第十二章胺、重氮等含氮化合物
第12章含氮化合物
第12章 含氮化合物 12-1 命名下列化合物或写出结构式。 （1）2-甲基-3-硝基己烷 （2）N-甲基间甲苯胺 （3）3-甲氨基戊烷 （4）N-乙基苯磺酰胺 （5）氯化三甲基对氯苯铵 （6）氢氧化二甲基二乙基铵 （7）氯化重氮苯 N C O COOC 2H 5 2 CH 3CHCH 2CHCH 2CH 3 NH 2NHCH 3N N H 2NCH 2(CH 2)3CHCH 2NH 2 3 (8) (9) (10)(11) (12) 知识点：含氮化合物的命名。 12-2 比较下列各对化合物的酸性强弱。 CH 2NH 3 (1)(3)(2)NH 3 CH 3NH 3 NH 3 NH 3 3 NH 3 2 A. B. A. B. A. B. （1）B ＞A ； （2）A ＞B ； （3）B ＞A 。 知识点：胺的活性。 12-3 将下列各组化合物按碱性由强至弱的次序排列。 (CH 3)4NOH CH 3CONH 2(1)(2)NH 2 2 A. B. C.D. E. CH 3NH 2 NH 2 SO 2NH 2 (CH 3)3N NH 2 3 NH 2 2 NO 2 (CH 3)2NH A. D. B. E.C. （1）A ＞C ＞D ＞B ＞E ； （2）E ＞A ＞B ＞C ＞D 。 知识点：胺的碱性。 12-4 完成下列反应。
(1) HCOOEt NO 2 EtONa CH 3 +NO 2 CH 2CHO (2) NaOCH 3 CH 3OH NO 2 +Cl NO 2 OCH 3 Cl (3) CH 2CH 2NH 2 CH 3COCl (1)LiAlH 4 (2)CH 3OH CH 2CH 2NHCCH 3O CH 2CH 2NHCH 2CH 3 (4) NaNO 2/H 2SO 4 NH 2NO 2 NO 2 室温 N 2HSO 4 2 NO 2 2 2 (5)NaNO 2Ph C CH 2NH 2 OH 3 H 3C C CH 2Ph O (6) N 2 CH 2I +Ag 2O 2CN N CN CH 3 H 3C I N CN CH 3 H 3C OH (7) KOH H 2O,OH, △ NH O O NK O O H 2C PhCH 2NH 2 H N N H (8) H CH 3 H 3C 2N H 3C CH 3 NH 2
含氮有机化合物练习及答案
第十四章含氮有机化合物 1. 给出下列化合物名称或写出结构式。 对硝基氯化苄苦味酸 1，4，6-三硝基萘 答案： 3－氨基戊烷异丙胺二甲乙胺 N－乙基苯胺 3－甲基－N－甲基苯胺 2－氰－4－硝基氯化重氮苯 2. 按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。 （1） （2） 答案： （1）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > a > c （2）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > c > a 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案： 五种化合物中，按形成氢键的可能、能力可推知其沸点从高到低的次序是： 正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷 分子间形成分子间氢键沸点高，醇分子中的羟基极性强于胺的官能团，胺三级大于二级又大于一级。 4. 如何完成下列的转变： （1） （2） （3） （4） 答案: （1） （2） （3） （4） 5. 完成下列各步反应，并指出最后产物的构型是（R）或（S）。 答案： 反应的前两步都不涉及到手性碳，反应的第三步为Hofmann重排，转移基团在分子内转移，其构型保持不变。由于分子组成而变了，旋光性可能改变，也可能不变，此处测定结果为左旋。
6. 完成下列反应： (1） (2） (3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） 答案： （1） (注：书中有误，改为) （2） （3） （4） (5) 利用Hofmann重排反应(降级反应)来完成缩碳。 (6) 利用卤代烃的氰解来增加一个碳原子。 （7） （8）芳环上的亲核取代反应，先加成后消去。 （9）不对称酮形成烯胺后，再进行烃基化时，烃基化主要发生在取代基较少的α位。与普通碱催化反应正好相反。 (10) 含β-H的氧化叔胺在加热时发生顺式消除反应(协同反应)生成烯烃和R2NOH。 7. 指出下列重排反应的产物： (1） （2）
重氮和偶氮化合物
山东理工大学教案
第十六章 重氮化合物和偶氮化合物 重氮和偶氮化合物分子中都含有-N=N-官能团，官能团两端都与烃基相连的称为偶氮化合物，只有一端与烃基相连，而另一端与其他基团相连的称为重氮化合物。重氮盐的结构如图所示： 重氮和偶氮化合物的命名 阅读P 391。 § 16.1芳香族重氮盐的制备——重氮化反应 伯芳胺在低温及强酸水溶液中，与亚硝酸作用生成重氮盐(diazotization)的反应称为重氮化反应。重氮化反应是制备芳基重氮盐最重要的方法。 ArNH 2 + NaNO 2 + HCl (H 2SO 4) ArN 2 Cl + NaCl + H 2O 0~5℃ + NaCl + H 2O NH 2 NaNO + HCl 0~5℃ N 2 Cl 强调： 1. 重氮盐温度较高时易分解，故重氮化反应常在低温下进行。 2. 亚硝酸的存在会加速重氮盐的分解，故亚硝酸不能过量。 3. 重氮化反应须保持强酸性条件，以避免生成的重氮盐与未起反应的芳胺发生偶合反应。 §16.2芳香族重氮盐的性质 重氮盐的化学性质非常活泼，它的许多化学反应归纳起来主要有两类： N 2 Cl 去氮反应 （取代反应）保留氮的反应 还原反应 偶联反应 § 16.2.1取代反应 （1）被羟基取代（水解反应） 当重氮盐的酸性水溶液加热时，发生水解生成酚并放出氮气。 ℃ NH 2224 0 5N 2SO 4H OH 2 + H 2SO 4 强调： 重氮盐水解成酚时只能用硫酸盐，不用盐酸盐，因盐酸盐水解易发生副反应。
（2）被卤素、氰基取代 N 2Cl + KI + N 2 + KCl I 强调： 此反应是将碘原子引进苯环的好方法，但此法不能用来引进氯原子或溴原子。 氯、溴、氰基的引入用桑德迈尔（Sandmeyer ）法。 N 2Cl N 2Br N 2Cl CuCl + HCl CuBr + HBr + N 2Cl + N 2Br + N 2 Cu 桑德迈尔反应(Sandmeyer) （3）被氢原子取代（去氨基反应） N 2Cl + H 3PO 3+ N 2+ HCl + H 3PO 2 + H 2O N 2Cl + N 2 + HCOONa + NaCl + H 2 O + HCHO + 2NaOH 强调： 上述重氮基被其他基团取代的反应，可用来制备一般不能用直接方法来制取的化合物。 例由硝基苯制备2,6-二溴苯甲酸： NO 2 NH 2 (CH CO)O NHCOCH 3 3干乙酸 NHCOCH 3 2 OH 2NH 2 NO 2 2NH 2 NO 2 Br Br 224 N 2 HSO 4 NO 2Br Br KCN CN NO 2 Br Br 3O COOH NO 2 Br Br Fe NaNO 322 （4）重氮盐的取代反应在合成中的应用 把氨基作为导向基，引导进入基团到要求位置，然后把氨基变为重氮基脱出。
第十六章 重氮化合物 习题答案
第十六章 重氮化合物和偶氮化合物 一、 命名下列化合物： 1 . N 2HSO 4 2. CH 3 CONH N 2Cl 3. CH 3 N=N OH 4.CH 3 N=N N(CH 3)2 5. NHNH CH H C 6. .CCl 2 . 二氯碳烯 二、 当苯基重氮盐的邻位或对位连有硝基时，其偶合反应的活性事增强还是降低？为什么？ 解：偶合反应活性增强。邻位或对位上有硝基使氮原子上正电荷增多，有利于偶合反应。 N N + N =N + N =N + + OH N =N OH 三、 试解释下面偶合反应为什么在不同PH 值得到不同产物？ H 2N OH + C 6H 5N 2+ PH=5 H 2N OH N=NC 6H 5 H 2N OH N=NC 6H 5 解：PH 等于5时，氨基供电子能力强于羟基，偶合反应在氨基的邻位发生。 PH 等于9时，为弱碱性，羟基以萘氧负离子形式存在，氧负离子供电子能力大于氨基，偶合反应发生在羟基的邻位。
四、 完成下列反应式： CH 3 N=N NaNO ,HCl Fe,HCl N 2Cl 2 NO 2 CH 3 CH 3 CH 3 1. 2. OH OCH 3+ CH 2N 2 3.CH 3 3(CH 3)3COK CH 3 Cl Cl 4.CH 3CH 2CH 2 C=C CH 2CH 2CH 3 H H + CH 2 ..CH 2CH 2CH 3 CH 2CH 2CH 3 H 五、 指出下列偶氮染料的重氮组分和偶连组分。 解： 重氮组分 偶连组分
1. N=N HSO 3 N(CH 3)2 HSO 3N 2 + N(CH 3)2 2. N=N N=N OH N=N N 2 + OH 3.CH 3CONH N=N CH 3 CH 3CONH N 2 + HO CH 3 4. NaSO 3N=N HO NaSO 3 N 2 + HO 5. SO 3H NH 2 N=N SO 3H N 2 N=N NH 2 SO 3H N 2 + + NH 2 六、 完成下列合成： 1. NO 2 Cl Cl Cl NO 2 Cl Cl NH 2 NH 2 N 2Cl Fe/HCl 2Cl Cl Cl NaNO 2,HCl Cl Cl Cl H 3PO 2 Cl 2. CH 3 CH 3 Br Br CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 3H 2SO 4 NO 2 NH 2 NH 2 Br [H] 2Br Br CN CN NO 22 NH 2NH 2 2CN CN [O]NaNO 2,HCl 3.
有机含氮化合物
1 授课内容 Chapter 9 有机含氮化合物 学时数 6 掌握比较含氮化合物碱性强弱的方法、胺与HNO 2的反应、重氮盐的放氮及偶联 反应； 理解杂环的芳香性及反应活性顺序； 了解生物碱的一般性质。 第一节 胺 Amines （胺的碱性、胺与HNO 2的反应）； 第二节 重氮和偶氮化合物Diazo and Azo Compounds （放氮和偶联反应）； 第三节 酰胺Amides （酸碱性、缩二脲反应） 第四节 含氮杂环化合物Heterocycles （反应活性比较） 第五节 生物碱Alkaloids P250/1, 4, 11, 15 教材：《有机化学》张生勇主编。高等教育出版社。 参考文献： 1．《基础有机化学》邢其毅等编。第二版，高等教育出版社。 2．《Organic Chemistry 》Stephen J. et al. Academic Press 3．《Fundamentals of Organic Chemistry 》（美）John McMurry 著 机械工业出版社 教学目的 （含重点，难点） 主 要 内 容 复习思考题 参 考文献 教 材 教研室意见
2 教 学 内 容 时间 分配 媒体选择 第九章 有机含氮化合物 含氮有机化合物 主要指分子中的氮原子和碳原子直接相连的化合物，也可以看成是烃分子中的一个或几个氢原子被含氮的官能团所取代的衍生物。例如，生物碱、蛋白质、磺胺类药物等。 本章主要讨论胺(amine)、重氮化合物(diazo compound)、偶氮化合物(azo compound)、酰胺(amide)、含氮杂环化合物和生物碱(alkaloid)。 第一节 胺Amines 一、胺的结构、分类和命名Structures, Classification and Nomenclature (一)胺的结构和分类 胺：可看作是氨分子中的氢原子被烃基取代所生成的化合物。 通式:R-NH 2，R 2NH 或R 3N ，其中R 代表烃基，它们分属于伯、仲和叔胺。 官能团： 氨基亚氨基次 氨基-NH 2 NH N R-N-R"R' 叔胺 （3°胺 ） R-NH-R'仲胺 （2°胺 ） R-NH 2伯胺 （1°胺 ） 季铵化合物(quaternary ammonium compound)可看成是铵盐或氢氧化铵(NH 2OH)分子中氮原子上的四个氢原子都被烃基取代生成的化合物，它们分别称为季铵盐和季铵碱。 季铵 盐 季铵 碱 R N X 4+-OH R N 4+- 注：伯、仲、叔胺或季铵化合物分子中的伯、仲、叔的含义与卤代烃或醇中的不同，它是指氮原子上连有一个、两个或是三个烃基，与连接氨基的碳是伯、仲还是叔碳原子没有关系。例如，叔丁醇是叔醇，而叔丁胺却是伯胺。 (二)命名Nomenclature 1. 普通命名法：按照分子中烃基的名称及数目叫做“某胺”，基字一般可以省略。如： CH 3-NH 2NH 2 甲胺 苯胺 CH 3-CH 2-NH 2 乙胺 80min 幻灯
第十五章硝基化合物和胺
·· 162 第十四章 含氮有机化合物 学习要求： 1、掌握芳香族硝基化合物的制法，性质。理解硝基对苯环邻对位取代基（X 、OH ）性质的影响。 2、掌握胺的分类、命名和制法。 3、熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序，理解影响胺的碱性强弱的因素。 4、掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。 5、掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。 6、了解季铵盐、季铵碱的性质和应用，初步了解偶氮染料。 7、学习、掌握重要的分子重排反应。 分子中含有C-N 键的有机化合物称为含氮有机化合物。含氮有机化合物种类很多，本章简单讨论硝基化合物，重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。 §14-1 硝基化合物 硝基化合物一般写为R-NO 2 ，Ar-NO 2 ，不能写成R-ONO （R-ONO 表示硝酸酯）。 一、分类、命名、结构 1、分类 （略） 2、命名 （与卤代烃相次似） 3、硝基的结构 一般表示为 （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sp 2 杂化成键的，其结构表示如下： 二、硝基化合物的制备 见P 430。 1、卤代烃与亚硝酸盐反应。 2、芳烃的硝化。 三、硝基化合物的性质 1、物理性质 （略） 2、脂肪族硝基化合物的化学性质 1）还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe 、Zn 、Sn 和盐酸）或催化氢化为胺。 2）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 。 N O R R CH 2 N O O R CH N OH O NaOH R CH N O O Na 假酸式酸式（主）（较少）
胺和其他含氮化合物
第十四章 胺和其他含氮化合物 1. 写出下列化合物的结构式： （1）三丁基胺 （2）碘化二甲基二乙基铵 （3）N-甲基苯胺 （4）对氨基苯甲酸乙酯 （5）肾上腺素 2. 命名下列化合物： (CH 3)2CHNH 2(1) CH 3CH 2 (2)H C NH 2 CH 2CH 3 NHC 2H 5 (3) (C 2H 5)2NH 2OH -(4) O 2N N(CH 3)2 (5) Br — N 2 CH 3 (6) N H (7) NH 2 (8) H 3C OCH 3 CH 2CHCH 2OH NH 2 (9) H 2NCH 2CH CH 3 CH 2NH 2 (10) 3.比较下列各组化合物的碱性，按碱性增强的次序排列： NH 3, CH 3NH 2, NH 2 ,H 3C O NH 2 , (CH 3)4NOH — (1) NH 2 NH 2 2 NH 2 CH 3(2) CH 3CH 2NH 2, CH 3CH 2—O -, CH 3COO -, NH 2-(3) 4.如何完成下列反应： CH 3CH 2CH 2Br CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2(1) NH 2 COOH (2) (CH 3)3CCH 2Br (3)(CH 3)3CCH 2NH 2 CHCO 2C 2H 5 (4) H 2N(CH 2)4N(CH 3)2CH 2
O NH 2 (5) O CH 3 NHCH 3 CH 3 (6) (CH 3)3CCOCl (CH 3)3CCCH 2Cl O (7) CH 2COOH CH 2COOH N CH 3 (8) CH 3CH 2NO 2 H 2N CH CH 3 H C OH C 2H 5 (9) C C H H 3H CH 3C C H 2N OH CH 3H (10) CH 3 O HO CH 2NH 2 (11) CH CH 2CH 3 O CN N H CH 3 (12) O N H O CH 2CH 2COOH (13) N H N CH 2CH 3(14) CH 3 NH 2 Br CH 3 (15) (R)-2-辛醇 (S)-2-辛胺 辛胺(16）
第十四章 含氮有机化合物答案
第十四章含氮有机化合物 1.给出下列化合物名称或写出结构式。 (CH3)2CH NH2(CH3)2NCH2CH3 NH CH2CH3 CH3 NH CH3O2N NC N+NCl- O2N N N OH OH H32 H 对硝基氯化苄苦味酸 1，4，6-三硝基萘 答案： 3－氨基戊烷异丙基胺二甲基乙基胺 N－乙基苯胺N－甲基－3－甲基苯胺氯化-3－氰－5－硝基重氮苯 4-硝基-2,4-二羟基偶氮苯顺-4-甲基-1-环己胺 2.按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。 （1）
a b c NH 2 NH 2NH 2 NO 2 3 （2） CH 3C O NH 2 CH 3NH 2NH 3 a b c 答案： （1）c > a > b 苯环上存在推电子基团如甲基，可增加N 原子上的电子云密度，使其碱性增强；当苯环上连有拉电子基团如硝基，则降低N 上的电子云密度，使其碱性降低。 （2）b > c > a 在CH 3NH 2中由于—CH3的推电子作用，增强了碱性。在CH 3CONH 2中，由于p -π共轭而降低了N 上的电子云密度，使其碱性减弱。 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案： 正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷 分子间的氢键导致沸点升高。由于氧的电负性大于氮的电负性，因而正丁醇分子间能形成较强的氢键，沸点较高；正丙胺的氮原子上有两个氢可以形成氢键，甲已胺只有一个，而三甲胺氮原子上没有氢原子，因而不能形成氢键；正丁烷是非极性分子，分子间只存在较弱的色散力，因而沸点最低。 4. 如何完成下列的转变： （1） CH 2 CHCH 2Br CH 2 CHCH 2NH 2
第十四章 含氮有机化合物练习及答案
第十四章 含氮有机化合物 1. 给出下列化合物名称或写出结构式。 (CH 3)2CH NH 2 (CH 3)2NCH 2CH 3 NH CH 2CH 3 CH 3 NH CH 3 O 2N NC N + NCl - O 2N N N OH OH H 32H 对硝基氯化苄 苦味酸 1，4，6-三硝基萘 答案： 3－氨基戊烷 异丙胺 二甲乙胺 N －乙基苯胺 3－甲基－N －甲基苯胺 2－氰－4－硝基氯化重氮苯 O 2N CH 2CL NO 2 O 2N NO 2 OH NO 2 NO 2 NO 2 2. 按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。 （1） a b c NH 2 NH 2NH 2 NO 2CH 3 （2） CH 3C O NH 2 CH 3NH 2NH 3 a b c 答案： （1）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > a > c （2）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > c > a 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案： 五种化合物中，按形成氢键的可能、能力可推知其沸点从高到低的次序是：
正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷 分子间形成分子间氢键沸点高，醇分子中的羟基极性强于胺的官能团，胺三级大于二级又大于一级。 4. 如何完成下列的转变： （1）CH 2 CHCH 2Br CH 2CHCH 2NH 2 （2） NHCH 3 O （3） (CH 3)3C C OH O O C (CH 3)3C CH 2Cl （4） CH 3CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CHCH 3 NH 2 答案: （1）CHCH 2Br CH 2 NaCN CH 3CH 2OH CH 2CHCH 2CN LiAlH 4CHCH 2NH 2 CH 2 （2） O NH 3+(H) NH 2 CH 3Br NHCH 3 （3） （4） CH 3CH 2CH 2CH 2Br KOH,CH 3CH 2OH CH 3CH 2CH CH 2 HBr CH 3CH 2CHCH 3 Br 3 CH 3CH 2CHCH 3 NH 2 5. 完成下列各步反应，并指出最后产物的构型是（R ）或（S ）。 C 6H 5CH 2CHCOOH CH 3 (1)SOCl (2)NH 3 (3)Br 2,OH - C 6H 5CH 2CHNH 2 CH 3 S-(+) (-)
药用有机化学试题(第九章：含氮化合物(胺类)附答案 )
第九章：含氮化合物（胺类）223.下列化合物中，低温下能生成稳定重氮盐的是？[1分] A苄胺B苯胺CN-甲基苯胺DN-甲基苄胺 参考答案：B 224.下列化合物中，沸点最高的是？[1分] A乙酸B乙胺C二乙胺D乙醇 参考答案：A 225.下列化合物中碱性最强的是？[1分] A NH3 B CH3NH2 C C 6H5CH2NH2 D CH3NHCH3 参考答案：D 226.的正确名称为？[1分] A苯乙胺B乙苯胺CN-苯基乙胺DN-乙基苯胺 参考答案：D 227.下列化合物属于芳香胺的是？[1分] A
B C D 参考答案：B 228.能与乙酰氯发生酰化反应的胺是？[1分] A异丙胺B二乙丙胺CN,N-二甲基苯胺D甲乙丙胺 参考答案：A 229.下列化合物中，沸点最高的是？[1分] A CH3NH2 B CH3CH2CH2NH2 C(CH3)3N D CH3NHCH2CH3 参考答案：B 230.关于苯胺性质的叙述错误的是？[1分] A易被空气中氧气氧化B能与盐酸所用生成季铵盐C能与羧酸反应生成酰胺D 能与溴水反应生成白色沉淀 参考答案：B 231.与亚硝酸反应可放出氮气的是？[1分]
ACH3NH2BCH3NHCH3C(CH3)3NDCH3NHCH2CH3 参考答案：A 232.与NaNO2和盐酸反应，能生成黄色油状物的是？[1分] AC6H5NH2BCH3CH2NH2CCH3NHCH2CH3D(CH3)3N 参考答案：C 233.芳香胺的碱性一般较脂肪胺弱。[1分] 参考答案：T 234.在实验室合成乙酰苯胺时，可采用苯胺和乙酸进行制备。[1分] 参考答案：T 235.所有的胺及其衍生物均呈碱性。[1分] 参考答案：F 236.胺的碱性取决于氮原子上电子云密度，电子云密度越大，碱性越强。[1分] 参考答案：T 237.胺的盐类属于离子型化合物，具有强酸性。[1分] 参考答案：T 238.利用伯、仲、叔胺与HNO2的不同反应性能，可以鉴别伯、仲、叔胺。[1分] 参考答案：T
含氮与含磷化合物习题答案
第十章含氮与含磷化合物 一、学习要求 1．掌握胺、酰胺及有机含磷化合物结构和命名。 2．掌握胺、酰胺化学性质。 3．熟悉酰胺化合物及有机磷化合物性能与生物活性。 4．了解生源胺及生物学意义。 5．了解有机磷农药的中毒机制和解毒机制。 二、本章要点 （一）胺可以看成氨分子中的氢被烷基或芳基取代的衍生物。 1．结构、分类和命名 (1)分类： 另外NH4+中的四个氢原子被烃基取代后的化合物有季铵盐和季铵碱两种。 (2)命名: 简单胺以胺作母体，烃基作取代基，称某胺；当氮上同时连有芳基和脂肪烃基时，以芳胺作母体，在脂肪烃基前加“N”字表示脂肪烃基连在氮原子上；比较复杂的胺采用氨基作取代基；季铵类化合物和胺的离子型化合物可作为NH4+的衍生物来命名，“负离子”化“正离子”，烷基依基团顺序写在“铵”字的前面。命名时“氨”用于表示取代基，“胺”表示氨的烃基衍生物，“铵”用于季铵类化合物和胺的离子型化合物，在使用时需特别注意。 (3)结构: 胺分子中的氮原子是不等性sp3杂化，其中三个sp3杂化轨道与烃基或氢相连，构成棱锥型，另外一个sp3杂化轨道上有一对未成键电子在棱锥形顶端，空间排布近似于碳的正四体结构。 23R1、R2、R3可以是烃基或氢 胺所连烃基种类 所连烃基数目 氨基数目 脂肪胺；芳香胺 伯胺；仲胺；叔胺 一元胺；二元胺；多元胺
因此氮原子上所连的三个原子或基团不同时，应存在对映异构现象和两个具有光学活性的对映异构体，但是对映体之间相互转化需要的能量很低，能很快相互转化而自动外消旋化。 苯胺分子中由于氮原子上的未成键电子对能与苯环的π电子形成共轭,因而其 占据的sp3杂化轨道虽还保留一部分s轨道的性质似呈棱锥形,但具有更多的P轨道性质，四面体结构比脂肪胺要扁平一些。 2．物理性质低分子胺具有特殊的不愉快的气味。氮原子有氢的胺能形成分子间氢键，因此相对分子质量相近的胺的沸点顺序是伯胺>仲胺>叔胺。由于胺分子中的氮氢间的氢键不如醇、羧酸间氧氢间氢键强。胺的沸点比相对分子质量相近的醇和羧酸低。低级脂肪胺一般能溶于水，但随着胺分子中烃基的增大溶解性迅速降低。 芳香胺是无色的高沸点的液体或低熔点的固体，具有特殊气味，一般难溶于水，毒性较大，使用时应注意防护。 ３．化学性质胺分子的氮是sp3杂化，其中一个sp3杂化轨道上有一对未成键电子。 （1）碱性: 胺中的氮原子有一对未成键电子能结合质子，形成铵离子，因此具有碱性，结合质子能力越强碱性越强。其平衡关系如下： R+R N H 在水溶液中，胺的碱性强弱是由电子效应、溶剂化效应、空间效应综合作用的结果。其碱性强弱大致为：季铵碱>脂肪氨>氨>芳香胺 （2）亲核性：伯胺和仲胺中氮原子作为亲核中心可以与酰卤、酸酐等发生亲核取代反应而生成N-取代或N，N-二取代酰胺。叔胺氮原子上没有氢原子，因此不能发生酰化反应。人们常利用酰化反应修饰具氨基化合物为酰胺。 人们常利用苯磺酰氯来分离和鉴别伯、仲、叔胺，称Hinsberg反应。伯胺生成的苯磺酰胺氮原子上的氢显弱酸性，能溶于过量的碱变成盐而溶于水。仲胺生成不溶于水的苯磺酰胺，叔胺不能发生磺酰化反应。 （3）胺与HNO2的反应：胺能与亚硝酸反应，产物与胺的种类和反应条件有关。伯、仲、叔胺各有不同的反应的结果和现象；脂肪胺和芳香胺的反应也有所不同。因此可利用胺与HNO2的反应鉴别胺类化合物。
基础有机化学第12章 有机含氮化合物习题答案
第十三章 有机含氮化合物习题答案 1. 命名下列化合物或写出构造式 (1)(2) (3) NHCH 3 CH 3 (CH 3)2CHNH 2 NHCH 2CH 3 (4)对硝基苄胺 （5）2,4,7-三硝基萘酚 (8) β-苯基丙胺 解： (1) 异丙基胺 (2) N-乙基苯胺 （3）N-甲基间甲苯胺 CH 2NH 2O 2N OH NO 2 NO 2 O 2N CHCH 2NH 2CH 3 (6) (5) (4) 2. 用化学方法鉴别下列各组化合物：乙醇、乙醛、乙酸、乙胺 乙醇乙醛乙酸 乙胺 NaHCO 3 气泡 乙酸 无气泡 银氨溶液 银镜 乙醛 无银镜乙醇 乙胺 乙醇 乙醛乙胺 NaNO 2乙胺 无气体 HCl 气体 乙醇 3. 按碱性强弱次序排列下列各组化合物 (1) A. 苯胺 B. 对甲基苯胺 C. 对甲氧基苯胺 D. 对硝基苯胺 (2) A. 苄胺 B. 间氯苄胺 C. 间甲苄胺 D. N 甲基苄胺 (1) C>B>A>D (2) D>C>A>B 4. 完成反应式。 (1) CH 3 (CH 3CO)2O CH 3 NO 2混酸 ，60℃ Fe ＋HCl CH 3NH 2 CH 3 NHCOCH 3 HNO 3 + H 2SO 4 CH 3 NHCOCH 3 NO 2 OH -/H 2O CH 3 NH 2 NO 2 CH 3 N 2+Cl -NO 2 CH 3 NO 2 NaNO 2/HCl 0-5℃ H 3PO 2 (2)CH 3CH 2CN (1)OH -/H 2O (2)H + CH 3CH 2COOH SOCl 2 CH 3CH 2COCl CH 3CH 2CO-NH(CH 2CH 2CH 3)2LiAlH 4(CH 3CH 2CH 2)2NH CH 3CH 2CH 2NH(CH 2CH 2CH 3)2 O 2N Cl Cl CH 3ONa/CH 3OH (3)O 2N Cl OCH 3 5. 完成下列转变
重氮化合物
第十六章 重氮化合物和偶氮化合物 ——重氮化合物和偶氮化合物分子中都含有－N2－官能团。 偶氮化合物：－N2－官能团的两端都和基团碳原子直接相连的化合物 偶氮甲烷 偶氮苯 偶氮二异丁腈 对羟基偶氮苯 重氮化合物：－N2－官能团一端与非碳原子直接相连的化合物 氯化重氮苯 苯重氮氨基苯 （或重氮苯盐酸盐） 重氮苯硫酸盐 4-羟基- 4’-甲基偶氮苯 16.1 重氮化反应 伯芳胺在低温及强酸（主要是盐酸或硫酸）水溶液中，与亚硝酸作用生成重氮盐的 反应称为重氮化反应。强酸需过量；过量的亚硝酸可用尿素除去。 重氮苯盐酸盐 重氮苯硫酸盐 H 3C N N CH 3 N N C N N C N N H 3C CN CN CH 3 CH 3CH 3OH N N H N N N Cl N N HSO 4 N N OH H 3C NH 2N 2Cl + HONO + HCl <5o C + 2H 2O (NaNO 2 + HCl) NH 2 N 2HSO 4+ HONO + H 2SO 4<5o C + 2H 2O (NaNO 2 + H 2SO 4)
重氮盐能和湿的氢氧化银作用，生成类似季铵碱的强碱——氢氧化重氮化合物。 重氮盐的结构 重氮盐能和铵盐相似，其结构式如下 重氮盐的特点 1. 是线形结构； 2. 两个氮原子上的 π 键是共轭的。 重氮盐的物理性质 ? 具有盐的性质，易溶于水，不溶于有机溶剂。 ? 具有盐的性质，易溶于水，不溶于有机溶剂。 ? 在冷的水溶液中较稳定，但在较高温度时容易分解。故重氮化反应需在低温下进行。 影响重氮盐稳定性的因素 ? 重氮盐的稳定性和苯环上的取代基以及重氮盐的酸根有关。 ? 取代基为卤素、硝基、磺酸基等时会增加重氮盐的稳定性。 芳基重氮硫酸盐比其盐酸盐稳定，而氟硼酸的重氮盐更稳定，只有在高温下才会分 解。 重氮化反应的历程 ArN 2X + AgOH ArN 2OH + AgX ↓ N N Ar X － 或简写为 ArN 2X 苯重氮离子的结构 N N N N N N ArN 2＋ArN 2X + X － NaNO 2 + HCl NaCl + HONO HONO + HCl + NO + -Cl + H 2O
重氮化合物和偶氮化合物
重氮化合物和偶氮化合物 重氮化合物和偶氮化合物都含有-N=N-原子团。该官能团的一端与烃基相连，另一端与非碳原子相连或不与其他的原子或原子团相连的化合物，称为重氮化合物。如： 氯化重氮苯 硫酸重氮苯 （重氮苯盐酸盐） （重氮苯硫酸盐） -N=N-官能团两端都分别与烃基相连的化合物，称为偶氮化合物。如： CH 3-N=N-CH 3 偶氮甲烷 偶氮苯 对羟基偶氮苯 对二甲氨基偶氮苯 一、偶氮化合物的制备 在低温和强酸性水溶液中，芳香族伯胺和亚硝酸作用，生成重氮化合物，此反应称为重氮化反应。如： + NaNO 2 + HCl + H 2O + NaCl 重氮化反应的历程可能是铵盐先与亚硝酸作用，生成N-亚硝基化合物，然后发生重排，最后再脱水生成重氮盐。 重氮盐是重要的有机机合成中间体,生成的重氮盐不必分离,可直接在原溶液中进行下一步合成反应。 二、重氮盐的性质和应用 重氮盐具有盐的性质，易溶于水，不溶于有机溶剂，其在水溶液中医药能 解离为重氮盐正离子和负离子X -，因此水溶液能导电。重氮盐的化学性质很活泼，可发生许 多反应，主要有如下两类：一类是放氮反应，一类是不放氮的偶联反应。 （一）取代反应 这是重氮基被其它原子或原子团取代，并在同时放出氮气的一类反应。重氮盐在亚铜盐的催化下，重氮基被氯、溴、氰基取代，分别生成氯苯，溴苯和苯腈，同时放出氮气，此反应称为桑德迈尔反应。 将重氮盐加热，重氮基被羟基取代，生成苯酚并放出氮气。例如： N N Cl N N HSO 4N N N OH N N N (CH 3)2N NH 2N N Cl Cl NH 3N N Cl H H O N OH Cl H N N Cl N N 2Cl Cl Br I CN COOH N 2Cl OH 0-5℃ 亚硝酸 重排 -H 20 CuCl HCl Δ CuBr HBr Δ KI90℃ CuCN Δ 水解 Δ
第十四章含氮有机化合物
·168· 第十四章 含氮有机化合物 学习要求 1．掌握芳香族硝基化合物的制法，性质。理解硝基对苯环邻对位取代基（X 、OH ）性质的影响。 2．掌握胺的分类、命名和制法。 3．熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序，理解影响胺的碱性强弱的因素。 4．掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。 5．掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。 6．了解季铵盐、季铵碱的性质和应用，初步了解偶氮染料。 7．学习、掌握重要的分子重排反应。 分子中含有C-N 键的有机化合物称为含氮有机化合物。含氮有机化合物种类很多，本章简单讨论硝基化合物，重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。 §14-1 硝基化合物 硝基化合物一般写为R-NO 2 ，Ar-NO 2 ，不能写成R-ONO （R-ONO 表示硝酸酯）。 一、分类、命名、结构 1． 分类 （略） 2． 命名 （与卤代烃相次似） 3． 硝基的结构 一般表示为 （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sp 2 杂化成键的，其结构表示如下： 二、硝基化合物的制备 见P 430。 1． 卤代烃与亚硝酸盐反应。 2． 芳烃的硝化。 三、硝基化合物的性质 1．物理性质 （略） 2．脂肪族硝基化合物的化学性质 （1）还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe 、Zn 、 Sn 和盐酸）或催化氢化为胺。 （2）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 。 N O R
14 第十四章 含氮有机化合物习题答案(第四版)
第十四章含氮有机化合物(P125-129) 1.给出下列化合物的名称或写出结构式： （1）（2）（3）（4）（5）（6） （7）对硝基氯化苄 （9）（8） （10）苦味酸（11）1,4,6-三硝基萘 2.按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由： (1) NH2NH 2 NH2 O2N H3C (2) 乙酰胺、甲胺和氨 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由： 4.如何完成下列转变： (1) (2)由到 (3) 由到 (4) 由到
5.完成下列反应，并指出最后产物的构型是(R)或 (S): (1) SOCl 23 2- 6.完成下列反应： (1) N H CH 3 322? 加热 ？ ？ (1) CH 3I (2)Ag 2O,H 2O (3) 加热 CH 3CH 3 O 2N Fe+HCl ?(CH 3CO)2O ? ? H +,H 2O ? NaNO 2,HCl ?? O 2N CH 3 (2) (3) OCH 3 OCH 3 H 2N (4) (5) 2 (6) CH 3 CH 2CH 2NH 2 (7) NH-COCH 3 Br HNO AcOH ? (8) NO 2F O 2N + N H CH 3O 2 ?
(9) N H + CH 3 H + ? CH 2=CHCOOEt ? H + ? (10) N + 3 CH3 H 3C - ? 加热 7 .指出下列重排反应的产物： (1) (2) (3 (4) (5) (6) ? ? ?
(7) ? ? (8) 8.解释下述实验现象: (1) 对溴甲苯与NaOH在高温下反应，生成几乎等量的对和间甲苯酚。 (2) 2,4-二硝基氯苯可以由氯苯硝化得到，但如果反应产物用NaHCO3水溶液洗 涤除酸则得不到产品。 9.请判断下述霍夫曼重排反应能否实现，为什么？ 9. 完成下列反应，并为该反应提供一个合理的反应机理。 （3） 解：
第十二章有机含氮化合物
第十二章有机含氮化合物 【教学重点】 胺类化合物的化学性质、重氮和偶氮化合物。 【教学难点】 季铵碱的热分解。 【教学基本内容】 硝基化合物的结构；硝基化合物的化学性质（α-氢的活泼性、还原反应、硝基对苯环的影响）。 胺的结构；胺的制备方法（氨或胺的烃基化、腈和酰胺的还原、醛和酮的氨化还原、酰胺的降解、硝基化合物的还原、Gabriel合成法）；胺的化学性质——碱性及影响碱性强度的因素、烃基化、酰基化、磺酰化、与亚硝酸反应、芳环上的取代反应。 季铵盐和季铵碱、季铵碱的热分解。 重氮盐的制备方法及重氮盐的结构；重氮盐的化学性质（放氮反应、保留氮的反应）及在合成上的应用。 Ⅰ目的要求 前面我们已经讨论了烃、卤代烃和烃的含氧衍生物，本章对含氮有机化合物加以讨论。 从广义上讲，分子中含有氮元素的有机化合物统称为含氮有机化合物。常见的含氮有机化合物有如下几种类型：硝酸酯(－ONO2)、亚硝酸酯(－ONO)、酰胺、肼、腙、肟(以上几类以在前面有关章节中加以介绍)；硝基(－NO2)、亚硝基(－NO)、胺(－NH2、－NHR、－ ⊕ NR2)、腈(－C≡N)、异腈(－N≡C)、异氰酸酯(－N＝C＝O)、重氮化合物(－N≡N－Y)偶氮化合物(－N＝N－)。这些都是着重讨论的化合物。生命的基础物质—氨基酸和蛋白质，甚至连含氮的杂环化合物也认为是属于含氮化合物的范围，由于它们在天然化合物中占有重要地位，另有专章讨论。 通常所说的含氮化合物是指含有碳氮键的化合物。它们可以看作是烃分子中氮原子被含氮官能团取代的产物。含氮有机物比含氧化合物的种类还要多。本章重点介绍硝基化合物、胺、重氮和偶氮化合物。 本章学习的具体要求： 1、了解硝基化合物的主要性质； 2、掌握胺的分类、结构及其性质； 3、在掌握重氮化，偶合等重要反应的基础上，熟悉它们在有机合成上的重要应用。 4、掌握季铵盐在相转移催化反应中的应用，以及季铵碱受热反应的规律。 5、了解腈、异氰酸酯。 在含氮化合物的学习中，特别要注意含氮官能团的特征及其变化，因为氮原子在化合物中的价态是有变化的。这是含氧化合物所没有的现象。
生物化学习题集：第八章 含氮化合物代谢
第八章含氮化合物代谢 一、知识要点 蛋白质和核酸是生物体中有重要功能的含氮有机化合物，它们共同决定和参与多种多样的生命活动。在自然界的氮素循环中，大气是氮的主要储库，微生物通过固氮酶的作用将大气中的分子态氮转化成氨，硝酸还原酶和亚硝酸还原酶也可以将硝态氮还原为氨，在生物体中氨通过同化作用和转氨基作用等方式转化成有机氮，进而参与蛋白质和核酸的合成。 （一）蛋白质和氨基酸的酶促降解 在蛋白质分解过程中，蛋白质被蛋白酶和肽酶降解成氨基酸。氨基酸用于合成新的蛋白质或转变成其它含氮化合物（如卟啉、激素等），也有部分氨基酸通过脱氨和脱羧作用产生其它活性物质或为机体提供能量，脱下的氨可被重新利用或经尿素循环转变成尿素排出体外。 （二）氨基酸的生物合成 转氨基作用是氨基酸合成的主要方式。转氨酶以磷酸吡哆醛为辅酶，谷氨酸是主要的氨基供体，氨基酸的碳架主要来自糖代谢的中间物。不同的氨基酸生物合成途径各不相同，但它们都有一个共同的特征，就是所有氨基酸都不是以CO2和NH3为起始原料从头合成的，而是起始于三羧酸循环、糖酵解途径和磷酸戊糖途径的中间物。不同生物合成氨基酸的能力不同，植物和大部分微生物能合成全部20种氨基酸，而人和其它哺乳动物及昆虫等只能合成部分氨基酸，机体不能合成的氨基酸称为必须氨基酸，人有八种必需氨基酸，它们是：Lys、Trp、Phe、V al、Thr、Leu、Ile和Met。 （三）核酸的酶促降解 核酸通过核酸酶降解成核苷酸，核苷酸在核苷酸酶的作用下可进一步降解为碱基、戊糖和磷酸。戊糖参与糖代谢，嘌呤碱经脱氨、氧化生成尿酸，尿酸是人类和灵长类动物嘌呤代谢的终产物。其它哺乳动物可将尿酸进一步氧化生成尿囊酸。植物体内嘌呤代谢途径与动物相似，但产生的尿囊酸不是被排出体外，而是经运输并贮藏起来，被重新利用。 嘧啶的降解过程比较复杂。胞嘧啶脱氨后转变成尿嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧啶经还原、水解、脱氨、脱羧分别产生β-丙氨酸和β-氨基异丁酸，两者经脱氨后转变成相应的酮酸，进入TCA循环进行分解和转化。β-丙氨酸还参与辅酶A的合成。 （四）核苷酸的生物合成 生物能利用一些简单的前体物质从头合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸。嘌呤核苷酸的合成起始于5-磷酸核糖经磷酸化产生的5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）。合成原料是二氧化碳、甲酸盐、甘氨酸、天冬氨酸和谷氨酰氨。首先合成次黄嘌呤核苷酸，再转变成腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。嘧啶核苷酸的合成原料是二氧化碳、氨、天冬氨酸和PRPP，首先合成尿苷酸，再转变成UDP、UTP和CTP。 在二磷酸核苷水平上，核糖核苷二磷酸（NDP）可转变成相应的脱氧核糖核苷二磷酸。催化此反应的酶为核糖核苷酸还原酶系，此酶由核苷二磷
物理化学第12章 含氮化合物
第十二章 含氮化合物 12.1 写出分子式为C 4H 11N 的胺的各种异构体，命名，并指出个属哪级胺。 答案： CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2 CH 3CHCH 2NH 2 CH 3CH 3CH 2CHNH 2 CH 3 正丁胺（伯胺或一级胺）仲丁胺（伯胺或一级胺） 异丁胺（伯胺或一级胺） CH 3CH 2CH 2NHCH 3 CH 2CNH 2 CH 3 CH 3CH 3CH 2N(CH 3)2 二甲乙胺（叔胺或三级胺） 甲丙胺（仲胺或二级胺）叔丁胺（伯胺或一级胺） 12.2 命名下列化合物或写出结构式 a.CH 3CH 2NO 2 b.NO H 3C c. NHC 2H 5 d.H 3C N 2+Br - e. Br NHCOCH 3 f. CH 3CH 2CH 2CN g.NHNH 2 O 2N h.H 2NCH 2(CH 2)4CH 2NH 2 i. NH O O j.(CH 3CH 2)2N -NO k. C 6H 5CH 2N CH 3 CH 3 C 12H 25 + Br － l.胆碱 m. 多巴胺 n. 乙酰胆碱 o.肾上腺素 p.异丁胺 q.胍 r.CH 3CH 2N(CH 3)2 答案： a. 硝基乙烷 b. p —亚硝基甲苯 c. N －乙基苯胺 d. 对甲苯重氮氢溴酸盐或溴化重氮对甲苯 e. 邻溴乙酰苯胺 f. 丁腈 g. 对硝基苯肼 h. 1,6－己二胺 i. 丁二酰亚胺 j. Ｎ－亚硝基二乙胺 k. 溴化十二烷基苄基二甲铵
[(CH 3)3N +CH 2CH 2OH]OH － m.HO l.-CH 2CH 2NH 2 HO - n.[(CH 3)3N +CH 2CH 2OCOCH 3]OH － o.HO HO CH(OH)CH 2NHCH 3 p.(CH 3)2CHCH 2NH 2 r.N,N -二甲基乙胺 q.H 2N-C-NH 2 NH 12.3 下列哪个化合物存在对映异构体？ a. CH 3NHCH 2CH 2Cl b. (CH 3)2N +(CH 2CH 2Cl)2Cl － c. N CH 3 d. CH 2CHCH 3 NH 2 答案： a, d 存在。但a 的对映异构体在通常条件下很容易相互转化。 12.4 写出下列体系中可能存在的氢键： a. 二甲胺的水溶液 b. 纯的二甲胺 答案： O H H O H N H 3C H 3C H O N H 3C H 3C H H 3C H 3C H 3 H 3 Ⅰ Ⅱ Ⅲ a.中有 Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅰ三种氢键 b. 中只有一种氢键 H H 12.5 如何解释下列事实？ a. 苄胺（C 6H 5CH 2NH 2）的碱性与烷基胺基本相同，而与芳胺不同。 b. 下列化合物的pK a 为 O 2N NH 2 NH 2 H 3C NH 2 pK b =13.0 pK b =9.37 pK b =8.70 答案： a. 因为在苄胺中，Ｎ未与苯环直接相连，其孤对电子不能与苯环共轭，所以碱性与烷基 胺基本相似。