化学 教学课件 作者 王利明陈红梅李双石 主编 25甲基橙的制备及含氮有机化合物的鉴定.pptVIP

尚辅网 尚辅网 学习情境二十五甲基橙的制备及含氮有机化合物的鉴定 北京电子科技职业学院 生物技术系 一、结构 二、分类和命名 1.根据烃基的不同： RNO2——脂肪族硝基物；ArNO2 ——芳香族硝基物 2.根据与－NO2相连的碳原子的不同： 二、分类和命名 二、分类和命名 二、分类和命名 三、物理性质 脂肪族： 一般为高沸点的液体，略带黄色，有类似氯仿的气味，难溶于 水，易溶于醇和醚。 芳香族： 单环一硝基化合物为高沸点液体，多硝基化合物及稠环硝基化合 物都是带黄色的固体。多硝基化合物具有爆炸性。芳香族硝基化合物 不溶于水，易溶入有机溶剂。 硝基化合物： 相对密度都大于1。有毒，无论是吸入或皮肤接触都易中毒，使用 时应注意安全。 在脂肪族硝基化合物中含有α－氢原子的伯或仲硝基化合物能与强碱作用生成盐，从而溶于碱中。 硝基化合物容易被还原。 例如用氢化铝锂、催化加氢或铁和盐酸还原时，最终的产物是生成相应的胺。 芳环上的亲电取代反应 硝基对苯环上取代基的影响 硝基对苯环上卤原子活泼性的影响 以下列水解反应为例： 碱性 胺与氨一样，分子中氮原子上的未共用电子对能接受质子，因而呈现碱性。胺能与大多数的酸作用生成盐。 影响碱性强弱的因素: 诱导效应：氮原子上所连的烷基增多，推电子能力增强，氮原子上电子密度升高，碱性增强 常见胺的pKa值 烃基化反应： 胺与卤代烃、醇等烃基化试剂作用，氨基上的氢原子被烃基取代。伯胺与卤代烃作用时，可控制反应条件和卤代烃的用量而生成仲胺或叔胺。 伯胺或仲胺与酰基化试剂（如乙酸酐、乙酰氯）酰基就取代氨基上的氢原子，生成N-烷基酰胺或N,N-二烷基酰胺叫做胺的酰基化反应。叔胺的氮原子上无氢原子故不能酰基化。 在氢氧化钠或氢氧化钾溶液存在下，用苯磺酰氯或对苯磺酰氯与伯胺或仲胺作用，生成相应的磺酰胺。 脂肪族伯胺与亚硝酸反应的产物常是醇、烯烃等的混合物无制备意义。 芳香族伯胺与亚硝酸在较低温度的强酸性水溶液中反应得到重氮盐。 脂肪族或芳香族仲胺与亚硝酸作用生成N－亚硝基胺。 脂肪族叔胺与亚硝酸只能形成不稳定的盐；芳香族叔胺与亚硝酸作用，生成对亚硝基取代物。 脂肪胺很难被氧化。而芳香胺，尤其是芳香伯胺却极易被氧化。如：苯胺和容易被氧化产物中可以有亚硝基苯、硝基苯、对苯醌和苯胺黑等。 卤化: 芳胺与氯或溴很容易发生取代反应。 硝化: 苯胺用硝酸硝化时，常伴有氧化反应发生，硝化前应进行氨基保护。 磺化: 苯胺与浓硫酸作用得苯胺硫酸盐，加热后得到对氨基苯磺酸盐。 重氮化反应条件： ① 强酸性介质，HCl或H2SO4必须过量，否则偶联！ ② 低温下进行，否则重氮盐室温下分解！ 绝大多数重氮盐对热不稳定，室温下即可分解。干燥时，重氮盐遇热爆炸。 ③ HNO2不能过量，否则促使重氮盐分解。 可用淀粉－KI试纸检验过量的HNO2；用尿素除去过量的HNO2。 当重氮盐和酸溶液共热时发生水解反应、生成酚并放出氮气。例如： 被羟基取代---应用 此反应可以把氨基转变成羟基，可以制备某些用其它方法不易得到的酚 类，例如： 把芳香族重氮盐水溶液和碘化钾一起加热，则生成碘苯并放出氮气。 重氮盐与氰化亚铜的氰化钾水溶液作用，或在铜粉存在下与氰化钾溶液反应时，重氮基均被氰基取代。 重氮盐和次磷酸或乙醇作用，则重氮基被氢原子取代。例如： 偶合反应的用途 制备一系列有颜色的化合物（染料、指示剂等）。例如： 生色基一般含有共轭体系，如： 助色基一般含有孤对电子。如： 常见染料、指示剂举例： 硝基烷的制法 工业上：由烷烃通过高温下气相的自由基取代反应制备硝基烷。 直接硝化法制备。例如： 尚辅网 氧化作用 四、化学性质 尚辅网 此反应可用于苯胺的定性和定量分析 白色沉淀 芳环上的取代反应 四、化学性质 尚辅网 四、化学性质 尚辅网 对氨基苯磺酸为白色结晶，约再280－300 ℃分解，能溶于于热水。以内盐形式存在。 对氨基苯磺酸盐 四、化学性质 尚辅网 重氮化反应 四、化学性质 尚辅网 四、化学性质 尚辅网 被烃基取代 被氰基取代 被卤素取代 被氢原子取代 失去氮的反应 重氮盐在一定的条件下发生分解，重氮基可被羟基、卤素、氰基或氢原子取代，生成相应的芳香族衍生物，同时放出氮气。 四、化学性质 尚辅网 被烃基取代 四、化学性质 尚辅网 四、化学性质 尚辅网 碘引入到苯环的好方法 被卤素取代 四、化学性质 尚辅网 桑德迈耳反应 伽特曼反应 四、化学性质 尚辅网 被卤素取代---应用 四、化学性质 尚辅网 此反应可把羧基引