第十三章含氮有机化合物

医学化学菏泽医学专科学校

第十三章含氮有机化合物


胺类 : 氨分子中的氢原子被烃基取代而生成的化合物。

一、分类和命名

1. 分类

（ 1 ） N 所连烃基的种类

R NH2 脂肪胺 NH2 芳香胺

第一节胺


（ 2 ） NH3 中被取代 H 的数目

R NH2

R NH R

R N R

R

伯胺

仲胺

叔胺

NH2 NH N

°±»ù ÑÇ°±»ù ´Î °±»ù


4RNH4

+X- [R4N]+X-

4R

NH4+OH- [R4N]+OH-

季胺盐

季胺碱

（ R 可以不同， X 为酸根）

3.根据氨基的数目一元胺

多元胺

一元胺

多元胺

CH3CH2NH2

NH2CH2CH2NH2


（二）胺的命名1. 简单的胺

CH3NH2

甲胺PhNH2

苯胺CH3NHCH3

二甲胺CH3NHC2H5

甲乙胺

甲乙异丙胺

烃基的数目和名称 + 胺

N CH(CH3)2

CH3

C2H5

2 ． N- 取代芳香胺（氨基直接连在苯环上）

NH CH3

N- 甲基苯胺

注意：当不同的烃基，遵循先简单后复杂的原则。


N- 甲基 -N- 乙基苯胺NCH3C2H5

NCH3

CH3N,N- 二甲基苯胺

3 ．复杂的胺（以烃基为母体，把氨基作为取代基）

CH3CH

CH3

CHCH2CH3

NH2

2- 甲基 -3- 氨基戊烷

CH3CHCHNHCH3

CH3

CH3

2- 甲基 -3- 甲氨基丁烷


4. 季铵盐和季铵碱（命名同无机铵类化合物）

[(CH3)3NC2H5]+Br-

溴化三甲基乙基铵[(CH3)4N]+OH-

氢氧化四甲基铵

胺分子中氮原子上的孤对电子使胺具有碱性。

二、胺的化学性质

RNH2 + H2O RNH3+ + OH-

（一）碱性与成盐反应


NH3

pKb 氨 4.76 苯胺 9.40

pKb 二甲胺 3.22 甲胺 3.37 三甲胺 .4.2

CH3 NH CH3CH3 N CH3

CH3

NH2 CH3

NH2

碱性强弱顺序：脂肪胺 > 氨 > 芳香胺


脂肪胺能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，而芳香胺不能。

R NH2N

HH

Ö¬·¾°· NH3 ·¼Ïã °·

影响碱性大小的因素：

1. 电子效应：


3. 空间效应：

R 体积越大，数量越多，对 H ＋结合 N 的空间阻碍越大。

2. 溶剂化效应：

N+RHH

H OH2

OH2

OH2

N+RR

HR

OH2

ÈÜ¼Á»¯µÄ½á¹û


（二）酰化反应

R3N

RNH2 + ClCR

O

RNH CR

O

+ HCl

R2NH + (R'CO)2O COR' + R'COOHR2N

意义： 1 、鉴别伯胺、仲胺。

3 、改善一些药物的性质

2 、分离、提纯伯胺、仲胺。


NH H

O

CH3Cl+

O

CH3NH + ClH

叔胺无此反应

酰化剂如 (CH3CO)2O 或 RCOCl


（三）与亚硝酸的反应

1¡¢ ²®°·

RNH2 HONO ROH N2++ + H2O

Ph NH20~50C

Ph N2+Cl

_ HNO2+ + H2O+ HCl + NaCl

>50C Ph OH + N2

2、仲胺

N- 亚硝基胺

R2NH + HONO+ H2OR2N NO

3、叔胺R3N HONO+ R3NH+NO2

-

NaOH R3N + NaNO2 + H2O


(2) 仲胺a. 脂肪仲胺

(CH3)2NH (CH3)2N-NO+H2O

NaNO2+HCl

NHCH3 N NO

CH3NaNO2+HCl

b. 芳香仲胺


脂肪胺芳香胺伯胺

放出定量的 N2 在低温下（ 0-5℃ ）生成重氮盐

仲胺

生成黄色油壮物或固体的 N- 亚硝基胺

生成 N- 亚硝基物

叔胺

生成亚硝酸盐，强碱作用后重新变为胺

生成 C- 亚硝基物


三 . 重要的胺及其衍生物

CH3 C O CH2 CH2 N CH3

CH3

CH3

O+

-OH

（一）乙酰胆碱


乙酰胆碱胆碱酯酶水解失活

增加神经末梢的乙酰胆碱浓度

引起交感神经、副交感神经广泛而持久的兴奋


（二）肾上腺素、去肾上腺素

OH

OH

CH CH2

OH

NHCH3

OH

OH

CH CH2

OH

NH2

主要作用是：加强心肌收缩，增加心输出量，收缩血管，升高血压，消除支气管平滑肌痉挛

用于治疗心源性、过敏性等休克的纠正、支气管哮喘急性发作等症


新洁尔灭—溴化二甲基十二烷剂苄胺

CH2 N C12H25

CH3

CH3 +-

Br

消毒防腐剂


-CO-NH-

C

O

NH2

第二节酰胺官能

团一、命名

N- 取代酰胺：

苯甲酰胺

NHC

O

CH3 N- 苯基乙酰胺

酰亚胺：

某酰胺：

NH

O

O

邻苯二甲酰亚胺


（二）水解反应氨或胺和羧酸盐产物铵盐和羧酸

R C N

O

H

H

..

二、酰胺的化学性质

（一）酸碱性

近于中性

p-∏ 共轭

酰亚胺类则呈酸性


NH

NH

O

O

O

H5C2

H5C2

S

N

CH3

CH3

COONa

NHCH2C

O

巴比妥

苄青霉素


（三）与亚硝酸的反应

R C NH2

O

R C COOH

O

+ HNO2 + OH2+N2


三、尿素

NH2 C NH2

O（ 1 ）结构 :

（ 2 ）化学反应

a. 弱碱性 b. 水解反应

c. 与亚硝酸反应 d. 缩二脲反应


缩二脲的生成：

C NHNH2

O

H CNH NH2

O

H+

CNH2

O

CNH NH2

O

加入硫酸铜，出现紫红色


第三节含氮杂环化合物

杂环化合物：由碳原子和至少一个其它原子构成环状骨架结构的一类有机化合物。

常见杂原子是 O 、 N 、 S 等。

可分为两大类：无芳香性的如环醚、内酯、内酰胺等；有芳香性的（称为芳杂环）


一、分类和命名

（一）分类

1. 单杂环 ( 五元杂环、六元杂环 )

如：呋喃、吡咯、吡啶

2. 稠杂环 ( 苯稠杂环、其它稠杂环 )

如：吲哚、嘌呤、喹啉


（二）命名

1. 命名方法 (1) 译音法 (2) 系统命名法 2. 编号规则 a. 以杂原子为起点，编号为 1; b. 如有不止一个杂原子，编号尽可能小 ; c. 如有不同杂原子， O>S>NH>N; d. 个别另定


吡啶 5- 苯基噻唑

N

1

2

3 N

SH5C6

1

N

NOH

CH3

1

例


二、吡咯、吡啶的化学性质

NH

+ KOHNK

+ H2O

1. 酸碱性 :

N

+N

HCl

HCl

+


（二）亲电取代反应

NH

+ Br2ÒÒÃ Ñ

0oC NH

Br

BrBr

Br

+ BrH

N

+ HNO3

H2SO4

N

NO2


（三）氧化还原反应

N N

CH3COOH+Na

Pt/H2» ò

N

KMnO4/H+

N

COOH

COOH


（一）嘧啶及其衍生物N

N 嘧啶本身不存在于自然界，其衍生物在自然界分布很广，脲嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶是遗传物质核酸的重要组成部分，微生素 B1 也含有嘧啶环。合成药物的磺胺嘧啶也含这种结构。

三、重要的含氮杂环化合物

NH

NH

O

O NH

NH

O

O

CH3

NH

N

NH2

O

胞嘧啶（ C ）尿嘧啶（ U ）胸腺嘧啶（ T ）


（二）嘌呤衍生物

N

N NH

N N

N N

NH

¢ò¢ñ( ) ( )9H 7H àÑßÊàÑßÊ

嘌呤为无色晶体， m.p216~217℃ ，易溶于水，其水溶液呈中性，但能与酸或碱成盐。纯嘌呤环在自然界不存在，嘌呤的衍生物广泛存在于动植物体内。


1 ．尿酸存在于鸟类及爬虫类的排泄物中，含量很多，人尿中也含少量。

2 ．黄嘌呤存在于茶叶及动植物组织和人尿中。

HN

NH

NH

NH N

N NH

N

OO

O OH

HO OH

HN

NH

NH

N N

N NH

N

O

O OH

HO


3 ．咖啡碱、茶碱和可可碱

三者都是黄嘌呤的甲基衍生物，存在于茶叶、咖啡和可可中，它们有兴奋中枢作用，其中以咖啡碱的作用最强。

N

N N

N

O

O

N

N N

N

O

O

N

N N

NH

O

O

N

N N

N

O

O

HN

N N

N

O

O

CH3

CH3CH3CH3

CH3CH3 CH3


4 ．腺嘌呤和鸟嘌呤它是核蛋白中的两种重要碱基。

腺嘌呤（ A ）

N

N N

NH

OH

NH2N

N N

NH

NH2

鸟嘌呤（ G ）

第十三章含氮有机化合物

Documents

Transcript of 第十三章含氮有机化合物

第十三章 含氮有机化合物

Documents

Transcript of 第十三章 含氮有机化合物

第十三章含氮有机化合物

Transcript of 第十三章含氮有机化合物