含氮有機化合物

含氮有機化合物第1頁/共63頁一、引言胺是最重要的含氮有機化合物，廣泛存在于生物界在電影的偵探片中，常常出現(xiàn)這樣的鏡頭：人們聞到很濃的臭味，然后跟著臭味尋找過去，發(fā)現(xiàn)了腐尸……

原因：精氨酸脫羧生成丁二胺H2N(CH2)4NH2，俗稱腐胺

賴氨酸脫羧生成戊二胺H2N(CH2)5NH2，俗稱尸胺

第2頁/共63頁第3頁/共63頁第4頁/共63頁第5頁/共63頁第6頁/共63頁第7頁/共63頁二、胺的定義胺——氨分子中的氫原子被烴基取代后的衍生物。HNH

H氨胺第8頁/共63頁三、胺的分類1、根據(jù)氮原子上所連的烴基種類不同分為：

脂肪胺

通式：R—NH2

芳香胺

通式：Ar—NH2

甲胺CH3NH2

芳香胺

苯胺脂肪胺

芐胺

N-甲基苯胺第9頁/共63頁

2、根據(jù)氮原子上所連烴基的數(shù)目分為：

通式

官能團

官能團名稱

伯胺

R—NH2

-NH2

氨基

仲胺

R—NH—R′

＞NH

亞氨基

叔胺

次氨基

伯胺第10頁/共63頁第11頁/共63頁

伯、仲、叔醇是怎樣定義的？想一想按羥基所連碳原子的類型分仲醇

()叔醇

()伯醇

(

RCH2OH

)第12頁/共63頁例如：注意比較

而伯、仲、叔胺是依據(jù)氮原子上所連烴基數(shù)目，而不是烴基本身的結(jié)構(gòu)。叔醇伯胺◆醇的分類依據(jù)羥基所連碳原子的類型。

◆胺的分類依據(jù)氮原子上烴基的數(shù)目。第13頁/共63頁你能準確、迅速地判斷下列哪些胺為伯胺？哪些為仲胺？哪些為叔胺嗎？練習(CH3)3NCH3NHCH2CH3（1）（2）（4）（3）（5）第14頁/共63頁四、胺的命名1、簡單的胺的命名（采用習慣命名法）

（1)伯胺的命名，寫出與氮原子相連的烴基的名字，然后加上“胺”字，通常情況下，“基”字省略，稱為“某胺”。

甲胺

乙胺

苯胺烴基的名稱第15頁/共63頁

（2)仲胺和叔胺命名

A、當時，先寫出烴基名稱，用中文數(shù)字“二、三”表示相同的烴基數(shù)目，稱為“”。例：二苯胺CH3NHCH3(CH3)3N二甲胺烴基的名稱烴基數(shù)目三甲胺三苯胺烴基相同幾某胺第16頁/共63頁B、當時，且為脂肪胺時，則先寫簡單的烴基，再寫出復(fù)雜的烴基，最后加上“胺”字，稱為“”。（2）仲胺和叔胺命名復(fù)雜烴基名稱簡單烴基名稱烴基不同某某胺第17頁/共63頁C、芳脂胺——芳香胺的氮原子上連有脂肪烴基時：

以芳香胺為母體命名，在脂肪烴基名稱前面加字母“N”，表示脂肪烴基連在氮原子上。例如：第18頁/共63頁2、復(fù)雜的胺的命名（采用系統(tǒng)命名法）

復(fù)雜的胺的命名是以烴為母體，氨基作為取代基。例如：4-甲基-2-氨基庚烷2-乙氨基己烷第19頁/共63頁3、多元胺的命名：

類似于多元醇，應(yīng)盡可能選擇連有多個氨基在內(nèi)的最長碳鏈作為主鏈，并將氨基的位次和數(shù)目寫在母體名稱前面。

例如：

H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—NH2

H2N(CH2)5NH2

1，4-丁二胺(腐胺)1，5-戊二胺(尸胺)第20頁/共63頁定義：氨分子(NH3)中的氫原子被烴基取代后的化合物一、分類和命名1、分類（1）按與氮原子相連的烴基數(shù)目不同分為：伯胺(一級胺，

1°胺)(primaryamine)：

定義：氨分子中只有一個氫原子被烴基取代。通式：RNH2

。官能團：氨基－NH2第21頁/共63頁叔胺（三級胺，3°胺）定義：氨分子中三個氫原子全被烴基取代。通式：官能團：次氨基（叔氮）仲胺（二級胺，2°胺）定義：氨分子中有兩個氫原子被烴基取代。通式：R1-NH-R2官能團：亞氨基第22頁/共63頁

請注意區(qū)分：伯胺、仲胺和叔胺：伯醇、仲醇和叔醇：叔丁醇（叔醇）叔丁胺（伯胺）指氮上所連的烴基數(shù)指羥基所連的碳原子的類型第23頁/共63頁（3）按與氮相連的烴基的種類不同分為：脂肪胺：芳香胺：氮原子直接與芳環(huán)相連。Ph-NH2氮原子與脂肪族碳相連。CH3NH2

第24頁/共63頁2、命名（1）簡單的胺：根據(jù)烴基的名稱稱“某胺”，烴基相同的合并；烴基不同時，按優(yōu)先基團后列出的規(guī)則排列烴基。異丙胺三乙胺甲乙異丁胺二苯胺β-萘胺4-甲基-3-乙基苯胺第25頁/共63頁N，N-二甲基-對-硝基苯胺N-乙基-N-異丙基苯胺（2）氮原子上連有脂肪烴基的芳胺：

以芳胺作母體，把氮上的脂肪烴基作取代基，前面加“N”，表示脂肪烴基連在氮上，而不是芳環(huán)上。N-甲基-N-乙基丙胺對于脂肪族仲胺和叔胺也可按此方法命名第26頁/共63頁2-甲基-4-氨基己烷（3）復(fù)雜的胺：

以烴基或其它官能團作母體，把氨基作取代基。4-二甲氨基苯甲醛2-甲基-1-氨基-5-甲氨基己烷第27頁/共63頁“氨、胺和銨”的使用注意銨：氮上帶有正電荷時（季銨鹽，季銨堿，胺的鹽等）氨：用于“氨氣”、“氨基酸”、“某氨基”中。如：-NH2,=NH,CH3NH-（甲氨基）胺:用于氨的烴基衍生物。第28頁/共63頁4、芳香胺有毒。芳香胺為高沸點的液體或低熔點的固體；芳香胺易被空氣氧化而變色；毒性較大，易透過皮膚而被吸收。如：聯(lián)苯胺、β-萘胺等具有致癌性。（四）胺的物理性質(zhì)1、熔點、沸點：甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺是氣體，3～11碳的胺為液體，11個碳以上的胺為固體。伯胺和仲胺的沸點比分子量相近的烷烴高，但比相應(yīng)的醇低；叔胺的沸點與分子量相近的烷烴接近。2、溶解度：6個碳以下的胺易溶于水。3、氣味：低級的胺有氨的氣味，有的有“魚腥味”，高級的胺無味。第29頁/共63頁（三）胺的化學性質(zhì)1、堿性與成鹽反應(yīng)影響胺堿性的因素：①電子效應(yīng)：“N”上脂肪烴基越多，胺的堿性越強;芳香胺中由于N原子上的孤對電子與苯環(huán)π電子的共軛，使N原子上的電子云向苯環(huán)分散，N原子結(jié)合質(zhì)子的能力降低，堿性減弱。叔胺＞仲胺＞伯胺＞氨＞苯胺第30頁/共63頁③空間效應(yīng)：“N”上烴基越多，空間位阻越大，“N”與H+結(jié)合越困難，胺的堿性越弱。氨＞伯胺＞仲胺＞叔胺季銨堿＞脂肪族仲胺＞脂肪族伯胺≈脂肪族叔胺＞氨＞芳香胺＞酰胺結(jié)論：第31頁/共63頁2、與亞硝酸的反應(yīng)（1）伯胺與亞硝酸反應(yīng)脂肪族伯胺：即使在低溫下也放出氮氣，生成醇、鹵代烴、烯等混合物。第32頁/共63頁（2）仲胺與亞硝酸的反應(yīng)

脂肪族和芳香族仲胺與亞硝酸反應(yīng)生成黃色油狀液體或固體的N-亞硝基化合物N-亞硝基二乙胺N-甲基-N-亞硝基苯胺亞硝胺化合物及亞硝酸鹽有毒，例如，甘肅平?jīng)雠Ｄ掏抖鞠右扇讼群髢纱瓮斗艁喯跛猁}。致39人中毒，其中3名幼兒死亡。第33頁/共63頁癥狀

1、頭痛、頭暈、乏力、胸悶、氣短、心悸、惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉、腹脹等。

2、全身皮膚及粘膜呈現(xiàn)不同程度青紫色。

3、嚴重者出現(xiàn)煩燥不安、精神萎靡、反應(yīng)遲鈍、意識喪失、驚厥、昏迷、呼吸衰竭甚至死亡。檢查

血中高鐵血紅蛋白含量測定。治療

1、對癥治療：催吐、洗胃、導瀉、靜脈輸液、利尿，糾正其酸中毒，給予吸氧及其它對癥處理。

2、應(yīng)用解毒劑亞甲蘭（美蘭）。

中毒機理：亞硝酸鹽為強氧化劑，進人人體后，可使血中低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，失去運氧的功能，致使組織缺氧，出現(xiàn)青紫而中毒。第34頁/共63頁（3）叔胺與亞硝酸的反應(yīng)

脂肪族叔胺:只顯示其堿性,與亞硝酸生成不穩(wěn)定的亞硝酸鹽，遇堿游離為胺芳香族叔胺與亞硝酸反應(yīng)生成C-亞硝基化合物N,N-二甲基-對-亞硝基苯胺第35頁/共63頁小結(jié)：胺與亞硝酸的反應(yīng)可以用來鑒別伯、仲、叔胺脂肪胺伯胺：仲胺：叔胺：芳胺伯胺：仲胺：叔胺：顯示堿性－成鹽。生成黃色油狀或固體的N-亞硝基化合物。放出氮氣。C-亞硝基化合物，反應(yīng)液呈橘黃色。生成黃色油狀或固體的N-亞硝基化合物。低溫下生成重氮鹽。加熱放出氮氣。第36頁/共63頁3、?；磻?yīng)(?；噭?酰鹵、酸酐)?；磻?yīng)具有保護氨基、降低反應(yīng)活性和藥物毒性的作用叔胺不發(fā)生?；磻?yīng)伯胺、仲胺易與酰氯或酸酐等作用生成酰胺第37頁/共63頁例1：由苯胺合成對溴苯胺想一想？例2：在藥物方面的應(yīng)用。想一想？對-羥基乙酰苯胺（撲熱息痛）對-羥基苯胺第38頁/共63頁第39頁/共63頁氨基是很強的鄰、對位定位基，容易發(fā)生親電取代反應(yīng)：（1）鹵化——速度快，溴化和氯化得2,4,6-三鹵苯胺：白色沉淀4、芳環(huán)上的取代反應(yīng)第40頁/共63頁（1）季銨鹽的生成——叔胺和鹵烷作用生成季銨鹽：

季銨鹽在加熱時分解，生成叔胺和鹵烷：

具有長鏈的季銨鹽可作為陽離子型表面活性劑。5、季銨鹽和季銨堿第41頁/共63頁（2）季銨堿的生成——季銨鹽與強堿作用時，不能使胺游離出來，而得到含有季銨堿的平衡混合物：

*若在強堿的醇溶液中進行，由于堿金屬的鹵化物不溶于醇而沉淀析出，平衡破壞而生成季銨堿。*若用AgOH，反應(yīng)也能順利進行：

季銨堿是強堿，堿性可與NaOH、KOH相當。加熱時則分解成叔胺和烯烴：氫氧化四乙銨三乙胺乙烯例1第42頁/共63頁第二節(jié)重氮鹽和偶氮化合物

DiazoSaltandAzoCompounds重氮化合物：

-N2-只有一端與烴基相連的化合物。偶氮化合物：-N2-兩端都與烴基相連的化合物。重氮甲烷氯化重氮苯苯重氮酸偶氮苯4-甲基-4'-羥基偶氮苯第43頁/共63頁

一般不穩(wěn)定，需5℃以下保存，離子型化合物，易溶于水，不溶于一般有機溶劑，干燥時遇熱和震動易爆炸。二、重氮鹽的性質(zhì)第44頁/共63頁（一）、重氮基被取代（放氮反應(yīng)）第45頁/共63頁（二）、偶聯(lián)反應(yīng)（留氮反應(yīng)）(Couplingreaction)條件：低溫，中性、弱堿性或弱酸性；活性高的芳香族化合物（酚、芳胺等）對羥基偶氮苯（橘黃色）第46頁/共63頁反應(yīng)類型：親電取代反應(yīng)。反應(yīng)的產(chǎn)物：偶氮化合物（一般具有鮮艷的顏色）。反應(yīng)的位置：對位；若對位有基團，則在鄰位；若對位和鄰位均有取代基，也不在間位發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。4-二甲氨基偶氮苯（黃色）第47頁/共63頁偶聯(lián)反應(yīng)不能在強酸和強堿條件下進行的原因：在強酸中，氫離子與苯胺或苯酚中的N或O結(jié)合，形成正離子，降低了苯環(huán)上的電子云密度；在強堿中，易生成重氮酸鹽，重氮酸鹽不發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。重氮鹽與芳胺的偶聯(lián)反應(yīng)最佳pH為5～7酚類與重氮鹽的偶聯(lián)反應(yīng)在弱堿性溶液中進行的最快第48頁/共63頁第三節(jié)生物堿（alkaloid）一、生物堿的概念及臨床應(yīng)用1、定義：存在于生物體內(nèi)（主要是植物體內(nèi)）具有顯著生理活性的含氮堿性有機化合物。2、性質(zhì)：苦、毒、無、固、旋、鹽、淀、色苦：生物堿一般具有苦味。毒：一般來說毒性很強。量少可作藥物，量大引起中毒，甚至死亡。無：一般為無色。個別有顏色。如：黃連素為黃色。固：一般為固體。個別為液體。如煙堿（尼古丁）為液體。第49頁/共63頁旋：一般具有旋光性，多為左旋。鹽：與酸成鹽。淀：生物堿遇一些試劑生成沉淀。如：碘化汞鉀（K2HgI4）、碘化鉍鉀（KBiI4）、I-KI等。色：生物堿遇一些試劑發(fā)生顏色反應(yīng)。常用的生物堿顯色劑有：1%的釩酸銨的濃硫酸溶液、1%的鉬酸鈉的濃硫酸溶液、甲醛的濃硫酸溶液，等。如：甲醛的濃硫酸溶液遇嗎啡呈紫紅色，遇可待因呈蘭色。第50頁/共63頁3幾種常見的生物堿（1)麻黃堿（麻黃素）麻黃中麻黃木賊麻黃草麻黃1.用于預(yù)防支氣管哮喘發(fā)作和緩解輕度哮喘發(fā)作，對急性重度哮喘發(fā)作療效不佳。2.用于蛛網(wǎng)膜下腔麻醉或硬膜外麻醉引起的低血壓及慢性低血壓癥。3.治療各種原因引起的鼻粘膜充血、腫脹引起的鼻塞。

存在：麻黃第51頁/共63頁(2)冰毒和搖頭丸（苯丙胺類）是一類具有致幻和成癮作用的毒品。冰毒：N-甲基苯異丙胺（去氧麻黃素）搖頭丸（藍精靈）：第52頁/共63頁存在：煙草。煙草中含2~8%，香煙中含1.5%。(3)煙堿（尼古?。ㄟ拎きh(huán)）作用：量少興奮中樞神經(jīng)，增高血壓；量大抑制中樞神經(jīng)，麻痹心臟，甚至死亡。據(jù)報道，一支香煙中的尼古丁可毒死10只小白鼠，25支香煙中的尼古丁能毒死一頭牛，40～60毫克尼古丁可使人致死第53頁/共63頁(3)可卡因（哌啶環(huán)）：

存在：古柯樹(灌木，是美洲大陸的傳統(tǒng)種植作物)?？煽ㄒ蛩追Q“可可精”，其鹽類呈白色晶體狀，無氣味，味略苦而麻，易溶于水和酒精。可卡因是最強的天然中樞神經(jīng)興奮劑。毒販出售呈塊狀的可卡因，稱“滾石”。吸毒者則把可卡因稱作“自由壘”或“快樂客”。作用：中樞神經(jīng)興奮劑局部麻醉第54頁/共63頁存在：茶葉(4)茶堿（嘌呤類）作用：興奮中樞神