不能形成分子间氢键，所以其沸点较低。 伯、仲、胺胺都可与水形成氢键，因此低级胺可溶于水，也能溶于醚、醇和苯。 部分常见的胺的物理常数，见P373，表15-3。 15.8.1 胺的碱性 含有未共用电子对的N可以接受质子，故胺有碱性。 胺在水溶液中存在如下平衡： 15.8.7 芳胺的亲电取代反应 （1）卤代 氨基是强邻对位定位基，可使苯环活化，易进行芳环上的亲电取代反应。 此反应极灵敏，并可定量完成，常用于苯胺的定性鉴别及苯胺的定量分析。 苯胺在进行硝化反应时易被硝酸氧化，它与浓硝酸作用可被氧化成苯胺黑染料。所以硝化时一般先要进行氨基的保护（乙酰化），硝化后再水解为相应的取代苯胺。 在强酸性条件下，苯胺先生成盐（不被氧化），再硝化时进入铵基的间位。 季铵盐用途 季铵盐是白色晶体，可溶于水，不溶于非极性有机溶剂。 季铵盐的用途广泛，可用作抗 静电剂、柔软剂。 如：[(C18H32)2N(CH3)2]+Cl- 衣物柔顺剂 氯化二甲基二十八烷基铵是一种常用的抗静电、柔软剂。 季铵盐还可在细菌半透膜与水或空气的界面上作定向分布，阻碍细菌的呼吸或切断其营养物质的来源，使细菌死亡。其排列与在织物表面正相反，烃基一侧插入细菌半透膜，从而阻断了细菌与外界的物质交换，使其无法进行新陈代谢。所以季铵盐是具有强的杀菌能力的消毒剂. 命名：按主链碳数称“X腈”，其中－CN中碳原子要计入主链碳原子数中。如： CH3CN 乙腈（甲腈是不存在的） 腈的制法 1. 伯卤烃与NaCN（KCN）反应 2. 桑德迈尔反应制苯甲腈 学习要求 掌握硝基化合物的制法、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。 一、硝基化合物的命名和结构 二、硝基化合物的化学性质 四、胺的命名＊＊＊＊＊ 五、胺的制法 ＊＊＊＊＊ 卤烃与NaCN、腈还原、霍夫曼降解 六、胺的化学性质 1. 碱性 2. 酰基化反应（兴斯堡反应）鉴别用分离伯、仲、叔胺 3. 重氮化反应 ＊＊＊＊＊ 4. 苯胺苯环上的卤代反应＊＊＊＊＊ 与Br2的反应可用于苯胺的鉴别，现象白色沉淀。 重氮化反应