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含氮有机物
1、硝基化合物
1.芳香硝基化合物
来源:芳烃硝化
(1)硝基化合物的还原
Na2S,(NH4)2S,NaHS,NH4HS,SnCl2+HCl可以选择性地将多硝基化合物中的一个硝基还原为氨基:
(2)芳环上的亲电取代反应
(3)芳环上的亲核取代反应
2、胺类
1、胺的制备
(1)硝基化合物还原
(2)氨及胺的亲核取代反应
(4)Hofmann降解
2、胺的化学性质
(1)碱性
铵盐溶于水,不溶于有机溶剂,可利用此性质分离、提纯、鉴别胺类与其它有机物。叔胺因空间效应不利于氢键的形成,溶剂化效应弱,碱性受到影响。
(2)亲核性
烃基化
酰化剂:酰氯或酸酐 缚酸剂:过量胺、碳酸钠、吡啶
芳胺酰基化应用:氨基保护,降低胺基对芳环的致活作用
磺酰化 Hinsberg反应
(4)与HNO2(亚硝酸盐与浓强酸)反应
(A)伯胺
A:脂肪族伯胺(氮气,碳正离子成为醇/烯/卤代烃)
B:芳香族伯胺:生成芳香重氮盐(低温下稳定)
重氮盐:
(B)仲胺:生成难溶于水的黄色油状物或固体:N-亚硝基胺
(C)叔胺:脂肪族伯胺不反应,芳香叔胺在芳环的胺对位亚硝基取代。
3、季铵盐与季铵碱
1.季铵盐(胺的彻底烃基化产物)
应用:生成季铵碱:R4N+OH-
2.季铵碱与Hofmann烯烃
反应机理:E2过程(碱进攻位阻小的β-H)
消除规律:生成取代基较少的烯烃(Hofmann烯)
Hofmann消除
3、重氮和偶氮
1.重氮和偶氮
重氮化合物:
2、重氮盐及其性质
(1)失去氮
(a)重氮基被其氢原子取代———重氮盐去氨基化
苯硝化、还原胺化,酰胺化、F-C烷基化、硝化、脱氮(去氨基化)
(b)重氮基被羟基取代制备酚
(c)重氮基被卤原子取代(强酸性介质中与CuX生成卤代烃)
(与KI、KCN、HBF4或NaBF4等在芳环上取代I/CN/BF4)
重氮盐脱氮可用于在芳环上引入用其它方法难于引入的—F,—I,—CN,—OH。制备不能通过芳环上亲电取代反应得到的化合物。
(2)保留氮的反应
a.还原反应
还原剂:SnCl2+HCl,NaHSO3,Na2SO3,SO2等,得芳肼
b.偶合反应(与弱亲电试剂苯酚、芳胺生成偶氮)
5、腈
腈:HCN分子中氢原子被取代后的化合物
CH3C≡N CH3CH2CH2C≡N PhC≡N
腈的性质(a)水解
腈在酸或碱催化下水解成酰胺、羧酸或羧酸盐
腈的性质(b)与有机金属试剂反应(格氏试剂、锂试剂)
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