第八章--胺和酰胺.ppt

宁德职业技术学院,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第八章 胺和酰胺,第一节 胺,宁德职业技术学院,NH,3,(,氨,),分子中的氢原子被,R,或,Ar,取代后的衍生物叫做,胺,.胺类广泛存在于生物界,许多生物碱具有生理或药理作用.,宁德职业技术学院,一.胺的分类和命名,1.胺的分类,(,1,),根据分子中与氮原子连接的烃基数来分,胺,与,醇,的分级依据不同.,胺,的分级,着眼于氮原子上烃基的数目,；,醇,的分级,立足于羟基所连的碳原子的级别,宁德职业技术学院,(,2,),根据氨基所连的烃基种类来分,(,3,),根据氨基的数目来分,宁德职业技术学院,(,4,),季铵碱和季铵盐,相当于氢氧化铵,NH,4,OH,和卤化铵,NH,4,X,的四个氢全被烃基取代所成的化合物叫做,季铵碱,和,季铵盐,.,氨、胺和铵的区别,氨是,NH,3,(,氨分子去掉一个氢原子,剩余部分叫做氨基,NH,2,;,去掉二个氢原子叫亚氨基,=NH,),;氨分子中氢原子被烃基取代生成的有机物叫做,胺,.季铵类的名称用,铵,，表示它与,NH,4,+,的关系.,宁德职业技术学院,2.胺的命名,(,1,),简单的胺,简单的胺,命名时在“,胺,”字之前加上,烃基,的名称.仲胺和叔胺,当烃基相同时,在烃基名称之前加词头“,二,”或“,三,”.,宁德职业技术学院,(,3,),季铵盐和季铵碱,季铵盐和季铵碱,，若4个烃基,相同,时，其命名与卤化铵和氢氧化铵的命名相似，称为,卤化四某铵和氢氧化四某铵,；若烃基,不同时,，烃基名称,由小到大,依次排列.,宁德职业技术学院,二.胺的结构和性质,(,一,),胺的结构,氨和胺分子具有四面体棱锥形结构,N原子,是不等性的,sp,3,杂化,四个杂化轨道中的三个用于成键，另一个杂化轨道中含有,孤对电子,.,宁德职业技术学院,(,二,),物理性质,1.状态,低级脂肪胺，如甲胺、二甲胺和三甲胺等，在常温下是气体，,丙胺以上是液体,，,十二胺以上为固体,.芳香胺是无色高沸点的液体或低熔点的固体，并有毒性.,2.沸点,同分异构体的伯、仲、叔胺，其沸点,依次降低,.这是因伯、仲胺分子之间可形成,氢键,，叔胺则不能.例如丙胺、甲乙胺和三甲胺的沸点分别为,48.7,、,36.5,和,2.5,.,3.水溶性,低级,的伯、仲、叔胺都有较好的水溶性.因为它们都能与水形成氢键.随着分子量的增加，其水溶性迅速减小.,宁德职业技术学院,(,三,),化学性质,1.碱性,胺分子中氮原子上的,孤对电子对,，能接受质子,因此胺呈,碱性,.,宁德职业技术学院,胺的碱性强弱取决于氮原子上,末共用电子对和质子结合的难易,而氮原子接受质子的能力,既与,氮原子上电子云密度大小,又与氮原子上所连基团的,空间阻碍,有关.脂肪族胺的氨基氮原子上所连接的基团是脂肪族烃基.从供电子诱导效应看,氮原子上烃基数目增多,则氮原子上电子云密度增大,碱性增强.因此脂肪族仲胺碱性比伯胺强,它们碱性都比氨强,但,从烃基的空间效应看,烃基数目增多,空间阻碍也相应增大,三甲胺中三个甲基的空间效应比供电子作用更显著,所以三甲胺的碱性比甲胺还要弱.,(,但在气相中,三甲胺的碱性最强,).,宁德职业技术学院,芳香胺的碱性比氨弱,，而且三苯胺的碱性比二苯胺弱,二苯胺比苯胺弱.这是由于苯环与氮原子发生,p-,共轭效应,使氮原子电子云密度降低,同时阻碍氮原子接受质子的空间效应增大,而且这两种作用都随着氮原子上所连接的苯环数目增加而增大.,苯胺,氮原子,的孤对电子对所占杂化轨道的,P成分,比氨多.因此,苯胺氮原子的,孤对电子对,所占的轨道与苯环上的,P轨道,虽不完全平行，但仍可与苯环的,轨道,形成一定程度的共轭.,H-N-H,平面与苯环平面的夹角为39.4,宁德职业技术学院,苯胺能与稀盐酸、硫酸等成盐，但不能和,乙酸,成盐,二苯胺只能与浓的盐酸、硫酸成盐，但形成的盐遇水立即水解,三苯胺则接近中性，不能和浓盐酸等成盐.,芳脂胺,的碱性，由于氨基氮原子上,孤对电子对,不能和苯环发生,P-,共轭,所以碱性一般比苯胺强些.如,苄胺的碱性强于苯胺,.,宁德职业技术学院,胺类是弱碱,其碱性比氢氧化钠弱得多.它可,与强酸形成可溶于水的盐,遇强碱可再被游离出来,.利用这些性质,可,将胺类从水不溶性化合物中分离出来,.例如分离癸烷和癸胺;利用胺盐的水溶性,可将某些,水不溶性,的胺类药物如局部麻醉药,普鲁卡因,配制成水溶性的盐酸盐等,做成针剂.,宁德职业技术学院,2.烷基化反应,胺与卤代烷作用,胺作为,亲核试剂,氮原子上的氢被烷基取代的反应,称为胺的,烷基化反应,.,特点:,产物是混合物给分离提纯带来了困难.卤代烃一般用伯卤代烃.使用过量的氨,则主要制得伯胺,使用过量的卤代烃，则主要得到叔胺和季铵盐.,宁德职业技术学院,3.酰基化反应,在氨或胺分子中引入酰基的反应,称为氨或胺的酰基化反应.,伯胺、仲胺能被酰化,生成,N-烷基酰胺,.,叔胺的氮原子上没有氢,不能被酰化,.酰卤、酸酐等为酰基化试剂.,酰胺,为晶体，可测其熔点,并与有关数据比较,来进行,鉴别,.酰胺,水解,又生成原来的胺,可用于分离和提纯伯、仲胺与叔胺,宁德职业技术学院,.与亚硝酸的反应,不同的胺与,亚硝酸,反应的产物不同.,(,1,),伯胺,脂肪族伯胺与亚硝酸反应，在,低温下,就能生成,醇,和,烯烃等,的混合物,并,定量放出氮气,.可利用此反应定量放出的氮气,对脂肪伯胺进行,定量分析,.,芳香伯胺在过量强酸溶液中与亚硝酸反应，在高于,5,时,反应生成,酚和氮气,.,宁德职业技术学院,伯胺与,HNO,2,的反应的机理,宁德职业技术学院,(,2,),仲胺,脂肪族或芳香族仲胺，都可与亚硝酸作用生成不溶于水的黄色油状物或黄色固体,N亚硝基仲胺,.,N亚硝基仲胺,和酸共热,又可分解成,原来的仲胺,.利用这个性质可,分离或提纯仲胺,.,N亚硝基胺,可引起,癌变,腌肉或腌菜中所产生的亚硝酸钠在胃酸的作用下,可生成,亚硝酸,然后再与肌体内具有仲胺结构的化合物作用产生,N亚硝基胺,.,宁德职业技术学院,(,3,),叔胺,脂肪族,叔胺,由于,氮原子上没有氢原子,只能与亚硝酸作用,生成,不稳定的水溶性亚硝酸盐,(,无名显现象,),.此盐用碱处理后,又重新得到游离的脂肪族叔胺.,芳香族叔胺,与亚硝酸作用,不生成盐,而是,在芳环上引入亚硝基,生成有色的,对亚硝基芳叔胺,.如对位被其它基团占据，则亚硝基在邻位上取代.,宁德职业技术学院,由于,伯、仲和叔胺,与亚硝酸反应的产物与现象各不相同,所以,可通过与亚硝酸的反应来,区别三种胺,.,1.,0,时，有N,2,为脂肪伯胺.,2.,有,黄色油状物或固体,，则为脂肪和芳香仲胺.,3.,无可见的反应现象为脂肪叔胺.,4.,5,时无N,2,而,5,有N,2,则为芳香伯胺.,5.,有,绿色叶片状固体,为芳香叔胺.,规律,宁德职业技术学院,三.重要的胺,1.,乙二胺,乙二胺是最简单的,脂肪族二胺,它是无色液体,能溶于水和醇,是一种重要的试剂和化工原料.乙二胺与氯乙酸反应生成乙二胺四乙酸,(,EDTA,),在分析化学上用于,配位滴定,它还是制造农药、医药等的原料.,宁德职业技术学院,2.苯胺,苯胺在常温下是无色油状液体,微溶于水,易溶于有机溶剂,可随水蒸气挥发.苯胺有毒,是制,染料,的重要原料.,3.胆胺和胆碱,胆胺,是一种羟基胺,又名称,乙醇胺,是脑磷脂的组成部分.,胆碱,是一种羟基胺的季铵碱,是卵磷脂的组成成分,能调节肝中的脂肪代谢,有防治脂肪肝的作用.,乙酰胆碱,是人体神经刺激传导中的重要物质.,宁德职业技术学院,4.甲基苯丙胺,(,冰毒,),珍惜生命远离毒品,冰毒,是一种含氮有机化合物,其学名为,甲基苯丙胺,.从外观看它是晶莹透明的结晶体,很象,冰块,，所以又称为,冰毒,.冰毒易溶于水，其,药物依赖性也就是成瘾性很强,.,宁德职业技术学院,冰毒的危害,：服用冰毒后会有激动、焦虑不安、神经活动增加、阵颤、抽搐、肌肉反复强烈收缩、头颈左右摇摆不止等中枢神经系统高度兴奋的症状；短时间内会出现警觉性增高、自我感觉意识特别清晰、疲劳消失、精神饱满、注意力集中等虚假现象，但药效过后便开始出现精神反应迟缓、疲劳、乏力、头痛、头昏、心悸气急及全身难受不适等状况,并可能导致焦躁激动、心境恶劣，甚至会出现胡言乱语等症状；出现肠胃功能障碍如口干、口中有金属味道、厌食、恶心、呕吐、腹泻、腹部绞痛等症状；会使血压升高，但却不增加脑部供血，因此反复使用后就会出现心悸、心率异常以及脑中风等严重的反应；还会出现如幻听、幻视和幻触等种种妄想症状,.,宁德职业技术学院,“摇头丸”,是冰毒的衍生物，名为,3,4亚甲二氧基甲基苯丙胺,英文缩写为,MDMA,，属中枢神经兴奋剂.我国从 1990 年起，摇头丸开始在舞厅流行,通常以,60120,毫克的药丸或胶囊形式服用.服用后会使人有快乐的感觉，出现幻觉，进而使人多话而不知停止,头颈左右摇摆不止等中枢神经系统高度兴奋的症状.,“摇头丸”,对健康的损害是相当严重而且无法预期的,服用摇头丸会诱发突发性的恶性高血压、自发性脑出血或脑血管阻塞、胸痛、肝炎及肝衰竭等疾病的发生，导致严重的后果,并可能诱发潜在的精神疾病.,宁德职业技术学院,第二节 酰胺,一.酰胺的结构和命名,酰胺可看作,羧酸,分子中,羟基被氨基或烃氨基取代,后的化合物,也可看作氨或胺分子中的氢原子被酰基取代后的化合物.,酰胺的命名是根据,酰基,和,氨,(,或胺,),基,的名称而称为“,某酰某胺,”,并在酰胺名称前指明,氮上所连的烃基,.,宁德职业技术学院,宁德职业技术学院,二.酰胺的性质,(,一,),酸碱性,在,酰胺,分子中,由于氮原子的,孤对电子对与碳氧双键,形成,p-,共轭,使,氮原子电子云密度降低,接受质子的能力减弱,碱性减弱,.同时,氮氢键极性明显增强,，氢可解离成质子而显酸性.因此,酰胺显示,微弱的酸性和碱性,.但一般来说,酰胺是中性或接近中性的化合物.,宁德职业技术学院,(,二,),水解反应,酰胺的酸或碱催化水解反应的产物不同，酸催化水解产物是,羧酸和铵盐,;碱催化水解产物是,羧酸盐和氨或胺,.,宁德职业技术学院,(,三,),霍夫曼降解反应,在氢氧化钠水溶液中，,伯酰胺,与,卤素,作用，酰胺分子失去羰基，生成比原酰胺少一个碳原子的,伯胺,，此反应称,霍夫曼降解反应,.,三.碳酸的酰胺,碳酸分子有两个羟基,可形成两种酰胺:,碳酰胺,(,常称氨基甲酸,),和,碳酰二胺,(,常称尿素,),.,宁德职业技术学院,(,一,),氨基甲酸,氨基甲酸,很不稳定,能立即分解成,CO,2,和,NH,3,.但氨基甲酸酯却是稳定的.,氨基甲酸酯,在农业上用作,杀菌剂和除草剂,总称为“,有机氮农药,”,化学结构接近天然物质,对人、畜毒性很低,也不易在体内积累,比有机氯和有机磷农药优越,是一类,高效、低毒、广谱,很有发展前途的,新农药,.,宁德职业技术学院,(,二,),尿素,1.物理性质,白色结晶固体,熔点,135,；易溶于水和乙醇,不溶于氯仿和乙醚.,.化学性质,成盐,宁德职业技术学院,水解,放氮反应,宁德职业技术学院,双缩脲反应,将尿素缓慢加热,则两分子尿素脱去一分子氨而缩合成二缩脲.,二缩脲在碱性溶液中与极稀的硫酸铜溶液能产生紫红色的颜色反应,这种颜色反应叫做二缩脲反应.凡分子中含有两个以上酰胺键,(,CONH,),的化合物,如多肽、蛋白质都能发生这个颜色反应.,宁德职业技术学院,