温州大学：《有机化学 Organic Chemistry》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十五章 含氮化合物 §15.1 芳香族硝基化合物（-NO2）§15.2 胺 §15.3 重氮盐 §15.4 腈

第十五章含氮 化e CHH2ON:

第十五章 含氮 化合物

名称结构式名称 结构式 安 NHB胺 RNH2, arne R2NH (aren R3N (ArN 氢氧化铵NH4OH季铵碱 R4N+OH 以血 NH4C!季铵盐 R4N+CH- 硝酸HONO2硝基化合物RN2ArNO2 亚硝酸HONO亚硝基化合物 R-NO Ar-NO 重氮,偶氮 Organic ChemIstry

名称 结构式 名称 结构式 氨 NH3 胺 RNH2，ArNH2 R2NH (Ar)2N H R3N (Ar)3N 氢氧化铵 N H4O H 季铵碱 R4N+OH- 铵盐 NH4Cl 季铵盐 R4N+Cl- 硝酸 HO-NO2 硝基化合物 R-NO2 Ar-NO2 亚硝酸 HO-NO 亚硝基化合物 R-NO Ar-NO 重氮，偶氮

§15.1芳香族硝基化合物(-NO2) §1511芳香族硝基化合物的命名、制法和结构 CH NO2 NO 对硝基甲苯2,4,6-三硝基甲苯间二硝基苯2,4,6-三硝基氯苯 rganIc C emIstry

§15.1 芳香族硝基化合物（-NO2） §15.1.1 芳香族硝基化合物的命名、制法和结构 CH3 NO2 CH3 NO2 NO2 NO2 NO2 NO2 Cl NO NO2 2 NO2 对硝基甲苯 2,4,6-三硝基甲苯 间二硝基苯 2,4,6-三硝基氯苯

◆用硝酸和浓硫酸进行硝化,是制取芳香族硝基化合物的最简便 的方法例如: CH3 CH3 CH3 NO HNO3, H2SO4 300C NO rganIc C emIstry

❖用硝酸和浓硫酸进行硝化,是制取芳香族硝基化合物的最简便 的方法.例如: CH3 HNO3,H2 SO4 30 o C CH3 NO2 + CH3 NO2

◆结构 硝基化合物有较高的偶极矩(CH3NO2=43D)键长测定指出: 两个O原子和N原子之间的距离相等,比N=O长,比N-O短 N原子及两个O原子均是SP杂化,杂化轨道形成三个共平面的 σ键N原子及两个O原子的P轨道垂直于这个平面形成共轭π键 (三中心四电子键,其结构如下: R N ganic C emIstry

❖结构 硝基化合物有较高的偶极矩(CH3NO2 = 4.3D),键长测定指出: 两个O原子和N原子之间的距离相等,比N=O长,比N-O短. N原子及两个O原子均是SP2杂化，杂化轨道形成三个共平面的 键,N原子及两个O原子的P轨道垂直于这个平面形成共轭键 (三中心四电子键),其结构如下: N O O R .. .

RN。硝基化合物 0 p-n共轭 00. 0 122mm R—N R—N 0 0 N_0键平均化,两氧原子等同 rganIc C emIstry

§15.12芳香族硝基化合物的物理性质 芳香硝基化合物多为淡黄色固体沸点比相应的卤代烃高,常温 下为高沸点的液体或结晶固体 ≯不溶于水,易溶于有机溶剂,多硝基化合物有爆炸性,例如:2,4,6-三 硝基甲苯(INT)为烈性炸药 密度大于1,多硝基化合物有香味,可作香料:二甲苯麝香; 酮麝香。 CH,ONO NO2 CHONO CH2ONO2 rganIc C emIstry

§15.1.2 芳香族硝基化合物的物理性质 ➢芳香硝基化合物多为淡黄色固体.沸点比相应的卤代烃高, 常温 下为高沸点的液体或结晶固体. ➢不溶于水,易溶于有机溶剂,多硝基化合物有爆炸性,例如:2,4,6-三 硝基甲苯(TNT)为烈性炸药. ➢ 密度大于1，多硝基化合物有香味，可作香料：二甲苯麝香； 酮麝香。 CH2ONO2 CHONO2 CH2ONO2 CH3 NO2 NO2 O2N

§15.1.3芳香族硝基化合物的波谱性质 N-O键的伸缩振动:1540(不对称),1350(对称)cm1 A/l 100 60 20 400030002500 20002000150013001100 900800700650 o/cm-I 图15-1硝基苯的红外光谱 1.苯环上C一H伸缩振动2.硝基中氮氧键不对称伸缩振动 3.硝基中氮氧键对称伸缩振动4.C一N伸缩振动

§15.1.3 芳香族硝基化合物的波谱性质 N-O键的伸缩振动：1540（不对称），1350（对称）cm-1

§15.14芳香族硝基化合物的化学性质 还原反应 NO NH』 一般的反应条件催化氢化(如N催化加氢也可生成伯胺;在 金属还原体系中(如Fe,Zm,Sn和盐酸)中硝基化合物被还原为 伯胺:P483 rganIc C emIstry

一、 还原反应 一般的反应条件 催化氢化(如Ni催化加氢)也可生成伯胺；在 金属还原体系中(如Fe, Zn, Sn和盐酸)中,硝基化合物被还原为 伯胺: P483 §15.1.4 芳香族硝基化合物的化学性质 NO2 NH2

1、催化加氢,在中性条件下进行 NHCOCH3 NHCOCH3 NH2 H. Pt CHoH 金属与给质子剂作还原剂 ①、金属加酸性介质伯胺 、金属加水醇等中性介质羟胺或伯胺 ③、金属加碱性介质偶氮化合物 rganIc C emIstry

NHCOCH3 NO2 H2, Pt C2H5OH NHCOCH3 NH2 1、催化加氢，在中性条件下进行 2、金属与给质子剂作还原剂 ①、金属加酸性介质 伯胺 ②、金属加水醇等中性介质 羟胺或伯胺 ③、金属加碱性介质 偶氮化合物