1 / 60

汪小兰 《 有机化学 》 第四版 CAI 教学配套课件

汪小兰 《 有机化学 》 第四版 CAI 教学配套课件. 主讲：谢启明 教授. 谢启明制作. 第十二章 含氮化合物. Ⅰ 、 硝基化合物 Ⅱ 、 胺 Ⅲ 、 偶氮化合物及染料. . Ⅰ 、 硝基化合物. 一、硝基化合物的物理性质 二、硝基化合物的化学性质. 脂肪族硝基化合物. Ⅰ 、 硝基化合物. 1 、分类 硝基化合物可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物两大类。 脂肪族硝基化合物是指硝基与脂肪族烃基直接相连的化合物。例如： 硝基甲烷： CH 3 NO 2 ，硝基丙烷： CH 3 CH 2 CH 2 NO 2 。

radley
Download Presentation

汪小兰 《 有机化学 》 第四版 CAI 教学配套课件

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. 汪小兰《有机化学》第四版CAI教学配套课件 主讲：谢启明 教授 谢启明制作

  2. 第十二章 含氮化合物 Ⅰ、硝基化合物 Ⅱ、胺 Ⅲ、偶氮化合物及染料 

  3. Ⅰ、硝基化合物 一、硝基化合物的物理性质 二、硝基化合物的化学性质

  4. 脂肪族硝基化合物 Ⅰ、硝基化合物 1、分类 硝基化合物可分为脂肪族硝基化合物和芳香族硝基化合物两大类。 脂肪族硝基化合物是指硝基与脂肪族烃基直接相连的化合物。例如： 硝基甲烷：CH3NO2，硝基丙烷：CH3CH2CH2NO2。 芳香族硝基化合物是指硝基直接与芳香环相连的化合物，例如：

  5. Ⅰ、硝基化合物 2、命名 它的命名类似卤代烃，将硝基当做取代基。 3、硝基化合物的结构 物理测试表明，两个N—O键键长相等，这说明硝基为一P-π共轭体系（N原子是以sp2杂化成键的，其结构表示如下：

  6. Ⅰ、硝基化合物

  7. Ⅰ、硝基化合物 > 一、硝基化合物的物理性质 脂肪族硝基化合物为无色有香气的液体，在水里的溶解很小，能溶于多数有机溶剂中。 芳香族硝基化合物为无色或淡黄色高沸点液体或低熔点固体，可以随水蒸气蒸馏出来，不溶于水，有剧毒。     许多芳香族二硝基化合物和多硝基化合物，特别是1,3,5-三硝基苯及其衍生物能与富电子的芳烃、芳胺和酚生成稳定的络合物晶体，有很深的颜色，在紫外及可见区内有吸收。生成的络合物常用于芳烃的分离、纯化和鉴定，这些络合物用水处理又释出芳烃。

  8. [H] RNO2 RNH2（最终产物） Ⅰ、硝基化合物 > 二、硝基化合物的化学性质 1、还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe、Zn、Sn和盐酸）或催化氢化为胺。

  9. Ⅰ、硝基化合物 > 二、硝基化合物的化学性质 2、脂肪族硝基化合物的酸性 硝基为强吸电子基，能活泼α- H，所以有α- H的硝基化合物能产生假酸式-酸式互变异构，从而具有一定的酸性。硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为：10.2、8.5、7.8 。

  10. Ⅰ、硝基化合物 > 二、硝基化合物的化学性质 3．硝基对芳环上邻对位基团的影响 （1）使卤苯易水解、氨解、烷基化

  11. Ⅰ、硝基化合物 > 二、硝基化合物的化学性质

  12. Ⅰ、硝基化合物 > 二、硝基化合物的化学性质 （2）对酚酸性的影响 在苯酚的苯环上引入硝基，吸电子的硝基通过共轭效应的传递，增加了羟基中的氢离解为H+的能力。

  13. Ⅱ、胺 一、胺的结构与命名 二、胺的物理性质 三、 胺的化学性质 四、 重要代表物

  14. Ⅱ、胺> 一、胺的结构与命名 1．分类 2．命名： 简单胺的命名是在烃基名称后加胺字，称为某胺。 复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。 季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。

  15. Ⅱ、胺> 一、胺的结构与命名

  16. Ⅱ、胺> 一、胺的结构与命名

  17. Ⅱ、胺> 一、胺的结构与命名 同时存在羟基、羰基、羧基等官能团时，氨基作为取代基

  18. Ⅱ、胺> 一、胺的结构与命名

  19. Ⅱ、胺> 一、胺的结构与命名 原因是胺的两种棱锥形排列之间的能垒相当低，可以迅速相互转化。对映体之间的相互转化速度，每秒钟大约103-105次，现代技术不能把对映体分离出来。

  20. Ⅱ、胺>二、胺的物理性质 胺是极性分子，除了第三胺外，都能形成分子间氢键一N—H…N一，因此，沸点比没有极性的相对分子质量相同的化合物要高。其沸点比分子量相近的烷烃高，但比分子量相近的醇低。碳原子数相同的脂肪族胺，第一胺的沸点最高，第二胺次之，第二胺最低。 低相对分子质量的胺具有氨的气味(三甲胺有色腥气味)。 芳胺是无色的高沸点液体或低熔点固体，具有特殊的气味，毒性较大。

  21. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 1．碱性 胺和氨相似，具有碱性，能与大多数酸作用成盐。

  22. 强碱 典型的盐 + AgOH Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 碱性：脂肪胺> 氨> 芳香胺 pKb< 4.704.75 >8.40

  23. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 胺的碱性可以用于胺的分离纯化:

  24. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质

  25. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 2．氧化反应

  26. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 具有β-氢的氧化胺，加热时发生消除反应产生烯烃，这一反应称A.C.Cope消除反应。

  27. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 3.烃基化

  28. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 4．酰基化反应

  29. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 酰胺是具有一定熔点的固体，在强酸或强碱的水溶液中加热易水解生成酰胺。因此，此反应在有机合成上常用来保护氨基。（先把芳胺酰化，把氨基保护起来，再进行其他反应，然后使酰胺水解再变为胺）。

  30. Ⅱ 、胺>三、 胺的化学性质 5．磺酰化反应 胺与磺酰化试剂反应生成磺酰胺的反应叫做磺酰化反应。 兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺。

  31. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 鉴别： 分离：

  32. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 5．与亚硝酸反应 亚硝酸（HNO2 ）不稳定， 反应时由亚硝酸钠与盐酸或硫酸作用而得。 （1）脂肪胺与HNO2的反应 伯胺与亚硝酸的反应：

  33. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 生成的碳正离子可以发生各种不同的反应生成烯烃、醇和卤代烃。 所以，伯胺与亚硝酸的反应在有机合成上用途不大。 仲胺与HNO2反应：

  34. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 叔胺在同样条件下，与HNO2不发生类似的反应。因而，胺与亚硝酸的反应可以区别伯、仲、叔胺。 （2）芳胺与亚硝酸的反应

  35. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 芳胺与亚硝酸的反应也可用来区别芳香族伯、仲、叔胺。

  36. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 7．芳胺的取代反应 （1）卤代反应 苯胺很容易发生卤代反应，但难控制在一元阶段。 如要制取一溴苯胺，则应先降低苯胺的活性，再进行溴代，其方法有两种。

  37. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质 （2）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（乙酰化或成盐），然后再进行硝化。

  38. Ⅱ、 胺>三、 胺的化学性质

  39. Ⅱ、 胺>四、 重要代表物 “冰毒”

  40. Ⅱ、 胺>四、 重要代表物 1、甲胺 甲胺包括CH3NH2、(CH3)2NH和（CH3）3N三种化合物，其中，CH3NH2常简称甲胺。三者均为无色液体，有氨的气味，三甲胺还带鱼腥味。易溶于水。呈碱性，可与酸成盐。 甲胺对皮肤、粘膜有刺激作用， 工作场所最高容许浓度为10ppm。甲胺均为重要的有机化工原料，可用于制药等。

  41. Ⅱ、 胺>四、 重要代表物 2、苯胺 又称“阿尼林油”，是最简单的芳香胺。无色油状液体，但露置于空气中渐被氧化成棕色。熔点-6.3℃，沸点184℃，易溶于有机溶剂。苯胺表现出典型的芳香胺的性质。 苯胺是一种重要的化工原料，可用于合成药物（主要是磺胺类）等。 苯胺对血液和神经的毒性很强，工作场所最高容许浓度为5ppm。

  42. Ⅱ、 胺>四、 重要代表物 3、乙二胺 又称1,2-二氨基乙烷，是最简单的二胺。为无色透明粘液，有氨气味。熔点8.5℃，沸点116.5℃。溶于水和乙醇。具有强碱性。同时，也能刺激皮肤和粘膜，引起过敏。

  43. Ⅱ、 胺>四、 重要代表物 乙二胺的四乙酸衍生物乙二胺四乙酸（EDTA）几乎能与所有的金属离子络合，是分析化学中最常用的络合剂。同时，乙二胺四乙酸二钠（Na2EDTA）是蛇毒的特效解毒药，就是因为它可与蛋白质络合，使蛇毒失去活性。

  44. Ⅲ、偶氮化合物及染料 一、物质结构与颜色的关系 二、染料和指示剂举例

  45. Ⅲ、偶氮化合物及染料 -N=N-官能团的两端都分别与烃基相连的化合物称为偶氮化合物。 若-N=N-官能团的一端与烃基相连,另一端与其他原子或原子团相连的化合物,称为重氮化和物。 脂肪族的重氮化和物多符合

  46. Ⅲ、偶氮化合物及染料 芳香族重氮化反应： 若环上具有 -N02 或 -SO3H 等的芳胺可以高一些（40~60℃）温度进行重氮化反应。

  47. Ⅲ、偶氮化合物及染料 偶联反应： 重氮盐与芳伯胺或酚类化合物作用，生成颜色鲜艳的偶氮化合物的反应称为偶联反应。 偶联反应总是优先发生在对位，若对位被占，则在邻位上反应，间位不能发生偶联反应。

  48. 紫外 红外 远紫外 X-射线 紫蓝青绿黄 橙红 物质颜色和吸收光颜色的关系： Ⅲ、偶氮化合物及染料>一、物质结构与颜色的关系 1、光谱略图 2、波长与颜色： 波长与能量：波长与能量成反比。 E=hν= hc / λ

  49. 物质颜色和吸收光颜色的关系： Ⅲ、偶氮化合物及染料>一、物质结构与颜色的关系 3、电子的跃迁能级 n -π* 和π -π*：紫外区、可见光区。 4、互补色 物质吸收一定波长（颜色）的光后，余下互补色，互补色即是其颜色。

  50. 物质颜色和吸收光颜色的关系： 物质颜色 吸收光颜色和波长 nm ) 黄绿 紫400-450 黄 蓝450-480 橙 绿蓝480-490 红 蓝绿490-500 紫红 绿 500-560 紫 黄绿560-580 蓝 黄580-600 绿蓝 橙600-650 蓝绿 红650-750 Ⅲ、偶氮化合物及染料>一、物质结构与颜色的关系

More Related