第十五章 教学要点和复习
一.重要反应纵横
HXR'XR(Ar)NH3 X碱性,分离R(Ar)NHR'R'XR'X+NR(Ar)(R')3R(Ar)NR'R'Ag2OR'COClRNHCOR'R(Ar)4N+OH-?叔胺+烯烃Hofmann规则苯环上氨基保护叔胺不反应NaOHSO2NHRNaOHSO2NR2×ROH + N2 + H2O不溶胺的分离和鉴别油状物SO2NRNa水溶NaOHNaOH-+R(Ar)NH2(1 ,2 ,3 )°°°RNH2R2NHR3NRNH2R2NHR3NNaNO2/HCl+SO2ClR2N×NO+ H2O黄色油状物胺的鉴别
Br
Br2BrBrNO2Fe/HClNH2NH2(CH3CO)2OH+/H2ONHCOCH3Br2?BrNHCOCH3?or: OH-/H2OBrNH2OHNNpH=8~10OHNaNO2/HCl+-N2Cl重氮盐NR2pH=5~7NNNR2H+/H2O?H3PO2(HCHO+NaOH) (C2H5OH)OHCuCN/KCNCNH+/H2OKI?CuCl-HCl(CuBr+HBr)IHBF4?FCl(Br)COOH重氮盐在有机合成中应用
二.重要概念和原理
1. 胺的碱性及其影响因素
原因:氮原子上的孤对电子接受质子(H+) 规律:(1)脂肪族仲胺>脂肪族伯胺>脂肪族叔胺>氨>芳香族伯胺>芳香族仲胺>
芳香族叔胺
(2)苯环上吸电子基,碱性减弱; 供电子基,碱性增强
注意:醇、酚、羧酸及其胺的酸碱性和其一般变化规律,是有机物的一个重要性质,也是本课程的教学重点,建议归纳总结并进一步加深电子效应等对有机物性质的影响。 2. 有机反应的相对性
本课程学习了一些典型的有机反应,主要包括:自由基取代、自由基加成、亲电取代、亲电加成、亲核取代、亲核加成、消除反应等。但是对于胺的烷基化反应: RNH2 + R'XOH-RNHR'
以R’X为底物时,RNH2为进攻试剂,因为氮原子上有孤对电子,RNH2是亲核试剂,该反应是卤代烃的亲核取代。 如果以RNH2为底物时,R’X为进攻试剂,因为R’+带正电荷,是亲电试剂,该反应是亲电取代。
以上情况说明,有机反应具有相对性,这样才可以更加深刻理解有机反应的本质。当然,一般情况下,在讨论有机反应时,依据的基本原则是,将有机物作为底物,其他试剂作为进攻试剂,按照进攻试剂(通常是小分子)的自由基性能、亲电、亲核性进行分类。 3. 苯环上氨基的保护
原因:氨基容易氧化,氨基活性大,难得到一取代产物 方法:氨基酰基化——酰胺基再水解
优点:避免氨基氧化,酰胺基不改变氨基定位效应但活性降低 4. 胺的制备
(1)卤代烃氨解(增加碳原子) (2)腈和酰胺的还原(碳原子不变) (3)酰胺的Hofmann降解(减少一个碳原子) (4)Gabriel合成(纯伯胺)(5)硝基化合物还原(尤其是硝基苯还原)
注意:苯胺通常通过硝基苯还原制备,切不能用苯直接加氨。 5. 重氮盐在有机合成中的应用
适用场合:主要用于合成违反苯环取代规律的有机物合成
注意:重氮盐在有机合成中应用是教学的重点,但总体而言,该方法有规范的路线,需要通过实例加强。 三.重要考点示范 1. 命名:
答案:4,4’-二甲基二苯胺
注意:在命名胺类化合物时,正确选择合理的母体会使命名简单。 2. 将下列化合物,按碱性由大到小次序排列:
NH2CH3NHCH3NH2NH2NH2 (A)Cl (B) OCH3 (C) NO2 (D) CH3
答案:(B) > (D) >(A)>(C) 3. 写出下列反应的主要产物:
OCH3CH2CH2CH3+OH-C6H5CCH2CH2NCH2CH3?
OC6H5CCH
CH3CH2CH3+ H2OCH2CH2CH3CH2+N 答案:
注意:季胺碱的热分解符合Hofmann规则,但是,当β-C上连有不饱和基团或芳香基时,消除反应优先形成共轭烯烃。另外,季胺碱的热分解反应类似于卤代烃的消除反应,但取向违反Saytzeff规则。
4. 写出下列反应的主要产物:
OONHO
O 答案:
N CCH2CH2COOH
注意:胺的酰基化反应,第十三章和本章内容均有讨论。 5. 写出下列反应的主要产物:
NO2Fe/HClNaNO2/HCl<5℃HOHOpH=8~10NH2NNH2
答案:
NH2
N2+
N
注意:重氮离子的偶合反应必须注意其pH条件。
6. 用简单方法分离下组化合物:苯甲醇、苯甲胺和对甲苯酚。 答案:
有机层苯甲醇苯甲胺NaOH/H2OCO2HCl/H2O有机层:苯甲醇水层NaOH/H2O有机层:苯甲胺
对甲苯酚水层有机层:对甲苯酚析出
注意:利用有机物的酸碱性和生成可逆的沉淀是分离有机物的通用方法。 7. 用叔丁基苯合成:
C(CH3)3
NO2
答案:
C(CH3)3HNO3浓H2SO4浓NO2C(CH3)3HNO3浓H2SO4浓NO2NHCOCH3C(CH3)3H3PO2NO2
注意:重氮离子的引入和脱去是重氮化方法在合成中比较灵活的优势所在。但重氮离子的引入通常是通过引入硝基再转化的。
NH2H+/H2ONO2NH2C(CH3)3NaNO2/HCl<5℃N2+NO2NHCOCH3C(CH3)3C(CH3)3Fe/HClC(CH3)3(CH3CO)2OC(CH3)3