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课件网) 第13章 含氮有机化合物 13.1 硝基化合物 13.2 胺类化合物 13.3 重氮和偶氮化合物 13.4 腈 返回 13.1 硝基化合物 烃分子中的氢原子被硝基取代后所形成的化合物称为硝基化合物。一元硝基化合物的通式为R—NO2(或Ar—NO2)。 13.1.1 硝基化合物的命名、结构及物理性质 1)硝基化合物的命名 硝基化合物的命名与卤代烃相似，即把硝基看作取代基。例如： 下一页 返回 13.1 硝基化合物 2)硝基化合物的结构 硝基化合物的结构一般写作： 由于电子趋于平均化，负电荷不是集中在某一个氧原子上，而是平均分布在两个氧原子上。硝基甲烷分子中氮氧的键长都是0.122nm，说明处在硝基中的两个氧原子没有差别。 硝基化合物可以通过硝化反应得到，烷烃或芳烃支链的硝化是用稀硝酸作为硝化剂在气相或加压条件下进行的。 3)硝基化合物的物理性质 硝基化合物一般为液体或固体，由于硝基的极性很强，硝基化合物 上一页 下一页 返回 13.1 硝基化合物 沸点比相应的卤代烃高。脂肪族硝基化合物是无色而有香味的液体，性质稳定。在芳香族硝基化合物中，一硝基化合物为高沸点的液体，有苦杏仁味。多硝基化合物多为黄色结晶，通常具有爆炸性，可用作炸药。硝基化合物的密度比水大，不溶于水而溶于醇、醚等有机溶剂等。 硝基化合物有毒，它的蒸气能透过皮肤被肌体吸收，能和血液中的血红素作用，引起人体中毒。在染料或印染废水中和某些国防工厂排放出来的废水中含有硝基苯及其同系物。这些硝基化合物的毒性很大，若要处理这些废水，首先必须处理硝基化合物。根据资料报道，硝基化合物是难以被微生物降解的。目前对于含硝基化合物废水的处理还有待探讨。 上一页 下一页 返回 13.1 硝基化合物 13.1.2 硝基化合物的化学性质 1)硝基化合物的还原反应 在强烈的条件下，用催化加氢法和化学还原法如金属和酸(铁或锌和稀盐酸)、氯化亚锡和盐酸、硫化物等，硝基化合物被还原成相应的胺。例如： 2)硝基化合物的酸性 当硝基与伯碳原子或仲碳原子相联结时，由于硝基使α-碳原子上的氢活化，化合物可能有两种互变异构体，例如： 上一页 下一页 返回 13.1 硝基化合物 硝基苯基甲烷以硝基式存在，它可以溶解在碱溶液中生成酸式盐，然后酸化可以得到酸式，后者慢慢转变又可以转变为硝基式。所以含有α-氢原子的硝基化合物具有一定的酸性。酸式与氯化铁溶液相遇有显色反应，也能与溴的四氯化碳溶液迅速发生加成反应。硝基化合物中酸式的含量很少，例如 ，在乙醇溶液中酸式的含量只有0.18%。 3)芳香族硝基化合物苯环上的取代反应 硝基是间位定位基，且使苯环钝化，因此在苯环上再进行取代时，不仅取代基进入硝基的间位，并且比苯更难进行。例如: 上一页 下一页 返回 13.1 硝基化合物 上一页 返回 13.2 胺类化合物 胺是指氨(NH3)分子中的氢原子被烃基(饱和或不饱和链烃基、脂环烃基、芳烃基)取代而成的一系列衍生物。胺广泛存在于生物界，具有重要的生理作用。蛋白质、核酸、含氮激素、抗生素、生物碱等都可看作是胺的衍生物。 13.2.1 胺的分类和命名 胺类化合物的官能团为氨基。我们可以把这类化合物看作氨的烃基取代物。 1)胺的分类 (1)根据烃基的数目不同，可将胺分为下列几种。 一级胺(伯胺)：例如RNH2(分子中含有氨基)； 下一页 返回 13.2 胺类化合物 二级胺(仲胺)：例如R2NH(分子中含有亚氨基)； 三级胺(叔胺)：例如R3N(分子中含有次氨基)； 四级胺(季铵盐)：例如R4N＋X-。 氮原子上连有1个、2个和3个烃基的胺分别称为伯胺、仲胺和叔胺。伯、仲、叔胺的这种分类方法与伯、仲、叔醇或卤代烃不同。例如：叔丁醇是叔醇，但叔丁胺却是伯胺。 伯、仲、叔醇(或卤代烃)是根据与羟基(或卤原子) ... ...
