含氮有机化合物.pptx
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1、第十章第十章 含氮有机化合物含氮有机化合物第一节胺第一节胺一一分类和命名分类和命名二二胺的制备胺的制备三三胺的结构与性质胺的结构与性质第二节重氮盐和偶氮化合物第二节重氮盐和偶氮化合物一重氮盐的制备与结构一重氮盐的制备与结构二二重氮盐的性质重氮盐的性质第三节第三节生物碱生物碱一、引言一、引言 胺是最重要的含氮有机化合物,广泛存在于生物界胺是最重要的含氮有机化合物,广泛存在于生物界 在在电电影影的的侦侦探探片片中中,常常常常出出现现这这样样的的镜镜头头:人人们们闻闻到到很浓的臭味,然后跟着臭味寻找过去,发现了腐尸很浓的臭味,然后跟着臭味寻找过去,发现了腐尸 原因:原因:精氨酸精氨酸脱羧生成丁二胺脱
2、羧生成丁二胺H2N(CH2)4NH2,俗称,俗称腐胺腐胺 赖氨酸赖氨酸脱羧生成戊二胺脱羧生成戊二胺H2N(CH2)5NH2,俗称,俗称尸胺尸胺 二、胺的定义 胺胺氨分子中的氢原子被烃基取代后的衍氨分子中的氢原子被烃基取代后的衍生物。生物。HNHH氨氨胺胺三、胺的分类三、胺的分类1 1、根据氮原子上所连的烃基种类不同分为:根据氮原子上所连的烃基种类不同分为:脂肪胺脂肪胺脂肪胺脂肪胺 通式:通式:通式:通式:RNHRNH2 2 芳香胺芳香胺芳香胺芳香胺 通式:通式:通式:通式:ArNHArNH2 2 甲胺甲胺CH3NH2 芳香胺芳香胺 苯胺苯胺脂肪胺脂肪胺苄胺苄胺 N-甲基苯胺甲基苯胺2 2、根据
3、氮原子上所连烃基的数目分为:、根据氮原子上所连烃基的数目分为:通通 式式 官能团官能团 官能团名称官能团名称 伯胺伯胺 RNH2 -NH-NH2 2 氨基氨基 仲胺仲胺 RNHR NH 亚氨基亚氨基 叔胺叔胺 次氨基次氨基 伯胺伯胺伯、仲、叔醇是怎样定义的?伯、仲、叔醇是怎样定义的?想一想想一想想一想想一想想一想想一想按羟基所连碳原按羟基所连碳原子的类型分子的类型分仲醇仲醇 ()叔醇叔醇 ()伯醇伯醇 (RCHRCH2 2OHOH )例如:注意比较注意比较 而而伯、仲、叔胺伯、仲、叔胺是依据是依据氮原子氮原子上所连烃上所连烃基数目,而不是烃基本身的结构。基数目,而不是烃基本身的结构。叔醇叔醇伯
4、胺伯胺醇的分类依据羟基所连醇的分类依据羟基所连碳原子碳原子的类型。的类型。胺的分类依据胺的分类依据氮原子氮原子上烃基的数目。上烃基的数目。n你能准确、迅速地判断下列哪些胺为伯胺?哪些为仲胺?哪些为叔胺吗?练习练习 (CH3)3N CH3NHCH2CH3(1)(2)(4)(3)(5)四、胺的命名四、胺的命名l1、简单的胺的命名(采用习惯命名法)、简单的胺的命名(采用习惯命名法)(1)1)伯胺的命名,写出与氮原子相连的烃基伯胺的命名,写出与氮原子相连的烃基 的名字,然的名字,然后加上后加上“胺胺”字,字,通常情况下,通常情况下,“基基”字省略,字省略,称为称为“某胺某胺”。甲胺甲胺 乙胺乙胺 苯胺
5、苯胺烃基的烃基的名称名称(2)仲胺和叔胺命名仲胺和叔胺命名A、当、当时,先写出烃基名称,时,先写出烃基名称,用中文数用中文数字字“二、三二、三”表示相同的烃基数目,称为表示相同的烃基数目,称为“”。例:例:二苯胺二苯胺CH3NHCH3 (CH3)3N二甲胺二甲胺烃基烃基的名的名称称烃基烃基数目数目三甲胺三甲胺三苯胺三苯胺烃基相同烃基相同几几某某胺胺lB、当、当时,时,且为且为脂肪胺脂肪胺时,时,则先写简则先写简单的烃基,再写单的烃基,再写出复杂的烃基,最后加上出复杂的烃基,最后加上“胺胺”字,称为字,称为“”。(2)仲胺和叔胺命名)仲胺和叔胺命名复杂复杂烃基烃基名称名称简单烃简单烃基名称基名称
6、烃基不同烃基不同某某某某胺胺lC、芳脂胺芳脂胺芳香胺的氮原子上连有脂肪烃芳香胺的氮原子上连有脂肪烃基时:基时:以芳香胺为母体命名,在脂肪烃基名称前面加字母以芳香胺为母体命名,在脂肪烃基名称前面加字母“N”,表示脂肪烃基连在氮原子上。,表示脂肪烃基连在氮原子上。例如:例如:l2、复杂的胺的命名(采用系统命名法)、复杂的胺的命名(采用系统命名法)复杂的胺的命名复杂的胺的命名是以烃为母体,氨基作为取代基。是以烃为母体,氨基作为取代基。例如:例如:4-4-甲基甲基-2-2-氨基庚烷氨基庚烷2-2-乙氨基己烷乙氨基己烷l3 3、多元胺的命名:、多元胺的命名:类似于多元醇,应尽可能选择连有多个氨基类似于多
7、元醇,应尽可能选择连有多个氨基在内的最长碳链作为主链,并将氨基的位次和数在内的最长碳链作为主链,并将氨基的位次和数目写在母体名称前面。目写在母体名称前面。例如:例如:H2NCH2CH2CH2CH2NH2H2N(CH2)5NH21,4-丁二胺丁二胺(腐胺腐胺)1,5-戊二胺戊二胺(尸胺尸胺)定义:定义:氨分子氨分子(NH3)中的氢原子被烃基取代后的化合物中的氢原子被烃基取代后的化合物一、分类和命名一、分类和命名1 1、分类、分类(1 1)按与氮原子相连的烃基数目不同分为:)按与氮原子相连的烃基数目不同分为:伯胺(一级胺,一级胺,1 胺胺)(primary amine):定义:氨分子中只有一个氢原
8、子被烃基取代。氨分子中只有一个氢原子被烃基取代。通式:通式:RNH2。官能团:氨基。官能团:氨基 NH2叔胺(三级胺,叔胺(三级胺,33胺)胺)定义:氨分子中三个氢原子全被烃基取代。定义:氨分子中三个氢原子全被烃基取代。通式:通式:官能团:次氨基(叔氮)官能团:次氨基(叔氮)仲胺(二级胺,仲胺(二级胺,22胺)胺)定义:氨分子中有两个氢原子被烃基取代。定义:氨分子中有两个氢原子被烃基取代。通式:通式:R1-NH-R2 官能团:亚氨基官能团:亚氨基 请注意区分:请注意区分:伯胺、仲胺和叔胺:伯胺、仲胺和叔胺:伯醇、仲醇和叔醇:伯醇、仲醇和叔醇:叔丁醇(叔醇)叔丁醇(叔醇)叔丁胺(伯胺)叔丁胺(伯
9、胺)指指氮氮上所连的烃基数上所连的烃基数指指羟基羟基所连的碳原子的类型所连的碳原子的类型(3)按与氮相连的烃基的种类不同分为:)按与氮相连的烃基的种类不同分为:脂肪胺:脂肪胺:芳香胺:芳香胺:氮原子直接与芳环相连。氮原子直接与芳环相连。Ph-NH2氮原子与脂肪族碳相连。氮原子与脂肪族碳相连。CH3NH22、命名、命名(1)简单的胺:简单的胺:根据烃基的名称称根据烃基的名称称“某胺某胺”,烃基相同的,烃基相同的合并;烃基不同时,按优先基团后列出的规则排列烃基。合并;烃基不同时,按优先基团后列出的规则排列烃基。异丙胺异丙胺三乙胺三乙胺甲乙异丁胺甲乙异丁胺二苯胺二苯胺-萘胺萘胺4-甲基甲基-3-乙基
10、苯胺乙基苯胺N,N-二甲基二甲基-对对-硝基苯胺硝基苯胺N-乙基乙基-N-异丙基苯胺异丙基苯胺(2)氮原子上连有脂肪烃基的氮原子上连有脂肪烃基的芳胺芳胺:以芳胺作母体,把氮上的脂肪烃基作取代基,前面以芳胺作母体,把氮上的脂肪烃基作取代基,前面加加“N”,表示脂肪烃基连在氮上,而不是芳环上。,表示脂肪烃基连在氮上,而不是芳环上。N-甲基甲基-N-乙基丙胺乙基丙胺对于脂肪族仲胺和叔胺对于脂肪族仲胺和叔胺也可按此方法命名也可按此方法命名2-甲基甲基-4-氨基己烷氨基己烷(3 3)复杂)复杂的胺:的胺:以烃基或其它官能团作母体,把氨基作取代基。以烃基或其它官能团作母体,把氨基作取代基。4-二甲氨基苯甲
11、醛二甲氨基苯甲醛2-甲基甲基-1-氨基氨基-5-甲氨基己烷甲氨基己烷“氨、胺和铵氨、胺和铵”的使用的使用注意注意铵铵:氮上带有正电荷时(季铵盐,季铵碱,胺的盐等):氮上带有正电荷时(季铵盐,季铵碱,胺的盐等)氨氨:用于:用于“氨气氨气”、“氨基酸氨基酸”、“某氨基某氨基”中。中。如:如:-NH2,=NH,CH3NH-(甲氨基)(甲氨基)胺胺:用于氨的烃基衍生物。用于氨的烃基衍生物。4 4、芳香胺有毒。、芳香胺有毒。芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体;芳香胺易被空气氧化而变色;毒性较大,体;芳香胺易被空气氧化而变色;毒性较大,易透过皮易透过皮肤而被吸收。如:联苯胺
12、、肤而被吸收。如:联苯胺、-萘胺等具有致癌性萘胺等具有致癌性。(四)胺的物理性质(四)胺的物理性质1 1、熔点、沸点:、熔点、沸点:甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺是气体,甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺是气体,3 31111碳的胺为液体,碳的胺为液体,1111个碳以上的胺为固体。伯胺和个碳以上的胺为固体。伯胺和仲胺的沸点比分子量相近的烷烃高,但比相应的醇低;仲胺的沸点比分子量相近的烷烃高,但比相应的醇低;叔胺的沸点与分子量相近的烷烃接近。叔胺的沸点与分子量相近的烷烃接近。2 2、溶解度:、溶解度:6 6个碳以下的胺易溶于水。个碳以下的胺易溶于水。3 3、气味:、气味:低级的胺有氨的气味,有的有低级的胺有
13、氨的气味,有的有“鱼腥味鱼腥味”,高级的胺无味。,高级的胺无味。(三)胺的化学性质(三)胺的化学性质1、碱性与成盐反应、碱性与成盐反应影响胺碱性的因素:影响胺碱性的因素:电子效应:电子效应:“N”上脂肪烃基越多,胺的碱性越强上脂肪烃基越多,胺的碱性越强;芳香芳香胺中由于胺中由于N原子上的孤对电子与苯环原子上的孤对电子与苯环电子的共轭,使电子的共轭,使N原原子上的电子云向苯环分散,子上的电子云向苯环分散,N原子结合质子的能力降低,原子结合质子的能力降低,碱性减弱。碱性减弱。叔胺仲胺伯胺叔胺仲胺伯胺氨苯胺氨苯胺空间效应:空间效应:“N”N”上烃基越多,空间位阻越大,上烃基越多,空间位阻越大,“N”
14、N”与与H H+结合越困难,胺的碱性越弱。结合越困难,胺的碱性越弱。氨氨伯胺仲胺叔胺伯胺仲胺叔胺季铵碱脂肪族仲胺脂肪族伯胺季铵碱脂肪族仲胺脂肪族伯胺脂肪族叔胺脂肪族叔胺氨芳香胺酰胺氨芳香胺酰胺结论:结论:2、与亚硝酸的反应、与亚硝酸的反应(1 1)伯胺与亚硝酸反应)伯胺与亚硝酸反应脂肪族伯胺:即使在低温下也放出氮气,生成醇、卤代烃、脂肪族伯胺:即使在低温下也放出氮气,生成醇、卤代烃、烯等混合物。烯等混合物。(2 2)仲胺与亚硝酸的反应)仲胺与亚硝酸的反应脂肪族和芳香族仲胺与亚硝酸反应生成黄色油状液脂肪族和芳香族仲胺与亚硝酸反应生成黄色油状液体或固体的体或固体的N-亚硝基化合物亚硝基化合物N-亚
15、硝基二乙胺亚硝基二乙胺N-甲基甲基-N-亚硝基苯胺亚硝基苯胺亚硝胺化合物及亚硝酸盐有毒,例如,甘肃平凉牛奶投毒嫌疑人先后亚硝胺化合物及亚硝酸盐有毒,例如,甘肃平凉牛奶投毒嫌疑人先后两次投放亚硝酸盐两次投放亚硝酸盐。致。致39人中毒,其中人中毒,其中3名幼儿死亡名幼儿死亡。症状症状1、头痛、头晕、乏力、胸闷、气短、心悸、恶心、头痛、头晕、乏力、胸闷、气短、心悸、恶心、呕吐、腹痛、腹泻、腹胀等。呕吐、腹痛、腹泻、腹胀等。2、全身皮肤及粘膜呈现不同程度青紫色。、全身皮肤及粘膜呈现不同程度青紫色。3、严重者出现烦燥不安、精神萎靡、反应迟钝、严重者出现烦燥不安、精神萎靡、反应迟钝、意识丧失、惊厥、昏迷、
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