沈阳药科大学：《有机化学》课程教学资源（PPT课件）第十三章 有机含氮化合物

第十三章 有机含氮化合物

第十三章 有机含氮化合物

主要内容 第一节硝基化合物 第二节胺 第三节重氮化合物和偶氮化合物

主要内容 第一节 硝基化合物 第二节 胺 第三节 重氮化合物和偶氮化合物

第一节 硝基化合物 一、硝基化合物 烃分子中的氢原子为硝基取代的衍生物为硝基化 合物 (一)分类结构和命名 1、根据烃的不同分类为：脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物 2、命名：硝基总是取代基，以相应烃为母体

第一节 硝基化合物 一、硝基化合物 烃分子中的氢原子为硝基取代的衍生物为硝基化 合物 （一）分类结构和命名 １、根据烃的不同分类为：脂肪族硝基化合物 芳香族硝基化合物 ２、命名: 硝基总是取代基，以相应烃为母体

3、结构-8（由一个N0一个N一0E位键组成） 物理测试表明，两个N一O键键长相等，这说明硝基为一P-π 共轭体系(N原子是以sp杂化成键的，其结构表示如下： R R—N

N O O R N O O R N O O R N O O ３、结构 （由一个N=O和一个N→O配位键组成） 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：

(二)硝基化合物的物理性质 脂肪族硝基化合物是无色有香味的液体。芳香 族硝基化合物多为淡黄色固体，有杏仁儿气味 并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越多比 重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子的极 性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时以分 解爆炸

（二）硝基化合物的物理性质 脂肪族硝基化合物是无色有香味的液体。芳香 族硝基化合物多为淡黄色固体，有杏仁儿气味 并有毒。硝基化合物比重大于一，硝基越多比 重越大；不溶于水，溶于有机溶剂；分子的极 性较大，沸点较高。多硝基化合物受热时以分 解爆炸

(三)化学反应 1、a-H的反应 (1)酸性 硝基为强吸电子基，能活泼a-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。 例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为： 10.2、8.5、7.8。 R-cH-NO 一 R-CH-NH NOHR-CH Na 假酸式（主） 酸式（较少）

（三）化学反应 （1）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。 例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa值分别为： 10.2、8.5、7.8 。 R CH2 N O O R CH N OH O NaOH R CH N O O Na 假酸式（主） 酸式（较少） １、α- H 的反应

(2)与羰基化合物缩合 有α-H的硝基化合物在碱性条件下能与某些羰基化 合物起缩合反应。 OH H R-CH-NO2 R-CO OH →R'-C-C-NO2 -H20 R-C-C-NO2 (R") H R △ H (R") R (R") 其缩合过程是：硝基烷在碱的作用下脱去-H形成碳 负离子，碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应

（2）与羰基化合物缩合 有α- H的硝基化合物在碱性条件下能与某些羰基化 合物起缩合反应。 R CH2 NO2 R' C O H (R'' ) + OH R' C OH H (R'' ) C NO2 R' H H2O R' C H (R'' ) C NO2 R' 其缩合过程是：硝基烷在碱的作用下脱去α-H形成碳 负离子，碳负离子再与羰基化合物发生缩合反应

2、硝基对苯环邻、对位上取代基反应活性的影响 硝基同苯环相连后，对苯环呈现出强的吸电子诱导效应和 吸电子共轭效应，使苯环上的电子云密度大为降低，亲电 取代反应变得困难，但硝基可使邻位基团的反应活性（亲 核取代)增加。 (1) 使卤苯易水解、氨解、烷基化 ci 10%NaOH OH 400℃32MPa C ONa OH NO2 NaHCO3溶液 130℃ -M H+

２、硝基对苯环邻、对位上取代基反应活性的影响 硝基同苯环相连后，对苯环呈现出强的吸电子诱导效应和 吸电子共轭效应，使苯环上的电子云密度大为降低，亲电 取代反应变得困难，但硝基可使邻位基团的反应活性（亲 核取代）增加。 （ 1 ） 使卤苯易水解、氨解、烷基化 ℃ Cl OH 10% NaOH 400 32MPa Cl NO2 NaHCO3 130℃ 溶液 ONa NO2 OH NO2 H

ONa OH NO2 NaHCO3溶液 NO2 H+ NO2 100℃ NO2 NO2 NO2 (2)增强甲基的活性 苯环上甲基的邻对位均有硝基时，在催化下能与苯甲 醛 发生缩合反应， 3、还原反应 硝基化合物可在酸性还原系统中(Fe、Zn和盐酸)或催 化氢化为胺

Cl NO2 NO2 NaHCO3 100℃ 溶液 ONa NO2 NO2 OH NO2 NO2 H （２）增强甲基的活性 苯环上甲基的邻对位均有硝基时,在催化下能与苯甲 醛 发生缩合反应. ３、 还原反应 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe、Zn和盐酸）或催 化氢化为胺

第二节胺类 (一)分类和命名 、 胺的分类： 胺根据在氮上的取代基的数目，可分为一级（伯），二 级（仲），三级（叔）胺和四级（季）铵盐。 二、胺的命名： 1、普通命名法：可用胺为官能团，如： CH3 CH3NH2 NH2 CH2CH3 methylamine aniline cyclopropylethylmethylamine 甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺

第二节 胺类 胺根据在氮上的取代基的数目，可分为一级(伯)，二 级(仲)，三级(叔)胺和四级(季)铵盐。 二、胺的命名: CH3NH2 NH2 N CH2CH3 CH3 methylamine aniline cyclopropylethylmethylamine 甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺 一 、胺的分类： 1、普通命名法：可用胺为官能团，如： （一）分类和命名