第十二章-含氮化合物

第十二章含氮化合物有機含氮化合物是指氮原子與碳原子直接相連形成的化合物，包括硝基化合物、亞硝基化合物、胺、重氮化合物、偶氮化合物、腈等?！緦W習目的與要求】1.掌握有機含氮化合物的命名；2.掌握芳香族硝基化合物的性質(zhì)，理解硝基對苯環(huán)的影響及原因；3.熟練掌握胺的化學性質(zhì)；4.掌握重氮化合物的制備方法及其在有機合成中的應用；5.理解偶氮化合物的性質(zhì)。第十二章含氮化合物第一節(jié)硝基化合物第二節(jié)胺第三節(jié)重氮化合物和偶氮化合物第十二章含氮化合物第四節(jié)腈第一節(jié)硝基化合物

一、芳香族硝基化合物的分類和命名芳香族硝基化合物根據(jù)分子中硝基數(shù)目的不同可分為一元和多元硝基化合物；或根據(jù)與硝基所連接碳原子種類的不同分為伯、仲、叔硝基化合物。

烴分子中的一個或幾個氫原子被硝基取代生后的產(chǎn)物

，稱為硝基化合物。本節(jié)重點學習芳香族硝基化合物的性質(zhì)。

芳香族硝基化合物的命名通常以芳烴為母體，硝基作為取代基。例如：硝基苯間硝基氯苯2,4-二硝基甲苯間二硝基苯二、芳香族硝基化合物的物理性質(zhì)芳香族硝基化合物一般為無色或淡黃色的液體或固體，有苦杏仁氣味。多硝基化合物多數(shù)是黃色晶體。硝基化合物比水重，不溶于水，可溶于有機溶劑。硝基化合物有毒。多硝基化合物通常具有爆炸性，可用作炸藥，如1,3,5-三硝基苯、2,4,6-三硝基甲苯等。有的多硝基化合物具有香味，可用作香料，如二甲苯麝香。1,3,5-三硝基苯2,4,6-三硝基甲苯二甲苯麝香（TNB）（TNT）三、芳香族硝基化合物的化學性質(zhì)1.還原反應選擇還原

硝基是間位定位基、強鈍化基團。故硝基苯的環(huán)上取代反應發(fā)生在間位且不能發(fā)生傅-克反應。2.芳環(huán)上的親電取代反應四、硝基對苯環(huán)上其他基團的影響1．活化鹵原子2.使酚的酸性增強

當酚羥基的鄰、對位上有硝基時，硝基、苯環(huán)和羥基三者形成共軛體系，由于硝基的吸電作用，使酚羥基氧原子上的電子云密度降低，氧負離子的穩(wěn)定性增強，對氫原子的吸引力減弱，容易變成質(zhì)子離去，因而使酚的酸性增強，硝基越多，酸性越強。第二節(jié)胺

胺可以看作是氨分子被烴基取代后的產(chǎn)物，氨分子中的一個、兩個或三個氫原子分別被烴基取代后得到伯胺、仲胺和叔胺。例如：CH3CH2NH2(CH3CH2)2NH(CH3CH2)3N

乙胺（伯胺）二乙胺（仲胺）三乙胺（叔胺）一、胺的分類、構(gòu)造異構(gòu)和命名１.胺的分類甲胺（脂肪胺）苯胺（芳香胺）按照胺分子中所連烴基的不同，可將胺分為脂肪胺和芳香胺。例如：季銨鹽季銨堿胺鹽

第二節(jié)胺一、胺的分類、構(gòu)造異構(gòu)和命名１.胺的分類乙胺（一元胺）己二胺（二元胺）按照胺分子中氨基數(shù)目的不同，可分為一元胺、二元胺和多元胺。例如：還有相當于氫氧化銨和銨鹽的化合物，分別稱為季銨堿和季銨鹽。2.胺的命名(1)簡單胺的命名以胺為母體，在烴基名稱后面加“胺”字，稱為“某胺”。例如：若仲胺或叔胺分子中的氮原子同時連有環(huán)基和烷基，命名時烷基作為取代基并在烷基的名稱前加符號“N”。例如：當N上所連接的2個或3個烴基相同時，要在取代基前面標明數(shù)目；若烴基不同時，按照次序規(guī)則將優(yōu)先基團放在后面。例如：

(2)復雜胺的命名

以烴為母體，氨基及取代氨基作為取代基。例如：

(3)胺鹽、季銨鹽和季銨堿的命名

與無機鹽、無機堿的命名原則相似，在銨字前加上每個烴基的名稱。例如：二、胺的物理性質(zhì)常溫常壓下，甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺為無色氣體，其他胺為液體或固體。低級胺有類似氨的氣味，高級胺無味。芳胺有特殊氣味且毒性較大，與皮膚接觸或吸入其蒸汽都會引起中毒，所以使用時應注意防護。伯胺和仲胺分子中有極性的N-H鍵，都能形成分子間氫鍵，所以沸點比相對分子質(zhì)量相近的烴和醚高，但比醇和羧酸低。在相對分子質(zhì)量相同的脂肪胺中，伯胺的沸點最高，仲胺次之，叔胺最低。伯、仲、叔胺都能與水分子形成氫鍵，故低級胺易溶于水，隨著相對分子質(zhì)量的增加，胺的溶解度降低。三、胺的化學性質(zhì)1.堿性和成鹽

(1)弱堿性堿性強弱規(guī)律為：脂肪胺＞氨＞芳香胺脂肪胺：仲＞伯＞叔芳香胺：苯胺＞二苯胺＞三苯胺芳胺的堿性強弱順序為：對甲苯胺＞苯胺＞對氯苯胺＞對硝基苯胺(2)成鹽利用這一性質(zhì)可分離、提純和鑒別不溶于水的胺類化合物。2.烴基化反應3.酰基化反應

?；噭?酰鹵、酸酐或酯

在有機合成中常用?；磻獊肀Ｗo氨基。對甲基苯甲酰胺對乙酰氨基苯甲酸對氨基苯甲酸4.磺?；磻d斯堡（Hinsberg）反應

興斯堡反應可用來分離和鑒別伯、仲、叔胺。5.與亞硝酸反應

重氮化反應(1)脂肪族伯胺的反應

(2)芳香族伯胺的反應(3)仲胺的反應5.與亞硝酸反應

(4)脂肪族叔胺的反應

(5)芳香族叔胺的反應6.芳環(huán)上的取代反應

(1)鹵化

可用于芳胺的鑒別和定量分析(3)磺化(2)硝化保護氨基

6.芳環(huán)上的取代反應

一、重氮化合物和偶氮化合物

第三節(jié)重氮化合物和偶氮化合物重氮和偶氮化合物分子中都含有—N2—官能團。其中—N2—基團的一端與烴基相連，另一端與非碳原子相連的化合物，叫做重氮化合物。例如：

氯化重氮苯苯重氮氨基苯氫氧化重氮苯(重氮苯鹽酸鹽)若—N2—基團的兩端都與碳原子相連的化合物稱為偶氮化合物。例如：甲基偶氮苯偶氮苯對羥基偶氮苯(對偶氮苯酚)二、重氮化反應

芳伯胺與亞硝酸在低溫、強酸溶液中作用生成重氮鹽的反應叫做重氮化反應。

三、重氮鹽的性質(zhì)及在有機合成中的應用重氮基被取代的反應⑵被羥基取代⑴被氫原子取代

從芳環(huán)上除去硝基或氨基的方法

用于制備不能用其他方法得到酚的合成路線⑶被鹵原子取代用于制備用其它方法不易得到的一些芳鹵化合物

⑷被氰基取代在苯環(huán)上引入羧基的一種方法

(2)偶聯(lián)反應在一定的條件下，重氮鹽與酚或芳胺反應生成偶氮化合物，這個反應稱為偶聯(lián)反應。

2．保留氮的反應(1)還原反應

對二甲氨基偶氮苯（黃色）一、腈的命名

第四節(jié)腈腈可以看作是氫氰酸（HCN）分子中的氫原子被烴基取代后的化合物，通式為R—CN或Ar—CN，其中氰基是官能團。習慣命名法：根據(jù)腈分子中所含碳原子的數(shù)目稱為“某腈”。系統(tǒng)命名法：以烴為母體，氰基為取代基，稱為“氰基某烴”。乙腈丙烯腈異丁