含氮化合物习题解答一、比较碱性大小
1、
2、
O
NH
NH2NHCOCH3
C
C
O [(CH3)4N]+OH-
3、二甲胺、甲胺、三甲胺
4、乙醇胺,乙胺,乙酰胺,苯胺中碱性最强的( )
5、甲胺，二甲胺，三甲胺，苯胺，二苯亚胺中碱性最强的是( )，最弱的是( ) 解：1、
2、
O
NH
NH2NHCOCH3
C
C
O [(CH3)4N]+OH-> > >
3、二甲胺>甲胺>三甲胺
4、乙胺
5、二甲胺，二苯亚胺
二、推断题
1、A(C6H15N)+HCl→溶解，+HNO2→N2+B，B+I2/OH-→黄↓，B+浓硫酸共热→C(C6H12)，
C+KMnO4/H+→乙酸+2-甲基丙酸。求ABC结构。
解：（1）A含N，遇亚硝酸放出氮气，可知A为R-NH2(伯胺)，并可知A不饱和度=0 （2）R-NH2+HNO2→N2+B，则B为R-OH，且为甲基醇（可碘仿反应）；
（3）B与浓硫酸共热→烯C→氧化得到CH3COOH+CH3CH(CH3)COOH，
可反推出C：CH3CH=CHCH
CH3
3
（4）由C可反推出B（甲基醇）：
CH3
3 CH32CH
OH
（5）由B 反推出A ：
CH 3
CH 3CH 32CH
NH 2
2、旋光性A(C 4H 9O 2N)+HCl →溶解，+HNO 2→N 2，A 可水解→甲醇+旋光性B ，B 可溶于酸和碱，B+HNO 2→乳酸。求AB 结构。 解：（1）A 含O 和N ，可溶于盐酸，则A 为胺（非酰胺，酰胺近似中性），A 遇亚硝酸放出氮气，则A 为伯胺，计算知A 的Ω=1；
（2）A 可以水解得到甲醇和可溶于酸碱的B ，推知A 应该是含氨基的酯，水解得到甲醇和氨基酸B （可溶于酸碱）；
（3）B （氨基酸）+HNO 2→乳酸（CH 3CH(OH)COOH ），
可推知B ：
NH 2
CH 3CHCOOH
*
（4）由A 水解得到甲醇和B 可反推出A ：
*
NH 2
CH 3CHCOOCH 3
3、碱性A(C 7H 9N)，其盐酸盐+HNO 2→B(C 7H 7N 2Cl)，B 加热→N 2+对甲苯酚，B+苯酚/OH -→有色化合物C(C 13H 20ON 2)。求ABC 结构。 解：（1）由不饱和度可推知A 含苯环，此外A 含有一个N ，与亚硝酸反应得到的B 是含2
个N 的盐，且B 受热放氮得到对甲苯酚，可推知B 是重氮盐，且重氮基与甲基处于对位： H 3C
N 2+Cl -
（2）A 与亚硝酸形成对位重氮化合物，可推知A 是对甲基芳伯胺：
NH 2
H 3C
（3）B+苯酚/OH -
→有色化合物C(C 13H 20ON 2)，可知C 为重氮盐偶联反应的产物：
H 3C
N N OH
4、A 含CHON ，与NaOH 共热→刺激性气体，反应液酸化得B(B 不含N)，B+LiAlH 4→C ，C+浓H 2SO 4共热→M=56的烯D ，D 臭氧化得醛＋酮。求A-D 结构。 解：（1）A （含O 、N ）与碱共热放出刺激性气体，产物不含N ，可推知A 为酰胺； （2）A 酰胺碱性水解得到氨气和酸，则B 为酸；
（3）B 还原得到醇C ，C 脱水成烯D （M=56，可推知含有4C ），D 臭氧化得醛和酮，
可反推出烯烃D ：
3CH 2=C
CH 3
（4）由D 反推醇C （C 中羟基由酸还原得到，故应位于链端）：OH 3CH 2CH
CH 3
（5）由C 可反推出B ：
3HOOC CH
CH 3
（6）由B 反推出A ：
O 3H 2N C CH
CH 3
5、旋光性A 的分子式为C 5H 10O 3N 2，HNO 2处理后水解可得到α-羟基乙酸和β-氨基丙酸，试写出A 的结构式。
解：A 经亚硝酸处理后的水解产物为：CH 2COOH
CH 2CH 2COOH
2
，则可知-OH 来源于A 中独立的伯氨基，而-NH 2在A 中应是结合态（若是独立的氨基经亚硝酸处理亦变成羟基）
且可水解出氨基，推断为酰胺。则A 为：CH 2CO 2NHCH 2CH 2COOH
，N 为手性原子，
符合题意。
6、A （C 5H 13N ）有旋光性，与亚硝酸作用得B （C 5H 12O ），B 可拆分，氧化得C （C 5H 10O ）， C 与次卤酸钠反应得到异丁酸。试推A ，B ，C 的结构。 解：（1）A 含氮,与亚硝酸反应消去NH 2成OH 可推知A 含伯胺基；
（2）A 与亚硝酸反应得B 可知：B 为手性醇；B 氧化得C ，C 据组成推测为醛或酮； （3）C 可卤仿反应推得：C 应为甲基酮，且C 卤仿反应得到异丁酸，可推知C 为：
(CH 3)2CH 2COCH 3
（4）由C 可推知：CH 33)2OH
B:*，
*CH 33)2NH 2A:
7、A ，B ，C （C 7H 7NO 2），都含苯环。A 能溶于酸和碱；B 能溶于强碱而不溶于酸；C 不 溶于酸和碱。试推A 、B 、C 结构。 解：（1）A 能溶于酸和碱 →两性 （2）B 能溶于强碱 →酸性 （3）C 不溶于酸碱 →中性 故推得：
CO 2H NH 2
A:
OH
CONH 2
B:
NO 2
CH 3
C:
8、旋光性A(C 5H 9NO 4)既可形成内酯，也可水解；A 水解→B(C 2H 4O 3)+旋光C ；B[O]→草酸，C+HNO 2→N 2+D ，D[O]→丙酮酸。求A-D 的结构。 解：（1）A(C 5H 9NO 4)可形成内酯，推断含COOH 、OH ；可水解，推断剩余的一个氧和氮应
该是酰胺形式，即A 含COOH 、OH 、CONH 2； （2）酰胺A 水解得到酸和氨（胺），产物B 中不含氮，应该是水解后产生的酸，则推断
B 中2个氧是酰胺水解产生的COOH （不是A 中固有的羧基），另1个氧是固有的；根据B 分子不饱和度且可继续氧化，推知该氧应是羟基，即B 是羟基酸（含有2个碳）：CH 2OH-COOH ，氧化得到草酸，符合题意；
（3）酰胺A 水解得到另一个产物C 是胺（且应该含有原来A 中固有的COOH ），
C+HNO 2放氮，推知C 含有NH 2，即C 应该是氨基酸； （4）C+HNO 2→N 2+D ，则D 为羟基酸（NH 2转换为OH ）,
D[O]→丙酮酸，可推得D ：CH 3-CHOH-COOH ；
（5）由D 可反推C ：CH 3-CHNH 2-COOH （具有旋光性，符合题意）；
（6）由B 和C 可推知A ：CH 2OH-CO-NH-CHCH 3-COOH （具有旋光性，符合题意）
9、旋光性的A(C 4H 7NO 4)可溶于酸和碱，+HNO 2→N 2+旋光性B ，B[O]→C ，C 有互变异构体D ；B 脱水→E ，E 有顺反异构体F 。求A-F 的结构。 解：（1）A 不饱和度=2；A 可溶于酸碱，故为两性物质，且A 遇亚硝酸放氮，再根据分子
组成推断A 应含有-COOH 和-NH 2（排除酰胺，酰胺为中性），亦即氨基酸； （2）A 遇亚硝酸放氮，产物B 应是氨基转换为羟基，故B 为羟基酸；
（3）羟基酸B 氧化得C ，则C 为羰基酸，且C 具有互变异构，考虑是酮式-烯醇式互变
异构，则C 应含有
-CO-CH-COOH
片段；因此B 应含有
OH
-C-CH-COOH
片段；
（4）羟基酸B 脱水→E ，则E 为烯酸，具有顺反异构，则羟基不可能位于链端，由此推
断分子中剩余的一个C 应该连接在羟基碳上，即B 含有C-C-CH 2-COOH OH
片段；
（5）由B 分子片段可反推A 含有C-C-CH 2-COOH NH 2
片段，根据A 的分子式和不饱和度可
推知A ：
HOOC-CHNH 2-CH 2-COOH *
，且具有旋光性； （6）由A 可推知BCDEF 分别为：
*
B:
C:E/F:
HOOC-CHOH-CH 2-COOH
HOOC-CO-CH 2
C=C
H HOOC
H
C=C
COOH H
HOOC
H
三、合成
1、由苯合成Cl
Br
解：（1）卤素属于邻对位基团，因此不能通过卤代反应直接得到间位产物，考虑通过间位基
团的转化；
（2）间位基团常见的有硝基、羧基等，考虑硝基可以转换为氨基，然后经重氮化、放氮
反应再转换为其他官能团，因此采用先上硝基来合成； （3）因为两个卤原子不相同，因此需要分别进行两次转化：
NO 2
NO 2
NH 2
NO 2
42N 2Cl
NO 2
NaNO HCl Cl
NO 2
Cl
NH 2
Zn
HCl
Cl
N 2Br HBr
TM
2、由苯合成对苯二胺
NH 2
H 2N
解：（1）氨基不易直接引入，但可以通过硝基还原；
（
2）产物为对位，因此考虑先合成一个氨基后再引入第二个（也通过硝基还原）； （3）引入第二个硝基时第一个氨基也会被氧化，因此第一个氨基需要保护，采用酰化方
法，且酰化后使二取代主要进入对位：
NO 2
32
43
Zn NHCOCH 3
O 2N 324
Zn/HCl NaOH
NH 2
H 2N △
NH 2
3、由苯合成
Br
Br
Br
解：考虑产物取代位置，可以由苯胺与溴水反应后再脱去氨基，现原料为苯，氨基不易直接
引入，则考虑通过硝化还原制得苯胺：
NH 2
Zn/HCl 2
NH 2
Br
Br
1)HNO 232
Br
Br
4、由甲苯合成CH 3
Br
Br 解：甲基是邻对位基，与产物相比，需要在间位引入两个Br ，因此考虑首先在甲基对位引入另一个更活泼的邻对位基，溴代后再脱去，故考虑氨基，氨基可由硝基还原：
CH 3
O 2N CH 3
324Zn/HCl
H 2N CH 3
2
H 2N
CH 3
Br Br
HNO 2H 3PO 2
CH 3
Br
Br
分离
5、由甲苯合成
CH 3
NO 2
解：硝化在间位，考虑在甲基的对位（邻位则后续反应的位置副产物多）先引入更活泼的邻对位基，进行硝化后再脱去，可以考虑氨基（通过硝基还原，且氨基在后续的硝化中易被氧化，需要酰化保护，酰化也能使氨基致活性降低只上一个硝基）：
O 2N
CH 3
H 3C
324
Ac 2O
NaOH H 3C
NHAc Zn
H 3C
NHAc
NO 2
324
NaNO 2
H 3PO 2
H 3C
NO 2
NaOH H +
（还原）（酰化）分离
6、由甲苯合成
H 3C
OH Br
Br
解：（1）由产物取代基位置分析，应该先在甲基对位引入羟基，可以在接下来的反应中同时
引入Br ，但直接引入OH 较难，考虑通过NH 2转换成OH ； （2）引入NH 2可通过硝基还原：
CH 3
1)HNO 324
CH 3
O 2N 2）分离CH 3
H 2N Zn 2
CH 3
H 2N
Br
Br
NaNO 2N 2SO 4H -+Br Br
3
24
CH 3
HO Br Br
242
7、由甲苯合成CO 2H Br
Br
Br
解：（1）从原料和产物取代位置考虑，应该先溴代再氧化成酸；
（2）甲基的邻对位同时溴代很困难，考虑在甲基对位引入间位基，这个间位基使剩余的
2个甲基邻位成为活化位置而便于溴代，之后这个间位基又能转换为溴，因此考虑
硝基（硝基是间位基，之后又能经由氨基转换为溴）：
O 2N CH 3
CH HNO 3H 2SO 4
2O 2N
CH 3Br
2HBr Br
CO 2H Br
KMnO 4
+Zn 还原
重氮化
放氮
氧化
8、由甲苯为原料合成OH
H 2N
COOH
解：（1）原料中甲基是邻对位基，因此考虑在其邻位先引入羟基，再氧化为羧基（羧基是间
位基），最后引入氨基；
（2）羟基难以直接引入，考虑通过硝基经由氨基转换，转换过程中氨基也是活性邻对位
基，可以借此先硝化（目的是在对位引入硝基而最终转换为氨基），但硝化时氨基需要酰化来保护，且酰化氨基可使后续硝化主要进入对位；
CH 3
CH 3
NO HNO 324
分离
CO 2H
NO 2
1)Zn/H +2-CO 2H
NHCOCH 3
CO 2H
NHCOCH 3O 2N
HNO H 2SO 4
注：1）还原 2）酰化
NaOH
CO 2H
NH 2
O 2N
NaNO 2/H +
CO 2H OH
O 2N
△
2TM
9、苯为原料合成
NO2 Br
Br
解：（1）产物取代位置看出应先引入硝基后引入溴；
（2）硝基苯较难直接进行二溴代，可以考虑在产物硝基的对位引入邻对位基而便于二溴代，之后再脱去该基团，考虑氨基适合；
（3）硝基是间位基团，难以在对位引入氨基，因此考虑反过来合成，原料苯先引入氨基，再硝化引入对位硝基，接着溴代，最后脱去氨基；
（4）引入氨基后硝化时，氨基需要保护（乙酰氨基又能使硝化进入对位）；
（5）引入氨基可通过硝基还原：
NO2
H2SO4
NHAc
Zn/HCl Ac2O
NaOH
AcHN NO2
HNO3
24
H2N NO2
NaOH Br
2
/H2O
H2N NO2
Br
Br
2
32
NO2
Br
Br
10、由苯合成对硝基苯胺
NO
2
H2N
解：应先上氨基（硝基还原），但后续硝化需要保护氨基，考虑酰化，且酰化降低氨基的致活性，使硝化进入对位：
NO2
3
24
Zn/HCl NH2Ac2O/NaOH NHAc
HNO
H2SO4
NHAc
2
NaOH
NO2
H2N
△
11、乙醇合成2-氨基丁烷CH3CH2OH CH3CH23
NH2
解：胺的制备主要有：氨的烃基化、霍夫曼消除（得叔胺）、硝基还原等，根据题意采用氨的烃基化较为合理：
NH3 +CH3CH2CHCH3
Cl
；卤代烃可由醇转换：CH3CH2CHCH3
OH
；
此醇与原料联系看，可通过格式试剂来制备：
CH3CH2MgBr + CH3CHO，两反
应物均可由原料制得。
合成路线：
CH 3CH 2OH
HBr
2CH 3CH 2MgBr
；CH 3CH 2
3CHO
； CH 3CH 2CHCH 3OH
CH 3CH 2MgBr + CH 3CHO
H 3O
+
HCl
CH 3CH 2CHCH 3
Cl
NH 3
12、由硝基苯合成Br
N=N
NH 2
解：产物偶氮官能团应来源于硝基，考虑在间位引入溴之后还原硝基得氨基，再重氮化；并 与硝基苯还原得到的苯胺进行偶联：
NO 2
23
NO 2Br NaNO 2
N 2+Cl -Br ；
NO 2
Fe NH 2
；
NH 2
N 2+Cl -
Br
+
Br
N=N
NH 2
第12章 含氮化合物 12-1 命名下列化合物或写出结构式。 （1）2-甲基-3-硝基己烷 （2）N-甲基间甲苯胺 （3）3-甲氨基戊烷 （4）N-乙基苯磺酰胺 （5）氯化三甲基对氯苯铵 （6）氢氧化二甲基二乙基铵 （7）氯化重氮苯 N C O COOC 2H 5 2 CH 3CHCH 2CHCH 2CH 3 NH 2NHCH 3N N H 2NCH 2(CH 2)3CHCH 2NH 2 3 (8) (9) (10)(11) (12) 知识点：含氮化合物的命名。 12-2 比较下列各对化合物的酸性强弱。 CH 2NH 3 (1)(3)(2)NH 3 CH 3NH 3 NH 3 NH 3 3 NH 3 2 A. B. A. B. A. B. （1）B ＞A ； （2）A ＞B ； （3）B ＞A 。 知识点：胺的活性。 12-3 将下列各组化合物按碱性由强至弱的次序排列。 (CH 3)4NOH CH 3CONH 2(1)(2)NH 2 2 A. B. C.D. E. CH 3NH 2 NH 2 SO 2NH 2 (CH 3)3N NH 2 3 NH 2 2 NO 2 (CH 3)2NH A. D. B. E.C. （1）A ＞C ＞D ＞B ＞E ； （2）E ＞A ＞B ＞C ＞D 。 知识点：胺的碱性。 12-4 完成下列反应。
(1) HCOOEt NO 2 EtONa CH 3 +NO 2 CH 2CHO (2) NaOCH 3 CH 3OH NO 2 +Cl NO 2 OCH 3 Cl (3) CH 2CH 2NH 2 CH 3COCl (1)LiAlH 4 (2)CH 3OH CH 2CH 2NHCCH 3O CH 2CH 2NHCH 2CH 3 (4) NaNO 2/H 2SO 4 NH 2NO 2 NO 2 室温 N 2HSO 4 2 NO 2 2 2 (5)NaNO 2Ph C CH 2NH 2 OH 3 H 3C C CH 2Ph O (6) N 2 CH 2I +Ag 2O 2CN N CN CH 3 H 3C I N CN CH 3 H 3C OH (7) KOH H 2O,OH, △ NH O O NK O O H 2C PhCH 2NH 2 H N N H (8) H CH 3 H 3C 2N H 3C CH 3 NH 2
第十四章含氮有机化合物(P125-129) 1.给出下列化合物的名称或写出结构式： （1）（2）（3）（4）（5）（6） （7）对硝基氯化苄 （9）（8） （10）苦味酸（11）1,4,6-三硝基萘 2.按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由： (1) NH2NH 2 NH2 O2N H3C (2) 乙酰胺、甲胺和氨 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由： 4.如何完成下列转变： (1) (2)由到 (3) 由到 (4) 由到
5.完成下列反应，并指出最后产物的构型是(R)或 (S): (1) SOCl 23 2- 6.完成下列反应： (1) N H CH 3 322? 加热 ？ ？ (1) CH 3I (2)Ag 2O,H 2O (3) 加热 CH 3CH 3 O 2N Fe+HCl ?(CH 3CO)2O ? ? H +,H 2O ? NaNO 2,HCl ?? O 2N CH 3 (2) (3) OCH 3 OCH 3 H 2N (4) (5) 2 (6) CH 3 CH 2CH 2NH 2 (7) NH-COCH 3 Br HNO AcOH ? (8) NO 2F O 2N + N H CH 3O 2 ?
(9) N H + CH 3 H + ? CH 2=CHCOOEt ? H + ? (10) N + 3 CH3 H 3 C - ? 加热 7.指出下列重排反应的产物： (1) (2) (3 (4) (5) (6) ? ? ?
(7) ? ? (8) 8.解释下述实验现象: (1) 对溴甲苯与NaOH在高温下反应，生成几乎等量的对和间甲苯酚。 (2) 2,4-二硝基氯苯可以由氯苯硝化得到，但如果反应产物用NaHCO3水溶液洗 涤除酸则得不到产品。 9.请判断下述霍夫曼重排反应能否实现，为什么？ 9. 完成下列反应，并为该反应提供一个合理的反应机理。 （3） 解：
第十四章含氮有机化合物 1. 给出下列化合物名称或写出结构式。 对硝基氯化苄苦味酸 1，4，6-三硝基萘 答案： 3－氨基戊烷异丙胺二甲乙胺 N－乙基苯胺 3－甲基－N－甲基苯胺 2－氰－4－硝基氯化重氮苯 2. 按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。 （1） （2） 答案： （1）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > a > c （2）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > c > a 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案： 五种化合物中，按形成氢键的可能、能力可推知其沸点从高到低的次序是： 正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷 分子间形成分子间氢键沸点高，醇分子中的羟基极性强于胺的官能团，胺三级大于二级又大于一级。 4. 如何完成下列的转变： （1） （2） （3） （4） 答案: （1） （2） （3） （4） 5. 完成下列各步反应，并指出最后产物的构型是（R）或（S）。 答案： 反应的前两步都不涉及到手性碳，反应的第三步为Hofmann重排，转移基团在分子内转移，其构型保持不变。由于分子组成而变了，旋光性可能改变，也可能不变，此处测定结果为左旋。
6. 完成下列反应： (1） (2） (3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） 答案： （1） (注：书中有误，改为) （2） （3） （4） (5) 利用Hofmann重排反应(降级反应)来完成缩碳。 (6) 利用卤代烃的氰解来增加一个碳原子。 （7） （8）芳环上的亲核取代反应，先加成后消去。 （9）不对称酮形成烯胺后，再进行烃基化时，烃基化主要发生在取代基较少的α位。与普通碱催化反应正好相反。 (10) 含β-H的氧化叔胺在加热时发生顺式消除反应(协同反应)生成烯烃和R2NOH。 7. 指出下列重排反应的产物： (1） （2）
《生产生活中的含氮化合物》教案 第一课时氮氧化物的产生及转化 一、教学片断 一氮氧化物对环境的污染及防护 、教学资源 一氧化氮与诺贝尔医学奖 1998年10月4日，3位美国药理学家在得知他们成为1998年诺贝尔医学奖得主之后 表现得十分喜悦。他们由于发现了一氧化氮气体在心血管系统中的重要作用而共同获得这一殊荣。一氧化氮不光污染空气，它还能使病人起死回生，3名美国科学家因揭开了一氧化氮的 秘密而荣获诺贝尔医学奖。 罗伯特?菲希戈特、路易斯?伊格纳罗和法里德?穆拉德因发现了一氧化氮气体的新 特性而共同分享这笔总额为760万瑞典克朗（97.8万美元）的奖金。 穆拉德1977年在弗吉尼亚大学时就开始研究硝化甘油释放一氧化氮的机理，硝化甘油通常用于为心脏病患者扩张血管。1980年，菲希戈特得出结论说，血管之所以扩张， 是因为血管内壁里的细胞产生一种信号分子。伊格纳罗在自己的独立研究以及与菲希戈特开展的合作研究中均证明，这种分子就是一氧化氮。 菲希戈特和伊格纳罗在1986年发表的这些研究结果，为基于一氧化氮特性的医学研究 开辟了一个全新的领域。负责授予诺贝尔医学奖的瑞典卡罗琳医学研究院称，最激动 人心的是这种简单而普通的空气污染物（一氧化氮）竟然能够对动物和人的机能产生重要作用。医生常常让特护病人呼吸这种气体，结果发现它的效果极佳，甚至能使垂危病人起死回生。 一氧化氮能减轻胸痛，科学家们一直在利用它研制具有更强效力和更大选择性的心血
管疾病治疗药物。因为这种无色气体具有抵御肿瘤和杀死感染性细菌、真菌和寄生虫 的能力，所以科学家们正在对它进行实验，以确定它是否能用于阻止癌症扩散。一氧 化氮现在不但用于诊断包括哮喘在内的肺病，而且还用于抗细菌感染。如果诺贝尔奖 之父阿尔弗雷德?诺贝尔熟悉获奖者罗伯特?菲希戈特、路易斯?伊格纳罗和法里 德?穆拉德的工作，他可能就不会于1896年死于心脏病了。为这位瑞典化学家赢得财 富和声誉的发明物——炸药，是由吸收在硅藻土中的极易挥发的硝化甘油构成。硅藻 土是一种在棕色微小水藻——硅藻壳中大量存在的渗透粉末。 在诺贝尔身受心脏病折磨的时候，医生给他开的药方是硝化甘油。这种化合物也可以用于舒张血管。诺贝尔拒绝服用这种药物，他在一封信中写道: “可笑的是，我的医生现在要我服用硝化甘油。”因为他知道这种药物也会引起头痛。诺贝尔不相信它能有效地缓解胸痛。 100 年之后，三位诺贝尔医学奖得主菲希戈特、伊格纳罗和穆拉德才弄清硝化甘油和其 他血管舒张药物是如何发挥作用的——通过释放一氧化氮气体。血管中缺少一氧化氮分子会引起动脉硬化，这是导致心脏疾病的关键因素。 第二课时氮肥的生产和使用 教学片断: 氮肥的性质和用途 情景设计: 氮肥使用的意义、合成氨工艺产生的历史、氨的应用。T提出问题： 工业合成氨的原理是什么？氨具有哪些性质？氨在生产中具有哪些应用？T收集证据 查阅有关合成氨的历史和原理、氨的应用的资料。做有关氨的性质的探究实验。 提出问题：铵盐具有哪些性质？氮肥的种类有哪些？使用氮肥应注意哪些问题？T收集证据做有关铵盐的性质实验。查阅有关氮肥的资料。向有关人员咨询使用氮肥的注意事 项。T形成结论： Cl NM NH A NO> NO2> HNWNH4NO3
第十三章 含氮有机化合物 含氮有机化合物是指含有碳氮键的有机化合物，它们在生物体中起着重要的作用。 第一节 胺 一、胺的分类和命名 胺是氨的烃基衍生物，它可看作是氨分子中的1个氢或几个氢原子被烃基取代后的产物。 （一）胺的分类 1．根据胺分子中氮原子上所连烃基的数目不同，可分为伯胺、仲胺和叔胺。 R —NH 2 R —NH —R ′ R R ′ R ″ 伯胺 肿胺 叔胺 2．根据胺分子中氮原子上所连的烃基种类不同，可分为脂肪胺和芳香胺。 R —NH 2 Ar —NH 2 脂肪胺 芳香胺 氮原子与脂肪烃基直接相连为脂肪胺，与芳环直接相连为芳香胺。 3．根据胺分子中氨基的数目不同，可分为一元胺、二元胺和多元胺。 一元胺：CH 3—CH 2—NH 2 二元胺：H 2N —CH 2—CH 2—NH 2 例如： 脂肪胺 芳香胺 CH 3NH 2 苯胺 甲胺 伯胺： NH 2 NH CH 2 仲胺：二苯胺 甲乙胺 CH 3 CH 3 NH 叔胺：三苯胺 甲乙丙胺 CH 2CH 2CH 2 N CH 3CH 3 CH 3
请注意：伯胺、仲胺、叔胺与伯醇、仲醇、叔醇的区别，胺是根据氮原子上所连烃基数目来分为伯胺、仲胺、叔胺，而醇则是根据羟基所连的烃基来分为伯醇、仲醇、叔醇。例如： C NH 2 CH 3 CH 3 C OH CH 3CH 3 伯胺叔醇 CH 3 CH 3 （二）胺的命名 1．简单的胺以胺为母体，按烃基的名称称为某胺。例如： CH 2 丙胺 CH 2 NH 2 CH 3NH 2 苯胺 甲胺NH 2 CH 3 2．仲胺和叔胺的氮原子上连的烃基相同时，用二或三标明烃基的数目，写在烃基名称前；烃基不同时，从简单到复杂依次写出烃基的名称。例如： （CH 3）2NH （CH 3CH 2）3N （C 6H 5）3N 二甲胺 三乙胺 三苯胺 NH CH 2 甲乙胺CH 3 CH 3 甲乙丙胺 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3CH 3 CH 3 3．芳香仲胺和叔胺的氮原子上连有烃基时，以芳香胺为母体，在烃基前标上“N-”，以区别连接在芳环上的烃基。例如： N-甲基苯胺 N ，N-二甲基苯胺 N-甲基-N-乙基苯胺NHCH 3 N （CH 3）2 N CH 3 CH 2CH 3 4．多元胺可参照多元醇命名，二元胺称为某二胺。例如： H 2N —CH 2—CH 2—NH 2 H 2N —CH 2—CH 2—CH 2—CH 2—NH 2 乙二胺 1，4-丁二胺 5．对于结构复杂的胺，则以烃为母体，氨基用为取代基命名。例如：
第十四章 含氮有机化合物 1. 给出下列化合物名称或写出结构式。 (CH 3)2CH NH 2 (CH 3)2NCH 2CH 3 NH CH 2CH 3 CH 3 NH CH 3 O 2N NC N + NCl - O 2N N N OH OH H 32H 对硝基氯化苄 苦味酸 1，4，6-三硝基萘 答案： 3－氨基戊烷 异丙胺 二甲乙胺 N －乙基苯胺 3－甲基－N －甲基苯胺 2－氰－4－硝基氯化重氮苯 O 2N CH 2CL NO 2 O 2N NO 2 OH NO 2 NO 2 NO 2 2. 按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。 （1） a b c NH 2 NH 2NH 2 NO 2CH 3 （2） CH 3C O NH 2 CH 3NH 2NH 3 a b c 答案： （1）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > a > c （2）吸电子基使碱性降低，供电子基使碱性增强，所以有：b > c > a 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案： 五种化合物中，按形成氢键的可能、能力可推知其沸点从高到低的次序是：
正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷 分子间形成分子间氢键沸点高，醇分子中的羟基极性强于胺的官能团，胺三级大于二级又大于一级。 4. 如何完成下列的转变： （1）CH 2 CHCH 2Br CH 2CHCH 2NH 2 （2） NHCH 3 O （3） (CH 3)3C C OH O O C (CH 3)3C CH 2Cl （4） CH 3CH 2CH 2CH 2Br CH 3CH 2CHCH 3 NH 2 答案: （1）CHCH 2Br CH 2 NaCN CH 3CH 2OH CH 2CHCH 2CN LiAlH 4CHCH 2NH 2 CH 2 （2） O NH 3+(H) NH 2 CH 3Br NHCH 3 （3） （4） CH 3CH 2CH 2CH 2Br KOH,CH 3CH 2OH CH 3CH 2CH CH 2 HBr CH 3CH 2CHCH 3 Br 3 CH 3CH 2CHCH 3 NH 2 5. 完成下列各步反应，并指出最后产物的构型是（R ）或（S ）。 C 6H 5CH 2CHCOOH CH 3 (1)SOCl (2)NH 3 (3)Br 2,OH - C 6H 5CH 2CHNH 2 CH 3 S-(+) (-)
分子量较小的胺，如甲胺、二甲胺、乙胺等在常温下是气体，其余胺为液体或固体。低级胺可溶于水，这是因为氨基可以与水形成氢键。但随胺中烃基碳原子数的增多，水溶性减小，甚至不溶。 伯胺、仲胺都可以形成分子间氢键，故沸点较分子量相近的烷烃高，但比相应的醇低。而叔胺的沸点则与烃相近。 常见的胺的物理常数见表13-1 表13-1 胺的物理常数 名称结构简式沸点/℃熔点/℃ 氨NH3-33.35 -77.7 甲胺CH3NH2-6.3 -93.5 二甲胺(CH3)2NH 7.4 -93 三甲胺(CH3)3N 2.9 -117.2 乙胺C2H5NH216.6 -81 二乙胺(C2H5)2NH 56.3 -48 三乙胺(C2H5)3N 89.3 -114.7 苯胺C6H5NH2184 -6.3 N-甲基苯胺C6H5NHCH3196.3 -57 N，N-二甲基苯胺C6H5N (CH3)2194 2.45 邻甲基苯胺o-CH3C6H4NH2200.2 -14.7 间甲基苯胺m-CH3C6H4NH2203.3 -30.4 对甲基苯胺p-CH3C6H4NH2200.5 44 邻硝基苯胺o-NO2C6H4NH2284 71.5 间硝基苯胺m-NO2C6H4NH2305 114 对硝基苯胺p-NO2C6H4NH2331.7 148 红外吸收光谱：在3500~3300cm-1的N-H伸缩振动区，伯胺有双峰，仲胺有单峰，叔胺因无N-H键，故在此频区无吸收。伯胺在1650~1590cm-1有强的N-H面内弯曲振动吸收峰，而仲胺在1650~1550cm-1的峰很弱，只可用于参考。正丁胺和苯胺的红外光谱见图13-4和图13-5。
第十四章含氮有机化合物 1.给出下列化合物名称或写出结构式。 (CH3)2CH NH2(CH3)2NCH2CH3 NH CH2CH3 CH3 NH CH3O2N NC N+NCl- O2N N N OH OH H32 H 对硝基氯化苄苦味酸 1，4，6-三硝基萘 答案： 3－氨基戊烷异丙基胺二甲基乙基胺 N－乙基苯胺N－甲基－3－甲基苯胺氯化-3－氰－5－硝基重氮苯 4-硝基-2,4-二羟基偶氮苯顺-4-甲基-1-环己胺 2.按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。 （1）
a b c NH 2 NH 2NH 2 NO 2 3 （2） CH 3C O NH 2 CH 3NH 2NH 3 a b c 答案： （1）c > a > b 苯环上存在推电子基团如甲基，可增加N 原子上的电子云密度，使其碱性增强；当苯环上连有拉电子基团如硝基，则降低N 上的电子云密度，使其碱性降低。 （2）b > c > a 在CH 3NH 2中由于—CH3的推电子作用，增强了碱性。在CH 3CONH 2中，由于p -π共轭而降低了N 上的电子云密度，使其碱性减弱。 3.比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸点高低并说明理由。 答案： 正丙醇 > 正丙胺 > 甲乙胺 > 三甲胺 > 正丁烷 分子间的氢键导致沸点升高。由于氧的电负性大于氮的电负性，因而正丁醇分子间能形成较强的氢键，沸点较高；正丙胺的氮原子上有两个氢可以形成氢键，甲已胺只有一个，而三甲胺氮原子上没有氢原子，因而不能形成氢键；正丁烷是非极性分子，分子间只存在较弱的色散力，因而沸点最低。 4. 如何完成下列的转变： （1） CH 2 CHCH 2Br CH 2 CHCH 2NH 2
·· 162 第十四章 含氮有机化合物 学习要求： 1、掌握芳香族硝基化合物的制法，性质。理解硝基对苯环邻对位取代基（X 、OH ）性质的影响。 2、掌握胺的分类、命名和制法。 3、熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序，理解影响胺的碱性强弱的因素。 4、掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。 5、掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。 6、了解季铵盐、季铵碱的性质和应用，初步了解偶氮染料。 7、学习、掌握重要的分子重排反应。 分子中含有C-N 键的有机化合物称为含氮有机化合物。含氮有机化合物种类很多，本章简单讨论硝基化合物，重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。 §14-1 硝基化合物 硝基化合物一般写为R-NO 2 ，Ar-NO 2 ，不能写成R-ONO （R-ONO 表示硝酸酯）。 一、分类、命名、结构 1、分类 （略） 2、命名 （与卤代烃相次似） 3、硝基的结构 一般表示为 （由一个N=O 和一个N →O 配位键组成） 物理测试表明，两个N —O 键键长相等，这说明硝基为一P-π共轭体系（N 原子是以sp 2 杂化成键的，其结构表示如下： 二、硝基化合物的制备 见P 430。 1、卤代烃与亚硝酸盐反应。 2、芳烃的硝化。 三、硝基化合物的性质 1、物理性质 （略） 2、脂肪族硝基化合物的化学性质 1）还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe 、Zn 、Sn 和盐酸）或催化氢化为胺。 2）酸性 硝基为强吸电子基，能活泼α- H ，所以有α- H 的硝基化合物能产生假酸式 -酸式互变异构，从而具有一定的酸性。 例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa 值分别为： 10.2、8.5、7.8 。 N O R R CH 2 N O O R CH N OH O NaOH R CH N O O Na 假酸式酸式（主）（较少）
第二单元生产生活中的含氮化合物 第1课时氮氧化物的产生及转化 一、二氧化氮和一氧化氮 1．氮气 氮气在空气中约占总体积的________。通常情况下，N2不与________反应。在一定条件下，N2能跟O2反应生成不溶于水、无色的________： 2．一氧化氮 NO常温下很容易与空气中的氧气反应生成______：2NO＋O2===______(红棕色气体)。 3．二氧化氮 二氧化氮是__________、有__________气味的________气体，密度比空气____，易______， ____溶于水。 溶于水时生成________和____，工业上利用这一原理生产硝酸：3NO2＋ H2O===____________。 二、二氧化硫和二氧化氮对大气的污染 1．SO2和NO2的主要来源 (1)______、________和__________的金属矿物的燃烧或冶炼； (2)________尾气、硫酸厂、硝酸厂的尾气。 2．危害 (1)引起________污染，直接危害人体健康。(2)溶于水形成________。 3．酸雨 (1)概念：________的降水称酸雨，主要是大气中的________和______溶于水后造成的。 (2)形成原理 ①H2SO4的生成：______________________________、__________________________。 ②HNO3的生成：__________________________。 (3)危害 ①直接破坏农作物、森林、草原，使土壤、湖泊酸化。 ②加速建筑物、桥梁、工业设备、运输工具及电信电缆的腐蚀。 4．防治措施 (1)调整__________，发展__________。 (2)研究煤的脱硫技术，改进燃烧技术，减少______和____________的排放。 (3)加强工厂废气的回收处理。 (4)改进汽车尾气的处理技术，控制汽车尾气排放标准。 知识点1氮气的性质 1．氮气能大量存在于空气中的根本原因是() A．氮气性质稳定，即使在高温下也很难跟其他物质发生反应 B．氮气比空气轻，且不溶于水 C．氮分子中两个氮原子结合很牢固，分子结构稳定 D．氮气无氧化性，也无还原性，不与其他物质反应
第十四章 胺和其他含氮化合物 1. 写出下列化合物的结构式： （1）三丁基胺 （2）碘化二甲基二乙基铵 （3）N-甲基苯胺 （4）对氨基苯甲酸乙酯 （5）肾上腺素 2. 命名下列化合物： (CH 3)2CHNH 2(1) CH 3CH 2 (2)H C NH 2 CH 2CH 3 NHC 2H 5 (3) (C 2H 5)2NH 2OH -(4) O 2N N(CH 3)2 (5) Br — N 2 CH 3 (6) N H (7) NH 2 (8) H 3C OCH 3 CH 2CHCH 2OH NH 2 (9) H 2NCH 2CH CH 3 CH 2NH 2 (10) 3.比较下列各组化合物的碱性，按碱性增强的次序排列： NH 3, CH 3NH 2, NH 2 ,H 3C O NH 2 , (CH 3)4NOH — (1) NH 2 NH 2 2 NH 2 CH 3(2) CH 3CH 2NH 2, CH 3CH 2—O -, CH 3COO -, NH 2-(3) 4.如何完成下列反应： CH 3CH 2CH 2Br CH 3CH 2CH 2CH 2NH 2(1) NH 2 COOH (2) (CH 3)3CCH 2Br (3)(CH 3)3CCH 2NH 2 CHCO 2C 2H 5 (4) H 2N(CH 2)4N(CH 3)2CH 2
O NH 2 (5) O CH 3 NHCH 3 CH 3 (6) (CH 3)3CCOCl (CH 3)3CCCH 2Cl O (7) CH 2COOH CH 2COOH N CH 3 (8) CH 3CH 2NO 2 H 2N CH CH 3 H C OH C 2H 5 (9) C C H H 3H CH 3C C H 2N OH CH 3H (10) CH 3 O HO CH 2NH 2 (11) CH CH 2CH 3 O CN N H CH 3 (12) O N H O CH 2CH 2COOH (13) N H N CH 2CH 3(14) CH 3 NH 2 Br CH 3 (15) (R)-2-辛醇 (S)-2-辛胺 辛胺(16）
高一化学《生产生活中的含氮化合物》单元练习苏教版必修1 一、选择题： 1．下列污染现象主要与SO2有关的是（）A．臭氧空洞B．酸雨C．光化学烟雾D．温室效应 2．下列污染现象主要与NO2有关的是（）A．臭氧空洞B．水体富营养化 C．光化学烟雾D．温室效应 3．盛有NO 和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。则原混合气体中NO 和NO2的体积比是（）A．3∶1 B．1∶3 C．2∶1 D．1∶2 4．实验室中制取的下列气体中，可以用排空气法收集的是（）A．N2B．SO2C．CO D．NO 5．下列气体中，无色无味的是（）A．SO2 B．NO2 C．Cl2D．N2 6、在常温常压下，下列各组气体不能共存的是（） A．SO2与O2B．NO2与NO C．O2与N2D．NO与O2 7．下列气体溶解于水，没有发生氧化还原反应的是（）A．SO2溶解于水B．NO2溶解于水C．CO2溶解于水D．Cl2溶解于水 8．酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球生命生存的生态环境，下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中可行的是①对燃煤进行脱硫；②对含SO2、NO2等工业废气进行无害处理后，再排放到大气中；③人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物；④飞机、汽车等交通工具采用清洁燃料，如天然气、甲醇等。 A．①②③④B．①②③C．①②④D．①③④ 9．右图是化学实验常用装置之一,若气体从右管进入，可用来收集的气体是（）A．NO B．NO2C．CO D．SO2 10．上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要生理作用。下列关于NO的说法错误的是（） A．NO是具有刺激性的红棕色气体 B．NO是汽车尾气的有害成分之一 C．NO在人体的血管系统内具有传送信号的功能 D．NO能够与人体血红蛋白结合，造成人体缺氧中毒 11．如图所示，试管中盛装的是红棕色气体（可能是混合物），当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧 气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全 被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体（）A．可能是N2与NO2的混和气体 B．可能是O2与NO2的混和气体 C．可能是NO与NO2的混和气体 D．只可能是NO2一种气体 12．某混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO 、NO2中的两种或多种气体。现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断中正确的是（）A．肯定有SO2和NO B．肯定没有Cl2、O2和NO2 C．可能有Cl2和O2 D．肯定只有NO 13．实验室不需要用棕色试剂瓶保存的试剂是（）
第十三章含氮化合物（6学时） 目标要求 1.掌握硝基化合物的性质 2.了解硝基化合物的制备 3.掌握季铵盐的性质及霍夫曼规则 4.了解胺的制法 5.掌握重氮化合物和偶氮化合物的结构 6.掌握重氮盐的取代反应和偶联反应及其在有机合成上的应用 7.掌握各类分子重排机理 教学重点： 硝基化合物、胺类化合物、重氮化合物，分子偶联反应、分子重排机理 教学难点： 硝基化合物、胺类化合物、重氮化合物，分子重排机理 主要内容 1．硝基化合物的性质及制备 2．胺的分类、结构和重要的化学性质 3．季铵盐的性质及霍夫曼规则 4．胺的制法 5．重氮化合物和偶氮化合物的结构 6．重氮盐的取代反应和偶联反应及其在有机合成上的应用 7．各类分子重排机理 胺可以看作是氨中的氢被烃基取代的衍生物。胺类和它们的衍生物是十分重要的化合物，其与生命活动有密切的关系。 第一节胺的分类和命名 一、胺的分类 1、根据胺分子中氮上连接的烃基不同，分为脂肪胺与芳香胺。 2、根据胺分子中与氮相连的烃基的数目，可分为一级、二级或三级胺。 3、根据胺分子中所含氨基的数目，可以有一元、二元或多元胺。 胺盐或氢氧化胺中的四个氢被烃基取代而生成的化合物称为季铵盐或碱。 NH2 CH3NH2 甲胺苯胺CH2CH2 NH2 NH2 乙二胺 [R4N]+ X-[R4N]+OH- 季胺盐季胺碱 二、胺的命名 1、简单的胺的命名可以用它们所含的烃基命名。 2、比较复杂的胺的是以烃基作为母体，氨基作为取代基来命名。 3、胺盐可看作是铵的衍生物。
(CH 3)2CHCH CH 3 2 CH 3CH 2CH CHCH 3 2H 5)2 CH 32-氨-3-甲基丁烷 2-(N,N-二乙氨基)-3-甲基戊烷 第二节 胺的物理性质 氨和胺分子具有四面体棱锥形结构。状态：甲胺、二甲胺、三甲胺是气体。低级胺是液体。 高级胺是固体。有氨的刺激性气味及腥臭味。芳胺的毒性很大。伯、仲胺能形成分子间氢键，也能与水形成氢键。 一、 溶解性 低级易溶于水，随烃基的增大，水溶解度降低。 二、 熔沸点 沸点：比相应的醇、酸低，并且伯胺 > 仲胺 > 叔胺；芳胺是高沸点液体或低熔点固体。 三、 光谱性质 （1）、红外光谱： N-H 键：在3500~3600cm-1有伸缩吸收峰。叔胺没有N-H 键，所以在该区域没有吸收峰。 C-N 键：1350~1000 cm-1有伸缩吸收峰。 （2）、核磁共振谱 ： 胺的核磁共振特征类似于醇和醚。 氨基质子： δ 0.6~5.0，可变，不易鉴定。 α-碳上质子：δ 2.7~3.1 β-碳上质子：δ 1.1~1.7 第三节 胺的反应 一、 碱性 ?路易斯酸碱的定义：碱是电子对的给予体，酸是电子对的接受体。 N 原子有未共用的电子对，能接受质子，胺是路易斯碱，是亲核试剂。胺是弱碱，所以胺盐遇强碱则释放出游离胺，可分离提纯胺。 RNH 2+RNH 3Cl - H 2O NaCl +NaOH RNH 2++ 1、 胺的碱性： （1）Kb 值越大，或pKb 越小，碱性越强。 （2）从电子效应考虑，烷基愈多碱性愈强。 （3）从溶剂化考虑，烷基愈多碱性愈弱。 （4）还有立体效应的影响。 2、碱性秩序： （1） 脂肪胺 气态： Me 3N > Me 2NH > MeNH 2 > NH 3 水溶液中：Me 2NH > MeNH 2 > Me 3N > NH 3 （2）芳胺 < NH 3 < 脂肪胺 （3）芳胺：
一、氮气和氮氧化物 1. 氮气：无色无味、难溶于水的气体。空气中体积分数78%是氮气。常温下氮气很稳定，很难与其它物质发生反应，因此，生产上常用氮气作保护气。但这种稳定是相对的，在一定条件下（如高温、放电等），也能跟某些物质（如氧气、氢气等）发生反应。 2. 固氮作用：游离态氮转变为化合态氮的方法。 自然固氮→闪电时，N2转化为NO 生物固氮→豆科作物根瘤菌将N2转化为化合态氮 工业固氮→工业上用N2和H2合成氨气 3、氮氧化物（NO和NO2）： 相互转换 氮氧化物对环境的污染、危害及防治措施: ①酸型酸雨的产生及危害②造成光化学烟雾的主要因素③破坏臭 氧层
氮的氧化物是大气污染气体，常用碱液（NaOH溶液）吸收。 二、氮肥的生产和使用 1、氨的合成： 2、氨气的物理性质： 氨气是无色、有刺激性气味的气体，在标准状况下，密度是0.771g·L-1，比空气小。氨易液化，液氨气化时要吸收大量的热，可作致冷剂。 氨易溶于水，常温常压下，1体积水中大约可溶解700体积的氨气。氨的水溶液称氨水。计算氨水的浓度时，溶质应为NH3。 3、氨的化学性质： （1）氨溶于水时，大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子（NH3·H2O）。一水合氨分子（NH3·H2O）不稳定，受热时分解为氨气和水。 氨水显弱碱性。 比较液氨与氨水：
（2）氨具有弱碱性，可以与酸（硫酸、硝酸、盐酸等）反应，生成铵盐。 （3）与氧气反应（具有还原性） 氨气在催化剂（如铂等）、加热的条件下，生成一氧化氮和水，并放出热量。此反应是放热反应，是工业制硝酸的基础。 4、铵盐：由铵离子和酸根离子构成的盐。 ①铵盐受热易分解： ②铵盐能与碱反应放出氨气： ▲铵态氮肥，要避免与碱性肥料混合施用。 三、硝酸： 1、硝酸的工业制法：氨催化氧化法 原理： 2、硝酸的物理性质： 纯硝酸为无色有刺激性气味的液体，沸点较低（83℃），易挥发，在空气中遇水蒸气形成硝酸的小液滴而呈白雾状。98%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”，69%的硝酸溶液称为浓HNO3。浓HNO3由于HNO3分
第九章：含氮化合物（胺类）223.下列化合物中，低温下能生成稳定重氮盐的是？[1分] A苄胺B苯胺CN-甲基苯胺DN-甲基苄胺 参考答案：B 224.下列化合物中，沸点最高的是？[1分] A乙酸B乙胺C二乙胺D乙醇 参考答案：A 225.下列化合物中碱性最强的是？[1分] A NH3 B CH3NH2 C C 6H5CH2NH2 D CH3NHCH3 参考答案：D 226.的正确名称为？[1分] A苯乙胺B乙苯胺CN-苯基乙胺DN-乙基苯胺 参考答案：D 227.下列化合物属于芳香胺的是？[1分] A
B C D 参考答案：B 228.能与乙酰氯发生酰化反应的胺是？[1分] A异丙胺B二乙丙胺CN,N-二甲基苯胺D甲乙丙胺 参考答案：A 229.下列化合物中，沸点最高的是？[1分] A CH3NH2 B CH3CH2CH2NH2 C(CH3)3N D CH3NHCH2CH3 参考答案：B 230.关于苯胺性质的叙述错误的是？[1分] A易被空气中氧气氧化B能与盐酸所用生成季铵盐C能与羧酸反应生成酰胺D 能与溴水反应生成白色沉淀 参考答案：B 231.与亚硝酸反应可放出氮气的是？[1分]
ACH3NH2BCH3NHCH3C(CH3)3NDCH3NHCH2CH3 参考答案：A 232.与NaNO2和盐酸反应，能生成黄色油状物的是？[1分] AC6H5NH2BCH3CH2NH2CCH3NHCH2CH3D(CH3)3N 参考答案：C 233.芳香胺的碱性一般较脂肪胺弱。[1分] 参考答案：T 234.在实验室合成乙酰苯胺时，可采用苯胺和乙酸进行制备。[1分] 参考答案：T 235.所有的胺及其衍生物均呈碱性。[1分] 参考答案：F 236.胺的碱性取决于氮原子上电子云密度，电子云密度越大，碱性越强。[1分] 参考答案：T 237.胺的盐类属于离子型化合物，具有强酸性。[1分] 参考答案：T 238.利用伯、仲、叔胺与HNO2的不同反应性能，可以鉴别伯、仲、叔胺。[1分] 参考答案：T
第十四章 含氮有机化合物 1、给出下列化合物名称或写出结构式。 三氨基戊烷 异丙基胺 NHCH 2CH 3 N-乙基苯胺 CH 3NHCH 3 N-甲基-3-甲基苯胺 NC N NCl O 2N 氯化-3-氰基-5-硝基重氮苯 O 2N N N HO OH 4`-硝基-2,4-二羟基偶氮苯 2H 3顺-4-甲基-1-环己烷 对硝基氯化苄 O 2N CH 2Cl 苦味酸 O 2N O 2N HO NO 2 1,4,6-三硝基萘 O 2N NO 2 NO 2 2、按其碱性的强弱排列下列各组化合物，并说明理由。
（1） NH2 NO2 NH2NH2 CH3 解： NH2 NO2 NH2 NH2 CH3 >> 因为甲基是供电子基，使氮上的电子云密度能增加，故胺的碱性增大，而硝基是吸电子基，使氮上的孤对电子密度减少，故碱性减小。 （2） CH3CONH2CH3NH2NH3 解： CH3CONH2 CH3NH2NH3 >> 在甲胺中，由于甲基供电子效应，使氮的电子云密度增大，碱性增强。在酰胺 中，由于氮上的孤对电子与羰基共轭，使氮上的电子云密度减小，从而碱性减弱。 3、比较正丙醇、正丙胺、甲乙胺、三甲胺和正丁烷的沸高低并说明理由。 解：正丙醇>正丙胺>甲乙胺>三甲胺>正丁烷 分子间的氢键导致沸点升高。由于氧的电负性大于氮的电负性，因而正丙醇分子间能形成较强的氢键，沸点最高;正丙胺的氮原子上有两个氢可以形成氢键，甲乙胺只有1个，而三甲胺氮原子上没有氢原子，因而不能形成氢键;正丁烷是非极性分子，分子间只存在较弱的色散力，因而沸点最低。 4、如何完成下列的转变： （1） CH2=CHCH2Br CH2=CHCH2CH2NH2 解：CH2=CHCH2Br CH2=CHCH2CH2NH2 4 CH2=CHCH2CN （2） 3 O 解：O 32 NCH3NHCH 3 2 （3） (CH3)3CCOOH(CH3)3COCH2Cl
第十三章 有机含氮化合物习题答案 1. 命名下列化合物或写出构造式 (1)(2) (3) NHCH 3 CH 3 (CH 3)2CHNH 2 NHCH 2CH 3 (4)对硝基苄胺 （5）2,4,7-三硝基萘酚 (8) β-苯基丙胺 解： (1) 异丙基胺 (2) N-乙基苯胺 （3）N-甲基间甲苯胺 CH 2NH 2O 2N OH NO 2 NO 2 O 2N CHCH 2NH 2CH 3 (6) (5) (4) 2. 用化学方法鉴别下列各组化合物：乙醇、乙醛、乙酸、乙胺 乙醇乙醛乙酸 乙胺 NaHCO 3 气泡 乙酸 无气泡 银氨溶液 银镜 乙醛 无银镜乙醇 乙胺 乙醇 乙醛乙胺 NaNO 2乙胺 无气体 HCl 气体 乙醇 3. 按碱性强弱次序排列下列各组化合物 (1) A. 苯胺 B. 对甲基苯胺 C. 对甲氧基苯胺 D. 对硝基苯胺 (2) A. 苄胺 B. 间氯苄胺 C. 间甲苄胺 D. N 甲基苄胺 (1) C>B>A>D (2) D>C>A>B 4. 完成反应式。 (1) CH 3 (CH 3CO)2O CH 3 NO 2混酸 ，60℃ Fe ＋HCl CH 3NH 2 CH 3 NHCOCH 3 HNO 3 + H 2SO 4 CH 3 NHCOCH 3 NO 2 OH -/H 2O CH 3 NH 2 NO 2 CH 3 N 2+Cl -NO 2 CH 3 NO 2 NaNO 2/HCl 0-5℃ H 3PO 2 (2)CH 3CH 2CN (1)OH -/H 2O (2)H + CH 3CH 2COOH SOCl 2 CH 3CH 2COCl CH 3CH 2CO-NH(CH 2CH 2CH 3)2LiAlH 4(CH 3CH 2CH 2)2NH CH 3CH 2CH 2NH(CH 2CH 2CH 3)2 O 2N Cl Cl CH 3ONa/CH 3OH (3)O 2N Cl OCH 3 5. 完成下列转变
第十章含氮与含磷化合物 一、学习要求 1．掌握胺、酰胺及有机含磷化合物结构和命名。 2．掌握胺、酰胺化学性质。 3．熟悉酰胺化合物及有机磷化合物性能与生物活性。 4．了解生源胺及生物学意义。 5．了解有机磷农药的中毒机制和解毒机制。 二、本章要点 （一）胺可以看成氨分子中的氢被烷基或芳基取代的衍生物。 1．结构、分类和命名 (1)分类： 另外NH4+中的四个氢原子被烃基取代后的化合物有季铵盐和季铵碱两种。 (2)命名: 简单胺以胺作母体，烃基作取代基，称某胺；当氮上同时连有芳基和脂肪烃基时，以芳胺作母体，在脂肪烃基前加“N”字表示脂肪烃基连在氮原子上；比较复杂的胺采用氨基作取代基；季铵类化合物和胺的离子型化合物可作为NH4+的衍生物来命名，“负离子”化“正离子”，烷基依基团顺序写在“铵”字的前面。命名时“氨”用于表示取代基，“胺”表示氨的烃基衍生物，“铵”用于季铵类化合物和胺的离子型化合物，在使用时需特别注意。 (3)结构: 胺分子中的氮原子是不等性sp3杂化，其中三个sp3杂化轨道与烃基或氢相连，构成棱锥型，另外一个sp3杂化轨道上有一对未成键电子在棱锥形顶端，空间排布近似于碳的正四体结构。 23R1、R2、R3可以是烃基或氢 胺所连烃基种类 所连烃基数目 氨基数目 脂肪胺；芳香胺 伯胺；仲胺；叔胺 一元胺；二元胺；多元胺
因此氮原子上所连的三个原子或基团不同时，应存在对映异构现象和两个具有光学活性的对映异构体，但是对映体之间相互转化需要的能量很低，能很快相互转化而自动外消旋化。 苯胺分子中由于氮原子上的未成键电子对能与苯环的π电子形成共轭,因而其 占据的sp3杂化轨道虽还保留一部分s轨道的性质似呈棱锥形,但具有更多的P轨道性质，四面体结构比脂肪胺要扁平一些。 2．物理性质低分子胺具有特殊的不愉快的气味。氮原子有氢的胺能形成分子间氢键，因此相对分子质量相近的胺的沸点顺序是伯胺>仲胺>叔胺。由于胺分子中的氮氢间的氢键不如醇、羧酸间氧氢间氢键强。胺的沸点比相对分子质量相近的醇和羧酸低。低级脂肪胺一般能溶于水，但随着胺分子中烃基的增大溶解性迅速降低。 芳香胺是无色的高沸点的液体或低熔点的固体，具有特殊气味，一般难溶于水，毒性较大，使用时应注意防护。 ３．化学性质胺分子的氮是sp3杂化，其中一个sp3杂化轨道上有一对未成键电子。 （1）碱性: 胺中的氮原子有一对未成键电子能结合质子，形成铵离子，因此具有碱性，结合质子能力越强碱性越强。其平衡关系如下： R+R N H 在水溶液中，胺的碱性强弱是由电子效应、溶剂化效应、空间效应综合作用的结果。其碱性强弱大致为：季铵碱>脂肪氨>氨>芳香胺 （2）亲核性：伯胺和仲胺中氮原子作为亲核中心可以与酰卤、酸酐等发生亲核取代反应而生成N-取代或N，N-二取代酰胺。叔胺氮原子上没有氢原子，因此不能发生酰化反应。人们常利用酰化反应修饰具氨基化合物为酰胺。 人们常利用苯磺酰氯来分离和鉴别伯、仲、叔胺，称Hinsberg反应。伯胺生成的苯磺酰胺氮原子上的氢显弱酸性，能溶于过量的碱变成盐而溶于水。仲胺生成不溶于水的苯磺酰胺，叔胺不能发生磺酰化反应。 （3）胺与HNO2的反应：胺能与亚硝酸反应，产物与胺的种类和反应条件有关。伯、仲、叔胺各有不同的反应的结果和现象；脂肪胺和芳香胺的反应也有所不同。因此可利用胺与HNO2的反应鉴别胺类化合物。
·168· 第十四章 含氮有机化合物 学习要求 1．掌握芳香族硝基化合物的制法，性质。理解硝基对苯环邻对位取代基（X 、OH ）性质的影响。 2．掌握胺的分类、命名和制法。 3．熟练掌握胺的性质及胺的碱性强弱次序，理解影响胺的碱性强弱的因素。 4．掌握区别伯、仲、叔胺的方法及氨基保护在有机合成中的应用。 5．掌握重氮盐的反应和偶联反应在有机合成中的应用。 6．了解季铵盐、季铵碱的性质和应用，初步了解偶氮染料。 7．学习、掌握重要的分子重排反应。 分子中含有C-N 键的有机化合物称为含氮有机化合物。含氮有机化合物种类很多，本章简单讨论硝基化合物，重点讨论胺、重氮盐和分子重排反应。 §14-1 硝基化合物 硝基化合物一般写为R-NO 2 ，Ar-NO 2 ，不能写成R-ONO （R-ONO 表示硝酸酯）。 一、分类、命名、结构 1． 分类 （略） 2． 命名 （与卤代烃相次似） 3． 硝基的结构 一般表示为 （由一个N=O 和一个N →O 配位键组成） 物理测试表明，两个N —O 键键长相等，这说明硝基为一P-π共轭体系（N 原子是以sp 2 杂化成键的，其结构表示如下： 二、硝基化合物的制备 见P 430。 1． 卤代烃与亚硝酸盐反应。 2． 芳烃的硝化。 三、硝基化合物的性质 1．物理性质 （略） 2．脂肪族硝基化合物的化学性质 （1）还原 硝基化合物可在酸性还原系统中（Fe 、Zn 、 Sn 和盐酸）或催化氢化为胺。 （2）酸性 硝基为强吸电子基，能活泼α- H ，所以有α- H 的硝基化合物能产生假酸式-酸式互变异构，从而具有一定的酸性。 例如硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的pKa 值分别为：10.2、8.5、7.8 。 N O R