1、第第 十十 四四 章章 【本章重点【本章重点】硝基化合物的结构和性质硝基化合物的结构和性质；胺的结构特点、胺的化胺的结构特点、胺的化学性质（碱性、学性质（碱性、不同类型胺亲核取代及其差异）、重不同类型胺亲核取代及其差异）、重氮化合物的结构、性质极其在有机合成上的应用氮化合物的结构、性质极其在有机合成上的应用。【本章要求本章要求】2.熟悉熟悉胺、重氮化合物的命名与化学性质及胺、重氮化合物的命名与化学性质及在有机合在有机合成上的应用成上的应用。3.3.了解卡宾和苯炔的结构、性质。了解卡宾和苯炔的结构、性质。1.熟悉硝基化合物的结构和性质。熟悉硝基化合物的结构和性质。【本章学时】【本章学时】7学时学
2、时 概概 述述 在有机化合物中，除在有机化合物中，除C、H、O三种元素外，三种元素外，N是第是第四种常见元素。四种常见元素。有机含氮化合物的种类很多，它们的结有机含氮化合物的种类很多，它们的结构特征是含有碳氮键构特征是含有碳氮键(CN、C=N、CN)，有的还含有，有的还含有NN、N=N、NN、NO、N=O 及及NH键等。键等。本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合物和偶氮本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合物和偶氮化合物。化合物。它们是制取它们是制取炸药、染料、医药炸药、染料、医药的重要原料。如的重要原料。如机体神经传导物质机体神经传导物质-生源胺、一些维生素、临床上使用的生源胺、一些维生素
3、、临床上使用的苯巴比妥和磺胺类药物等。苯巴比妥和磺胺类药物等。腐胺（丁二胺）腐胺（丁二胺）精氨酸、精氨酸、尸胺（戊二胺）尸胺（戊二胺）赖氨酸赖氨酸瘦肉精：ClClH2N CHCH2NHOHC（）CH33HCl（）盐酸克伦特罗HOHOCHCH2NHCH3OH肾上腺素HOHOCHCH2NH2OH去甲肾上腺素收缩血管收缩血管,升高血压升高血压增强心脏收缩力增强心脏收缩力,心率、心率、传导加快传导加快,心输出量增心输出量增加加,收缩压上升收缩压上升.生源胺生源胺CH2CHNHCH3CH3N 甲基苯异丙胺（冰毒）甲基苯丙胺甲基苯丙胺摇头丸摇头丸1 芳香硝基化合物芳香硝基化合物(nitro compoun
4、ds)分分 类类 分子中含有分子中含有NO2官能团的化合物统称为硝基化合物。官能团的化合物统称为硝基化合物。按烃基不同脂肪族硝基化合物，如：CH3NO2芳香族硝基化合物，如：NO2 硝基化合物的分类，依据其分类角度的不同，有多种分硝基化合物的分类，依据其分类角度的不同，有多种分类方法。类方法。按硝基数目一硝基化合物多硝基化合物，如：NO2NO2O2NCH3(Trinitrotaluene)按硝基所连碳原子类型1硝基化合物，如：2硝基化合物，如：3硝基化合物，如：1-硝基丁烷2-硝基丁烷2-甲基-2-硝基丙烷 硝基化合物可看成是烃分子中的一个或几个氢原子被硝硝基化合物可看成是烃分子中的一个或几个
5、氢原子被硝基取代的结果。基取代的结果。一、结构和命名一、结构和命名 1、结构、结构-NO2：N，sp2杂化杂化RN=OOOORN：或NOONOO+NOO+-与亚硝酸酯互为同分异构与亚硝酸酯互为同分异构R O N=O亚硝酸酯 2、命名、命名 硝基化合物的命名与卤代烃相似，烃为母体，硝基为取代基。硝基化合物的命名与卤代烃相似，烃为母体，硝基为取代基。CH3CH2NO2硝基乙烷nitroethaneCH3CHCH3NO22-硝基丙烷2-nitropropaneNO2H3C对硝基甲苯m-nitrotolueneCH3CCH3NO2CH32-甲基-2-硝基丙烷2-methyl-2-nitropropan
6、eCH3NO2NO2O2N2,4,6-三硝基甲苯2,4,6-trinitrotolueneNO2O2N1,3-二硝基苯1,3-dinitrobenzene二、物理性质二、物理性质(1)b.p：因因NO2是一个强极性基团，因此硝基化合物具有较大的是一个强极性基团，因此硝基化合物具有较大的偶极矩，如：偶极矩，如：CH3NO2 的偶极矩的偶极矩=3.410-30C.m。偶极矩偶极矩，分子间的作用力，分子间的作用力，故其沸点比相应的卤代烃还要高。，故其沸点比相应的卤代烃还要高。(2)溶解性溶解性 硝基化合物的相对密度都大于硝基化合物的相对密度都大于1，不溶于水，即使是低分子，不溶于水，即使是低分子量的
7、一硝基烷在水中的溶解度也很小。硝基化合物不仅溶于有机量的一硝基烷在水中的溶解度也很小。硝基化合物不仅溶于有机溶剂，而且还溶于浓硫酸。溶剂，而且还溶于浓硫酸。(3)多硝基化合物受热易分解而发生爆炸，如：多硝基化合物受热易分解而发生爆炸，如：TNT炸药、炸药、2,4,6-三硝基苯酚三硝基苯酚(俗称：苦味酸俗称：苦味酸)。有毒有毒 但有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气，而被用作香但有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气，而被用作香水、香皂和化妆品的定香剂。如：水、香皂和化妆品的定香剂。如：NO2NO2O2NCH3(CH3)3CCH3COCH3NO2O2NCH3(CH3)3CCH3NO2O2NCH
8、3C(CH3)3OCH3二甲苯麝香葵子麝香酮麝香IR 脂肪族硝基化合物：脂肪族硝基化合物：1560cm-1，1390cm-1（2）芳香族硝基化合物：芳香族硝基化合物：1530cm-1，1345cm-1（2）*-NO2与与Ar共轭使吸收峰向低波数移动共轭使吸收峰向低波数移动 1HNMR -NO2为强吸电子基，使苯环上质子的化学位移向低场移动为强吸电子基，使苯环上质子的化学位移向低场移动三、化学反应三、化学反应NOOCHR-H的性质强吸电子基不饱和双键加氢还原烯醇式互变 缩合反应NO2Ar对Ar的影响（一）脂肪族硝基化合物（一）脂肪族硝基化合物-H的反应（复习）的反应（复习）1.酸性和互变异构酸性
9、和互变异构 具有具有-H的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于水的盐。的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于水的盐。R CH2NO2+NaOHR CHNO2Na+H2OR+H2OCHHN=OOR CHNOHO=硝基式假酸式NaOHR CHNO Na+O=用共振论的观点，可解释为硝基化合物的共轭碱可以被共用共振论的观点，可解释为硝基化合物的共轭碱可以被共振所稳定。振所稳定。RCHN=OORCHNOO=+RCHN=OO+不含不含-H的的 3硝基化合物就不能与碱作用。硝基化合物就不能与碱作用。练习：练习：1、烯醇式的特点是什么、烯醇式的特点是什么？2、硝基苯和、硝基苯和2-硝基硝基-2-甲基甲基-戊烷能
10、否溶于氢氧化钠水戊烷能否溶于氢氧化钠水 溶液中，为什么溶液中，为什么？+2.缩合反应缩合反应 与羟醛缩合、与羟醛缩合、Claisen缩合反应类似，缩合反应类似，活泼的活泼的-H可与羰基化可与羰基化合物作用，这在有机合成中有重要的用途。合物作用，这在有机合成中有重要的用途。C6H5CHO +CH3NO2OHC6H5CH=CHNO2C6H5COOC2H5 +CH3NO2C2H5OC6H5COCH2NO2 +C2H5OH练习：练习：1、羟醛缩合羟醛缩合的特点是什么的特点是什么？2、Claisen缩合反应的特点是什么缩合反应的特点是什么？（二）硝基对苯环邻、对位上取代基反应活性的影响（二）硝基对苯环邻
11、、对位上取代基反应活性的影响 1.增强卤原子的活性增强卤原子的活性(亲核取代亲核取代SN2Ar)硝基是强吸电子基，当其与苯环直接相连时，不仅使芳环上的硝基是强吸电子基，当其与苯环直接相连时，不仅使芳环上的亲电取代反应活性亲电取代反应活性，以致不能进行，以致不能进行(如：如：F-C反应反应)，而且通过，而且通过I、C效应，对其邻、对位的取代基产生显著的影响。效应，对其邻、对位的取代基产生显著的影响。但在但在Cl的邻、对位引入的邻、对位引入NO2时，时，Cl的反应活性的反应活性，且，且易于发生亲核取代反应。易于发生亲核取代反应。ClOH10%NaOH400 32MPaClNO2NaHCO3130溶
12、液ONaNO2OHNO2H 原因是：原因是：CCl键受键受NO2的的I、C效应的影响，使与效应的影响，使与Cl直接相连的碳原子上电子云密度直接相连的碳原子上电子云密度，而有利于亲核试剂的进攻，而有利于亲核试剂的进攻，使其水解反应得以进行。使其水解反应得以进行。N=OOClN=OOCl显然显然,Cl原子的邻、对位上的原子的邻、对位上的NO2数目数目，其亲核取代反应活性，其亲核取代反应活性。ClNO2NO2NaHCO3100溶液ONaNO2NO2OHNO2NO2H反应机理反应机理 机理为机理为芳香亲核取代芳香亲核取代，分为，分为亲核加成亲核加成和和消除消除。Meisenheimer配合物配合物Cl
13、NO2NO2ClOHOHNO2加成慢消除快OH-中间体共振结构式为：中间体共振结构式为：邻、对邻、对位使电位使电荷更分荷更分散；间散；间位无此位无此极限式极限式NClOHOONO2ClOHNClOHOONClOHOONClOHOO最稳定最稳定 2.对甲基的影响对甲基的影响增强甲基的活性增强甲基的活性 CH3CHO+缩 合 当甲基的邻当甲基的邻/对位有对位有NO2存在时，由于受其存在时，由于受其I、C效应效应的影响，甲基上的影响，甲基上H原子的活性原子的活性，从而可与苯甲醛发生缩合反应。，从而可与苯甲醛发生缩合反应。如：如：CHOCNO2NO2O2NHHH+CHNO2NO2O2NHCHOHCHN
14、O2NO2O2NCH=H2O含活泼氢的化合物可以与苯甲醛缩合。含活泼氢的化合物可以与苯甲醛缩合。3.对酚、芳酸的酸性及芳胺碱性的影响对酚、芳酸的酸性及芳胺碱性的影响 当硝基的邻、对位有当硝基的邻、对位有OH、COOH存在时，由于存在时，由于I、C效应的影响，将使酚、芳酸的酸性增强。效应的影响，将使酚、芳酸的酸性增强。当硝基的邻、对位有当硝基的邻、对位有NH2存在时，由于存在时，由于I、C效应的影效应的影响，将使芳胺的碱性减弱。响，将使芳胺的碱性减弱。但硝基对其间位的基团因只存在但硝基对其间位的基团因只存在I效应，故影响较小效应，故影响较小。具体内容见酚、酸、胺的相关内容。具体内容见酚、酸、胺的
15、相关内容。练习：练习：解释下列碱性顺序。解释下列碱性顺序。N(CH3)2NO2O2NNO2NH2NO2O2NNO2（三）还原反应（三）还原反应 硝基很容易被还原。还原一般经历以下过程：硝基很容易被还原。还原一般经历以下过程：NO2NONHOHNH2亚硝基苯N-羟基苯胺(苯基羟胺)其还原产物因其还原产物因反应条件、介质反应条件、介质不同而异。不同而异。1、在、在酸性介质酸性介质(通常为通常为HCl)中，以金属中，以金属Fe、Zn或或SnCl2为还原剂，为还原剂，可将硝基化合物直接还原成相应的胺。可将硝基化合物直接还原成相应的胺。NO2NH2Fe+HCl2、在、在中性介质中性介质中，主要生成苯基羟
16、胺。中，主要生成苯基羟胺。3、在、在碱性介质碱性介质(通常为通常为NaOH)中，发生双分子还原。中，发生双分子还原。NO2NHOH+H2O2+4HZn/NH4ClH2O，60NOONO2NaOH/H2ON N2ZnN NH HNO2NaOH2Zn/EtOHNO2As2O3NaOHN N2OZn/H+NH2氢化偶氮苯的重排：氢化偶氮苯的重排：N NH HH+NH2NH2H2NN NH HNO2O2NH+NO2O2NNH24、选择性还原：、选择性还原：NO2NH2SnCl2+HClCHOCHOSnCl2 +HCl：选择性还原剂，只还原硝基，不还原羰基。：选择性还原剂，只还原硝基，不还原羰基。5、多
17、硝基化合物在钠或铵的硫化物、硫氢化物等还、多硝基化合物在钠或铵的硫化物、硫氢化物等还原剂作用下，可进行原剂作用下，可进行部分还原部分还原，即还原一个硝基。，即还原一个硝基。NO2NH2NO2NO2NaHS,CH3OHOHNO2NO2O2NNa2S,CH3OHOHNH2NO2O2NNH2NO2NO2NH4SHNH2NH2NO2CH3NO2NO2NH4SHCH3NH2NO2还原邻位还原对位缺点：还原邻位或对位缺点：还原邻位或对位无法预测，只能由实验确定无法预测，只能由实验确定6、催化氢化还原催化氢化还原NO2NHCOCH3H2/PtNHCOCH3NH22 胺类（胺类（amines)一、分类和命名一
18、、分类和命名 1.分类分类按胺上烃基数目按胺上烃基数目伯胺伯胺 1仲胺仲胺 2按与氨基相连的按与氨基相连的烃基的类别分烃基的类别分脂肪胺脂肪胺芳香胺芳香胺 分分类类叔胺叔胺 3 根据氮原子上所连烃基的数目不同胺可以分为根据氮原子上所连烃基的数目不同胺可以分为伯胺伯胺(1o胺胺primary amine)、仲胺仲胺(2o胺胺secondary amine)、叔胺叔胺（3o胺胺tertiary amine）。）。NH3 RNH2 R2NH R3N 氨氨 1o胺胺 2o胺胺 3o胺胺注意注意：伯、仲、叔胺和伯、仲、叔醇（或卤代烃）有着不同：伯、仲、叔胺和伯、仲、叔醇（或卤代烃）有着不同的意义。前者是
19、由氮原子所连的意义。前者是由氮原子所连烃基的数目烃基的数目确定；确定；而后者是以而后者是以羟基（或卤原子）所连羟基（或卤原子）所连碳原子的种类碳原子的种类确定。确定。CH3CHCH3 CH3CHCH3OHNH2 仲醇仲醇 伯胺伯胺 另外，还有一类称作季铵的化合物。包括季铵盐另外，还有一类称作季铵的化合物。包括季铵盐（quaternary aminonium salt）和季铵碱和季铵碱（quaternary ammniumhydrate）。）。H3CNC3H7C2H5CH3OHH3CNCH3C2H5CH3ClNH4 Cl+NH4 OH+季 铵 盐季 铵 碱NH2CH3CH2NH2 CH3CH2N
20、HCH3 CH3NHCH2 NHCH3脂肪胺芳香胺 练习：练习：按伯、仲、叔的分类法将胺和醇分类：按伯、仲、叔的分类法将胺和醇分类：CH3CCH3CH3NH2CH3CCH3CH3OH1234NHCH3CH2OH 2.胺的命名胺的命名（1）简单胺以胺作母体，烃基作取代基，称某胺简单胺以胺作母体，烃基作取代基，称某胺普通命名。普通命名。CH3CH2NH2NHCH3CH2NHCH3 乙胺乙胺 二苯胺二苯胺 甲乙胺甲乙胺（ethylamine）（diphenyl amine）（ethylmethylamine）对于对于氨基不在氨基不在-位位的伯胺可采用与醇类似的命名法。的伯胺可采用与醇类似的命名法。C
21、H3CH2CHCH2CH3NH2H2NCH2CH2CH2CH2NH2 3-戊胺戊胺 ,丁二胺丁二胺 （3-pentylamine）(putresine)当氮上同时连有芳基和脂肪烃基时，以当氮上同时连有芳基和脂肪烃基时，以芳胺作母体芳胺作母体，在脂，在脂肪烃基前加肪烃基前加“N”字表示脂肪烃基连在氮原子上字表示脂肪烃基连在氮原子上。NHCH3NCH2CH3CH2CH3 甲基苯胺甲基苯胺 N,N-二乙基苯胺二乙基苯胺(N-methyl aniline)(N-ethyl-N-methyl aniline)（2）比较复杂的胺采用比较复杂的胺采用氨基作取代基，命名为烃氨基作取代基，命名为烃。系统命名系统
22、命名CH3CHCHCH2CH3CH3NH2CH3CHCH2CH3N(CH3)2甲基氨基戊烷甲基氨基戊烷 二甲氨基丁烷二甲氨基丁烷(3-amino-2-methylpentane)(2-dimethylinbuthane)季铵类化合物和胺的离子型化合物可作为铵离子（季铵类化合物和胺的离子型化合物可作为铵离子（NH4+）的）的衍生物来命名，衍生物来命名，“负离子负离子”化化“正离子正离子”，烷基依基团顺序写在，烷基依基团顺序写在铵字的前面。铵字的前面。H3CNCH3CH3CH3ClH3CNC2H5CH3CH3OH 四氯化甲铵四氯化甲铵 氢氧化三甲基乙基铵氢氧化三甲基乙基铵(tetramethyla
23、mmonium chloride)(ethyltrimethylammonium hydroxide)ClNH3NH2 HCl另外，胺（另外，胺（1、2、3）的盐因表现形式不同还可以如此命）的盐因表现形式不同还可以如此命名。名。氯化苯铵氯化苯铵(anilinium chloride)盐酸苯胺或苯胺盐酸盐盐酸苯胺或苯胺盐酸盐(aniline hydrochloride)注意：注意：“氨氨”用于表示取代基，用于表示取代基，“胺胺”表示氨的烃基衍生物，表示氨的烃基衍生物，“铵铵”用于季铵类化合物和胺的离子型化合物，用于季铵类化合物和胺的离子型化合物，二、胺的结构二、胺的结构（1）氨和胺中的氨和胺中的
24、N是是不等性不等性的的 sp3杂化，未共用电子杂化，未共用电子对占据一个对占据一个sp3杂化轨道。杂化轨道。NNNHHHHHCH3CH3CH3H3Csp3sp3sp3107o112.9o108o110pm147pm105.9o（2）随着随着N上连接基团的不同，键角、键长大小均会有上连接基团的不同，键角、键长大小均会有改变。改变。（3）当氮原子上所连的当氮原子上所连的3个原子和基团个原子和基团不同不同时，氮原子时，氮原子是是手性中心手性中心，应有一对对映体，但容易，应有一对对映体，但容易相互转换相互转换。（4）但当但当有因素能阻断转换有因素能阻断转换时，可拆分出时，可拆分出对映体对映体。NC2H
25、5CH3HNC2H5CH3HNCH3C2H5Hsp2NC2H5CH3C6H5CH2=CHCH2NC2H5CH3C6H5CH2=CHCH2+季铵化合物季铵化合物NNCH3CH3CH2H2CCH2H2CCH3CH3NNCH2H2C桥环化合物桥环化合物NHH芳香胺：以苯胺为例芳香胺：以苯胺为例NHH114o 三、胺的物理性质三、胺的物理性质 1、物态、物态 甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺为气体，其它胺为液体或固甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺为气体，其它胺为液体或固体。许多胺类有难闻的气味，如三甲胺有鱼腥味、体。许多胺类有难闻的气味，如三甲胺有鱼腥味、1,4-丁二胺俗丁二胺俗称称腐肉胺腐肉胺、1,5-戊二胺俗
26、称戊二胺俗称尸胺尸胺。2、溶解性、溶解性 3、沸点、沸点(b.p)与醇相似，伯胺、仲胺可以形成分子间氢键，其沸点高于相与醇相似，伯胺、仲胺可以形成分子间氢键，其沸点高于相对分子质量相近的非极性化合物对分子质量相近的非极性化合物(如烷烃如烷烃)，而低于相应的醇或羧酸，而低于相应的醇或羧酸.叔胺不能形成分子间氢键，其沸点低于相对分子质量相近的叔胺不能形成分子间氢键，其沸点低于相对分子质量相近的伯胺和仲胺，而与相对分子质量相近的烷烃差不多伯胺和仲胺，而与相对分子质量相近的烷烃差不多。低级胺可以溶于水，但随着碳数增多而逐渐降低低级胺可以溶于水，但随着碳数增多而逐渐降低。波谱性质波谱性质 IR谱：谱：N
27、H35003270cm-1伯胺：双峰(强度由中到弱)仲胺：单峰脂肪仲胺：强度较弱芳仲胺：较强，峰形尖锐CH脂肪胺：1100 cm-1芳胺：13501250cm-1伸缩振动均处于指纹区弯曲振动：15801650 cm-1摇摆振动：666909 cm-1 NMR谱：谱：-C-C上的质子上的质子2.22.81.11.7N上的质子:=0.65.0(因氢键程度不同而异)。四、胺的化学反应四、胺的化学反应碱 性亲核性对烃基的影响RNH2NH2（一）碱性与铵盐的生成（一）碱性与铵盐的生成NH3+H2O NH4 +OHRN+HRNHN上的电子云密度上的电子云密度，接受质子的能力，接受质子的能力，碱性，碱性。胺
28、的碱性强弱胺的碱性强弱：脂肪胺：脂肪胺氨氨芳香胺。芳香胺。1.1.脂肪胺脂肪胺在气相或非水溶液中在气相或非水溶液中3胺胺2胺胺1胺胺(电子效应的影响电子效应的影响)(CH3)2NH CH3NH (CH3)3Npkb:3.273.384.21在水溶液中在水溶液中2胺胺1胺胺 3胺胺电子效应电子效应、空间效应空间效应和和溶剂化效应溶剂化效应共同影响的结果共同影响的结果（1）电子效应的影响）电子效应的影响 脂肪胺烃基的脂肪胺烃基的+I 效应效应，使，使N 上的电子云密度增高。上的电子云密度增高。且且N 上烃基越多，上烃基越多，N 上电子云密度越高。上电子云密度越高。单就电子效应对胺的碱性影响，在气态
29、条件下，单就电子效应对胺的碱性影响，在气态条件下，其碱性强弱顺序为：其碱性强弱顺序为：3胺胺2胺胺1胺胺（2）空间效应的影响）空间效应的影响 N 原子上连接的基团越大越多，使原子上连接的基团越大越多，使N 原子上的孤对电原子上的孤对电子与子与H+结合越难（空间阻碍增大），碱性越弱。结合越难（空间阻碍增大），碱性越弱。单就空间效应对胺的碱性影响来说，在水溶液中，单就空间效应对胺的碱性影响来说，在水溶液中，其碱性强弱的顺序为：其碱性强弱的顺序为：1胺胺2胺胺3胺胺（）水的溶剂化效应（）水的溶剂化效应RNHHHOH2OH2OH2NRRHOH2HOH2NRRRHOH2共轭酸稳定性好，酸性弱，碱性强。单
30、一溶剂化作用对胺碱性影响使碱性强弱顺序为：单一溶剂化作用对胺碱性影响使碱性强弱顺序为：1胺胺2胺胺3胺胺2.2.芳胺芳胺NH3:NH2:NH2:NH:N:pkb9.3013.80近乎中性 电子电子 效应：效应：1胺胺2胺胺3胺胺空间空间 效效 应：应：1胺胺2胺胺3胺胺 溶剂化效应：溶剂化效应：1胺胺2胺胺3胺胺总结果：总结果：1胺胺2胺胺3胺胺3.3.季铵类化合物季铵类化合物 季铵类化合物季铵类化合物 中的中的N上已连有四个烃基并带正电荷，再上已连有四个烃基并带正电荷，再也不能接受质子，碱性由其所结合的负离子来决定。因此也不能接受质子，碱性由其所结合的负离子来决定。因此季季铵碱的碱性为强碱铵
31、碱的碱性为强碱。季铵碱季铵碱 2胺胺1胺胺、3胺胺NH3 1 胺胺 2胺胺3胺胺 脂肪胺脂肪胺 芳香胺芳香胺NH2pkb9.30OHNH2CH3NH2NH2ClNH2NO2NH2NO2NO28.508.9010.0213.013.82 练习：练习：解释下列化合物的碱性顺序解释下列化合物的碱性顺序 取代芳胺碱性分析：取代芳胺碱性分析：吸电子基减弱碱性，斥电子基增强碱性吸电子基减弱碱性，斥电子基增强碱性。如硝基苯胺、甲基苯胺如硝基苯胺、甲基苯胺4.成盐成盐 即使是碱性较弱的芳胺也可与强酸作用成盐，由于铵盐是弱碱即使是碱性较弱的芳胺也可与强酸作用成盐，由于铵盐是弱碱生成的盐，因此它遇到强碱就会游离出
32、来。生成的盐，因此它遇到强碱就会游离出来。RNH2 +HClRNH3Cl+NH2+HClNH3Cl+RNH3Cl+NaOHRNH2 H2O+NaCl +OCH2CH2N(C2H5)2+HClHClH2NCOOCH2CH2N(C2H5)2 H2NCOCH3(CH2)10CH3CH3(CH2)9NH2十二胺癸 胺HCl有机层：CH3(CH2)10CH3水 层：CH3(CH2)9NH3Cl+NaOHCH3(CH2)9NH2 应用应用（1）分离胺类与非碱性物质。分离胺类与非碱性物质。（2）在制药过程中，常利用碱性将难溶于水的胺类药）在制药过程中，常利用碱性将难溶于水的胺类药物制成盐，以增加其水溶性。例
33、如，局部麻醉药盐酸普鲁物制成盐，以增加其水溶性。例如，局部麻醉药盐酸普鲁卡因（卡因（Procaine hydrochloride）。）。（二）烃基化反应（二）烃基化反应 胺是一种亲核试剂，可以与卤代烷或活泼芳卤发生亲核胺是一种亲核试剂，可以与卤代烷或活泼芳卤发生亲核取代反应（取代反应（SN2），在胺的），在胺的N原子上引入烃基，故称烃基化反应原子上引入烃基，故称烃基化反应。RNH2+RX：NH2XRR+NaOHNHRR以1RX为佳SN2RXNaOHR3NNH2CH2Cl+NaHCO390NH CH2R4NX-RX +NH3RNH2R2NHR3NOH-OH-OH-RXRXRX+1RX 2RX,3
34、RX 以消除为主。以消除为主。RX卤代烃的反应活性为：卤代烃的反应活性为：RIRBrRCl（三）酰化和磺酰化反应（三）酰化和磺酰化反应 （1 1）酰化）酰化 脂肪族或芳香族脂肪族或芳香族1 1胺和胺和2 2胺可与酰化试剂酰卤、酸胺可与酰化试剂酰卤、酸酐或酯发生亲核取代生成酰胺。酐或酯发生亲核取代生成酰胺。叔胺叔胺N上没有上没有H原子，故不发生酰化反应。原子，故不发生酰化反应。3o胺胺 +磺酰氯磺酰氯 （2）磺酰化）磺酰化-兴斯堡反应（兴斯堡反应（Hinsberg）反应现象分析：反应现象分析：1o胺胺 +磺酰氯磺酰氯沉淀溶解沉淀溶解沉淀沉淀NaOHH+2o胺胺 +磺酰氯磺酰氯沉淀（既不溶于酸，又
35、不溶于碱）沉淀（既不溶于酸，又不溶于碱）3胺油状物胺油状物 +TsO-的水溶液的水溶液 +NaCl 油状物消失油状物消失H+-OH(CH3CO)2OCH3COO-HONH2NaOHHONHCOCH3 NaOH CH3SO2Cl CH3SO2NHR CH3SO2NR Na+RNH2 +NaOH-H2ONaOHH+R2NH +CH3SO2ClNaOH-H2OR3N+CH3SO2ClNaOH-H2OR3N+R3NH+H+-OH CH3SO2O-Na+磺酰胺的水解速磺酰胺的水解速率比酰胺慢得多。率比酰胺慢得多。兴斯堡反应的反应式兴斯堡反应的反应式CH3SO2NR2应应 用用1.1.用于胺类的鉴定、用于
36、胺类的鉴定、分离。分离。2.2.用于保护氨基用于保护氨基NH2+HNO3H2SO4NH2NO2CH3COOH/ZnCH3CONHHNO3H2SO4NHCOCH3NO2H3O+（四）与亚硝酸反应（四）与亚硝酸反应1 1伯胺伯胺 芳香族伯胺在低温下与亚硝酸反应生成芳香重氮盐芳香族伯胺在低温下与亚硝酸反应生成芳香重氮盐（diazonium salt）,称称重氮化反应重氮化反应。当将重氮盐加热至室温。当将重氮盐加热至室温分解则放出氮气。分解则放出氮气。氯氯化化重重氮氮苯苯H2OOH+N2NH2NNClNaNO2+HCl05 脂肪族伯胺与亚硝酸反应得脂肪族重氮盐，极不稳定，低脂肪族伯胺与亚硝酸反应得脂肪
37、族重氮盐，极不稳定，低温下也很快分解，生成正碳离子，同时放出氮气。温下也很快分解，生成正碳离子，同时放出氮气。CH3CH2CH2CH2NH2N2 +产物混合物RNH2N2 +产物混合物NaNO2+HClNaNO2+HClCH3CH2CH2CH2NH2NaNO2/HCl05CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2ClCH3CH2CHCH3OHCH3CH2CHCH3ClCH3CH=CHCH3CH3CH2CH=CH225%取代产物取代产物重排后取代重排后取代重排后消除消除产物5.2%13.2%3%cis3.6%7%trans25.9%脂肪伯胺与亚硝酸脂肪伯胺与亚硝酸 ：环状：环状-氨基醇
38、氨基醇的的扩环反应扩环反应制环酮制环酮CH2NH2OHCH2N2OHCH2OHOHOHNO2扩环应用应用：测定氨基的量（根据：测定氨基的量（根据N2的量）的量）鉴别脂肪族、芳香族伯胺鉴别脂肪族、芳香族伯胺+2 2仲胺仲胺产物：产物：N-亚硝基胺（亚硝基胺（N-nitrosoamine）。R1NH+HOR2NOR1NR2NOC2H5NH+CH3HONOC2H5NCH3NONHCH3+HO NONCH3NO N-亚硝基胺大多是中性、不溶于水的亚硝基胺大多是中性、不溶于水的黄色油状物或固体黄色油状物或固体，与稀酸共热时则分解成原来的胺。与稀酸共热时则分解成原来的胺。常利用此反应常利用此反应分离或精制
39、仲胺。分离或精制仲胺。亚硝基化合物的毒性很强，大多数具有致癌作用，其致癌亚硝基化合物的毒性很强，大多数具有致癌作用，其致癌范围很广，特别是肝癌，其致癌能力主要取决于化合物本身的范围很广，特别是肝癌，其致癌能力主要取决于化合物本身的结构而与物种无关。虽然结构而与物种无关。虽然N-亚硝基化合物在自然界含量较少，亚硝基化合物在自然界含量较少，但能形成亚硝胺的仲胺和亚硝酸盐分布很广。烟草、鱼制品以但能形成亚硝胺的仲胺和亚硝酸盐分布很广。烟草、鱼制品以及作为发色剂和防腐剂的亚硝酸盐易与食品中的胺作用生成亚及作为发色剂和防腐剂的亚硝酸盐易与食品中的胺作用生成亚硝胺。更为重要的是亚硝胺可在人体内合成，特别是
40、在胃、口硝胺。更为重要的是亚硝胺可在人体内合成，特别是在胃、口腔和膀胱中为甚。腔和膀胱中为甚。亚硝胺在紫外线的照射下能发生不可逆的亚硝胺在紫外线的照射下能发生不可逆的光解反应光解反应，维生，维生素素C能还原亚硝酸盐，可以阻止亚硝胺的体内合成。所以，良能还原亚硝酸盐，可以阻止亚硝胺的体内合成。所以，良好的生存环境和多食新鲜的蔬菜和水果对预防癌症具有重大意好的生存环境和多食新鲜的蔬菜和水果对预防癌症具有重大意义。义。3 3叔胺叔胺 脂肪叔胺与亚硝酸生成不稳定的亚硝酸盐。亚硝酸盐溶于脂肪叔胺与亚硝酸生成不稳定的亚硝酸盐。亚硝酸盐溶于水，无反应现象。水，无反应现象。R3N +HNO2 R3NH NO2
41、 芳香叔胺与亚硝酸反应，极易发生芳环上的芳香叔胺与亚硝酸反应，极易发生芳环上的亲电取代亲电取代反应，反应，生成生成C-亚硝基化合物。亚硝基化合物。-NO主要进入氨基的对位，若对位被占主要进入氨基的对位，若对位被占据则进入邻位。据则进入邻位。NaNO2+HClN(CH3)2ONN(CH3)2H3CNaNO2+HClN(CH3)2H3CNON(CH3)2 上述上述C-亚硝基化合物是在强酸条件下进行的的反应，产物是亚硝基化合物是在强酸条件下进行的的反应，产物是桔黄色桔黄色。加碱中和显。加碱中和显翠绿色翠绿色。ONHONHOHN(CH3)2N(CH3)2翠绿色桔黄色应用：应用：区别脂肪族伯仲叔胺；芳香
42、族伯仲叔胺区别脂肪族伯仲叔胺；芳香族伯仲叔胺练习：练习：用简单化学方法鉴别下列化合物用简单化学方法鉴别下列化合物1苯胺苯胺 2环己胺环己胺 3N-甲基苯胺甲基苯胺 小结：脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应小结：脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应3o胺胺分类分类1o胺胺2o胺胺脂肪胺与亚硝酸的反应脂肪胺与亚硝酸的反应芳香胺与亚硝酸的反应芳香胺与亚硝酸的反应RNH2NaNO2,HClR-N NCl-N2R+醇、烯、卤代烃等的混合物醇、烯、卤代烃等的混合物ArNH2NaNO2,HCl0-5oC0-5oCAr-N NCl-+发生取代反应制备发生取代反应制备ArX,ArCN,ArOH,ArSH,ArH,Ar-ArR
43、2NHNaNO2,HClR2N-N=OSnCl2,HClR2NH与脂肪胺类似与脂肪胺类似N-亚硝基二级胺亚硝基二级胺黄色油状黄色油状物或固体物或固体R3N+HNO2R3NH+NO2-OH-N(CH3)2 +HNO2N(CH3)2ON1o胺放出气体。胺放出气体。2o胺出现黄色油状物。胺出现黄色油状物。3o胺发生成盐反应，无特殊现象。胺发生成盐反应，无特殊现象。1o胺放出气体。胺放出气体。2o胺出现黄色油状胺出现黄色油状物。物。3o胺出现绿色或桔黄色晶体。胺出现绿色或桔黄色晶体。（五）芳环上的取代（五）芳环上的取代NH2Br2/H2ONH2BrBrBr+3 HBr白 色 苯胺与溴水反应立即生成苯胺
44、与溴水反应立即生成2，4，6-三溴苯胺三溴苯胺,该反应能定量完该反应能定量完成，可用于定性和定量分析。成，可用于定性和定量分析。制备单卤代苯胺方法：制备单卤代苯胺方法：1 1卤代反应卤代反应练习：练习：完成下列反应完成下列反应NH2NH2Br2 2硝化反应硝化反应 芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化，必须先把氨基保护起来（乙酰化芳伯胺直接硝化易被硝酸氧化，必须先把氨基保护起来（乙酰化或成盐），然后再进行硝化。或成盐），然后再进行硝化。NH2(CH3CO)2ONHCOCH3HNO3HNO3NHCOCH3NHCOCH3NO2NO2OH /H2OOH /H2ONH2NH2NO2NO2在乙酸中在乙酸酐中（主要
45、产物）（主要产物）NH2NH3HSO4NH3HSO4NH2H2SO42NaOHNO2NO2HNO3H2O硫硫3 3磺化反应磺化反应 苯胺与浓硫酸作用成盐后在苯胺与浓硫酸作用成盐后在180加热脱水，生成不稳定的苯加热脱水，生成不稳定的苯胺磺酸，很快重排成对氨基苯磺酸。胺磺酸，很快重排成对氨基苯磺酸。对氨基苯磺酸兼有酸、碱两种官能团，以内盐的形式存对氨基苯磺酸兼有酸、碱两种官能团，以内盐的形式存在，熔点高。水溶性小。在，熔点高。水溶性小。NH2NHSO3HNH3HSO4NH2H2SO4H2O180SO3HNH3SO2O 对氨基苯磺酸是最简单的磺胺类药物，也是其它磺胺类对氨基苯磺酸是最简单的磺胺类药
46、物，也是其它磺胺类药物的母体。其合成路线为：药物的母体。其合成路线为：NHCCH3SO2ClONHCCH3OCl-SO2OHNH3NHCCH3SO2NH2O-H2ONH2SO2NH2H+在氨解时以其它胺类代替在氨解时以其它胺类代替NH3就可得到各就可得到各类磺胺类药物，如类磺胺类药物，如SMZ。氯磺化氯磺化H2NSO2NHONCH34、Friedel-Crafts反应反应NHCCH3OC6H5COClAlCl3NHCCH3OOC6H5NaOH/H2OOC6H5 NH2叔胺可直接叔胺可直接F-C反应反应C6H5COClAlCl3OC6H5 N(CH3)2 N(CH3)2（六）其它反应（六）其它反
47、应与醛酮反应与醛酮反应2 2、仲胺与有、仲胺与有-氢的醛酮加成，再脱水得烯胺氢的醛酮加成，再脱水得烯胺烯胺烯胺 羰基化合物羰基化合物+仲胺仲胺水解水解1、伯胺与醛酮生成西佛碱（、伯胺与醛酮生成西佛碱（Schiff base）NH2CHONHCHOHNC水解又可得原来的胺和醛，所以可以用来保护氨基和醛基。水解又可得原来的胺和醛，所以可以用来保护氨基和醛基。-H2OCHCO+HNCCN-H2O五、胺的制备五、胺的制备1、氨或胺的烃基化、氨或胺的烃基化ROH+TsClROTsNH3RNH2+TsO-SN2ArNH2RXArNHR+2、硝基的还原、硝基的还原RNO2 RNH2还原剂还原剂还原剂还原剂：
48、酸性酸性：Fe+HClFe+HCl，Zn+HClZn+HCl，Sn+HClSn+HCl，SnClSnCl2 2+HCl+HCl碱性：碱性：NaNa2 2S S，NaHSNaHS，(NH(NH4 4)2 2S,NHS,NH4 4HSHS，LiAlHLiAlH4 4中性：中性：（催化加氢法）（催化加氢法）Ni，Pt，Pd注：注：NaHS可使二硝基化合物中的一个硝基可使二硝基化合物中的一个硝基3、酰胺、肟、腈和叠氮化合物的还原酰胺、肟、腈和叠氮化合物的还原 还原剂还原剂 还原剂还原剂:LiAlH4,B2H6,催化氢化催化氢化(肟还可用肟还可用Na+C2H5OH)腈、肟和腈、肟和叠氮化合物叠氮化合物的
49、还原得一级胺的还原得一级胺,酰胺的还原可得一级、酰胺的还原可得一级、二级、三级胺。二级、三级胺。4、还原氨化还原氨化胺胺化化还还原原+还原还原RCHORCHO还原还原（RCH2）3N 用甲酸铵在高温下与醛、酮反应可得伯胺，称为用甲酸铵在高温下与醛、酮反应可得伯胺，称为刘卡特刘卡特(Leuckart)反应。反应。COCH3CHCH3NH2HCOONH417566%5、酰胺的、酰胺的Hoffmann重排重排 RCONH2 RNH2NaOH，Br2注：只用于有伯氨基的酰胺注：只用于有伯氨基的酰胺6、加布瑞尔（、加布瑞尔（Gabriel）合成法）合成法NCCTHFKOORXDMF+-+或NRCCOOR
50、NH2水解或肼解适用于：适用于：1、2卤代烷；卤代烷；SN2机理。机理。7、曼尼希（、曼尼希（Mannich）反应）反应OCH2NCH3CH3HCl+HCHO +(CH3)2NH HClO 在有在有-H的酮的的酮的-位引入一个氨甲基。反应可在水、醇中位引入一个氨甲基。反应可在水、醇中进行，可用三聚或多聚甲醛或甲醛水溶液。产物以盐的形式存进行，可用三聚或多聚甲醛或甲醛水溶液。产物以盐的形式存在。在。3 3 季铵盐和季铵碱季铵盐和季铵碱 一、季铵盐季铵盐叔胺与卤代烃反应即得到季铵盐。叔胺与卤代烃反应即得到季铵盐。卤代烃与胺的活性为：卤代烃与胺的活性为：RIRBrRClRF。CH3NCH2CH3CH
