有機(jī)醫(yī)用課件第

第11章胺Amine

{胺重氮和偶氮化合物酰胺

第一節(jié)胺胺可以看作是氨（NH3）分子中的氫原子被烴基取代的衍生物。這類化合物與生命活動(dòng)和人類日常生活關(guān)系非常密切一、分類、命名和結(jié)構(gòu)

（一）分類

伯胺（1°胺）叔胺（3°胺）仲胺（2°胺）氨基亞氨基次氨基官能團(tuán)1、按氨分子中的H被取代注意：叔丁醇（3°醇）伯胺（1°胺）季銨鹽NH4+X-R4N+X-NH4+

OH-R4N+OH-問：（CH3）3NH+Cl-是季銨鹽嗎？不是，是銨鹽。季銨堿3、按氨基數(shù)的不同：一元胺、二元胺和多元胺2、按烴基不同：脂肪胺或芳香胺（二）命名1、簡單的胺以胺作母體，稱“某胺”。CH3CH2NH2CH3CH2NHCH3H2NCH2CH2NH2乙胺甲乙胺乙二胺苯胺芐胺CH3NHCH3二甲胺2、較復(fù)雜的胺以烴作母體，氨基作取代基。2-甲基-3-氨基丁烷N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺對甲基－N-甲基苯胺3、芳香族仲胺和叔胺芳香胺作母體，在烴基前加“N”[(CH3)4N]+Cl–氯化四甲銨(季銨鹽)4、銨鹽、季銨鹽和季銨堿CH3NH3+Cl–氯化甲銨[(CH3)3NCH2CH3]+OH–氫氧化三甲基乙銨（季銨堿)注意：“氨”、“胺”及“銨”的含義。表示氨氣和基（如氨基、亞氨基等）時(shí)，用“氨”；表示NH3的烴基衍生物（有機(jī)胺）時(shí)，用“胺”；銨鹽或季銨類化合物（含N+)則用“銨”。1.胺的結(jié)構(gòu)NH3NH2CH3(CH3)3NNH3的氮原子處于不等性sp3雜化狀態(tài)，具有棱錐形結(jié)構(gòu)；胺的結(jié)構(gòu)和NH3

相似，也具有四面體的結(jié)構(gòu)。胺的結(jié)構(gòu)中的孤對電子決定其性質(zhì)：堿性和親核性（三）結(jié)構(gòu)

苯胺的氨基中，N原子所在的軌道與苯環(huán)上的p軌道雖不完全平行，但仍可與苯環(huán)形成一定的共軛。苯胺的結(jié)構(gòu)胺分子中若氮上連接三個(gè)不同的基團(tuán)，應(yīng)有手性。（p260,不作要求）二、胺的物理性質(zhì)2、毒性胺類大多有毒。苯胺的空氣或食入0.25mg后就會(huì)產(chǎn)生中毒。聯(lián)苯胺和β-萘胺都有致癌作用。六個(gè)碳原子以下的低級(jí)胺易溶于水，高級(jí)胺難溶于水。原因是氨基能與水分子形成氫鍵。1、水溶性3、沸點(diǎn)b、伯胺和仲胺>叔胺（碳原子數(shù)相同的胺）

a、伯胺和仲胺的沸點(diǎn)比烷烴高，但比醇低。原因：胺是極性化合物。除叔胺外，都能形成分子間氫鍵，但由于氫鍵N-H…N比O-H…O弱原因：叔胺的氮原子上沒有氫原子，叔胺分子間不能生成氫鍵三、胺的化學(xué)性質(zhì)（一）堿性胺的堿性較弱堿性：脂肪胺>氨>芳香胺堿性：二甲胺﹥甲胺﹥?nèi)装钒吩谒芤褐械膲A性的影響因素胺在水溶液中的堿性取決于電子效應(yīng)、水的溶劑化效應(yīng)和空間效應(yīng)①電子效應(yīng)——氮上斥電子基越多，堿性增強(qiáng)。CH3－NH2H－NH2脂肪胺氨芳香胺堿性：季銨堿>脂肪胺>氨>芳香胺堿性：苯胺>二苯胺>三苯胺（不作要求）[(CH3)4N]+OH–季銨堿（有游離的OH－）②溶劑化作用——氮上氫越多，與水形成氫鍵的數(shù)目越多，銨正離子的穩(wěn)定性越強(qiáng)，堿性越強(qiáng)。………………OH2OH2OH2…………OH2OH2……OH2③空間效應(yīng)——烷基越多、越大，位阻越大，堿性越弱。電子效應(yīng)：烷基為斥電子基，烴基增多，堿性增大。叔胺>仲胺>伯胺溶劑化效應(yīng)：氮上氫越多，堿性越強(qiáng)伯胺>仲胺>叔胺空間效應(yīng)：烴基越多，位阻越大，堿性越弱。伯胺>仲胺>叔胺胺的堿性是以上三種效應(yīng)綜合作用的結(jié)果：

仲胺最強(qiáng)，伯胺和叔胺次之堿性：二甲胺﹥甲胺﹥?nèi)装分景返膲A性a﹥ba﹥bb﹥a﹥c2、3、>>>>>4、1、練習(xí)：堿性大?。ǘ；磻?yīng)伯、仲胺能與酰鹵、酸酐等酰化試劑生成酰胺。叔胺的氮上沒有氫，不反應(yīng)。應(yīng)用：1、可用于鑒別伯胺、仲胺和叔胺，生成的酰胺是中性物質(zhì)，均為有固定熔點(diǎn)的晶體（區(qū)分伯、仲胺），叔胺無此反應(yīng)。2、用于氨基的保護(hù)。既可避免苯胺被氧化，又可適當(dāng)降低苯環(huán)的反應(yīng)活性。例如：（三）與亞硝酸反應(yīng)伯、仲、叔胺與亞硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物不同，可鑒別三種胺。亞硝酸很不穩(wěn)定，臨用時(shí)配制NaNO2+HCl→HNO2+NaCl1、伯胺與亞硝酸反應(yīng)脂肪伯胺在酸性條件下與亞硝酸反應(yīng)，放出氮?dú)?，并生成醇、烯烴等的混合物。此反應(yīng)能定量地放出氮?dú)?，故可用測定伯胺含量。

芳香族伯胺在低溫和強(qiáng)酸存在下，與亞硝酸作用則生成芳香族重氮鹽，這個(gè)反應(yīng)稱為重氮化反應(yīng)。芳香族重氮鹽在低溫較穩(wěn)定，遇熱分解，放出N2。芳香族重氮鹽在有機(jī)合成中有重要應(yīng)用。

+NaNO2HCl0-5℃>5℃+N2

氯化重氮苯2、仲胺與亞硝酸反應(yīng)脂肪仲胺和芳香仲胺與亞硝酸作用生成N-亞硝基胺。N-亞硝基胺為難溶于水黃色油狀物或固體N-亞硝基胺是較強(qiáng)的致癌物質(zhì)。3.叔胺與亞硝酸反應(yīng)芳香叔胺與亞硝酸的反應(yīng)（不作要求）脂肪叔胺與亞硝酸作用時(shí)只能生成不穩(wěn)定的亞硝酸鹽，堿處理又重新得到游離的叔胺。亞硝酸反應(yīng)小結(jié)

伯胺仲胺脂肪叔胺N2↑黃色油狀物或↓無現(xiàn)象可用于鑒別伯、仲、叔胺。

亞硝酸（四）芳胺的特殊反應(yīng)1、鹵代反應(yīng)

白可用于苯胺的鑒別和定量分析

芳胺的氨基和羥基一樣，對芳環(huán)的親電取代有較強(qiáng)的致活作用

2、磺化反應(yīng)（不作要求）

3、氧化反應(yīng)（不作要求）第二節(jié)偶氮化合物與重氮化合物重氮化合物和偶氮化合物都含有－N2－官能團(tuán)。偶氮化合物中－N＝N－兩端都和烴基相連重氮化合物中－

N2只有一端與烴基相連氯化重氮苯（重氮鹽酸鹽）偶氮苯硫酸重氮苯（重氮硫酸鹽）對羥基偶氮苯重氮化反應(yīng)（復(fù)習(xí)）：芳香族伯胺在低溫（0～5℃)和強(qiáng)酸（鹽酸或硫酸）溶液中與亞硝酸鈉作用，生成重氮鹽的反應(yīng)稱為重氮化反應(yīng)。一、重氮鹽的制備0～5℃二、重氮鹽的化學(xué)性質(zhì)

（一）取代反應(yīng)（放氮反應(yīng)）重氮基可被羥基，鹵素、氰基和氫原子等取代，放出N2。反應(yīng)機(jī)理可以是親核取代機(jī)理或自由基機(jī)理（p271，不作要求）Cu2CN2Cu2X2HX,△KCN,△H2OH3PO2＋H2O△+N2

或C2H5OH（二）偶聯(lián)反應(yīng)（不放氮反應(yīng)）重氮鹽與酚類或芳香胺作用，生成有顏色的偶氮化合物，這類反應(yīng)稱為偶聯(lián)反應(yīng)。偶聯(lián)反應(yīng)的機(jī)理是親電取代反應(yīng)。芳基重氮正離子作為親電試劑，由于形成π－π共軛，使正電荷較分散，親電性很弱，只能進(jìn)攻芳香胺或酚類化合物等活潑的芳環(huán)。1、與酚的偶聯(lián)反應(yīng)+弱堿性O(shè)°C對羥基偶氮苯（橘黃色）在弱堿性（pH=8～10）介質(zhì)中，酚以氧負(fù)離子形式存在活化了苯環(huán)，對偶聯(lián)反應(yīng)有利。在強(qiáng)堿介質(zhì)中，重氮正離子會(huì)生成重氮酸和重氮酸鹽，都不能進(jìn)行偶聯(lián)反應(yīng)。重氮酸（pH9～11）重氮酸鹽（pH11～13）＋－2、與芳香胺的偶聯(lián)反應(yīng)+中性或弱酸性O(shè)°C對二甲氨基偶氮苯（黃色）＋－在中性或弱酸性（PH=5~7）介質(zhì)中主要以游離胺的形式參與反應(yīng)，對偶聯(lián)反應(yīng)有利。但在強(qiáng)酸介質(zhì)中，芳香胺生成銨鹽鈍化了苯環(huán)。不利于偶聯(lián)反應(yīng)。偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在羥基或氨基的對位（受電子效應(yīng)和空間效應(yīng)的影響）如對位被占據(jù)，則偶聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在鄰位。如鄰、對位都被占據(jù)，則不發(fā)生偶聯(lián)，+中性或弱酸性O(shè)°C5-甲基-2-氨基偶氮苯＋－應(yīng)用偶氮化合物，具有顏色，可用作染料（偶氮染料），偶聯(lián)反應(yīng)最重要用途是合成偶氮染料。有些偶氮化合物的顏色能隨溶液PH值的不同而變化，可用作酸堿指示劑。例如甲基橙。11.5生源胺類和苯丙胺類化合物（不作要求）p-共軛體系為近中性化合物。一、酰胺化學(xué)性質(zhì)1、酸堿性酰亞胺顯示酸性，能與堿生成鹽。+NaOH第三節(jié)酰胺（p233）2、與亞硝酸的反應(yīng)生成羧酸并放出氮?dú)?，與伯胺的反應(yīng)相似。3、Hofmann降解反應(yīng)（不作要求）二、碳酰胺（尿素，脲）的特性

（1）弱堿性與硝酸作用生成硝酸脲白色沉淀。白↓近中性酸性堿性碳酸的二元酰胺H2OH+OH-酶+++（3）與亞硝酸反應(yīng)+HNO2N2

+

CO2

+

H2O生成碳酸，定量放出氮?dú)?，可用來測定尿素含量（2）水解反應(yīng)尿素在酸、堿、酶的作用下，可以發(fā)生水解，生成氨或二氧化碳。（4）縮二脲的生成和縮二脲反應(yīng)將固體尿素加熱到熔點(diǎn)以上（約160℃左右），則尿素分子間可脫去一分子NH3而生成縮二脲。160℃

+縮二脲與稀堿的硫酸銅溶液呈紫紅色叫縮二脲反應(yīng)。含有兩個(gè)或兩個(gè)以上酰胺鍵(—CONH—)的化合物均可發(fā)生縮二脲反應(yīng)。縮二脲，多肽和蛋白質(zhì)可發(fā)生縮二脲反應(yīng)。尿素（脲）不可發(fā)生縮二脲反應(yīng)。三、巴比妥類藥物（不作要求）二、碳酸衍生物（p234）1.碳酰氯（不作要求）練習(xí)：3、下列化合物堿性順序正確的是（）①苯胺②乙酰苯胺③鄰苯二甲酰亞胺④氫氧化四甲銨

A、③>①>②>④

B、④>②>③>①C、②>①>③>④

D、④>①>②>③

1、縮二脲反應(yīng)是指2分子脲加熱時(shí)失去1分子氨生成縮二脲的反應(yīng)。（）2、有機(jī)物中，鹵素、羥基或氨基直接連在叔碳原子上，它們分別為叔鹵代物、叔醇或叔胺。（）××D4、有機(jī)含氮化合物中與亞硝酸反應(yīng)能夠放出氮?dú)獾氖?)

A、伯胺B、仲胺C、叔胺D、季銨鹽5、能發(fā)生縮二脲反應(yīng)的是()

A、H2NCOCH3B、H2NCH2CO