Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции по органике 2 курс / АЗОТСОДЕРЖАЩИЕ СОЕД.ppt
Скачиваний:
267
Добавлен:
15.05.2015
Размер:
1.57 Mб
Скачать

АМИНЫ

Реакции аминов с азотистой кислотой

Первичные амины

.. .. ..

+ H

 

H .. ..

 

H - O - N = O :

H

O - N = O :

N = O + H2O

..

 

 

 

 

..

 

Собственно диазотирование протекает по следующей схеме

 

 

H

 

 

 

..

 

..

 

 

.. .. ..

Ar- NH2 +

N = O

Ar - N - N = O

- H

Ar - N - N = O :

 

 

H

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N-í è òðî çî àðè ëàì è í

.. .. ..

+ H

.. ..

 

Cl

 

Ar - N = N - OH

Ar - N = N - O - H

 

 

Ar - N N : Cl

..

 

-H2O

àðåí äè àçî ãè äðàò

H

àðåí äè àçî í è é õë î ðè ä

 

 

АМИНЫ

Реакции аминов с азотистой кислотой

Первичные амины

Первичные алифатические амины также дают соли диазония, но они очень неустойчивы и легко разлагаются с образованием карбокатионов, при этом выделяется азот. Карбокатион может реагировать с нуклеофилом из среды (вода), претерпевать депротонирование в алкен или в случае сложного карбокатиона подвергаться скелетным перегруппировкам. Алкен также может взаимодействовать с HCl. Образуется смесь спиртов, алкенов и галогеналканов

 

NaNO2, HCl

H

 

 

 

 

CH3CH2CH2NH2

CH3CH2CH2 - N - N =O Cl

 

 

 

+ H2O

H

 

CH3CH2CH2N

N

CH3CH2CH2OH + CH3CH=CH2

+

Cl

CH3CH2CH2Cl

+ N2

+ NaCl + H2O

 

 

АМИНЫ

Реакции аминов с азотистой кислотой

Вторичные амины

Вторичные амины как ароматические, так и алифатические образуют нитрозоамины (механизм реакции SE)

 

 

CH3

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH + NaNO2 + HCl

 

 

 

 

 

N

 

 

NO

+ NaCl + H2O

 

 

 

 

 

CH3

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диметилнитрозоамин

 

 

 

 

 

 

 

 

NH + NaNO2 + HCl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

NO + NaCl + H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N-нитрозо-N-метиланилин

АМИНЫ

Реакции аминов с азотистой кислотой

Третичные амины

Третичные ароматические амины взаимодействуют с азотистой кислотой с образованием соединений, содержащих нитрозогруппу в ароматическом кольце

 

N(CH3)2

10 oC

 

N(CH3)2

 

 

+ NaNO2 + HCl

 

 

 

+ NaCl + H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SEAr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NO

 

 

 

п -Н итро зо -N,N-дим етилан илин

АМИНЫ

Реакции аминов с азотистой кислотой

Третичные амины

Третичные алифатические амины в мягких условиях (разбавленные растворы, комнатная температура) не реагируют с азотистой кислотой. В жестких условиях происходит расщепление третичных аминов с образованием N-нитрозопроизводных вторичных аминов, отщепляющаяся от атома азота группа выделяется в виде альдегида или кетона

NaNO2, H

CH3CH2

 

CHCH3

 

 

 

 

H

 

 

 

(CH3CH2)3N

 

N

-H2O, N2O (-HNO)

CH CH

 

 

 

N=O

 

3 2

 

 

 

 

(CH3CH2)2 N =CHCH3

H2O

 

 

 

 

(CH3CH2)2NH

(CH3CH2)2N-CHCH3

-CH3CHO

 

-H

 

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

АМИНЫ

Способы получения аминов

1. Восстановление азотсодержащих соединений: нитросоединений, нитрилов, амидов

Азотсодержащие соединения можно восстановить каталитическим гидрированием, с помощью металлов в присутствии минеральной кислоты, литийалюминийгидридом

СН

СН3

NO

 

NH2

3

 

2

 

H2, Ni

;

Sn, HCl

NaOH

;

 

 

 

 

 

NO

NH2

п-Нитробензол

 

Анилин

2

 

 

 

 

п-Нитротолуол

п-Толуидин

 

 

 

АМИНЫ

Способы получения аминов

1. Восстановление азотсодержащих соединений: нитросоединений, нитрилов, амидов

CH3-N-COCH3 CH3-N-CH2CH3

LiAlH4

N-М етилацетан илид

N-М етил-N-этилан илин

СH CH CH CN

LiAlH4

СH3CH2CH2СН2NH2

 

3

2

2

 

Бутиламин

Бутанонитрил

 

АМИНЫ

Способы получения аминов

2. Взаимодействие галогенпроизводных и спиртов с аммиаком

 

+

_

 

NH3(изб)

 

 

СH3CH2Br + NH3

 

 

CH3CH2NH2

+ NH4Br

[CH3CH2NH3] Br

 

 

 

 

 

 

 

Этиламин

 

 

+

 

_

NaOH

 

 

 

 

 

 

 

СH3CH2Br + CH3CH2NH2

[CH3CH2NH2CH2CH3] Br

 

(CH3CH2)2NH + NaBr + H2O

 

 

 

 

 

Диэтиламин

 

+

 

 

NaOH

 

 

СH3CH2Br + (C2H5)2NH

[(C2H5)2NHCH2CH3] Br

 

(CH3CH2)3N + NaBr + H2O

Триэтиламин

NH3

ROH

RNH

ROH

R NH

ROH

R N

Al2O3, T

Al2O3, T

Al2O3, T

 

2

2

3

 

 

 

 

АМИНЫ

Способы получения аминов

3. Восстановительное аминирование

Альдегиды и кетоны при обработке аммиаком или амином и водородом в присутствии катализатора превращаются в амины. Вероятно, реакция протекает через промежуточное образование иминов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH

 

 

 

H2

, Ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ + NH3

 

 

 

 

 

 

 

 

Ñ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH NH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бен зальдеги д

 

 

 

 

 

 

 

Í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Áåí çè ëàì è í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

è ì è í

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СH3

 

 

 

CH2

 

 

 

 

C

 

 

CH3 + NH3 + H

2

 

Ni

СH3

 

 

 

 

CH2

 

 

 

 

 

 

 

CH3

+ H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бутанон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Втор-бутиламин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

Ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3 + H2O

СH3

 

 

 

CH2

 

 

C

 

+ NH2СН3 + H2

 

СH3

 

 

CH2

 

 

 

2

 

 

 

NH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пропаналь

 

 

 

Н

 

Метиламин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Метилпропиламин

 

АМИНЫ

Способы получения аминов

4. Синтез первичных аминов по Габриэлю

O

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

ДМФА

 

 

NH NH .H O

R NH2 +

 

 

 

 

NH

NK + X R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N R

2

2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

O

 

C2H5OH

 

 

 

 

 

 

 

NH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

N-алкилфталимид

 

 

 

 

 

 

 

1,2,3,4-тетрагидро-

1,4-фталазиндион