1 Amines2 Diazo and Azo compounds3 AlkaloidsChap.12 Chap.12 胺和生物碱胺和生物碱 Amines and Alkaloids1 1 Amines1 Amines 一、Classification & NomenclatureClassificationClassification2*伯、仲和叔胺与伯、仲和叔醇伯、仲和叔胺与伯、仲和叔醇 叔丁醇叔丁醇 叔丁胺叔丁胺 (3 (3醇醇) (1) (1胺胺) )3胆 碱乙酰胆碱5NomenclatureNomenclature简单的胺: 胺为母体CHCH3 3-NH-NH2 2NH2-CH2-CH2-NH2NH2-CH2-CH2-NH26芳香胺N上有脂肪烃基的, 烃基前标”N”N-甲基-N-乙基苯胺 N，N-二甲基苯胺7复杂的胺: 氨基作取代基2-2-甲基甲基-4-4-氨基戊烷氨基戊烷 1- 1-二乙氨基丁烷二乙氨基丁烷 或或N,N-二乙基丁胺8季铵盐/季铵碱: 同无机化合物氨/胺/铵? 表示基团表示基团 表示氨的衍生物表示氨的衍生物 表示季铵类化合物或胺的盐表示季铵类化合物或胺的盐溴化三甲基十六烷基溴化三甲基十六烷基铵铵 氢氧化四甲铵氢氧化四甲铵 9二、二、The structure of amineThe structure of amine甲胺的分子结构甲胺的分子结构10H-N-HH-N-H平面平面苯环平面苯环平面11对映异构对映异构对映异构的翻转对映异构的翻转12结论结论 孤对电子并不是基团孤对电子并不是基团, , 对映体通过平面型对映体通过平面型过渡态能很快相互转变过渡态能很快相互转变. . 如如N N原子平面型过渡态受阻不能形成原子平面型过渡态受阻不能形成, , 或或N N上连有上连有4 4个不同的基团个不同的基团, , 对映体可分离对映体可分离. .13四、四、Chemical properties磺酰化反应14(一) 碱性氮原子孤对电子接受电子的能力氮原子孤对电子接受电子的能力. .电子云密度越大电子云密度越大, , 接受质子的能力越强接受质子的能力越强, , 碱性越强碱性越强15影响因素电子效应电子效应: : 诱导效应诱导效应/ /共轭效应共轭效应空间位阻空间位阻溶剂化效应溶剂化效应各类胺的碱性比较: (why?)脂肪胺氨芳香胺16pKb 3.27 3.38 4.21 4.76 9.40各种胺的碱性?季铵碱 仲胺 伯胺 叔胺 氨 芳香伯胺 芳香仲胺 芳香叔胺 酰胺17弱碱性 与强酸反应形成铵盐, 遇强碱又析出 用途: 分离与提纯胺如局麻药普鲁卡因制成盐酸普鲁卡因1819(二) 烃基化反应 亲核试剂, SN2亲核历程伯胺仲胺叔胺季铵盐R为甲基时: 彻底甲基化反应20(三) 酰化反应(羧酸衍生物的氨解)酰化剂：酰氯/酸酐亲核取代: 酰基取代胺氮上的H成酰胺 叔胺N上无氢, 不能发生此反应21合成中的应用: 避免苯胺被氧化避免苯胺被氧化 先保护先保护, , 再合成再合成, , 最后水解最后水解22(四) 磺酰化反应磺酰化剂：苯磺酰氯or对-甲苯磺酰氯亲核取代: 磺酰基取代胺氮上的H成磺酰胺叔胺N上无氢, 不能发生此反应(亲核取代)产物: 磺酰胺, 分子中N上H具弱酸性, 可与碱成盐 23应用应用: 此反应用于鉴别伯/仲/叔胺三类胺, 也称Hinsberg(兴斯堡)试验法现象现象: : 叔胺在叔胺在NaOHNaOH溶液中呈油状物与碱液分层溶液中呈油状物与碱液分层现象现象: : 磺酰化产物不溶磺酰化产物不溶, , 在在NaOHNaOH溶液中呈固体析出溶液中呈固体析出24(五) 与亚硝酸反应1 1、伯胺、伯胺 重氮化反应重氮化反应: : 芳香伯胺与亚硝酸的反应芳香伯胺与亚硝酸的反应. . 芳香重氮盐只在水溶液和低温下稳定芳香重氮盐只在水溶液和低温下稳定 氯化重氮苯氯化重氮苯( (重氮苯盐酸盐重氮苯盐酸盐) )25用途用途: : 仅氨基的定量测定仅氨基的定量测定低温低温262 2、仲胺、仲胺:N:N上亚硝化上亚硝化 现象现象: : 生成黄色油状物或固体生成黄色油状物或固体, , 不溶于水不溶于水, , 致癌物致癌物3273 3、叔胺、叔胺 叔胺叔胺N N上无上无H,H,不能重氮化或亚硝化不能重氮化或亚硝化脂肪叔胺脂肪叔胺: : 碱性碱性芳香叔胺芳香叔胺: : 苯环被活化苯环被活化, ,对对( (邻邻) )位发生亲电取代位发生亲电取代(NaNO2 + HCl)28用途用途: :鉴别伯仲叔三种胺鉴别伯仲叔三种胺( (脂肪胺或芳香胺脂肪胺或芳香胺) )实例实例: :29( (六六) )芳香胺的亲电取代芳香胺的亲电取代白色沉淀白色沉淀用途用途: : 鉴别和定量分析苯胺鉴别和定量分析苯胺30偶氮甲烷偶氮苯氯化重氮苯重氮甲烷2 重氮盐和偶氮化合物31一、重氮盐的制备与结构硫酸氢重氮苯制备: 重氮化反应结构:问题: 1 存在环境; 2 不同重氮盐的稳定性32二、重氮化合物的化学性质结构分析重氮基依与苯环的p-共轭而存在,极易被取代放出N2重氮基被取代 (放氮反应)重氮基依此形式进攻芳环发生亲电取代反应,形成偶氮键偶氮反应(留氮反应)33(一)重氮基被取代(放氮反应)盐酸重氮盐盐酸重氮盐? ?强酸条件强酸条件? ?重氮盐在合成中的应用甲苯合成3,5-二溴甲苯?由苯合成间溴苯酚?35苯合成1, 3, 5-三溴苯?36由甲苯合成间溴甲苯?37(二)偶联反应(留氮反应)反应条件: 偶联反应介质的酸碱性.pH5,芳胺成盐,芳环的电子云密度降低; pH10,重氮盐成重氮酸或重氮酸盐,重氮正离子丧失偶联能力.反应机理:芳环的亲电取代,重氮正离子亲电能力弱.定义: 重氮盐与经羟基或氨基活化羟基或氨基活化的芳环化合物反应, 生成偶氮化合物的反应.38弱碱液中弱碱液中, ,氧负离子的活化能力更强氧负离子的活化能力更强弱酸至中性弱酸至中性, ,芳胺的偶联反应最好芳胺的偶联反应最好对位被占据后对位被占据后?39重氮盐偶联反应的特点: 偶联对象: 重氮正离子为较弱的亲电试剂, 芳环需要羟基或氨基通过p-共轭活化后才能反应.偶联条件: 重氮盐与酚类(胺)的偶合反应，一般需在弱碱(酸)性溶液中进行的. 偶联位置:羟基或氨基是邻对位定位基, 偶联只发生在芳环的邻对位上 (先对后邻位?).40甲基橙(指示剂)偶氮化合物: N=N双键存在顺反异构偶氮基 -N=N-是一种发色基团, 偶氮化合物都有颜色, 多作偶氮染料.41 生物碱(alkaloid)是一类存在于生物体内具有显著生理活性的含氮有机化合物.一、概念3 生物碱(Alkaloids)多含氮杂环常以乳酸、酒石酸、苹果酸的盐的形式存在.主要存在于植物中，也叫植物碱多具特殊的生理活性.基本基本特征特征42生物碱的生物碱的分类分类 最常见的是根据它所含的杂环来分类.生物碱的生物碱的命名 生物碱多根据它所来源的植物而命名或音译.生物碱的临床应用生物碱的临床应用 表12-2.43 性状-无色结晶形固体, 味苦; 或挥发性液体. 碱性-大多数具有氨基或氮杂环. 旋光性-有强生理活性的生物碱多为左旋体. 溶解性-游离生物碱一般不溶或难溶于水，溶于有机溶剂；在稀酸水溶液中溶解而生成盐.二、生物碱的通性44 典型反应 沉淀反应: 与一些试剂作用产生沉淀. 生物碱沉淀剂: 碘-碘化钾(碘试液)、碘化铋钾(BiI3KI)、碘化汞钾(HgI22KI)、苦味酸、鞣酸等 颜色反应: 与一些试剂作用产生不同的颜色. 沉淀反应和颜色反应用于检验生物碱，但反应易受杂质的影响. 生物碱的提取与精制:45三、吗啡、可待因和海洛因吗啡: 阿片(鸦片)中最多的有效成分,镇痛/镇咳, 易成瘾.海洛因: 二乙酰吗啡,不存在于自然界, 成瘾性为吗啡的35倍, 危害极大.46。