文档介绍：(一) 硝基化合物
、结构和命名
硝基化合物是指分子中含有硝基(-NO2)的化合物,可以看作是烃分子中的氢原子被硝基取代后得到的化合物,常用RNO2 或ArNO2表示。
1..分类
⑴根据烃基不同可分为:脂肪族硝基化合物R—NO2和芳香族硝基化合物ArNO2
⑵根据硝基的数目可分为:一硝基化合物和多硝基化合物。
⑶根据C原子不同可分为:可分为伯、仲、叔硝基化合物。
通式:R—NO2 或 ArNO2
硝基是一个强吸电子基团,因此硝基化合物都有较高的偶极矩。通过键长的测定发现,硝基中的氮原子和两个氧原子之间的距离相同。根据杂化轨道理论,硝基中的氮原子是sp2杂化的,它以三个sp2杂化轨道与两个氧原子和一个碳原子形成三个共平面的σ键,未参于杂化的一对p电子所在的p轨道与每个氧原子的一个p轨道形成一个共轭π键体系。
CH3NO2:;
卤代烃相似,通常硝基作为取代基。
CH3NO
硝基甲烷 2-硝基丙烷对硝基苯甲酸
2,4,6-三硝基苯酚(苦味酸) 2,4,6-三硝基甲苯(T N T) 1,3,5-三硝基苯(T N B)
15. 2 制备
①芳烃硝化
②脂肪族硝基化合物
1..硝基是一个强极性基,硝基化合物的偶极矩较大。
2..沸点比相应的卤代烃高。
。
。
。
。
脂肪族硝基化合物中,硝基的α碳原子上有氢原子时,能产生互变异构现象。
硝基式酸式
酸式含量较低,平衡主要偏向硝基式一方。加碱可使平衡向右移动,使全部转变为酸式的盐而溶解。例如:
硝基容易被还原,尤其是直接连在芳环上的硝基,还原产物随还原介质的不同而有所不同。硝基苯在酸性条件下,可用铁等金属还原为芳香族伯胺。
用催化氢化的方法也可还原硝基化合物。
、对位基团的影响
硝基苯中,硝基的邻位或对位上的某些取代基常显示出特殊的活性。
氯苯是稳定的化合物,普通条件下要使氯苯与氢氧化钠作用转变为苯酚很困难。但在氯原子的邻位或对位上有硝基时,卤素的活性增大,容易被羟基取代,硝基越多,卤素的活性越强。例如:
这是由于硝基的吸电子共轭效应使苯环上的电子云密度降低,特别是使硝基的邻位或对位碳原子上的电子云密度降低,使氯原子容易被取代。
由于同样原因,硝基也使苯环上的羟基或羧基,特别是处于邻位或对位的羟基或羧基上的氢原子质子化倾向增强,即酸性增强。例如:
pKa
pKa
(二) 胺
、命名和结构
胺可看作氨的烃基衍生物
第一胺(伯)RNH2 一个H原子被取代
第二胺(仲)R2NH 二个H原子被取代
第三胺(叔)R3N 三个H原子被取代
、二元胺和多元胺
注意:胺、氨、铵的意义
——以胺为母体
CH3NH2甲胺; Me2CHNH2 异丙胺; Me2NH 二甲胺
,把简单的写在前面
CH3NH CH2CH3 甲乙胺或 N—甲基乙胺
、多元胺
CH3NHCH3; (CH3)3N; H2N CH2CH2NH2
二甲胺三甲胺乙二胺
,以烃基为母体
季铵碱: Me4N+OH—氢氧化四甲铵
季铵盐: []+Cl - 氯化三甲基乙基铵
Me2N+H2I- 碘化二甲铵
:N原子的电子构型: 1S22S22P3 , 键角应是90°。
:氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。
氨:键长/nm
键角
N-H
∠HNH °
甲胺:键长/nm
键角
N-H
N-C
∠HNH °
∠HNC °
三甲胺:键长/nm
键角
N-C
∠CNC 108°
:
① N原子是不等性的sp3杂化。
②四个杂化轨道,三杂化轨道用于成键,一个杂化轨道中含有