化学化工学院教案.doc

有 机 化 学 授 课 教 案 北京理工大学珠海学院材料与环境学院 材料与环境学院教案 所属系：基础学科 教师姓名： 职称： 有机化学教案 一、教材：张文勤主编 有机化学（第五版） 高等教育出版社 2014 二、教学对象：材料与环境学院各专业 三、教学时间：1－17周 周学时：4 学时 四、教学地点： 第十五章 胺 教学目的: 1．掌握胺的分类、命名法和结构。 2．掌握胺的化学性质：碱性，胺的鉴别，季铵盐的性质及霍夫曼规则。 3.掌握胺的制法以及重要代表物。 教学重点 胺的化学性质，季铵盐的性质。 教学难点 （1）季铵盐的性质及霍夫曼规则 （2）胺的鉴别方法 教学手段：多媒体 教学方法：讲授 第一节 胺的结构和命名 1．分类 2．命名 简单胺的命名是在烃基名称后加胺字，称为某胺。 复杂结构的胺是将氨基和烷基作为取代基来命名。 季铵盐或季铵碱的命名是将其看作铵的衍生物来命名。 3.胺的结构 若氮原子上连有三个不同的基团，它是手性的，应存在一对对映体。 第二节 胺的制法 1．氨的烃基化 卤素直接连在苯环上很难被氨基取代，但在液态氨中氯苯和溴苯能与强碱KNH2（或NaNH2）作用，卤素被氨基取代生成苯胺。 2．含氮化合物的还原 （1）硝基化合物的还原 硝基苯在酸性条件下用金属还原剂（铁、锡、锌等）还原，最后产物为苯胺。 二硝基化合物可用选择性还原剂（硫化铵、硫氢化铵或硫化钠等）只还原一个硝基而得到硝基胺。例如： （2）C-N键化合物（睛、肟、酰胺）的还原 3．加布里埃尔（Gabriel）合成法 将邻苯二甲酰亚胺在碱性溶液中与卤代烃发生反应，生成N-烷基邻苯二甲酰亚胺，再将N-烷基邻苯二甲酰亚胺水解，得到第一胺。 此法是制取纯净的第一胺的好方法。 霍夫曼降解法（制伯胺） 第三节 胺的物理性质 1.物理性质： 2.光谱性质： IR: 第一胺（R-NH2），第二胺（R2NH）都含有N-H键，在3500~3300㎝-1区域都有N-H伸缩吸收。 RNH2 ：νN-H有两个尖的吸收峰 ,这两个峰是由于N上两个氢原子组成对称和不对称的伸缩振动而发生的 . R2NH： 有一个伸缩振动吸收峰 R3N：无N-H伸缩振动吸收峰。 NMR:-NH-的质子没有确定的化学位移，而是在一个很宽的范围内变化。在第一和第二胺，由于形成氢键程度的不同，N-H的化学位移变化较大。δ：0.6~0.5。 胺的核磁共振特征也类似于醇和醚，氮的电负性比碳大，但比氧小，因此在胺分子中接近氮原子的氢的化学位移，比在醇和醚中接近氧原子的化学位移小。 第四节 胺的化学性质 1．碱性 胺和氨相似，具有碱性，能与大多数酸作用成盐。 碱性： 脂肪胺 氨 芳香胺 pKb 4.70 4.75 8.40 见P440表14-2 脂肪胺 在气态时碱性为： (CH3)3N (CH3)2NH CH3NH2 NH3 在水溶液中碱性为： (CH3)2NH CH3NH2 (CH3)3N NH3 原因：气态时，仅有烷基的供电子效应，烷基越多，供电子效应越大，故碱性次序如上。 在水溶液中，碱性的强弱决定于电子效应、溶剂化效应等。 2．烃基化反应 胺作为亲核试剂与卤代烃发生取代反应，生成仲胺、叔胺和季铵盐。此反应可用于工业上生产胺类。但往往得到的是混合物。 3．酰基化反应和磺酰化反应 （1）酰基化反应 伯胺、仲胺易与酰氯或酸酐等酰基化剂作用生成酰胺。 （2）磺酰化反应（兴斯堡——Hinsberg反应） 胺与磺酰化试剂反应生成磺酰胺的反应叫做磺酰化反应。 常用的磺酰化试剂是苯磺酰氯和对甲基苯磺酰氯 兴斯堡反应可用于鉴别、分离纯化伯、仲、叔胺。 4．与亚硝酸反应 伯胺与亚硝酸的反应： 生成的碳正离子可以发生各种不同的反应生成烯烃、醇和卤代烃。 例如： 芳胺与亚硝酸的反应： 此反应称为重氮化反应。 芳香族仲胺与亚硝酸反应，生成棕色油状和黄色固体的亚硝基胺。 芳香族叔胺与亚硝酸反应，亚硝基上到苯环，生成对亚硝基胺。 芳胺与亚硝酸的反应也可用来区别芳香族伯、仲、叔胺。 5．芳胺的特性反应 （1）氧化反应 芳胺很容易氧化 （2）卤代反应 苯胺很容易发生卤代反应，但难控制在一元阶段。 如要制取一溴苯胺，则应先降低苯胺的活性，再进行溴代。