有机化学课件第十五章.ppt

第十五章 含氮化合物 含氮化合物 硝基化合物 重氮化合物与偶氮化合物 腈 §15－1 硝基化合物 硝基化合物的构造、分类和命名 硝基化合物的物理性质 硝基化合物的化学性质 二 物理性质 1. 黄色有气味液体和固体,多硝基化合物为固体 芳香族为苦杏仁味，脂肪族有香味 2. 沸点: 卤代烃; 3.不溶于水，溶于有机溶剂 4. D1 5. 受热易分解而爆炸 6. 芳香族有毒性 § 15-2 重氮化合物与偶氮化合物 偶氮化合物与重氮化合物的定义 芳香族重氮盐的制备 芳香族重氮盐的化学性质 偶氮化合物与重氮化合物 重氮化合物和偶氮化合物都含有－N=N－官能团. 该官能团的两端都与烃基相连的化合物，称为偶氮化合物； 若该官能团的一端与烃基相连，而另一端与非碳原子的其它原子或原子团相连的化合物，称为重氮化合物。例如： 一. 芳香族重氮盐的制备 重氮化反应 三. 芳香族重氮盐的化学性质 失去氮的反应 保留氮的反应 1.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。 （1）被羟基取代 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： （2）被卤素取代 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。 （3）被氰基取代 重氮盐与氯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。 （4）被氢原子取代 重氮盐和次磷酸或乙醇作用，则重氮基被氢原子取代。 例如： 2. 还原反应 重氮盐用氯化亚锡和盐酸（或亚硫酸钠）还原，可得到苯肼盐酸盐，再用碱处理则得苯肼。若用较强的还原剂（如锌和盐酸）还原得苯胺。 3. 偶合反应 重氮盐在弱碱、中性或弱酸性溶液中与酚或芳胺等反应，生成有颜色的偶氮化合物，这个反应称为偶合反应或偶联反应。例如： (2). 1,2级胺在中性或弱酸性（pH=4-7) 溶液中与重氮盐反应，生成重氮氨基苯，经酸化后重排生成对氨基偶氮苯。例如： (3). 3级胺在中性,弱酸性 溶液中与重氮盐反应，直接生成对氨基偶氮苯。例如： 15-3 腈 腈可以看作是氢氰酸分子中的氢原子被烃基取代后的生成物， 通式为RCN或ArCN。 氰基（－CN）是腈的官能团。 一、分类、异构和命名 1.分类：与卤代烃相同 2.异构：与卤代烃相似 但有官能团互变异构 3.腈的命名 （1）腈的命名:是按照腈分子中所含碳原子数目而称为某腈。与羧酸相似，把“酸”改为 “腈” 。 　例如： 3.腈的命名 （2）异腈：含-NC基的化合物。胀 异腈的命名:是按照腈分子中所含碳原子数目而称为某腈。与腈相似，把酸改为异腈。 　例如： 二、腈的物理性质 1.低级腈为无色液体，高级腈为固体。 2.腈的沸点比相对分子量相近的烃、醚、醛、酮和胺都高，但比羧酸的沸点低，与醇的沸点相近。 3.溶解度：与醇相近。 4.纯粹的腈没有毒性，但通常腈中都含有少量的异腈，而异腈是很毒的物质，因此使用要小心。 三、腈的构造 腈可以看作是氢氰酸分子中的氢原子被烃基取代后的生成物，通式为RCN或ArCN。氰基（－CN）是腈的官能团。 四、腈的化学性质 腈可以发生水解、醇解和还原等反应，分别生成羧酸（羧酸盐）、酯和伯胺。 4. 腈的化学性质 4.腈的化学性质 丙烯腈 丙烯腈是无色液体，沸点78℃，可溶于水。丙烯腈的工业生产采用下法： 丙烯腈在引发剂存在下可以聚合生成聚丙烯腈 聚丙烯腈制成的合成纤维称为“人造羊毛”。 此反应可把羧基引入苯环 氰基水解即得羧基 应用 这个反应提供了一个消除芳环上的 －NH2,-NO2的方法 应用 (1). 与酚偶联 NaOH,pH =8 - 10 重氮氨基苯 对氨基偶氮苯 1) 位阻因素：偶联一般发生在对位，除非对位已有取代基才在邻位偶联 影响因素： PH 值是偶联反应的重要条件！ ①按定位规则： －OH － － OH CH3 ＋ － － HO CH3 －N2Cl + - －N=N－ － － CH3 HO PH=8~10 BACK ②重氮盐与酚偶合在弱碱性介质中进行；与芳胺的偶合一般在 弱酸性或碱性介质中进行。 －N2Cl + - H2N－ －N=N－NH－ －NH3Cl + - △ －N=N－ －NH2 －OH + OH- －O- （活化环） + BACK BACK GO 异腈命名中的碳不含—NC中的碳。 甲异腈（甲胀） 苯异腈（苯胀） C和N原子都是sp杂化 1.水解反应 在稀酸或碱加热水解反应： 在浓硫酸或浓盐酸冷水解反应