第十章 有机含氮化合物.ppt
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1、,第十章 有机含氮化合物,101 硝基化合物 102 胺,含氮化合物,在有机化合物中,除C、H、O三种元素外,N是第四种常见元素。有机含氮化合物的种类很多,范围也很广,它们的结构特征是含有碳氮键(CN、C=N、CN),有的还含有NN、N=N、NN、 NO、N=O 及NH键等。 本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合物和偶氮化合物。,含氮化合物是合成阳离子、两性表面活性剂、染料、聚氨酯等的重要原料,还可以作为香料使用,是一种重要的化工原料,例: 硝基苯:制备苯胺的重要原料 2,4,6-三硝基甲苯:一种重要的炸药,可用于筑路、开矿等 苯胺:制备染料的重要原料 重氮盐:可作为感光剂、指示剂、颜料等,
2、常见含氮化合物用途,101 硝基化合物,分子中含有NO2官能团的化合物统称为硝基化合物。 硝基化合物可看成是烃分子中的一个或几个氢原子被硝基取代的结果。,硝基化合物分类,或,硝基的构造,负电荷平均分布在两个O原子上,任务:设计由甲苯制备苯佐卡因(对氨基苯甲酸乙酯)的合成路线,10-1-1 硝基化合物的化学性质及应用,一、 -H的活泼性(酸性),具有-H的硝基化合物,可与强碱作用生成可溶于水的盐。,不含-H的 3硝基化合物就不能与碱作用。,二、 还原反应,硝基很容易被还原。还原一般经历以下过程,以硝基 还原为例:,因此,其还原产物因反应条件不同而异。如:在酸性介质(通常为HCl)中,以金属Fe、
3、Zn或SnCl2为还原剂,可将硝基化合物直接还原成相应的胺。,SnCl2 + HCl 又是一个选择性还原剂,当苯环上同时连有羰基和硝基时,只还原硝基。,应用:可以用来生产苯胺,三、芳环上的亲电取代反应,-NO2为致钝基团,间位定位基。四、芳环上的亲核取代反应硝基是强拉电子基团,芳环上硝基的邻对位易发生亲核取代反应。,一、 物理性质,(1) b.p:,因NO2是一个强极性基团,因此硝基化合物具有较 大的偶极矩,如:CH3NO2 的偶极矩=3.41030C.m。,偶极矩,分子间的作用力,故其沸点比相应的卤 代烃还要高。,10-1-2 硝基化合物的物理性质,硝基化合物可用通式RNO2或ArNO2表示
4、。,硝基化合物的相对密度都大于1,不溶于水,即使是低分子量的一硝基烷在水中的溶解度也很小。硝基化合物不仅溶于有机溶剂,而且还溶于浓硫酸。,(3)多硝基化合物受热易分解而发生爆炸,如:TNT炸药、2,4,6-三硝基苯酚,但有的多硝基化合物具有类似天然麝香的香气,而被用作香水、香皂和化妆品的定香剂。如:,(2) 溶解性,硝基化合物的命名,硝基直接与苯环连接的化合物即芳香族硝基化合物。命名时硝基作为取代基。,102 胺,氨分子中的氢原子被一个或几个烃基取代后的化合物统称为胺。,胺按氮原子连接的烃基数目不同,可分为1(伯胺)、2(仲胺)、3(叔胺)胺。,此外,还有一类相当于NH4+Cl和NH4+OH的
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