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1、1,第十二章 含氮化合物,目的要求：1.掌握硝基化合物，胺的结构和命名。2.掌握胺的性质和制备。3.掌握重氮化反应及重氮盐的性质。4.了解化合物颜色与结构的关系，及染料。,2,RCN（腈）、RCONH2（酰胺）C6H5NHNH2（苯肼）、NH2NH2（肼）#,3,一、分类、结构和命名,分类,命名 以硝基作为取代基，烃为母体。,4,二、性质,物性,硝基是一个强极性基，硝基化合物的偶极矩较大。沸点比相应的卤代烃高。多硝基化合物具有爆炸性。液体硝基化合物是良好的有机溶剂。有毒。比重大于1。,化性,脂肪族硝基化合物,a.互变异构和酸性,5,b.与碱反应,芳香族硝基化合物,a.硝基对取代基的影响,.影响
2、卤素的活性,6,.影响酚羟基的酸性,b.还原,7,分类 胺可看作氨的烃基衍生物,一、分类和命名,按烃基可分为 脂肪胺和芳香胺,据NH3上H原子被取代的数目可分为,据氨基的数目可分为 一元胺、二元胺和多元胺,季铵类 季铵盐和季铵碱,第一胺（伯）RNH2 一个H原子被取代(补充P222)第二胺（仲）R2NH 二个H原子被取代 第三胺（叔）R3N 三个H原子被取代,命名 注意：胺、氨、铵 的意义,简单的胺可用它所含的烃基命名以胺为母体,CH3NH2甲胺；Me2CHNH2 异丙胺；Me2NH 二甲胺,所连烃基不同的胺，把简单的写在前面,CH3NH CH2CH3 甲乙胺 或 N甲基乙胺,8,多烃基胺、多
3、元胺,CH3NHCH3 二甲胺；（CH3）3N 三甲胺；H2N CH2CH2NH2 乙二胺,复杂的胺可看作烃基衍生物来命名,以烃基为母体,季铵类,2氨基4甲基戊烷 N,N二乙氨基丁烷,季铵碱:Me4N+OH 氢氧化四甲铵 季铵盐:Me3NEt+Cl-氯化三甲基乙基铵 Me2N+H2I-碘化二甲铵,二、结构,问题的提出：N原子的电子构型:1S22S22P3,键角应是90,实验事实：,键角：NH3 107；（CH3）3N 108,解释：,N原子是不等性的sp3杂化。,四个杂化轨道，三杂化轨道用于成键，一个杂化轨道中含有孤对电子。,氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。,9,特征：,形状为锥形 具有孤对电
4、子是亲核试剂,若N原子上连有三个不同基团，是手性分子，理论上应存在对映体。,芳胺,10,三、物理性质,沸点：比相应的醇、酸低，并伯胺 仲胺 叔胺,气味：有氨的刺激性气味及腥臭味。,毒性：芳胺的毒性很大,状态：甲胺、二甲胺、三甲胺是气体。低级胺是液体。高级胺是固体。,水溶性：低级易溶于水，随烃基的增大，水溶解度降低。,芳胺是高沸点液体或低熔点固体,11,四、化学性质,碱性,芳胺 NH3 脂肪胺,脂肪胺,季铵碱：碱性与氢氧化钠相当，具有很强的吸湿性。,胺是弱碱，所以胺盐遇强碱则释放出游离胺，可分离提纯胺。,季铵盐：是强酸强碱盐。,12,特点：a.产物是混合物给分离提纯带来了困难。b.卤代烃一般用伯
5、卤代烃。c.控制条件：使用过量的氨，则主要制得伯胺；使用过量的卤代烃，则主要得叔胺和季铵盐。,2氧化：,3.烷基化,芳胺：无色 黄色 红棕色,13,4.酰基化,特点：用于鉴定胺 保护氨基 降低苯环上氨基的活性 磺酰化（Hinsberg）反应,14,5.与HNO2反应,脂肪胺,15,芳胺,16,小结：0时，有N2为脂肪伯胺。有黄色油状物或固体，则为脂肪和芳香仲胺。无可见的反应现象为脂肪叔胺。0时无N2，而室温有N2，则为芳香伯胺。有绿色叶片状固体为芳香叔胺。,17,18,6.芳胺的特性,卤代,19,一、芳香族重N盐的制备,偶氮化合物中都含有N=N官能团。,偶氮化合物通式：RN=NR、ArN=NR
6、或ArN=NAr,重氮盐在弱酸、中性或 弱碱性溶液中，与芳胺或酚类（活泼的芳香族化合物）进行芳香亲电取代生成有颜色的偶氮化合物的反应称为。,什么是偶联反应？,二、偶联反应,20,活泼的芳香化合物,偶氮化合物的结构可分为重N部分和偶联部分,是指含有强给电子基团（羟基、烷氧基、氨基以及取代氨基）化合物。,21,对染料的要求：染料对纤维的附着力较强。染料的颜色要鲜艳。染料要稳定。,1.化合物颜色和结构的关系,光与颜色,可见光全部吸收是黑色，可见光全部不吸收是白色。,三、染料简介,可见光的波长在400800nm,红外光谱 如果分子吸收红外区域的光（波长较长、能量较低），则能引起分子转动和振动能级的变化
7、，产生红外光谱。,22,共轭体系的增长导致颜色的加深,颜色与结构,在有机物共轭体系中引入助色基或生色基一般伴随着颜色的加深#,紫外或可见光谱 分子若吸收紫外光谱或可见区域的光，则可引起分子内电子能级（当然敢包括转动和振动能级）的变化产生紫外及可见光谱。,23,助色基：可使共轭链或生色基的吸收波段移向长波方向。常见的助色基有：NHR，OH，OCH3等。,特点：生色基引起共轭体系中电子流动性增加，结果使分子激发 能降低，化合物吸收向长波方向移动，导致颜色加深。,特点：含有未共用电子对的原子，当他们被引到共轭体系时，这些基上未共用电子对参与共轭体系，提高了整个分子中电子流动性增加，结果使分子激发能降低，化合物吸收向长波方向移动，导致颜色加深。,生色基：可以造成有机物分子在紫外及可见光区域内（200700nm）吸收峰的基团。,常见的生色基有：NO2，NO，C=O，C=NH等,24,2.偶氮染料和指示剂,对位红,刚果红：可染色，但不是很好的染料。是常用的批示剂，变色范围pH为35。,甲基橙在pH4.4以上显黄色,在pH3.1以下显红色。,酚酞：常用的批示剂。变色范围pH为8.210之间。,结晶紫和甲基紫 孔雀绿 曙红及红汞 亚甲基蓝,甲基橙,
