2013胺和生物碱(珊)

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1、医用有机化学化学教研室吴海珊(1020403)第十二章 胺和生物碱1作业：P.176 4、7、8 、9、10自学： P.165 三2有机含氮化合物与生命有非常密切的联系 ，例如：氨基酸腺嘌呤青霉素钠环丙沙星3主要内容：第一节 胺第二节 重氮盐和偶氮化合物（偶联反应 ） 第三节 生物碱碱性（重点）与亚硝酸的反应（难点）4第一节 胺一、胺的通式和命名1. 胺的通式和官能团C3H9N（1 1o o 胺胺 ）（2 2o o 胺）胺）（3 3o o 胺）胺）与1 1o o 碳碳相似相似5分子式： 公式：不饱和度C3H9N有一个N，就多一个H 6氨氨 基基 - -NHNH2 2亚氨基亚氨基 - -NHNH

2、- -次氨基次氨基 - -N N- -官能团：官能团：叔醇叔醇伯胺伯胺 72. 命名. 普通命名法：简单的胺烃基名称 + “胺”乙胺二甲胺甲乙胺NH2环己胺8.系统命名法（与醇、酚相似）选主链：含N N和和重键的最长、取代基最多碳链，称某胺某胺。编号： N N的编号最小。其取代基（同烷烃）。 2-丁胺 CH3NH2CHCH2CH34 3 2 1脂肪胺94 3 2 13-甲基-1-丁胺N-甲基-2-丁胺4 3 2 110苯胺NH2CH34-甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺芳香胺11注：当有两个官能团时，以优先官能团为母体，其编号为最小。优先次序：COOH CHOOC OH CCCC RNH2R R

3、较简单较简单121 2 3 44-氨基-2-丁醇4-二甲氨基苯甲醛2-甲基-4-甲氨基-1-戊胺15 4 3 2113季铵盐、季铵碱：(CH3)4N+OH-N+CH3CH3CH3CH2CH3Br-溴化三甲基乙基铵胺的盐：NH3+Br-溴化苯铵氢氧化四甲基铵命名与无机铵相似14二、胺的结构和化学性质杂化7N：1s22s22p3sp3不等性杂化（一）、结构15NCH3HHHHC HHH甲胺分子形成示意图：16HHN苯胺的结构HHHp-共轭效应17N CH3HH氨基的氧化反应氨基的氧化反应显碱性显碱性酰化反应：酰化反应： 亲核试剂亲核试剂（二）、化学性质181. 碱性与成盐反应CH3-NH2 + H

4、2O CH3-NH3+ + OH- 氮上的电子云密度越大就 越不稳定，碱性越大正离子在溶剂中越稳 定，其正向反应越容 易，胺的碱性越大空间位阻越小， 碱性越大19一般规律：脂肪胺 NH3 芳香胺pKpKb b 3.34 4.76 9.40 3.34 4.76 9.40 NH2氨氨 苯胺苯胺甲胺胺碱性的强弱：20. . 影响碱性的因素之一影响碱性的因素之一电子效应电子效应a. a. 诱导效应诱导效应HN标准标准 斥电子斥电子RNe吸电子吸电子ArNe脂肪叔胺脂肪叔胺 脂肪仲胺脂肪仲胺 脂肪伯胺脂肪伯胺 氨氨 芳香胺芳香胺 21NHHb. b. 共轭效应共轭效应芳香胺：芳香胺：p-共轭效应使N上的

5、电子 云密度降低，碱性降低。按电子效应，碱性顺序为：按电子效应，碱性顺序为： 脂肪叔胺脂肪叔胺 仲胺仲胺 伯胺伯胺 NH NH3 3 芳香胺芳香胺22. . 影响碱性的因素之二影响碱性的因素之二溶剂化效应溶剂化效应想一想：烃基的多少对胺类化合物的水想一想：烃基的多少对胺类化合物的水 溶性和碱性有何影响？溶性和碱性有何影响？RNHRNH2 2+ H + H+ +RNHRNH3 3 + +RNHRNHH HH H:OH:OH2 2:OH:OH2 2:OH:OH2 2+ +RNHRNH:OH:OH2 2R RR R + +氢键23按溶剂化效应，碱性顺序为：按溶剂化效应，碱性顺序为： 伯胺伯胺 仲胺仲

6、胺 叔胺叔胺溶剂化效应越强，形成的铵正离子越稳定，胺的碱性越强。24. . 影响碱性的因素之三影响碱性的因素之三空间效应空间效应伯胺仲胺叔胺空 间 位 阻25按空间效应，碱性顺序为：按空间效应，碱性顺序为：伯胺伯胺 仲胺仲胺 叔胺叔胺空间效应越强，胺越难与质子结合，碱性越弱。26FF 综合上述各种因素，综合上述各种因素，在水溶液中，胺的碱性强弱次序为：在水溶液中，胺的碱性强弱次序为：脂肪脂肪仲仲胺胺脂肪脂肪伯伯胺胺 叔叔胺胺氨氨芳香胺芳香胺芳香胺：芳香胺： 芳香芳香伯伯胺胺芳香芳香仲仲胺胺芳香芳香叔叔胺胺季铵碱季铵碱 (CH3)4N+ OH-空间效应为主27练习：12341231. 将下列化合

7、物按其碱性强弱排列： 氨 乙胺 苯胺 氢氧化四乙铵 苯胺 对-硝基苯胺 对甲基苯胺282下列化合物碱性最强的是：DCAB29成盐：CH3-NH2 + HCl CH3-NH3 +Cl- 氯化甲铵30意义：1、增大药物的水溶性和稳定性资料：胺盐不太倾向于氧化分解，而且事实 上没有鱼腥味；胺盐溶于水，容易制成糖浆和 注射液.麻黄碱，mp 79 oC， 恶臭气味，在空气中 易氧化麻黄碱盐酸盐，mp 217 oC，无味，在空 气中稳定31普鲁卡因 盐酸普鲁卡因（局部麻醉药）成盐后水溶性和 稳定性增加 32意义：2、胺的分离和提纯 苯甲酸，苯胺（ 乙酸乙酯）HCl水层油层1. NaOH, 2. 萃取，去溶

8、剂苯胺去溶剂苯甲酸33常用的酰化剂： 酸酐、酰卤CH3-NH2甲胺N-甲基乙酰胺2. 酰化反应Acylation活性大活性小34酰化反应的意义：1. 改善药物的性质，如提高脂溶性、降低 毒性等.2. 有机合成中用于保护氨基.对乙酰氨基酚（扑热息痛，解热镇痛药）35苯胺类解热镇痛药的发展过程：乙酰苯胺(1886年)毒性：出现 高铁血红蛋 白和黄疸非那西丁（ 1887年） 毒性：对肾 有持续性毒 性扑热息痛 （1893年）毒性：低于 非那西丁苯胺剧毒， 破坏造 血系统363. 磺酰化反应sulfonylation+R NH2SO2Cl苯磺酰氯 NaOH生成盐，溶解+R2NHSO2NR2SO2ClN

9、aOH不溶叔胺？苯磺酰胺不反应。37用于鉴别：伯胺仲胺叔胺(1) 苯磺酰氯(2) NaOHHinsberg(兴斯堡）试验法（）成盐溶解（）析出结晶（）分层384. 与亚硝酸(nitrous acid)反应不同的胺与HNO2发生不同的化学反应。问题：胺可以分成几类？胺伯胺叔胺仲胺脂肪伯胺 芳香伯胺 脂肪仲胺 芳香仲胺 脂肪叔胺 芳香叔胺39与伯胺反应：形成重氮盐N RN+R-NH2 05 oCAr-NH2 05 oCN Ar N+R+ + N2偶氮化合物不稳定较稳定室温Ar+ + N240H-O-N=OHH-O-N=OH +N=O+H2O +a.形成硝鎓离子（亲电试剂）硝鎓离子催化剂机理：形成重

10、氮盐41b. 形成N-亚硝胺N=O+RNHH:RNHHN=O+RNHN=O+ H+ N-亚硝胺仲胺只到这一步42c. 形成重氮离子RNHN=O+ H+RNN OH2+H+N RN+ + H2O重氮离子. .RNHN=OH+. .RNN OHH+. .RNN OH43脂肪重氮盐低温分解R-NH2可测定NH2的含量N2 + R+ + Cl-醇、烯、卤烃等混合物05 oC不稳定44芳香重氮盐室温分解0-50CHNO2NH2+ N2OH H2O, 室温N N+Cl-低温时比脂肪重氮盐稳定45杂化7N：1s22s22p2sp等性杂化结构1 21号sp杂化轨道p轨道问：为什么芳香重氮盐比较稳定？46杂化7

11、N：1s22s22p3sp不等性杂化1 22号sp杂化轨道p轨道47重氮基是 线型结构1 2-共轭使重氮盐较稳定48实验实验 芳香伯胺与亚硝酸的反应芳香伯胺与亚硝酸的反应在在试管试管中加入苯胺中加入苯胺加入盐酸至酸性加入盐酸至酸性在在冰水浴中加入亚硝冰水浴中加入亚硝 酸钠生成重氮盐酸钠生成重氮盐将将一部分重氮盐加热一部分重氮盐加热 ，有大量气泡生成，有大量气泡生成在另在另一部分重氮盐中一部分重氮盐中 加入加入-萘酚萘酚出现红色沉淀出现红色沉淀49 与仲胺反应：形成N-亚硝胺R2NH 05 oC05 oCAr-NHRR2NNO Ar-N NO R（黄色）（黄色）50实验 仲胺与亚硝酸的反应试管二

12、乙胺试管N-甲基苯胺分别加入盐酸调至酸性分别加入亚硝酸钠出现黄色加入氢氧化钠后颜色不变51NN亚硝基化合物与癌亚硝基化合物与癌人类癌症约有6090%是受环境影响 而产生，其中90%又与化学物质有关，因 此化学致癌物是环境中主要致癌因子。N 亚硝基化合物是化学致癌物中比较普通和重 要的一种，它经前体物硝酸盐、亚硝酸盐和 胺，并通过食物和水在体内合成。常食新鲜 蔬菜和水果，少食腌熏食品和含有硝酸盐和 亚硝酸盐的肉制品，限制硝酸盐和亚硝盐的 摄入量，对预防肿瘤的发生极为重要。 52自1956年Magcc和Barncss首先发 现二甲基亚硝胺有致癌性以来，人们就 N亚硝基化合物与癌的关系进行了不 断的

13、探索。在已发现的近300种此类化 合物中80%以上有致癌作用，至今未发 现任何一种动物能耐受而不发生癌。动 物实验和流行病学调查提示，N亚硝 基化合物对人类有致癌的危险性，特别 在肝癌、鼻咽癌、食道癌及胃癌的发生 上可能具有重要作用。53与叔胺反应R3N 05 oCArNRR05 oCR3NH+NaOHR3NNaOHC-亚硝基化合物 （桔桔黄色）翠绿色翠绿色溶解重新 游离54苯环发生亲电取代反应桔黄色桔黄色翠绿色翠绿色+ HO-NOH+N=O+ H+OH：H+OH机理 ：55实验 叔胺与亚硝酸的反应试管三乙胺试管N,N-二甲基苯胺分别加入盐酸调至酸性分别加入亚硝酸钠试管出现桔黄色加入氢氧化钠后

14、试管 出现绿色56R-NH2Ar-NH2脂肪仲胺芳香仲胺脂肪叔胺芳香叔胺HNO20 5oCN2 + R-OH生成盐，溶解N-亚硝基胺（黄色，加碱不变色加碱不变色 ）C-亚硝基化合物 (桔黄色，加碱变翠绿色桔黄色，加碱变翠绿色 ）重氮盐, 加热放N2（三）胺的鉴别57白色沉淀白色沉淀NH2Br2水BrBrBrNH2苯胺的鉴别：苯胺的鉴别：58I效应(次要)和p- 共轭(主要)使苯环的 电子云密度增大，苯 环得到活化。I效应（次要）p- 共轭定位活 化强烈致活的邻、对位定位基59HNO20 5oC黄色固体，加，加 碱不变色碱不变色桔桔黄色，加黄色，加 碱变碱变翠绿色翠绿色N2加热后放N2练习：1. 鉴别下列化合物60苯胺乙胺乙酰胺尿素溴水红石蕊 试纸（2）OH- CuSO4（1）加热(+)白色沉淀（-）（-）（-）(+)变蓝（-）（-）(+)紫红色（-）612. 在05 oC与HNO2反应应生成重氮盐盐的是D. （CH3CH2）2NHC.A. CH3CH2NH2B.623.与HNO2反应生成致癌物N-亚硝基胺化 合物的是C.B.A.CH3CH2NH2（CH3CH2）3ND.634. 能与苯磺酰氯反应，所得产物可溶于碱的是 A. 苯胺