第十七章 有机含氮化合物

有机含氮化合物是指分子结构中含有碳氮键的一类化合物。主要包括 ( 亚 ) 硝基化合物、胺、酰胺、腈、重氮盐、偶氮化合物、含氮杂环、生物碱等。本章主要讨论硝基化合物、胺类、重氮化合物和偶氮化合物。

一、命名及结构第一节 硝基化合物（ Nitro compound ）

O2N(CH2)5NO2(CH3)2CHNO2CH3NO2

硝基甲烷 2- 硝基丙烷 1,5- 二硝基戊烷

NO2

硝基环戊烷2,4,6- 三硝基甲苯

(Trinitrotaluene ， TNT)烈性炸药

CH3

NO2O2N

NO2

N: sp2 杂化形成三个共平面的键，未参与杂化的 p 轨道的一对电子与每个氧原子的 p 轨道形成共轭体系，使电荷均匀分布，氮氧键平均化

R-N=O R-N=O

OO

»ò

R N =O

O

O

O

R N

£º

»ò

sp2

锌粉

还原

亚硝酸酯硝基化合物

水解

R-NH2

水解

LiAlH4

ROH ， HNO

2

ROH

二、物理性质

脂肪族硝基化合物几乎无色，有香味，偶极矩较大， b.p. 比相应 RX 高，微溶于水，易溶于醇、醚等，常可做高 b.p. 有机溶剂。

R-O-N=OR-N=O

O

Óë »¥Îª ͬ ·ÖÒì¹¹ Ìå £¬µ«ÐÔÖʲ» ͬ

芳香族硝基化合物为无色或淡黄色的液体或固体，有苦杏仁味。

硝基物多数有毒，可透过皮肤被有机体吸收，通过肝、肾、中枢神经、血液作用的毒物，使用时倍加小心（生产上一般不做溶剂）。

三、 化学性质1. α-H 的活泼性 具有 α-H 的硝基化合物，可与强碱作用生成可溶于水的盐。

这是因为具有 α-H 的硝基化合物存在 σ,π- 超共轭效应，导致发生互变异构现象的结果：

R CH2 NO2

¦Á+ NaOH R CH NO2 Na+ + H2O

R + H2OCH

H

N =O

OR CH N

OH

O=

NaOHR CH N

O Na+

O=

与羟醛缩合、 Claisen 缩合反应类似，含活泼 α-H的物质可与羰基化合物等作用，这在有机合成中有重要的用途。

2. 还原反应 硝基很容易被还原。还原一般经历以下过程

C6H5CHO + CH3NO2OH C6H5CH=CHNO2

C6H5COOC2H5 + CH3NO2C2H5O

C6H5COCH2NO2 + C2H5OH

NO2 NO NHOH NH2

ÑÇÏõ »ù±½ N-ôÇ»ù±½°·(±½»ùôÇ°· )

碱性

碱性

碱性

酸性

中性

上述反应了解即可，不做要求

因此，其还原产物因反应条件不同而异。如：在酸性介质 ( 通常为 HCl) 中，以金属 Fe 、 Zn 或SnCl2 为还原剂，可将硝基化合物直接还原成相应的胺。

SnCl2 + HCl 又是一个选择性还原剂，当苯环上同时连有羰基和硝基时，只还原硝基。

NO2 NH2Fe + HCl

NO2 NH2

SnCl2 + HCl

CHO CHO

多硝基化合物在钠或铵的硫化物、硫氢化物等还原剂作用下，可进行选择性 ( 或部分 ) 还原。如：

NO2 NH2

NO2 NO2

NaHS,CH3OH

¡÷

OHNO2

NO2

O2N Na2S,CH3OH

¡÷

OHNH2

NO2

O2N

NH2

NO2

NO2

NH4SH¡÷

NH2

NH2

NO2

CH3

NO2

NO2

NH4SH¡÷

CH3

NH2

NO2

»¹ Ô ÁÚλ »¹ Ô ¶Ôλ

不同试剂选择不同位次，但无规律

在化工生产中，常用 Cu 、 Ni 或 Pt 等催化剂，采用催化加氢的方法，还原硝基化合物。实验室中也可采用类似的方法。

3. 硝基对苯环的影响

硝基是强吸电子基，当其与苯环直接相连时，不仅使芳环上的亲电取代反应活性↓，以致不能进行 ( 如： F-C 反应 ) ，而且通过－ I 、－ C 效应，对其邻、对位的取代基产生显著的影响。

1 ）对芳卤的影响

该亲核取代反应难以发生。 但在－ Cl 的邻、对位引入－ NO2 时，－ Cl 的反应活性

↑，且易于发生亲核取代反应。

Cl+ NaOH

H2O

200 ¡æ

OH

Cl

+ NaOH ¢Ù £¾100 ¡æ

OHNO2 NO2

¢Ú H+

但当甲基的邻 / 对位有－ NO2 存在时，由于受其－

I 、－ C 效应的影响，甲基上 H 原子的活性↑，从而可与苯甲醛发生缩合反应。如：

2 ）对甲基的影响 CH3CHO

+Ëõ ºÏ

CHOC

NO2

NO2

O2N

HH

H

+

CH

NO2

NO2

O2N

H

CH

OH

CH

NO2

NO2

O2N

CH=H2O

第二节 胺 一、分类和命名 氨分子中的氢原子被烃基所取代的衍生物称为胺 (amine) 。

( 一 ) 分类 脂肪胺和芳香胺。 伯胺、仲胺、叔胺 ( 也称一级胺、二级胺、三级胺 ) ，也可分别用 1º 胺、 2º 胺、 3º 胺来表示。

伯胺、仲胺、叔胺与伯醇、仲醇、叔醇不同。  

伯胺 仲醇

一元胺 ( 含一个氨基 ) 、二元胺 ( 含两个氨基 )和多元胺 ( 含两个以上的氨基 ) 。例如：

一元胺 二元胺

CH3 CH CH3

OH

CH3 CH CH3

NH2

CH3CH2CH2NH2 CH2CH2CH2H2N NH2

( 二 ) 命名 简单胺的命名是以胺为母体。 CH3NH2 CH3CH2NHCH2CH3 CH3NHCH2CH3

甲胺 二乙胺 甲乙胺 苯胺 苄胺 - 萘胺 当氮原子上同时连有芳香烃基和脂肪烃基时，则以芳香胺作为母体，脂肪烃基作为取代基写在母体名称前，并冠以“ N” 字，表示脂肪烃基是连在氮原子上，而不是连在芳环上。例如：

N- 甲基苯胺 N,N- 二甲基苯胺 N- 甲基 -N-乙基苯胺

NH2CH2NH2 NH2

NHCH3 NCH3

CH3N

CH2CH3

CH3

比较复杂的胺，则以烃为母体。例如：

 

  2- 甲基 -3-氨基戊烷 2- 二甲氨基丁烷

季铵类化合物的命名 [(CH3)4N] + Cl － [(CH3)3NCH2CH3]

+OH－

氯化四甲铵 氢氧化三甲基乙基铵注意 “氨”、“胺”和“铵”的区别 季铵盐与铵盐的区别

CH3 CHCH CH2 CH3

CH3 NH2

CH3 CH

CH3

CH2 N(CH3)2

溴化三甲基乙烯基铵

NO2NHO2N

4,4’- 二硝基二苯胺

二、胺的结构

胺具有碱性和亲核性。 由于芳香胺能形成共轭体系，使其在化学性质上与脂肪胺有所不同。

C3

NC1

C2

HH

脂肪胺：sp3杂化 芳香胺：sp3趋向 sp2杂化

N

N

CH3C2H5

N

C2H5CH3

H H

这两个对映体可通过一个平面形过渡态互相转变，由于这种转变所需能量低，约为 25 kJ·mol-1 ，转变的速度又很快，所以目前还不能把对映体拆分开来。

不能拆分

N

R'R"

R

N

R'

R"R

N

R'

"R R

¿ì ËÙ· ת

¶ÔÓ³¹Øϵ£¬ÎÞÐý¹â ÐÔ

一对对映体可拆分

一对对映体可拆分

N NCH3 CH3

CH2H2C CH2 H2C

CH3 CH3N N

CH2 H2C

CH3

C2H5 C6H5

CH2 CH CH2 CH2 CH CH2

N..................................

CH3

C2H5C6H5

N+ +

沸点： 1o > 2o > 3o 胺，比同分子量醇低。低分子量胺溶于水

三、物理性质

许多胺类有难闻的气味，如三甲胺有鱼腥味、1,4-丁二胺俗称腐肉胺、 1,5-戊二胺俗称尸胺。

四、 化学性质

¹ÙÄÜÍÅ£º NH2

¼î ÐÔ

Ç׺ËÐÔ

¶ÔÌþ»ùµÄÓ°Ïì

1．碱性和成盐反应

 

当铵盐与碱溶液作用时，可重新游离出原来的胺，说明胺的碱性较弱。

R NH2 + H OH [R NH3]+ + OH

:

RNH2 + HCl RNH3+Cl

（ 1 ）产生碱性的原因： N 上的孤对电子

（ 2 ）判别碱性的方法： 碱的 pKb；其共轭酸的pKa ；

形成铵正离子的稳定性。

（ 3 ）影响碱性强弱的因素： 电子效应： 3o 胺 > 2o 胺 > 1o 胺 空间效应： 1o 胺 > 2o 胺 > 3o 胺 溶剂化效应： NH3 > 1o 胺 > 2o 胺 > 3o 胺

综合上述各种因素，在水溶液中，胺的碱性强弱次序为： 脂肪胺（ 2°>1°, 3° ） > 氨 > 芳香胺在气相或非水溶液中，脂肪胺的碱性强弱次序为： 3°> 2°> 1°

N 上的 H越多，溶剂化效应越大，形成的铵正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂化效应是不同的。 N 上的 H越多，溶剂化效应越大，形成的铵正离子就越稳定。不同溶剂的溶剂化效应是不同的。

R-N-H

H

H OHH

OHH

OHH

R-N-H

H

H OHH

OHH

OHH

+

具体分析时，既要考虑 N 上取代基的影响，也要考虑苯环上取代基的影响。具体分析时，既要考虑 N 上取代基的影响，也要考虑苯环上取代基的影响。

芳香胺碱性强弱要考虑 N 上的孤对电子，能不能与苯环共轭，能共轭，碱性弱，不能共轭，碱性强。芳香胺碱性强弱要考虑 N 上的孤对电子，能不能与苯环共轭，能共轭，碱性弱，不能共轭，碱性强。

N

HN

HO

N

NO2

O O

O

N

CH3

N

H3C

O

N

NO2

O O

O++

(2)(1)

（ 2 ）比（ 1 ）的碱性强 4万倍（ 2 ）比（ 1 ）的碱性强 4万倍

氯化苯铵 苯胺盐酸盐

局部麻醉剂普鲁卡因在临床上常制成其盐酸盐，供肌肉注射用。

NH2

+ HClNH3

+Cl NH2 HCl.

H2N COOCH2CH2N(C2H5)2

H2N COOCH2CH2N(C2H5)2

+ HCl

ÆÕ³¿¨ Òò

ÑÎËáÆÕ³¿¨ Òò

HCl.

NH3 + C2H5Br C2H5NH3BrHBr

C2H5NH2

C2H5Br(C2H5)2NH

C2H5Br(C2H5)3N

C2H5Br

(C2H5)4NBr

亲核性增大ÒÔ1¡ãRXΪ ¼Ñ

除卤代烃外，某些情况下醇或酚也可作为烃基化试剂。

NH2 +

NH

2 CH3OHH2SO4 , 220¡æ

»ò Al2O3 , ¡÷N(CH3)2

NH2 OH+ZnCl2 , ~260¡æ

+ 2 H2O

+ H2O

2 、烷基化反应、季铵盐的生成及季铵碱的性质

质子转移

RI > RBr > RCl > RF 1°RX > 2°RX, 3°RX 以消除为主。

叔胺与卤代烷或活泼芳卤作用，则得到季铵盐。

季铵盐为高熔点的白色晶体。加热到熔点时即分解成叔胺和卤代烃。

季铵盐的应用：(1)作表面活性剂(2) 作相转移催化剂（ PTC ） 常用的相转移催化剂： 三乙基苯甲基氯化

铵（ TEBA ）、四正丁基溴化铵（ TBA ）

R3N + R X R4N+ X

R3N + R XR4N+ X

¡÷

季铵碱制备、性质及应用

R4N+I- + KOH R4N+OH- + KI

季铵碱是一个强碱，其碱性与 NaOH 或 KOH 相当。

2 [ (CH3)4N ]+ I + Ag2OH2O

2 [ (CH3)4N ]+ OH + 2 AgI

季铵碱受热则发生分解反应 a. 不含 β-H 原子季铵碱的热分解 —— SN2 反应

b. 含 β-H 原子季铵碱的热分解—— E2消除反应

(CH3)3N CH3

+OH (CH3)3N + CH3OH

¡÷(CH3)3NCH2CH3

+OH CH2=CH2 + (CH3)3N

Ï© Ìþ Êå °·

(CH3)3 N CH2 CH2

H

+ ¦Á ¦Â

OH

CH2=CH2 + (CH3)3N + H2O

季铵碱热消除的取向 : 当分子中有两种或两种以上不同的 β-H 原子可以被消除时，总是优先消去取代较少的碳上的 β-H；生成取代基少的烯烃—— Hofmann 规则。

CH3

+

OHCH3CH2 CH

N(CH3)3

¦Á ¦Â¦Â'

¡÷

CH3CH2CH=CH2

CH3CH CHCH3=

Ö÷Òª²ú Îï + (CH3)3N

季铵碱热消除的立体化学：反式共平面消除

当 β- 碳上连有苯基、乙烯基、羰基、氰基等吸电子基团时，霍夫曼规则不适用。

PhCH2CH2NCH2CH3 PhCH=CH2 (CH3)2NCH2CH3+

CH3

CH3

OH

(CH3)2N CH2 CH3

CH2 CH2 C CH3

=O¦Á ¦Â

¦Á¡¯ ¦Â¡¯OH ¡÷ CH2 CH2 C CH3

=O= + (CH3)2NCH2CH3

+

共轭体系

Hofmann彻底甲基化反应 由于季铵碱的热消除具有一定的取向，因此

通过测定烯烃的结构，可以推测胺的结构。如：

N

CH3 2 CH3I

N

CH3

CH3H3C

+ IAg2O

ʪ N

CH3

CH3H3C

+ OH ¡÷ N

CH3

CH3H3C

¢Ù

¢Ú

CH3I

Ag2O, ʪ N

CH3

CH3H3CCH3

+ OH¡÷

CH3+ (CH3)3N

已知化合物（ A ）经下列反应得 3- 甲基 -1,4-戊二烯，求（ A ）的可能结构式。

已知化合物（ A ）经下列反应得 3- 甲基 -1,4-戊二烯，求（ A ）的可能结构式。

A B2CH3I AgOH CH3I AgOH

CH3

CH3

NH

H3C CH3

H3C N(CH3)2

H3C

H3C

A B

CH3

N

H3C

H3CH

N

H3C

H3C CH3

CH3

NH

CH3

N(CH3)2

CH3

3．酰化反应 叔胺氮原子上无氢原子，所以不能发生酰化反应。

芳胺不能与酯类起反应，但能被酰卤或酸酐所酰化。例如，苯胺与乙酸酐作用生成乙酰苯胺：

R C

O

Cl + R'NH2 R C

O

NHR' + HCl

R C

O

Cl + NHR

R'R C

O

NR

R'

NH2 + (CH3CO)2O NHCOCH3 + CH3COOH

氨基易于被氧化，在有机合成及药物制备中常用酰化反应来保护氨基。

扑热息痛(Paracetamol)

酰化反应对于药物的修饰具有重要的意义。在药物分子中引进酰基后，常可增加药物的脂溶性，有利于体内的吸收，提高或延长其疗效，并可降低药物毒性。

NH2HOÒÒõ£»¯

NHHO C

O

CH3

NH2 + CH3 C

O

Cl NH C

O

CH3 + HCl

NH C

O

CH3

HNO3+H2SO4NH C

O

CH3O2N

NH C

O

CH3O2NH+, H2O

NH2O2N

1¡« 5¡æ

兴斯堡反应——与苯磺酰氯反应 苯磺酰氯可用来鉴别伯、仲、叔三种胺，这类反应被称为兴斯堡 (Hinsberg) 反应。

SO2ClRNH2 + SO2NHR NaOH SO2NR[ ] Na+

SO2ClR2NH + SO2NaOHNR2 ²» ·´ Ó¦

SO2ClR3N + ²» ·´ Ó¦

ÈÜÓÚË®µÄÑÎ

4 ．与亚硝酸反应 (1) 伯胺与亚硝酸的反应 醇、烯等混合物

R NH2 + HNO2H+

R OH + H2O + N2

蒂芬欧 (Tiffeneau)-杰姆扬诺夫 (Demjanov) 环扩大重排反应—— - 用于制备 5 ， 6 ， 7 环酮

半频哪醇重排

低温条件下，芳香伯胺在强酸性溶液中与亚硝酸反应，生 成芳香重氮盐 (diazonium salt) ，该反应称为重氮化反应 (diazotization) 。例如：

重氮盐在低温水溶液中较稳定，温度升高时分解，放出氮气生成酚。

NH2 + NaNO2 + HCl0¡« 5¡æ

N2+Cl + NaCl

N2+Cl + NaCl

H2OOH + N2

(2) 仲胺与亚硝酸反应

N- 亚硝基胺有强致癌作用 !

NHC2H5

C2H5NaNO2+HCl N

C2H5

C2H5

NO + H2O

NH CH3NaNO2+HCl

N CH3

NO

N-ÑÇÏõ »ù¶þÒÒ°·

N-¼×»ù-N-ÑÇÏõ »ù±½°·

(3) 叔胺与亚硝酸的反应 芳香叔胺与亚硝酸反应，发生芳环上的亲电取代反应，生成 C- 亚硝基化合物。

N,N- 二甲基苯胺 N,N- 二甲基对亚硝基苯胺 C- 亚硝基化合物都是在强酸条件下发生的反应，产物呈桔黄色，用碱中和后显翠绿色。

R3N + HNO2 R3NH+ NO2

NCH3CH3

NaNO2+HCl

NCH3CH3

NO

5．芳胺苯环的亲电取代反应 (1) 卤代反应    

如果要在苯胺分子中引入一个卤原子，可以先使氨基乙酰化，以降低氨基的定位能力，然后再进行卤代。例如：

用于苯胺的定性及定量测定

NH2

+ 3Br2

NH2

Br

Br Br + 3HBr

NH2

(CH3CO)2O

ÒÒõ£»¯

NH C

O

CH3

Br2

CH3COOH

NH C

O

CH3

Br

H+/ H2O

NH2

Br

(2) 硝化反应 硝化前往往先将氨基保护，然后再硝化，由于氨基的保护方法不同，硝化时产物也不相同。硝化后再通过碱性水解即可得所需产品。例如：

NH2H2SO4 NH3SO4H

+ ŨHNO3NH3SO4H+

O2N

NaOHNH2

O2N

NH2(CH3CO)2O

NHCOCH3HNO3+H2SO4

NHCOCH3O2NH2O

H+ NH2O2N

(3) 磺化反应

对氨基苯磺酸分子内同时含有碱性氨基和酸性磺酸基，在分子内可形成内盐（两性离子）。

NH2 Ũ H2SO4 NH2

. H2SO4180¡æ

NH3

SO3

+

磺胺类药物

磺胺及磺胺类药物 磺胺类药物是一类重要的抗菌药物，自上世纪三十年代开始使用，至今仍为临床所采用。     对氨基苯磺酰胺 (磺胺 ,SN, sulfanilamide)

 

磺胺的盐酸盐   磺胺的钠盐

H2N SO2 NH2

14

H2N SO2NHR + HCl H2N SO2NHR.HCl

H2N SO2NHR + NaOH H2N SO2NR

Na+

OP2O63-

焦磷酸酯

HN

N

O

H2N N

NCH2 NH C

O

NHCH(CH2)2COOH

COOH

Ò¶Ëá

à©à¤»· ¶Ô°±»ù±½¼×Ëá ¹È°±Ëá

H2N

O

C

O

H2N

O

S

O

N

R

670pm 690pm

230pm 240pm

¶þÕßÔÚ·Ö×Ó́ó С¡¢ ÐÎ×´¼°µçºÉ·Ö²¼¾ùºÜÏàËÆ

 

 

磺胺嘧啶 (SD)  三甲氧基苄氨嘧啶(TMP)

磺胺增效剂

 

 

磺胺甲基异噁唑 (SMZ)

H2N SO2NHN

N

N

NH2N

NH2

CH2

OCH3

OCH3

OCH3

H2N SO2NHN

O

CH3

N, N- 二甲苯胺与三氯氧磷， N, N- 二甲基甲酰胺作用，在苯环上引入甲酰基的反应

（（ 44 ）威尔斯麦尔）威尔斯麦尔 (Wilsmeier)(Wilsmeier) 反应反应

请复习： 加特曼 -科赫反应

氯甲基化反应

请复习： 加特曼 -科赫反应

氯甲基化反应

OH

+ HCN(CH3)2POCl3

OH

CHO

OHO OH

NH2 N(CH3)2CH3OH PPA

200oC

HCON(CH3)2

POCl3

N(CH3)2

CHO

伯胺：产物复杂 仲胺：用过氧化氢氧化生成羟胺 叔胺：用过氧化氢或过氧化酸氧化生成氧化胺

6. 氧化反应及 Cope消除

Cope 消除：顺式消除过程（环状过渡态）

CH3CH2CHCH3

CH3CH=CHCH3 CH3CH2CH=CH2+

[O]

ON(CH3)2

CH3CH2CHCH3

N(CH3)2

+ (CH3)2N OH

35% 65%

以霍夫曼烯烃为主；以反（ E）型产物为主

-消除反应：1) 卤代烃脱 HX: E1 、 E2( 反式共平面 ) ， Saytzeff烯烃 但 E2 中碱体积大或离去基团大时得 Hofmann烯烃2 ）醇脱水 E1 ，易重排， Saytzeff烯烃3 ）羧酸酯热消除 顺式消除， Hofmann烯烃4 ）季铵碱热消除 E2 ( 反式共平面 )消除， Hofmann烯烃5 ）叔胺氧化物热消除 顺式消除， Hofmann烯烃 例外： - 碳上有吸电子基（硝基、羰基、氰基、

苯基、乙烯基）时得共轭烯烃

7. 7. 联苯胺重排联苯胺重排 7. 7. 联苯胺重排联苯胺重排 氢化偶氮苯在酸催化下发生重排，生成 4,4’- 二氨基联苯的反应称为联苯胺重排。

8. 8. 烯胺烷基化、酰基化反应烯胺烷基化、酰基化反应

含有下边结构的化合物称为烯胺， N 上有氢的烯胺是不稳定的， N 上没氢的烯胺是稳定的。

稳定的烯胺是含 -H 的酮与二级胺在酸催化下反应来制备的。

C=C-N

不对称酮形成烯胺时，双键总是在取代基较少的地方形成。 不对称酮形成烯胺时，双键总是在取代基较少的地方形成。

能形成共轭体系时，双键在共轭处形成。能形成共轭体系时，双键在共轭处形成。

五原子重叠，空阻大。五原子重叠，空阻大。

OCH3

+ +NH

TsOHCH3

NH

CH3

NH

90% 10%

12

3 45

O+

NH

TsOH N

烯胺的反应烯胺的反应烯胺的反应烯胺的反应

烯胺具有双位反应性能

1 ） 烯胺的烃基化反应

O

+NH

H+ N+ N

使用活泼卤代烷如碘甲烷、烯丙型卤化物、苯甲型卤代物等主要发生碳烃基化产物。

N R-X N+

RX- H2O

NH

+

OR

22 ）烯胺的酰基化反应）烯胺的酰基化反应

酰基化反应一般在碳上发生酰基化反应一般在碳上发生

溶剂不同，产物不同，在非质子溶剂中得一取代产物，在质子溶剂中得二取代产物。

溶剂不同，产物不同，在非质子溶剂中得一取代产物，在质子溶剂中得二取代产物。

33 ）与）与 α,β-α,β- 不饱和酸、酯、腈等发生反应不饱和酸、酯、腈等发生反应

五、胺的制备

1 、胺（氨）的烷基化烃基化试剂：卤代烃、醇、具有活泼卤原子的芳卤。

NH

O

O

KOHNK

O

O

RBrN

O

O

R

NH2--NH2

NH2R

NHNH

O

O

+

盖布瑞尔合成伯胺空阻大的 RX不能发生此反应

ROHTsCl

ROTs NH3

SN2RNH2 + TsOH

水解或肼解

2 、硝基化合物的还原—芳胺（制备 1o

胺） NO2

Fe / HClNH2

(or Sn, Zn)

NO2

NO2

H2S

NH3/C2H5OHNH2

NO2

3 、酰胺、腈、肟的还原

R C

O

N[H]

R CH2

R CN

N

R CH=NOH[H]

R CH2 NH2

»¹ Ô ¼Á£ºLiAlH4, H2/Cat, Na/´¼(ÓÃÓÚë¿)

(1£¬2£¬3¼¶°· )

(1¼¶°· )B2H6

4 、醛、酮的还原氨化

RC

RO

+ NH3R

CR

NH[H] R

CHR

NH2

+ R'NH2 C NR'[H]

CH NHR'

+ R'2NH C NR'2[H]

CH NR'2

(1¼¶°· )

(2¼¶°· )

(3¼¶°· )

常用还原方法： H2/Cat, LiBH3CN, NaBH3CN

+ NH3PhCHOH2 / Raney Ni

90atm, 40-70oCCH2NH2

+ NH3PhCHOH2

CH2NHCH22Raney Ni

O NaBH3CN+ NH(CH3)2 N

CH3

CH3

Leuckart 刘卡特反应

+ HCO2NH4PhCHO CH2NH2190oC(1¼¶°· )

醛、酮在高温下与甲酸铵反应生成一级胺。

反应机制

Eschweiler. W—Clarke. H.T 埃斯维勒 - 克拉克反应

HCHO2CH2NH2HCO2H

100oCCH2N

CH3

CH3

º¬¼×»ùµÄ1£¬2£¬3¼¶°·

5 、 Hofmann 重排、 Curtius(克尔提斯 ) 反应、 Schmidt反应

Hofmann 重排 : 氮上未取代酰胺与 Cl2 或 Br2 在碱溶液中作用，脱去羰基生成伯胺 -—— 用于制备少一个碳原子的伯胺。

RCONH2

Br2

NaOHRNH2

历 程：

氮烯

只有六个电子 , 不稳定 , 易重排

异氰酸酯

重排

RCNH2

Br2

OH-

O

RCNHBr

OOH-

- H2OR-C-N-Br

O- - Br-

O

R C N

R-N=C=O H2O

R-NHCOH

O

-CO2RNH2

CONH2

C2H5H3C

HNaOX

C2H5H3C

H

NH2

只有未取代酰胺能发生霍夫曼重排 ;迁移碳构型不变

由酰基氮烯重排为异氰酸酯的过程，称为Hofmann 重排——迁移基团构型保持不变。

CH2CONH2

CH2COONH4

O

O

O

2 NH3+Br2

NaOHH2NCH2CH2COO-

(CH3)3CCH2CONH2Br2

NaOH(CH3)3CCH2NH2

R C

O

Cl + NaN3 R C

O

N=N=N R C

O

N

RN=C=OH2O

RNH2

施密特对此作改进，采用叠氮酸—— Schmidt 反应

Curtius （克尔提斯）

氮烯中间体

6. Mannich 反应（胺甲基化反应） 甲醛、伯胺或仲胺的盐酸盐与具有活泼氢的醛酮等发生缩合，活泼氢原子被氨甲基或取代氨甲基所置换的反应。

生成的产物称为 Mannich 碱，其可发生消除、取代等反应。

R'CCH2R

O

+ HCHO (CH3)2NH+ R'CCHCH2N(CH3)2

O

RO

CH3+ HCHO CH3NH2+

OCH3

CH2NHCH3

机理 (自学 )

亚胺离子

活泼亚甲基的烯醇式

该反应适用于由较小的胺制备较复杂的胺，在生物碱合成中有重要意义

CH2CHO

CH2CHO+ CH3NH2 +

CH2COOH

CH2COOH

OCpH=5

N CH3O

COOH

COOH

CO2

H2/NiN CH3

OH

µßÇÑ́¼

六、重要的胺及其衍生物1. 乙二胺 (H2NCH2CH2NH2)

乙二胺四乙酸，又称 EDTA ，是重要的分析试剂和螯合剂， 可用于分离、提纯放射性物质和治疗某些放射性疾病。

EDTA( 钠盐 ) 2. 胆胺 (HOCH2CH2NH2) 胆胺又称氨基乙醇或乙醇胺是脑磷脂的重要组成部分。

H2NCH2CH2NH2 + ClCH2COONa

NCH2CH2NNaOOCCH2

NaOOCCH2

CH2COONa

CH2COONa

3. 胆碱 [HOCH2CH2N+(CH3)3OH–]

胆碱是一种季铵碱，广泛分布于生物体内，尤其在动物的卵和脑髓中含量较多，是卵磷脂的组成成分 。 乙 酰 胆 碱 [(CH3)3N

+(OH) －

CH2CH2OCOCH3] 是体内一种重要的传递神经冲动的物质即神经递质，与人的记忆有密切的关系。

4. 新洁尔灭

 

新洁尔灭又名溴化二甲基十二烷基苄铵，它是一种表面活性剂。

N

C12H25

C6H5 CH2

CH3

Br+CH3[ ]

5. - 苯乙胺类药物 这 类 药 物种类 较 多 ， 包 括目前称为 生源胺(Biogenic amine) 的一类物质。生源胺是指人体中担负神经冲动传导作用的胺类化合物，如肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺以及不属于 - 苯乙胺类药物的乙酰胆碱和 5- 羟色胺等。 肾上腺素 (epinephrine) 去甲肾上腺素 (norepinephrine)

OHHO

OH H

CH2NHCH3

OHHO

OH H

CH2NH2

Epinephrine( 升压药，临床上使用其盐酸盐 )

Norepinephrine( 收缩血管 , 升高 血 压 。 临 床 使 用 其 酒 石 酸盐 )

多巴胺 (Dopamine)

OHHO

CH2CH2NH2

又名 3- 羟酪胺，是去甲肾上腺素和肾上腺素生物合成的前体，也是中枢神经系统某些部位化学传导的递质 。 多 巴 胺 常 用 来 治 疗Parkinson 氏病和急性肾功能衰竭。

Dopamine NH

HO － － CH2CH2NH2

5- 羟色胺与多巴胺同为中枢神经系统的生源胺，它是脑中的神经递质。

5- 羟基色胺 (serotonine)

另一类拟肾上腺素药也是以 - 苯乙胺为基本结构的药物，其中比较重要的是麻黄碱和苯异丙胺等，其结构相似于肾上腺素，作用也是兴奋神经系统，故这类药物又称为兴奋药。

 

 

麻黄碱 苯异丙胺

Amphetamine

脱氧麻黄碱 , 无色透明晶体－冰毒

CH CHC6H5

OH CH3

NHCH3 CH2 CHC6H5

CH3

NH2