780 likes | 980 Views
RNH 2 R 2 NH R 3 N. 伯胺 仲胺 叔胺. 第 16 章 胺. 一、分类. 一元胺 二元胺 多元胺. 脂肪族胺 芳香族胺. 注意: 伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的含义是不同的。. 叔醇 伯胺. 季铵碱和季铵盐相当于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物。 . R 4 N + OH - (季铵碱) R 4 N + X - (季铵盐). 二、 胺的结构.
E N D
RNH2 R2NH R3N 伯胺 仲胺 叔胺 第16章 胺 一、分类 一元胺 二元胺 多元胺 脂肪族胺 芳香族胺
注意:伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的含义是不同的。注意:伯、仲、叔胺与伯、仲、叔醇的含义是不同的。 叔醇 伯胺 季铵碱和季铵盐相当于氢氧化铵和铵盐的四烃基取代物。 R4N+OH-(季铵碱) R4N+X-(季铵盐)
二、 胺的结构 氮原子是sp3杂化, 胺具有锥形体结构。
简单的手性胺很容易发生对映体的相互转变,不易分离得到其中的某个对映体。简单的手性胺很容易发生对映体的相互转变,不易分离得到其中的某个对映体。 手性季铵盐正离子,可以被拆开成对映体。
三、命名:简单胺以胺为母体,烃基为取代基。三、命名:简单胺以胺为母体,烃基为取代基。 甲(基)乙(基)胺 N-苯基苯甲基胺 N-甲基-N-乙基环丙基胺 N-甲基-N-乙基苯胺
复杂胺以氨基为取代基,烃为母体。 2-甲基-4-氨基己烷 1-苯基-3-氨基丁烷
季铵化合物: R4N+X-称为季铵盐,R4N+OH-称为季铵碱。 (CH3)3N+CH2CH3OH- (CH3)3N+CH2C6H5Br- 溴化三甲苄铵 氢氧化三甲基乙基铵 溴化二甲基苄基十二烷基铵
四、 制法 1、 硝基化合物的还原 1)催化加氢: 2)化学还原:
部分还原剂: 可以选择性地将多硝基化合物中的一个硝基还原成氨基。
2、卤代烃的氨解 伯、仲、叔胺和季铵盐的混合物。
4、 酰胺还原 1°胺 2 °胺 3°胺
5、 霍夫曼(Hofmann)酰胺降级反应 RCONH2 + NaOX + 2NaOH RNH2+Na2CO3+NaX+H2O 少一个碳原子的伯胺。
6、 盖布瑞尔(Gabriel)合成法 优点: 是合成纯伯胺的方法
五、 物理性质(自学) IR:伯胺的N—H伸缩振动在3500~3400 cm-1区域有两个吸收峰; 仲胺在该区域只有一个吸收峰。 叔胺因没有N一H键,故无该伸缩振动吸收峰。 NMR: β-H δ=1.1~1.7ppm α-H δ=2.2~2.8ppm
N-H弯曲 N-H伸缩 C-N伸缩 N-H摇摆 异丁胺的红外光谱
N-H伸缩 N-H弯曲 C-N伸缩 N-H摇摆 N-甲基苯胺的红外光谱
注意: 1、有毒芳胺毒性较大,使用时必须小心 2、常有颜色纯净的芳胺是无色液体或固体,但由于易被氧化致使常带有黄色或棕色。
六、 化学性质 碱性 化学性质 亲核性 芳环上亲电取代反应
1、 碱性与成盐 胺的Kb值愈大或pKb值愈小,则该胺的碱性愈强。
(1)脂肪胺的碱性 A、 取代基的影响 气态 时: 碱性是按伯、仲、叔胺的顺序递增。
B、溶剂化效应的影响 在水溶液中,叔胺的碱性反而较弱 从诱导效应看,氮原子上烷基增多,碱性增强;但从溶剂化效应考虑,烷基增多,碱性则减弱。两种效应正好相反。
C、空间效应,如烷基体积较大,使质子不易与氮原子结合。C、空间效应,如烷基体积较大,使质子不易与氮原子结合。 因此,脂肪胺在水中的碱性强弱是电子效应、溶剂化效应和空间效应等综合影响的结果 脂肪族胺在水溶液中的碱性顺序: 仲胺 > 伯胺 > 叔胺 > 氨
(2)芳香族胺的碱性 芳胺亦呈碱性,但其碱性一般比脂肪胺弱 P-π共轭体系 仲胺 > 伯胺 > 叔胺 > 氨 >苯胺 取代芳胺,当环上连有供电子基时,将使碱性增强;连有吸电子基时,将使碱性减弱。
注意: 1. 胺易溶于强酸溶液 2.胺盐遇强碱,胺即可游离出来。 应用:鉴别、分离和提纯胺类化合物。
3 、酰基化 N-取代酰胺 N,N-二取代酰胺 叔胺的氮原子上没有氢原子, 故不发生酰基化反应。
应用: 1)鉴定伯胺和仲胺 :胺的酰基衍生物多为结晶固体,具有一定的熔点,经熔点测定可推断出原来的胺。 2)分离叔胺 3) 保护氨基或降低氨基对芳环的致活能力
4、 磺酰化 兴斯堡试验法 Hinsberg 应用:分离及鉴定胺类
5、亚硝基化反应 极不稳定 脂肪族伯胺: 产物为N2、醇、卤代烃和烯烃的混合物。 用途: 定量放出氮气,用于脂肪族伯胺的定量测定。
芳香族伯胺: <5℃ 重氮化反应 用途: 用于芳香族化合物的合成
脂肪族和芳香族仲胺: 与亚硝酸作用均生成N-亚硝基胺,如: N-亚硝基二甲胺 N-亚硝基-N-甲基苯胺 应用: • N-亚硝基胺都是难溶于水的黄色中性油状液体或固体,故可用于鉴别。 • 它们与稀盐酸共热时则水解成原来的仲胺,故可用来分离、提纯仲胺。 注意: N-亚硝基胺有强致癌作用
脂肪族叔胺与亚硝酸不发生反应, 芳香族叔胺与亚硝酸作用,则发生环上的亚硝化反应。如: 对亚硝基-N,N-二甲基苯胺 可以用胺与亚硝酸的反应来鉴别伯、仲、叔胺。
6. 胺的氧化 脂肪族胺氧化产物复杂,无合成价值 芳胺的氧化比较容易,甚至空气也使其氧化。 工业上制备 对苯醌的 主要方法。
7 、 芳环上的取代反应 1)卤代 立即生成白色沉淀 应用:用来检验苯胺的存在,也可用作苯胺的定量分析。
若制备苯胺的一元溴代物 若制间溴苯胺
2) 硝化 芳胺硝化时,易被氧化。
若制备邻、对位取代物,可采用乙酰化反应,将氨基"保护"若制备邻、对位取代物,可采用乙酰化反应,将氨基"保护"
3)磺化 烘焙 苯胺硫酸盐 对氨基苯磺酸 内盐 磺化时如氨基的对位被占,则生成邻位化合物(内盐)。
8、季铵盐与季铵碱 季铵盐 具有一长碳链的季铵盐可作为阳离子型表面活性剂 溴化二甲基苄基十二烷基铵 它是具有去污能力的表面活性剂,也是杀菌特别强的消毒剂,商品名“新结尔灭”。 溴化三甲基十二烷基铵 在有机合成中作相转移催化剂 (phase transfer catalyst)
季铵碱 季铵碱是强碱,它具有碱的一般性质。 季铵碱加热时很易分解。
当季铵碱的烃基上含有β-H时,加热则分解生成叔胺和烯烃。当季铵碱的烃基上含有β-H时,加热则分解生成叔胺和烯烃。 主 要产物 季铵碱的β-H消除总是从含氢较多的β碳上消除,得到的主要产物是双键碳上烷基较少的烯烃。 ——霍夫曼消除规则,正好与查氏规律相反。