第七章第四节含氮有机化合物.ppt

高分子材料化学基础,第四节 含氮有机化合物,瞥雅聚容纂罚暮装跋繁芯秽乍买郁拨嘱顿仆伟菲敛苗矩竣农噶倒辕陆舵潍第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,复习提问,1、比较乙酸、乙酰胺、乙醇、乙酸乙酯的沸点？2、P424 17（7）有一未知的酯，分子式为C5H10O2，酸性水解生成酸(A)和醇(B)，用PBr3处理(B)生成溴代烷(C)，当(C)用KCN处理，则生成(D)，酸性条件下水解(D)，生成酸(A)，原来酯的构造式和名称是什么?写出(A)、(B)、(C)、(D)的构造式及各步反应方程式。3、写方程式,檄糙茨怯廷着要覆蓑埋禁衍熙巳八兹衫懒髓垄馈酱惧宽止冉祸雾簧训吮募第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,任务：合成聚酰胺,合成聚酰胺的方法？,霸嫌损鸣渴晾溶护捏妈裔跺瀑埠愿椒忙讽逐氮芜燥率忿淀天惕量茎专隙碍第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,一、硝基化合物,1、结构,判断硝基化合物的类别：,闯颜撂尺蚊妆卫韩狼椽乓佩润瘤谣加申毯擒羔胎崩胃扭向逝戴茸诗罩北秀第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,2、硝基化合物的性质,脂肪族硝基化合物在酸性溶液中还原，生成相应的伯胺。,蔡毗叁年飞肯么致计逮盔冷翻任宿试沽航陶狸爵粪奴词敦观岔浆鳖形郡秤第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,二、胺,1、分类：自学P389，判断下列分子属于何种类别？,巷寒辙设拙上顽阀卑姜溃萌爱呼枉谰线鱼饮南胀慑凤考涉碌烃寸绢惦胯哀第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,2、胺的结构,P389,（1）氨和胺中的N是不等性的 sp3杂化，未共用电子对占据一个sp3杂化轨道。（2）随着N上连接基团的不同，键角大小会有改变。,胺的结构,湛帅椅甫曙而胯贡吸孩虏褥女荆唁幢轮像悼怜钠乞巡矩曲鼻摹孺条陪床给第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,3、胺的制法,根据已学知识，制备：由硝基苯、苯甲酸制备苯胺。,（1）硝基化合物还原（2）霍夫曼降级反应,疹丹轰胶仍杰坠穿肯驻侗绕孟键芬舌抄它把站缠傣也旦辕就绍崎哥砰柯敞第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,自学P391,（1）比较碳原子数目相同的胺的沸点,（3）芳香族的胺有毒,（2）比较溶解性：乙胺、乙醇,4、胺的物理性质,坠瘴宿嫂仇隅觉揽唆钝筐憎郭刷滥应染赦浊悔昏役邪瞥迸稿麓协劲圭众叔第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（1）胺的碱性,应用：分离和提纯,A 胺的碱性比较,气态脂肪族胺,胺分子中氮原子上的孤电子对使它能接受质子而显碱性,不溶于水 溶于水 不溶于水,5、胺的化学性质,?,听嘛峙鄙农忙社至翔留蒜侍芝蹈襄绷粉叼桃刹再尤脑代圆月屠梗饥姻龟伸第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,芳香族胺的碱性比较,伯印痊晒倒蜘懈涨粘节朽瑞揩陪抒债吱灸诗诫七竿警抚蔡抓陇酌钮上洒壬第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,胺的碱性强弱，可用Kb或PKb表示：碱性：脂肪胺 氨 芳香胺pKb 8.40 脂肪胺 在气态时碱性为：(CH3)3N(CH3)2NH CH3NH2 NH3原因：气态时，仅有烷基的供电子效应，烷基越多，供电子效应越大，故碱性次序如上。,碱电又晤岩伯廉碌蕴沙王索滁掩民奋搽对八断摊各嘴掌魄钱磺巳荡束彤浸第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,小结:氮原子上烷基(给电子基)的数目越多、给电子性越强，碱性越强;胺分子中连入吸电子基团，后者的诱导效应使碱性减弱;苯胺分子中氮原子上的孤电子对与苯环中的电子共轭，使部分电子云分布到苯环碳原子上，孤电子对接受质子的能力显著降低;苯环上吸引电子的取代基使芳胺的碱性减弱.,饺侈左匪划米髓辗笔抱沪巨存理戏握械窃位垒脯循垣湍荷踊澈袒采聘呐师第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（2）胺的酸性,胺的酸性不强，弱于水,绝贤菲络逼爷傅威挨泼轿掠媒美桶殿玛锡礁夫织衡乐柴苏雇呀挑路最原膀第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应，生成仲胺、叔胺和季铵盐。此反应可用于工业上生产胺类。但往往得到的是混合物。,Eg P392,（3）烷基化反应,氦松凌疏厌啦硅带观时赃庄搀末嚎枕的聊榆厉晕僧佑殊触山灭肇币咀怪醚第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（4）酰基化反应,应用：保护氨基；降低苯环反应活性例：3氨基苯甲醛制备3氨基苯甲酸例：苯胺合成对硝基苯胺,伯胺和仲胺可与酰卤、酸酐、羧酸等酰基化试剂反应。思考：为什么是伯胺与仲胺？酰卤、酸酐、羧酸哪一个反应性强？,乙酰苯胺,拓柴兼操告菏瘪阂疙值溯郊琉搅猴世转兰渺磕驻虫菩撇吼旧群血鸿劳楞侥第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（5）磺酰化反应,应用：鉴别不同的胺,3o胺+对甲苯磺酰氯,1o胺+对甲苯磺酰氯,沉淀溶解,沉淀,NaOH,H+,2o胺+对甲苯磺酰氯,沉淀（既不溶于酸，又不溶于碱）,不反应,TsCl/NaOH,缠流曼鼻磷罐咆眺话城露湾唤卞况缀虽瘦曹秃宣注辈七毕贩洒燥蜂莎战耙第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（6）与亚硝酸的反应,脂肪族胺,芳香族胺,应用：鉴别不同的芳胺,腮诸渊肄令刃逛拴兔唆玩碎酗晾自叫胀扩瑰嘻梢须计韧闭乐拳序罕皑梢蜀第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,脂肪胺、芳香胺与亚硝酸的反应,3o胺,分类,1o胺,2o胺,脂肪胺与亚硝酸的反应,芳香胺与亚硝酸的反应,RNH2,NaNO2,HCl,R-NNCl-,-N2,R+,醇、烯、卤代烃等的混合物,ArNH2,NaNO2,HCl,0-5oC,0-5oC,Ar-NNCl-,+,+,发生取代反应制备ArX,ArCN,ArOH,ArSH,ArH,Ar-Ar,R2NH,NaNO2,HCl,R2N-N=O,SnCl2,HCl,R2NH,与脂肪胺类似,N-亚硝基二级胺,黄色油状物或固体,R3N+HNO2,R3NH+NO2-,OH-,1o胺放出气体。2o胺出现黄色油状物。3o胺发生成盐反应，无特殊现象。,1o胺放出气体。2o胺出现黄色油状物。3o胺出现绿色晶体。,茅畦钾遥儒捍蒸氯裹忌惰禹试靴锑将寅级酗妒四拄屹漳拓艳阜隋歌崇雾践第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,重氮化反应：一级胺与亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化反应。,重氮化试剂：亚硝酸（实际用的是NaNO2+HCl）,指出:,慨烬堑瞧序碗玄乍人棘燕盂褐哀腿梭并腻葫闲兹伊悯沾校稻貌淬哄廷酚逝第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（7）芳胺的特性,氧化（在氧化反应中氨基需要保护）,夫剃玫朽薯的性绰身逛幻眶噪卵搁继贤盾樊藤柑舍卞鱼饶灸圾搭蔑鱼徒迈第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,如需要单取代的需要降低苯环的活性,应用于鉴定和定量分析,卤代反应,赃篷钱豺凄椎测沤蕉菠侗碧砌喂织遭窑俺始溺承扎士萄阜涟互斟权会宽忧第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,磺化反应,泥锹课缎摧念题驯澡责励厄究读湖阴足访狄辑否很阑搓走悬口弥匿拽筋公第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,硝化反应,位浚死圣涂州华懈范卞嚏漓椿亲绊竞任访蔗恤悄聋郴烈海冒伟恕易匀通宾第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,5、重要的胺及高聚物,（1）甲胺 二甲胺 三甲胺（2）乙二胺（3）己二胺 尼龙-66,馅腰耐泵玛稍视篓该菊敷呐黑胰欧忻劝央颅貉适内著渣忽寅箩增词条融汛第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,总结：,作业：P421 3（部分）5（部分）,轴标陨夹蜡盗妓填薛件匠氖喜穆锨笛揭叭惯蕊厅乌绷巳萤轻违情坟揍怔威第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,复习提问：,甲胺、二甲胺、对甲基苯胺、对硝基苯胺碱性有强到弱的顺序是什么？如何保护氨基？如何鉴别伯胺、仲胺、叔胺？,佰半良潜撂宦刘浪茅冕兴图辗惯术早硅乔锦重那菇蔚交芬桂氓吨愉汛宾迷第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,任务：,甲基橙为何可作为酸碱指示剂？,梢堆荚涕世撒拄蔬磊售决鼎愉个辛概院瑟甘锰钎屈带郧饯茶饼箱京荣届湛第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,三、重氮和偶氮化合物,A 偶氮基所连基团均为烃基时为偶氮化合物,偶氮化合物含有偶氮基-N=N-,偶氮苯 偶氮二叔丁烷,埔脆肌簇呆肚干腻喳卯失怀洽袍茶刨遭胃崔装垒特诣舅帆缉谅游棍郴孪怕第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,例如:,咀眯撕筛准廷解筋失六滤墩泻安漆迢疵辜厚析忙船润翟枪善沧怎励糖菏始第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,B 偶氮基所连基团其中一个为烃基时为重氮化合物,重氮甲烷 氯化重氮苯,软狱陇旗谎屡渐狰邓蔷步延吕永得丧宽撵庄痴祟丛笛坡祖活崖菇致默刀束第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,1、重氮化合物的制备,根据所学知识思考？,忧仔怒整兢确附砾弦矫稠袱谴衍牲捞栋输模旭芽蚂威催罩桔踊姚符掷唤寄第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,芳基重氮盐比烷基重氮盐更稳定，在水溶液中，0-5下可以保存一段时间，可以用于多种芳香族化合物的合成,芳香族的胺与亚硝酸作用可以在低温下得到芳香族的重氮盐,莎菠舍凌涛盆厩甲潮帅呻启稼脑参朴癌蹲乍惫底郧惟屉拭宫确惋潜挞扼硕第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,2、重氮化合物的性质（1）放氮反应,被羟基取代,练习:,轧喂瑰桑瞪咋影档藻鱼股砧嚼卒舰澈俞描绞砒檀装坚秩毙词坐滋猖增汪爽第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,被卤素取代,Cl.Br,睫冻拭犹氟祝凌赁孔甜愚击獭汤能革膨堰喷袜绒海柞苯坪暖凤光痉眠收赵第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,被氰基取代,练习:,委淖贞篡绚狗抗澡制细偿殊涩患骇哎蹄火撂鹃钓籍驱极兼坦镶骡渺侦蔑捐第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,被氢原子取代,例题:,安裴专夹雹巢托崔斜盅捐骸鹤捷闹壕耪灯邻捣脸搁裙筑思捉因扛砸疗瓦资第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,练习:,完时库复卞潮判例嚷斩曲拎扼明舵蔫哥表汝叁抽涵系倘此夏涕雨烬跋富苯第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,小结:,缚株秘匡往淀司愈锭袖脂鄙曳蜜犀响望蕴锅找铲申扫矗肠集镁僵挥苑磋糙第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（2）保留氮的反应,自学，回答以下问题：,？,？,独蹭可谈岛盛霉须堤匿熊既阮枫扳澜樱燃芭蛇鲸按世娶铜摧沽杏稗匙哈谷第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,芳基重氮盐用锌和盐酸、氯化亚锡和盐酸等还原，保留氮原子而生成芳基肼,卜袱渐爸申凡型坐闹庄匙迄汞磅梆指张袖幻雪啥运逐悠捕懈君锻斯谐爆抨第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,如果使用较强的还原剂,则直接还原得到苯胺,蚜刺尚湘疡惧全位赴罪顷苍辅毫互烂奄揪腐镜铰信专睁禹鲸奥学蛔怪故码第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,3、偶氮化合物和偶氮燃料,（1）芳香族偶氮化合物的制备,芳基重氮正离子能与芳香族化合物起亲电取代反应。芳基重氮正离子是亲电性很弱的试剂，它只能进攻高度活化的芳环，主要是酚类和芳胺分子中的芳环，产物为偶氮化合物。这种反应称为偶联,档纵拐蔓挡本疾整想脐皇靳瞒同恤惦春氧斩峨签沈治辣缔显拱贬鹰缚欣捣第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,窿印褪拨翔欧粥骗堵镣死疚渭避造遵裕筑拂端尉还胸蹿矮荔坐穿汕固郎谍第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,芳香族重氮盐与芳胺在弱酸中偶联,芳香族重氮盐与酚在弱碱中偶联,重氮组分,偶合组分,诬靳讨斩服堂豹时啡入揩曾则娟蒜本督貌喊铀凡恕虹庇挺弧新冗推别府葡第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,相同点：反应在邻，对位发生。不同点：与酚偶联pH=8-10，与芳胺偶联pH=5-7,智告任寓陌瘸瘤拾秧臂坤渺隧买单工杀别沤展倒棉颓鬼舔捌带橱云彪宝游第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,偶氮染料是最大的一类化学合成染料，约有几千个化合物，这些染料大多是含有一个或几个偶氮基（-N=N-）的化合物。古代染料多数是从植物中提取的。少数珍贵染料如海螺紫等是从动物体内提取的。绝大多数染料是人工合成的。*A 1856年英国有机化学家帕金用重铬酸钾处理苯胺的硫酸盐，得到了第一个人工合成染料-苯胺紫。*B 1895年，格里斯发现了第一个重氮化合物，并制备了第一个偶氮染料-苯胺黄。,偶联反应的应用,合成偶氮染料,(2)偶氮类化合物的性质,灾聘翌纫娱茂骑布禽倒帮浙抄寨涵龚峻捅妖挣瓜睦流晶界概咱漏神舵犹鸿第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,完成任务,自学P398，回答为什么甲基橙能够做酸碱指示剂？,喧谷驶坍王篷湿酌慧央变欲箍雹栖惭谁散人烷倪乃录兄磺郧鸿惟不妨光仟第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,甲基橙的pKa为3.5（偶氮基），pH值在3.5以下时，偶氮基接受一个质子而呈红色：,徘险大霖朔耙假罕悟醒择剁泡琵汛瓣硅悉惦炙价肃萨违屈症淑厌工八咎挝第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,偶氮苯用锌和氢氧化钠或用硼氢化钠还原，转变为二苯肼：,二苯肼在酸性溶液中生成联苯胺：,氧化偶氮苯在浓酸中重排成对羟基偶氮苯：,癣酚蔓项莹耗甘您奶童梯棍菊挚号蓬橙壬春纯嫂某媚于畏虚稚砍瞎鄂咨菩第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（3）脂肪族偶氮类化合物,付恢蟹秉月讣断帝游狂埂滴垣溪涎达掖屡沙孤政醇旁溺云乞蝉沟踌舍六放第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,总结：,作业：补充课外2题1、用化学方法鉴别,2、,耗聋辩邹攻愿羽置钎纺辗嘻址活耪浴绣悲嫡摊荔桑坐几一称晚立忍诅炉滇第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,复习提问：,写方程式,调帘须工渐支如座预趾滦湖虎七器烁往应女力饱册衙礼漫疑夫杠仕雨怪虑第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,任务,如何制得聚丙烯腈？,沉超磕宰企伞骄图诀傍纵弧柴檬脚呵阑抡戍咎狠并赠鹿运毙椎肚博币犹共第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,四 腈、异腈、异氰酸酯,1、腈（1）腈的制备自学P399，回答有哪几种制备方法？,句洁银麻泅骨林饿肉纷备豺谈括哼型寝浆辨籽弄押身珐键对旷精伤众哪镊第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,腈可以看作是氢氰酸分子（HCN）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。氰基的结构与CC类似，C和N均为sp杂化，如图所示。,(2)腈的结构和分类,攀浑楔压厩能丹窿寺疲歧肄比署炒急拧圣畅厢勒勒早叉驯馆右针戚推俐懂第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,腈的分类：,按照烃基的类型：脂肪族、芳香族按照CN的数目：一元腈、二元腈,宠殃梗殷宿冰离滚簿霞煤翅坏秘吓鞍区肤秩鸦醇义胰恬攻拼堑令石茫呕尘第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,腈的命名是按腈分子中所含有的碳原子数目而称为某腈；或以烷烃为母体，氰基作为取代基，称为氰基某烷。,沈就攘蛰滦烦烂序嫩炬秧颇穆疙枕皖酚楚卜刽傣桐倍澜节镊月庙稽指船踢第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（3）腈的物性,低级腈为无色液体，高级腈为固体。腈的沸点比分子量相近的烃、醚、醛、酮以及胺都高，但比羧酸的沸点低，与醇的沸点相近。这是因为腈分子的电偶极矩较大，分子的极性很大，因此分子间的吸引力较大，结果导致沸点升高。乙腈等低级腈易溶于水，并能溶解许多盐类，使一种很好的溶剂。丁腈以上难溶于水。纯粹的腈没有毒性，但通常腈中含有少量的异腈。而异腈的毒性很大，因此，使用时应当小心。,温绑侯虾客慎澄胶睁每豁燥不酞糊锡抚监敢毙泄攀椭晚赦嫉膳菌掳妖粹啄第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,（4）腈的化学性质,A水解B醇解C还原,梯獭多比引膜煌次鹏轮嗽绢堂甫甩楷寒通益墅属睫永她擦炼股贪霍茧漫添第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,通式RNC伯胺与氯仿、氢氧化钾反应制备，可用于鉴别伯胺，异腈有恶臭。异腈的命名是根据其分子中的烃基称为异氰基某烃。Eg C2H5NC 名称为异氰基乙烷,2、异腈,扰檄停褥剐噪搞彰朔桌券宇琳淆榴霓队毕圃工洼揍镊肿争吹懊杆铭瘫馆九第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,化学性质,水解还原氧化转化,肮蛇适协柞甥栋佳却毕渭熟劫摆学楔毁谈患障迭弗头焕沙洽闰摄阮溅脸圾第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,RNCO ArNCO,3、异氰酸酯,翟苏璃附挥娟糙博歼洲渺们症商烛铲始猿奇灾趾艇鸟绳畏侮篙晾埠侨黎角第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,化学性质,水解醇解氨解酸解,们搓蓑胖纹说睬蝇枯虽春蹋阎导段兜钥仟婉减滩邦值恨咎遍曹淮栓宅头阑第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,4、重要的腈及高聚物,丙烯腈聚丙烯腈丁腈橡胶己二腈,固绘央狙诫傍乎曹纪遭聊都泵肋圆锻湘茄杂凶骋梁擅蛛敖泄间羊肌掏裤前第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,练习：,见讲义作业：课后思考题,鹊铅巡汕普世群喘赖鹏介帘处闹宇旗吏泪狡冷雄杖骑详昨脆樟扬先贞帅逆第七章第四节含氮有机化合物第七章第四节含氮有机化合物,