胺和生物堿介紹培訓課件

第一節(jié)胺第二節(jié)重氮鹽和偶氮化合物第三節(jié)生物堿1胺和生物堿介紹7/25/2023重點難點熟悉了解掌握胺的命名、結構和化學性質；胺的堿性及其影響因素；芳香重氮化合物的化學性質；生物堿的通性。胺的分類、不同類型胺的鑒別；?；磻?、芳香重氮鹽在有機合成上的應用。胺的物理性質；芳香重氮鹽的結構；生物堿（常見）的結構和生理活性及臨床應用。2胺和生物堿介紹7/25/2023胺第一節(jié)3胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）一、分類和命名氨ammonia伯胺（1o）primaryamine仲胺（2o）secondaryamine叔胺（3o）tetriaryamine季銨（4o）quaternaryamine亞氨基imono氨基amino次氨基hypoamino注意：胺與鹵代烴和醇分類的區(qū)別4胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）脂肪胺芳香胺注意：只有N原子直接與芳環(huán)相連才屬于芳香胺。一、分類和命名5胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）相應于氫氧化銨和銨鹽的四烴基取代物,分別稱為季銨堿和季銨鹽。如果+NH4中4個H原子沒有完全被烴基取代，則不屬于季銨類化合物，而是胺的鹽類。季銨鹽季銨堿(乙酰膽堿)或寫為氯化乙銨或乙胺鹽酸鹽（伯胺的鹽）一、分類和命名6胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）注意氨、胺、銨三個字的區(qū)別氨：ammonia表示NH3以及由氨衍生的基團。胺：amine表示NH3的烴基衍生物。銨：ammonium表示季銨及氨、胺的鹽。N與4個原子或基團相連，N原子帶正電荷。NH3氨氨基甲氨基二甲氨基甲胺二甲胺三甲胺氯化四甲銨氯化甲銨氫氧化四甲銨一、分類和命名7胺和生物堿介紹7/25/2023

簡單胺有機化學（第9版）以胺為母體，稱為“某胺”。若所連烴基不同，“優(yōu)先基團后列出”。甲胺methanamine二乙胺diethylamine甲乙異丙胺N-ethyl-N-methylpropan-2-amine(2S,4R)-2,4-己二胺(2S,4R)-hexane-2,4-diamine一、分類和命名8胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）芳香仲胺、叔胺以苯胺為母體，以“N-”表示烴基連在氮原子上。N-甲基苯胺N-methylaniline

N,N-二甲基苯胺N,N-dimethylaniline

N-乙基-N-丙基環(huán)己胺N-ethyl-N-propylcyclohexanamine一、分類和命名9胺和生物堿介紹7/25/2023復雜胺有機化學（第9版）將氨基作為取代基，烴或其余結構部分作母體。(S)-2-甲基-4-氨基戊烷(S)-4-methylpentan-2-amine4-二甲氨基苯甲醛4-(dimethylamino)benzaldehyde(3S,6R)-3-氨甲基-6-甲氨基辛烷(2S,5R)-2-ethyl-N-methylheptane-1,5-diamine一、分類和命名10胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）季銨鹽、季銨堿和胺的鹽類類似無機銨類化合物氫氧化三甲基羥乙基銨(膽堿)2-hydroxy-N,N,N-trimethylethan-1-aminiumhydroxide氯化銨ammoniumchloride溴化四乙銨tetraethylammoniumchloride一、分類和命名11胺和生物堿介紹7/25/2023

脂肪胺有機化學（第9版）二、結構胺與氨的結構相似，其N原子采取不等性sp3雜化。未共用電子對占據(jù)一個sp3雜化軌道，其構型為棱錐形——四面體結構。107.3o110pm147pm147pm112.9o105o108o12胺和生物堿介紹7/25/2023芳香胺有機化學（第9版）苯胺的氮原子也是不等性sp3雜化，但孤對電子所占據(jù)的軌道含有更多p軌道的成分。能與苯環(huán)的大π鍵互相重疊，形成共軛體系。N上孤電子對離域到苯環(huán),使苯環(huán)電子密度增加,N上電子密度降低。113.9o140pm39.4osp2~sp3雜化苯胺結構示意圖二、結構13胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）當胺分子中氮原子連有三個不同的原子或基團時，氮原子就成為手性中心。但兩個對映體可以通過一個平面過渡態(tài)相互轉變。E=~25kJ/mol二、結構14胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）當轉變被限制后，對映異構體可被拆分。銨的氮原子上連接四個不同的基團時，也存在對映異構體。二、結構15胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）三、物理性質脂肪胺：低級胺是氣體或易揮發(fā)的液體,有特殊氣味；高級胺為固體,一般無氣味。6C以下的胺通常都溶于水。由于分子間氫鍵，脂肪胺（叔胺除外）的沸點比相對分子質量相近的烷烴高。芳香胺：為高沸點的液體或低熔點的固體,有特殊氣味；一般難溶于水,易溶于有機溶劑;大多具有毒性，某些芳香胺具有致癌作用。氫鍵胺分子間氫鍵示意圖乙胺（M=45）

b.p.16.6℃

丙烷（M=43）b.p.-42℃16胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）四、化學性質胺中氮原子具有孤對電子，使胺具有堿性和親核性。由于p-π供電子共軛效應，芳香胺具有較高的親電取代反應活性。堿性親核性芳胺親電取代反應活性增高17胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（一）堿性與成鹽反應胺中氮原子上的孤對電子能接受質子，呈堿性，能與大多數(shù)酸反應成鹽，可用于提高胺的溶解性。胺的堿性較弱，其鹽與氫氧化鈉溶液作用時，釋放出游離胺。利用胺溶于酸水，加入強堿又可游離的性質可對胺進行分離、純化。四、化學性質18胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（一）堿性與成鹽反應有機相（醚）水相胺+其它有機物鹽、糖等1.分離水相2.加入稀HCl1.分離有機相2.加入NaOH溶液3.加入有機相（醚）胺的鹽酸鹽其它有機物胺NaOHNaCl通過醚/水萃取除去水溶性小分子除去其它非堿性有機物分離有機相得到有機總堿四、化學性質19胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（一）堿性與成鹽反應脂肪胺中的烴基是供電子基，它使N上的電子云密度增大，堿性增強。芳胺中N原子上的孤電子對與苯環(huán)共軛，使N的電子云密度減少,堿性減弱。伯胺有2個H，與H2O的溶劑化程度大，銨正離子穩(wěn)定。N原子上連接的基團越多、越大，對N上孤對電子的屏蔽作用越大,與H+結合就越難。

綜合電子效應、溶劑化效應和空間效應，水溶液中各類胺的堿性順序：胺的堿性強弱，可用Kb或pKb表示。Kb值大，或pKb值小則胺的堿性強。影響胺堿性強弱的因素包括電子效應、溶劑化效應和空間效應。四、化學性質20胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（二）?；磻?、仲胺易與酰氯或酸酐等?；瘎┓磻甚０?。可用于改善胺的脂溶性、降低毒性、保護氨基。四、化學性質21胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（二）?；磻Ｗo氨基：降低毒副作用：四、化學性質22胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（三）磺酰化反應伯胺、仲胺能與磺酰氯作用生成磺酰胺。常用的磺?；噭┦潜交酋Ｂ群蛯谆交酋Ｂ?。興斯堡試驗（Hinsbergtest）：鑒別三類胺四、化學性質23胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（四）與亞硝酸的反應脂肪伯胺與HNO2反應定量放出氮氣，常用于氨基酸和多肽的定量分析。伯胺與亞硝酸的反應芳香伯胺與HNO2在低溫下反應生成芳香重氮鹽，在有機合成上具有重要的應用價值。不穩(wěn)定醇、烯、鹵代烴等混合物芳香重氮鹽四、化學性質24胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（四）與亞硝酸的反應

仲胺與亞硝酸的反應N-亞硝基胺為黃色油或固體，多數(shù)不溶于水而溶于有機溶劑。亞硝胺化合物有強烈的致癌作用。N-亞硝基二乙胺N-甲基-N-亞硝基苯胺四、化學性質25胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（四）與亞硝酸的反應叔胺與亞硝酸的反應脂肪叔胺與亞硝酸反應生成不穩(wěn)定的季銨鹽，堿性條件下分解為原來的胺。芳香叔胺酸中與亞硝酸反應生成桔黃色的鹽，用堿中和后得到翠綠色的C-亞硝基化合物。二乙胺、三乙胺、N,N,-二甲基苯胺與亞硝酸反應結果四、化學性質26胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）（五）芳香胺的親電取代反應氨基為強致活基團，故芳香胺苯環(huán)上易于發(fā)生親電取代反應。可用于苯胺的定性和定量分析對氨基苯磺酸（合成磺胺類藥物的原料）四、化學性質27胺和生物堿介紹7/25/2023重氮鹽和偶氮化合物第二節(jié)28胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）重氮（diazo）和偶氮化合物（azo-compound）都含有–N2–官能團。重氮化合物中–N2–的一端與烴基相連，偶氮化合物中則兩端都與烴基相連。重氮甲烷diazomethane氯化重氮苯benzenediazoniumchloride苯重氮磺酸鈉sodiumbenzenediazosulfonate偶氮甲烷azoxymethane偶氮苯azobenzene4-甲基-4'-羥基偶氮苯4-hydroxy-4'-methylazobenzene29胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）一、重氮鹽的制備及結構苯重氮正離子的結構30胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）(一)重氮基被取代的反應（放氮反應）重氮基可以被羥基、鹵素、氰基、氫原子等取代，可制備許多常規(guī)方法難以合成的芳香族化合物。二、重氮鹽的性質31胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）(一)重氮基被取代的反應（放氮反應）可制備許多常規(guī)方法難以合成的含鹵素的芳香族化合物。二、重氮鹽的性質32胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）(一)重氮基被取代的反應（放氮反應）通過重氮基被氫原子取代的反應，可合成某些直接通過芳環(huán)上的取代反應不能得到的化合物。二、重氮鹽的性質33胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）(二)偶聯(lián)反應（留氮反應）重氮鹽是較弱的親電試劑，可與被強活化（–OH、–NH2、–NHR、–NR2）的苯環(huán)發(fā)生親電取代反應。因–OH、–NH2等是鄰、對位定位基，所以發(fā)生鄰、對位偶聯(lián)反應。對羥基偶氮苯（橘黃色）二、重氮鹽的性質34胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）(二)偶聯(lián)反應（留氮反應）偶聯(lián)反應定位規(guī)律：G=–OH、–NH2、–NHR、–NR2二、重氮鹽的性質35胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）(二)偶聯(lián)反應（留氮反應）偶聯(lián)反應介質的酸堿性非常重要。與芳胺偶聯(lián)時，最佳pH5~7。若pH<5芳胺形成銨鹽，使親電取代變難。與酚類偶聯(lián)時，最佳pH7~10。此時酚以Ar–O-

參與反應，而–O-

是更強的活化基團。若pH>10，重氮鹽轉變成重氮酸(pH9~10)及重氮酸鹽(pH11~13)，則不能發(fā)生偶聯(lián)反應。鈍化基強活化無親電性二、重氮鹽的性質36胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）三、偶氮化合物偶氮基-N=N-是一種發(fā)色基團，故偶氮化合物都有顏色，常被用作染料，稱為偶氮染料。酸性橙Ⅰ對二甲氨基偶氮苯磺酸鈉(甲基橙)蘇丹紅Ⅲ蘇丹紅Ⅳ37胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）三、偶氮化合物偶氮化合物有順反異構體。順-偶氮苯cis-azobenzene反-偶氮苯trans-azobenzenemp.71.4oCmp.68oC38胺和生物堿介紹7/25/2023生物堿第三節(jié)39胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）一、生物堿的概念及臨床應用生物堿（alkaloid）指生物體內的一類含氮有機化合物（不包含氨基酸、肽、蛋白質、核酸）。麻黃堿ephedrine尼古丁nicotine茶堿theophylline40胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）奎寧（金雞納堿）quinine存在于金雞納樹皮中，為抗瘧疾藥。小蘗堿berberine存在于黃柏、黃連中，為抗菌藥物。一、生物堿的概念及臨床應用41胺和生物堿介紹7/25/2023有機化學（第9版）二、生物堿的通性多為無色晶體，味苦，多數(shù)具有旋光性。常含有氮雜環(huán)，多數(shù)具有堿性。游離生物堿一般不溶于水，能溶于氯仿、乙醇、乙醚等有機溶劑，能與稀酸溶液反應生成生物堿鹽而溶于水。生物堿鹽一般易溶于水及乙醇，遇較強的堿可變?yōu)椴蝗苡谒纳飰A。此性質可用于提取、純化生物堿。生物堿與一些試劑反應能生成沉淀或顯色，可用于檢驗生物堿。常用的沉淀試劑：碘化汞鉀(K2HgI4)、碘化鉍鉀(BiI3·KI