《有机化学》课程教学资源_有机化学（B）Ⅱ_第十五章 硝基化合物和胺

第十五章硝基化合物和胺 (一)硝基化合物 15.1硝基化合物的分类、结构和命名 •硝基化合物可看成烃分子中的氢原子被硝基取代后的 衍生物。 对应的是几级碳 (1)一硝基化合物和多硝基化合物 (2)伯、仲、叔硝基化合物(1°，2°，3°硝基化合物) ·命名—硝基作为取代基： CH: CHaNO CH3-CH-CH3 CH3-C-CH: NO2 NO2 硝基甲烷 2-硝基丙烷 2-甲基-2-硝基丙烷 (伯硝基化合物) (仲硝基化合物) (叔硝基化合物)

•硝基化合物可看成烃分子中的氢原子被硝基取代后的 衍生物。 (1)一硝基化合物和多硝基化合物 (2)伯、仲、叔硝基化合物（1° ,2° ,3°硝基化合物） • 命名——硝基作为取代基: 第十五章 硝基化合物和胺 （一）硝基化合物 15.1 硝基化合物的分类、结构和命名 对应的是几级碳

CH3 NO2 NO2 NO2 对硝基甲苯 间二硝基苯 硝基化合物的结构： (1)电子结构式： RxN炎：O 或 R-N-0 XX :Q: 0 ·两个氮氧键长均为0.121nm

（1）电子结构式： 或 • 两个氮氧键长均为0.121nm 硝基化合物的结构:

(2)硝基的结构 1-2 R -N R一N 0: ·硝基的共振结构式 k公一R

• 硝基的共振结构式 (2) 硝基的结构

15.2硝基化合物的制备 ()烷烃和硝酸 硝化反应（得混合物作溶剂） 420℃ CH;CH,CH,HNO CH:CH2CH2NO2+CH3-CH-CH ·主要产物为一硝基 NO2 化合物；同时发生碳 32% 33% CH CH2NO2+CH NO2 键的断裂而生成低级 26% 9% 硝基化合物。 (2)芳香族硝基化合物的制备 NO2 H2S04 +HNO: +H2O 50℃ 淡黄色液体

(1) 烷烃和硝酸——硝化反应（得混合物作溶剂） • 主要产物为一硝基 化合物；同时发生碳 键的断裂而生成低级 硝基化合物。 (2) 芳香族硝基化合物的制备 淡黄色液体 15.2 硝基化合物的制备

15.3硝基化合物的物理性质 脂肪族硝基化合物是无色而具有香味的液体，难溶 于水，而易溶于醇和醚； 。 大部分芳香族硝基化合物都是淡黄色固体，有些一 硝基化合物是液体，它们具有苦杏仁味；有毒性。 多硝基化合物在受热时一般易分解而发生爆炸， 硝基化合物的红外光谱 ·脂肪族伯和仲硝基化合物的N-O伸缩振动在 1565~1545cm1和1385~1360cm1,叔硝基化合物的N-0 伸缩振动在1545~1530cm1和1360~1340cm1. •芳香族硝基化合物的N-0伸缩振动在1550~1510cm1 和1365~1335cm1

• 脂肪族硝基化合物是无色而具有香味的液体,难溶 于水,而易溶于醇和醚; • 大部分芳香族硝基化合物都是淡黄色固体,有些一 硝基化合物是液体,它们具有苦杏仁味;有毒性. • 多硝基化合物在受热时一般易分解而发生爆炸. 硝基化合物的红外光谱 • 脂肪族伯和仲硝基化合物的N-O伸缩振动在 1565~1545 cm-1 和1385~1360 cm-1 ,叔硝基化合物的N-O 伸缩振动在1545~1530 cm-1 和1360~1340 cm-1 . •芳香族硝基化合物的N-O伸缩振动在1550~1510 cm-1 和1365~1335 cm-1 . 15.3 硝基化合物的物理性质

被数/cm 40003000 2000 1500 1000 900800 700 100F 1011 12 15 被长/um 1563和1393cm-1:N-0伸缩振动；877cm-1:N02弯曲振动；3003和2941cm-1:C-H伸缩振动； 1441cm-1:C-H弯曲振动（甲基或亚甲基）；1364cm1:C-H弯曲振动（甲基） 硝基乙烷的红外光谱

硝基乙烷的红外光谱

放数/m 40003000 2000 1500 1000900 800 700 10 89 1011 12 13 14 15 波长/μ四 1618,1608,1587和1471cm-1:C=C伸缩振动（芳环）：3086cm-':=CH伸缩振动（芳香族化合物）； 1524和1342cm-1:N-0伸缩振动（芳硝基化合物）；855cm-1:N02弯曲振动； 761和704cm-1:一取代苯C一H弯曲振动 硝基苯的红外光谱

硝基苯的红外光谱

15.4硝基化合物的化学性质 15.4.1与碱作用 脂肪族硝基化合物中，含有α-H的伯或仲硝基化合物 能逐渐溶解于氢氧化钠（生成稳定的负离子）： CH-N+NaOHCHNa*+H,0 共振结构式： •硝基化合物存在硝基式和酸式互变异构： 硝基式主要 酸式

• 脂肪族硝基化合物中,含有-H的伯或仲硝基化合物 能逐渐溶解于氢氧化钠(生成稳定的负离子): • 共振结构式: • 硝基化合物存在硝基式和酸式互变异构: 主要 15.4 硝基化合物的化学性质 15.4.1 与碱作用

·具有o-H的伯或仲硝基化合物存在互变异构现象，所 以呈酸性： CH3NO2 CHCH2NO2 CH,-CH-CH, NO2 pK, 10.2 8.5 7.8 ·叔硝基化合物没有这种氢原子，因此不能异构成酸 式，也就不能与碱作用

• 具有-H的伯或仲硝基化合物存在互变异构现象,所 以呈酸性: • 叔硝基化合物没有这种氢原子,因此不能异构成酸 式,也就不能与碱作用

15.4.2硝基的还原★ ()硝基化合物与还原剂（如铁，锡和盐酸）作用，可以得到 胺类化合物： NO2 NH2 注意：此反应不可 例1 Fe+HCI 逆，氧化会带来苯 环的破裂！ NH2 NH2 例2 Sn+HCl NO2 NH2 对硝基苯胺 对苯二胺

例1 例2 15.4.2 硝基的还原 (1)硝基化合物与还原剂(如铁,锡和盐酸)作用,可以得到 胺类化合物: 注意：此反应不可 逆，氧化会带来苯 环的破裂！