8.3胺的性质 课件(共43张PPT)-《有机化学》同步教学(化学工业出版社)

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8.3胺的性质 课件(共43张PPT)-《有机化学》同步教学(化学工业出版社)

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(共43张PPT)
胺的性质
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胺的物理性质
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胺的化学性质
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胺的物理性质
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胺的化学性质
一、胺的物理性质
1、物态
常温常压下,甲胺、二甲胺、三甲胺为无色气体,其他胺为液体或固体。低级胺有类似氨的气味,高级胺无味。
一、胺的物理性质
2、沸点
胺的沸点比相对分子质量相近的烃和醚高,比醇和羧酸低。在相对分子质量相同的脂肪胺中,伯胺的沸点最高,仲胺次之,叔胺最低。例如:
沸点 /℃ 47.8 36~37 2.9
这是因为伯胺、仲胺分子中存在极性的 键,可以形成分子间氢键。而叔胺分子中无 键,不能形成分子间氢键,所以其沸点远远低于伯胺和仲胺。
由于氮的电负性小于氧,键的极性比 键弱,形成的氢键也较弱,因此伯胺、仲胺的沸点比相对分子质量相近的醇和羧酸低。
一、胺的物理性质
3、沸点
低级胺易溶于水,随着相对分子质量的增加,胺的溶解度降低。例如,甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺等可与水以任意比例混溶,C5以上的胺则不溶于水。
这是因为低级胺与水分子间能形成氢键,所以易溶于水。随着胺分子中烃基的增大,空间阻碍作用增强,难与水形成氢键,因此高级胺难溶于水。
一、胺的物理性质
4、毒性
芳胺有特殊气味且毒性较大。与皮肤接触或吸入其蒸气都会引起中毒,所以使用时要格外小心。有些芳胺还能致癌,如联苯胺,长期接触可引起膀胧癌,潜伏期约15~20年,现在工业上已停止使用。
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胺的物理性质
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胺的化学性质
二、胺的化学性质
胺的化学反应主要发生在官能团氨基上。
二、胺的化学性质
1、碱性
胺与氨相似,由于氮原子上有一对未共用电子,容易接受质子形成铵离子,因而呈碱性。
胺的碱性
二、胺的化学性质
1、碱性
胺是弱碱,可与酸发生中和反应生成盐而溶于水中,生成的弱碱盐与强碱作用时,胺又重新游离出来。例如。
利用这一性质可分离、提纯和鉴别不溶于水的胺类化合物。
苯胺的碱性
二、胺的化学性质
1、碱性
胺的碱性强弱可用pKb值表示。pKb值愈小,其碱性愈强。
从表中pKb值可以看出,脂肪胺的碱性比氨(pKb=4.76)强,芳胺的碱性比氨弱。胺的碱性比较:脂肪胺 > 氨 > 芳香胺
名称 pKb(25℃) 名称 pKb(25℃)
甲胺 3.38 苯胺 9.40
二甲胺 3.27 对甲苯胺 8.92
三甲胺 4.21 对氯苯胺 10.00
环己胺 3.63 对硝基苯胺 13.00
芐胺 4.07 二苯胺 13.21
二、胺的化学性质
1、碱性
这是因为烷基是供电基,它能使氮原子周围的电子云密度增大,接受质子的能力增强所以碱性增强。氮原子上连接的烷基越多,碱性越强。但在水溶液中,由于受溶剂的影响不同脂肪胺的碱性强弱顺序为:
二、胺的化学性质
1、碱性
芳胺分子中由于苯环的吸电作用,使氮原子周围的电子云密度减小,接受质子的能力减弱,所以碱性较弱。不同芳胺的碱性强弱顺序为:
二、胺的化学性质
1、碱性
当芳胺的苯环上连有供电子基时,可使其碱性增强,而连有吸电子基时,则使其碱性减弱。例如,下列芳胺的碱性强弱顺序为:
二、胺的化学性质
2、烷基化
胺与卤代烷、醇等烷基化试剂反应时,氨基上的氢原子被烷基取代生成仲胺、叔胺和季铵盐的混合物。例如工业上利用苯胺与甲醇在硫酸催化下,加热、加压制取N-甲基苯胺和N,N-二甲基苯胺:
N—甲基苯胺 N,N-二甲基苯胺
二、胺的化学性质
2、烷基化
此反应用于制备仲胺和叔胺。
N—甲基苯胺为无色液体,用于提高汽油的辛烷值及有机合成,也可作溶剂。
N, N—二甲基苯胺为淡黄色油状液体,用于制备香草醛、偶氮染料和三苯甲烷染料等。
二、胺的化学性质
3、酰基化
伯胺、仲胺与酰卤或酸酐等酰基化试剂反应时,氨基上的氢原子被酰基取代,生成胺的酰基衍生物。叔胺氮上没有氢原子,所以不能发生酰基化反应。例如工业上利用苯胺和N—甲基苯胺与酸酐反应制取相应的酰胺。
乙酰苯胺 N-甲基乙酰苯胺
二、胺的化学性质
3、酰基化
胺的酰基衍生物为无色晶体,具有固定的熔点,可用于鉴定伯胺和仲胺。此外,由于其性质比较稳定,不易被氧化,又容易由芳胺酰化制得,经水解可变为原来的芳胺,因此在有机合成中常利用酰基化反应来保护氨基。
胺的酰基化反应
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
胺能与亚硝酸反应,不同的胺与亚硝酸反应的产物也不相同。由于亚硝酸不稳定,易分解,一般用亚硝酸钠与盐酸(或硫酸)在反应过程中作用生成亚硝酸。
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
脂肪族伯胺与亚硝酸反应,放出氮气,同时生成醇、烯烃等混合物。例如:
此反应在合成上无实用价值。但反应能定量地放出氮气,可用于伯胺的鉴定。
(1)伯胺的反应
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
芳香族伯胺与亚硝酸在低温(0~5℃)及强酸溶液中反应,生成重氮盐。这一反应叫做重氮化反应。例如:
重氮化反应在有机合成中具有重要应用。
(1)伯胺的反应
氯化重氮苯
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
脂肪族和芳香族仲胺与亚硝酸反应都生成N—亚硝基胺。例如:
(2)仲胺的反应
N—亚硝基二乙胺
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
脂肪族和芳香族仲胺与亚硝酸反应都生成N—亚硝基胺。例如:
N—亚硝基胺为黄色油状液体或固体,与稀盐酸共热则分解成原来的仲胺,因此该反应可用于鉴别、分离和提纯仲胺。
(2)仲胺的反应
N-亚硝基-N-甲基苯胺
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
脂肪族叔胺与亚硝酸发生中和反应,生成亚硝酸盐。这是弱酸弱碱盐,不稳定,容易水解成原来的叔胺,因此向脂肪族叔胺中加入亚硝酸无明显现象发生。
(3)叔胺的反应
二、胺的化学性质
4、与亚硝酸反应
芳香族叔胺与亚硝酸作用,在芳环上发生亲电取代反应,氨基对位上的氢原子被取代,生成有颜色的对亚硝基胺。例如:
对亚硝基—N,N—二甲基苯胺为绿色晶体。用于制造染料。
由于不同的胺与亚硝酸反应现象不同,可用于鉴别脂肪族及芳香族伯、仲、叔。
(3)叔胺的反应
对亚硝基-N,N-二甲基苯胺
胺与亚硝酸反应
二、胺的化学性质
5、芳胺的环上取代反应
在芳胺中,氨基直接与苯环相连,由于氨基是很强的邻、对位定位基,可活化苯环,使其邻、对位上的氢原子变得非常活泼,容易被取代。
二、胺的化学性质
5、芳胺的环上取代反应
(1)卤化
苯胺与溴水反应,立即生成2,4,6—三溴苯胺白色沉淀。
此反应非常灵敏,可用于鉴别苯胺。
2,4,6—三溴苯胺
二、胺的化学性质
5、芳胺的环上取代反应
(1)卤化
苯胺的卤化反应很难停留在一元取代阶段。若要制备一取代苯胺,必须降低氨基的活性。一般是通过酰基化反应,先将氨基转变成酰胺基,卤代后再水解制得。例如:
苯胺与溴水反应
二、胺的化学性质
5、芳胺的环上取代反应
(2)硝化
苯胺很容易被氧化,而硝酸又具有强氧化性,因此苯胺在硝化时,常伴有氧化反应发生。为防止苯胺被氧化,通常先发生酰基化反应“保护氨基”,再于不同的溶剂中进行硝化反应,得到不同的硝化产物。
二、胺的化学性质
5、芳胺的环上取代反应
(2)硝化
邻硝基苯胺是橙黄色晶体,对硝基苯胺是亮黄色针状晶体。它们都是剧毒物质,急性中毒能导致死亡,长期慢性中毒能损害肝脏。燃烧时产生有毒蒸气,可很快被皮肤吸收。其粉尘能发生爆炸。二者都是重要的有机合成原料,可用于生产染料、医药、农药和防老化剂等。
二、胺的化学性质
5、芳胺的环上取代反应
(3)磺化
苯胺可在常温下与浓硫酸反应,生成苯胺硫酸盐,将其加热到180 ~190℃时,则得到对氨基苯磺酸。
这是工业上生产对氨基苯磺酸的方法。对氨基苯磺酸为白色晶体,主要用于制造偶氮染料。其钠盐俗名为敌锈钠,可防止小麦锈病的发生。
二、胺的化学性质
6、氧化反应
胺很容易发生氧化反应。尤其是芳香族伯胺更容易被氧化。如纯净的苯胺为无色油状液体,在空气中放置时因逐渐被氧化而由无色变成黄色甚至红棕色。
苯胺的氧化反应比较复杂,氧化剂及反应条件不同,其产物也不同。例如:用二氧化锰和硫酸氧化苯胺时主要产物是对苯醌。
对苯醌
二、胺的化学性质
6、氧化反应
对苯醌为黄色晶体,熔点116℃,能升华,用于制备对苯二酚和染料。
二、胺的化学性质
6、氧化反应
若用酸性重铬酸钾氧化苯胺,则生成结构复杂的黑色染料苯胺黑。苯胺黑是一种不溶于普通溶剂的黑色染料。广泛用于棉织物的染色和印花,具有耐日晒和雨淋、 在热的肥皂溶液或稀漂白粉中不褪色等特点。
苯胺遇漂白粉变成紫色,可用于苯胺的鉴别。
苯胺的氧化反应
习题三:完成下列化学反应
习题三:完成下列化学反应

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