发布时间 : 星期二 文章胺的化学性质更新完毕开始阅读27927d4733687e21af45a9db
第十三章 含氮有机化合物
含氮有机化合物是指含有碳氮键的有机化合物,它们在生物体中起着重要的作用。
第一节 胺
一、胺的分类和命名
胺是氨的烃基衍生物,它可看作是氨分子中的1个氢或几个氢原子被烃基取代后的产物。
(一)胺的分类
1.根据胺分子中氮原子上所连烃基的数目不同,可分为伯胺、仲胺和叔胺。
R′R—NH2 R—NH—R′ RNR″
伯胺 肿胺 叔胺
2.根据胺分子中氮原子上所连的烃基种类不同,可分为脂肪胺和芳香胺。
R—NH2 Ar—NH2
脂肪胺 芳香胺
氮原子与脂肪烃基直接相连为脂肪胺,与芳环直接相连为芳香胺。 3.根据胺分子中氨基的数目不同,可分为一元胺、二元胺和多元胺。
一元胺:CH3—CH2—NH2 二元胺:H2N—CH2—CH2—NH2 例如:
脂肪胺 芳香胺
伯胺:CH3NH2NH2甲胺苯胺CH2CH3NH
仲胺:CH3NH甲乙胺CH3CH2二苯胺
叔胺:CH3NCH2CH2CH3N甲乙丙胺三苯胺
请注意:伯胺、仲胺、叔胺与伯醇、仲醇、叔醇的区别,胺是根据氮原子上所连烃基数目来分为伯胺、仲胺、叔胺,而醇则是根据羟基所连的烃基来分为伯醇、仲醇、叔醇。例如:
CH3CH3CCH3NH2CH3CH3CCH3OH
(二)胺的命名
伯胺叔醇
1.简单的胺以胺为母体,按烃基的名称称为某胺。例如:
CH3NH2CH3CH2CH2NH2NH2甲胺丙胺苯胺
2.仲胺和叔胺的氮原子上连的烃基相同时,用二或三标明烃基的数目,写在烃基名称前;烃基不同时,从简单到复杂依次写出烃基的名称。例如:
(CH3)2NH (CH3CH2)3N (C6H5)3N 二甲胺 三乙胺 三苯胺
CH3CH2CH3NHCH2CH3CH3NCH2CH2CH3甲乙胺甲乙丙胺
3.芳香仲胺和叔胺的氮原子上连有烃基时,以芳香胺为母体,在烃基前标上“N-”,以区别连接在芳环上的烃基。例如:
CH3NHCH3N(CH3)2NCH2CH3N-甲基苯胺N,N-二甲基苯胺N-甲基-N-乙基苯胺
4.多元胺可参照多元醇命名,二元胺称为某二胺。例如:
H2N—CH2—CH2—NH2 H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—NH2
乙二胺 1,4-丁二胺
5.对于结构复杂的胺,则以烃为母体,氨基用为取代基命名。例如:
CH3CH3H2NCOOHCH3CHCHCHCH3NH22,4- 二甲基-3-氨基戊烷学生思考:胺和醇的结构与命名的异同点。
对胺基苯甲酸
二、胺的性质
胺和氨相似,其氮原子上都存在未共用的电子对,其化学性质主要决定于此对电子对。
(一)碱性
胺和氨相似,水溶液呈弱碱性。这是由于胺分子中氮原子上未共用的电子
对能接受水中的H+离子,使溶液中的OH-浓度增大,所以溶液呈碱性。 NH3 + H2O R—NH2 + H2O
NH4+ + OH- R—NH3+ + OH-
胺都是弱碱,不同的胺碱性强弱不同。
1.脂肪胺的碱性比氨强,并且仲胺>伯胺>叔胺。
二甲胺 > 甲胺 > 三甲胺 > 氨
pKb 3.27 3.36 4.24 4.75
2.芳香胺的碱性比胺弱,即:脂肪胺>氨>芳香胺。并且:
N(CH3)2NHCH3NH2>> 苯胺>NH>N N,N-二甲基苯胺 N-甲基苯胺二苯胺 三苯胺
pKb 8.93 9.15 9.30 13.0 近于中性
3.胺能与强酸作用生成盐。例如: CH3—NH2 + HCl
NH2+ HClCH3—NH3+Cl- (或 CH3—NH2·HCl)
氯化甲铵
NH3+Cl 盐酸甲胺
-(或NH2.HCl)
氯化苯铵盐酸苯胺胺的盐是结晶性固体,有固定的熔点。铵盐易溶于水,其水溶液与氢氧化钠
等强碱作用,可游离出原来的胺。例如:
NH3+Cl-+ NaOHNH2+ NaCl +H2O
因此,可利用胺的碱性与成盐的性质,鉴别、分离提纯胺。 (二)酰化反应
胺与酰卤或酸酐反应,胺的氮原子上的氢原子被酰基(RCO—)取代生成酰胺,此反应称为酰化反应。
伯胺和仲胺的氮上都有氢原子,能发生酰化反应胺,而叔胺的氮上没有氢原子,故不能发生酰化反应。例如:
OCH3HCH3OCNH+ HClCCl+HN乙酰氯苯胺乙酰苯胺(退热冰)
CH3CH2NH2 + (CH3CO)2O CH3CONHCH2CH3 + CH3COOH
乙胺 乙酸酐 乙酰乙胺 乙酸 在碱性溶液中,伯胺、仲胺也可与苯磺酰氯发生苯磺酰化反应,叔胺的氮上没有氢原子不反应。反应产物苯磺酰伯胺,氮上还有一个氢原子,受苯磺酰基的强吸电子诱导效应的影响而呈弱酸性,可与碱反应成盐而溶于碱性溶液中。而苯磺酰仲胺的氮原子上没有氢原子,不溶于碱性溶液。利用这些性质可以鉴别和分离三种胺类,此反应称为兴斯堡(Hinsberg)反应。
SO2Cl+ RNH2NaOHSO2NHR+ HCl苯磺酰氯SO2NHR伯胺NaOH苯磺酰伯胺Na+-SO2NR
+ H2O苯磺酰伯胺SO2Cl+ R2NH苯磺酰伯胺钠盐NaOH
+ HClSO2NR2苯磺酰氯仲胺苯磺酰仲胺
(三)胺与亚硝酸的反应