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1、 第十二章 含氮化合物 目的要求： 1. 掌握硝基化合物，胺的结构和命名。 2. 掌握胺的性质和制备。 3. 掌握重氮化反应及重氮盐的性质。 4. 了解化合物颜色与结构的关系，及染料。 1 无机化合物相应的有机氮化合物 名 称结 构 式名 称结 构 式 氨 氢氧化铵 铵 盐 硝 酸 亚 硝 酸 NH3 NH4OH NH4Cl HO-NO2 HO-NO 胺 季铵碱 季铵盐 硝基化合物 亚硝基化合物 RNH2，ArNH2 伯胺 R2NH，(Ar)2NH 仲胺 R3N，（Ar）3N 叔胺 R4N+OH- R4N+Cl- R-NO2，Ar-NO2 R-NO，Ar-NO RCN（腈）、 RCONH2（酰
2、胺） C6H5NHNH2（苯肼）、NH2NH2（肼） # 2 一、 分类、结构和命名 分类 命名 以硝基作为取代基，烃为母体。 HONO2 硝酸 RO NO2 硝酸酯 RNO2 硝基化合物 HONO 亚硝酸 RO NO 亚硝酸酯 RNO 亚硝基化合物 3 二、 性质 物性 硝基是一个强极性基，硝基化合物的偶极矩较大。 沸点比相应的卤代烃高。 多硝基化合物具有爆炸性。 液体硝基化合物是良好的有机溶剂。 有毒。 比重大于1。 化性 脂肪族硝基化合物 a. 互变异构和酸性 4 b. 与碱反应 芳香族硝基化合物 a. 硝基对取代基的影响 . 影响卤素的活性 5 . 影响酚羟基的酸性 b. 还原 6 分
3、类 胺可看作氨的烃基衍生物 一、 分类和命名 按烃基可分为 脂肪胺和芳香胺 据NH3上H原子被取代的数目可分为 据氨基的数目可分为 一元胺、二元胺和多元胺 季铵类 季铵盐和季铵碱 第一胺（伯）RNH2 一个H原子被取代 (补充P222) 第二胺（仲）R2NH 二个H原子被取代 第三胺（叔）R3N 三个H原子被取代 命名 注意：胺、氨、铵 的意义 简单的胺可用它所含的烃基命名以胺为母体 CH3NH2甲胺 ； Me2CHNH2 异丙胺 ； Me2NH 二甲胺 所连烃基不同的胺，把简单的写在前面 CH3NH CH2CH3 甲乙胺 或 N甲基乙胺 7 多烃基胺、多元胺 CH3NHCH3 二甲胺； （C
4、H3）3N 三甲胺； H2N CH2CH2NH2 乙二胺 复杂的胺可看作烃基衍生物来命名,以烃基为母体 季铵类 2氨基4甲基戊烷 N,N二乙氨基丁烷 季铵碱: Me4N+OH 氢氧化四甲铵 季铵盐: Me3NEt+Cl 氯化三甲基乙基铵 Me2N+H2I 碘化二甲铵 二、结构 问题的提出：N原子的电子构型: 1S22S22P3 , 键角应是90 实验事实： 键角：NH3 107； （CH3）3N 108 解释： N原子是不等性的sp3杂化。 四个杂化轨道，三杂化轨道用于成键， 一个杂化轨道中含有孤对电子。 氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。 8 特征： 形状为锥形 具有孤对电子是亲核试剂 若N原
5、子上连有三个不同基团，是手性分子，理论上应存在对映体。 芳胺 9 三、 物理性质 沸点：比相应的醇、酸低，并伯胺 仲胺 叔胺 甲胺（31 ） 乙烷（30）甲醇（32） 沸点（）-7-8864 气味：有氨的刺激性气味及腥臭味。 毒性：芳胺的毒性很大 状态：甲胺、二甲胺、三甲胺是气体。 低级胺是液体。高级胺是固体。 水溶性：低级易溶于水，随烃基的增大，水溶解度降低。 正丙胺（伯 ） 甲乙胺（仲 ） 三甲胺（叔 ） 沸点（）49353 芳胺是高沸点液体或低熔点固体 10 四、化学性质 碱性 芳胺 NH3 脂肪胺 脂肪胺 季铵碱：碱性与氢氧化钠相当，具有很强的吸湿性。 胺是弱碱，所以胺盐遇强碱则释放出
6、游离胺，可分离提纯胺。 Me2NH MeNH2 Me3N NH3 PKb 3.27 3.35 4.22 4.75 季铵盐：是强酸强碱盐。 11 特点：a. 产物是混合物给分离提纯带来了困难。 b. 卤代烃一般用伯卤代烃。 c. 控制条件：使用过量的氨，则主要制得伯胺； 使用过量的卤代烃，则主要得叔胺和季铵盐。 2氧化： 3. 烷基化 芳胺：无色 黄色 红棕色 12 4. 酰基化 特点： 用于鉴定胺 保护氨基 降低苯环上氨基的活性 磺酰化（Hinsberg）反应 13 5. 与HNO2反应 脂肪胺 14 芳胺 15 小结： 0时，有N2为脂肪伯胺。 有黄色油状物或固体，则为脂肪和芳香仲胺。 无可
7、见的反应现象为脂肪叔胺。 0时无N2，而室温有N2，则为芳香伯胺。 有绿色叶片状固体为芳香叔胺。 16 17 6. 芳胺的特性 卤代 18 一、芳香族重N盐的制备 偶氮化合物中都含有N=N官能团。 偶氮化合物通式：RN=NR 、 ArN=NR或ArN=N Ar 重氮盐在弱酸、中性或 弱碱性溶液中，与芳胺或 酚类（活泼的芳香族化合物）进行芳香亲电取代生成 有颜色的偶氮化合物的反应称为 。 什么是偶联反应？ 二、 偶联反应 19 活泼的芳香化合物 偶氮化合物的结构可分为重N部分和偶联部分 是指含有强给电子基团 （羟基、烷氧基、氨基 以及取代氨基）化合物 。 20 对染料的要求： 染料对纤维的附着力
8、较强。 染料的颜色要鲜艳。 染料要稳定。 1.化合物颜色和结构的关系 光与颜色 可见光全部吸收是黑色，可见光全部不吸收是白色。 三、 染料简介 可见光的波长在400800nm 红外光谱 如果分子吸收红外区域的光（波长较长、能量较低）， 则能引起分子转动和振动能级的变化，产生红外光谱。 21 共轭体系的增长导致颜色的加深 颜色与结构 在有机物共轭体系中引入助色基或生色基一般伴随着颜色的加深 # 紫外或可见光谱 分子若吸收紫外光谱或可见区域的光，则可引起分 子内电子能级（当然敢包括转动和振动能级）的变化产生紫外及可见光 谱。 22 助色基：可使共轭链或生色基的吸收波段移向长波方向。 常见的助色基有
9、：NHR ，OH，OCH3等。 特点：生色基引起共轭体系中电子流动性增加，结果使分子激发 能降低，化合物吸收向长波方向移动，导致颜色加深。 特点：含有未共用电子对的原子，当他们被引到共轭体系时，这些 基上未共用电子对参与共轭体系，提高了整个分子中电子流动性 增加，结果使分子激发能降低，化合物吸收向长波方向移动，导致 颜色加深。 生色基： 可以造成有机物分子在紫外及可见光区域内 （200700nm）吸收峰的基团。 常见的生色基有：NO2 ，NO， C=O，C=NH等 23 2. 偶氮染料和指示剂 对位红 刚果红：可染色，但不是很好的染料。是常用的批示剂，变色 范围pH为35。 甲基橙在pH4.4以上显黄色,在pH3.1以下显红色。 酚酞：常用的批示剂。变色范围pH为8.210之间。 结晶紫和甲基紫 孔雀绿 曙红及红汞 亚甲基蓝 甲基橙 24
