《有机化学》课程教学资源（第四版）第十五章 含氮有机化合物

第十五章含氮有机化合物 §15.1芳香族硝基化合物 §15.1.1芳香族硝基化合物的命名、制法和结构 Cl NO NOa NO NO 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

第十五章 含氮有机化合物 §15.1 芳香族硝基化合物 §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 中心四电子键),其结构如下: Q 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

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

§15.14芳香族硝基化合物的化学性质 还原反应 在酸性还原体系中(如Fe,Zn,Sn和盐酸)中,硝基化合物被还原 为伯胺:催化氢化(如Ni催化加氢)也可生成伯胺 1、催化加氢,在中性条件下进行 NHCOCH NHCOCH3 NO2 NH, H2. Pt C2HsOH rganIc C emIstry

一、 还原反应 在酸性还原体系中(如Fe, Zn, Sn和盐酸)中,硝基化合物被还原 为伯胺: 催化氢化(如Ni催化加氢)也可生成伯胺 1、催化加氢，在中性条件下进行 NHCOCH3 NO2 H2, Pt C2H5OH NHCOCH3 NH2 §15.1.4 芳香族硝基化合物的化学性质

2、金属与给质子剂作还原剂 ①、金属加酸性介质 在酸性还原体系中(如Fe,Zm,Sm和盐酸)中,被还原为伯胺 NO2 NH 2 Fe或Zn+HC 乙醇;△ CHO CHO SnCl2 +hcl NO, NH, rganIc C emIstry

2、金属与给质子剂作还原剂 ①、金属加酸性介质 在酸性还原体系中(如Fe, Zn, Sn和盐酸)中,被还原为伯胺 CHO NO2 SnCl2 +HCl CHO NH2 NO2 NH2 Fe 或 Zn + HCl 乙 醇；

②、金属加水醇等中性介质 在中性或弱酸性条件下,硝基化合物被还原为羟胺或伯胺,例: COOC 2H5 COOC.H 25 COOC2H5 Zn/CH-OH flux NO NH 2 2 rganIc C emIstry

②、金属加水醇等中性介质 在中性或弱酸性条件下, 硝基化合物被还原为羟胺或伯胺,例： COOC2 H5 NO2 Zn/C2 H5 OH COOC2 H5 NH2 reflux O2 N COOC2 H5

③、金属加碱性介质 在碱性条件下,硝基化合物被还原为偶氮化合物例如: Zn, NaOH/H,O N=N H OH NH-NH HN 5090°c rganIc C emIstry

③、金属加碱性介质 在碱性条件下, 硝基化合物被还原为偶氮化合物,例如: NO2 Zn,NaOH/H2 O N N NH NH H + OH H2 N NH2 50-90 oC