当前课程知识点:简明有机化学(先修课) > 第十章 含氮与杂环化合物 > 10.5 芳香重氮盐的性质 > 芳香重氮盐的性质
好,下面我们转入另外一个部分内容来讲解
我们来介绍芳香重氮盐的性质
芳香重氮盐,在前面介绍胺、芳香胺与亚硝酸反应
我们提到了芳香重氮盐,芳香伯胺与亚硝酸
在低温条件下反应,就能够得到芳香重氮盐
比如说苯胺与亚硝酸反应,在0到5℃的时候
它得到芳香重氮盐,如果我们制备亚硝酸用的是盐酸
那就得到的是氯化重氮苯
如果用的硫酸,那就得到的是硫酸重氮苯
这就是重氮盐,注意:重氮盐是个盐
所以可以产生离子,我们看重氮基
可以把它写成两个共振结构式
所以重氮苯的结构,我们看,氮氮三键
两个π键,一个σ键,其中有一个π键可以和苯环形成共轭
所以重氮盐,离子的稳定与苯环上的取代基有关
重氮盐,要从性质上讲,主要是两大类
一类是把重氮基被其它原子或基团取代,然后放出氮气
我们把这类反应叫做放氮反应
还有一类是重氮基的π键打开,与另外一个基团连接
形成C-N=N-C这样的结构,氮氮双键
我们把它叫做偶联反应,形成的是偶氮化合物
所以下面我们现在介绍放氮反应,也叫取代反应
重氮盐被其它原子取代,放氮生成新的化合物
重氮基被取代以后,把氮放掉了
比如说氯化重氮苯,这个重氮基它可以在酸性条件下水解
就可以得到苯酚,我们说,由苯来制备苯酚
前面我们讲,可以把它生成卤代苯,然后再与强碱作用
来制苯酚,不过那个条件很苛刻
但是如果我们把它做成硝基苯,把它还原成苯胺,再重氮化
然后一水解,就可以得到苯酚,这个很容易,反应条件并不苛刻
如果它与卤化亚铜,比如氯化亚铜盐酸溶液作用
好,它会发生卤代反应,这个卤素主要是氯和溴
它也可以生成碘代反应,我们一般用碘化钾的水溶液
它也可以被氢基取代,比如说我们用氢化亚铜和氢化钾
这时候它就成氰基了,生成苯甲腈,如果水解就得到苯甲酸
如果它与次磷酸或者在乙醇溶液当中,这两者都可以
这时候重氮基被氢取代,生成苯,实际上是消除这个基团
在有机合成上,我们有时候往往要利用这个重氮基
把这个位置占住,最后把它脱掉,就可用这种方法
这是我们放氮反应当中比较典型的几个反应
也叫重氮盐的取代反应,重氮盐的取代反应机理比较复杂
所以这里我们就不去做详细介绍
重氮盐的放氮,发生取代反应的应用,主要在于有机合成上经常用到
对于同学们来说,通过重氮的转化
我们可以实现一些我们不能够实现的,合成的化合物
比如说我们用苯,怎么样来制备1,3,5-三溴苯
大家知道,苯是邻对位定位基,如果我们就在苯上
加一个溴上去很容易,但第二个溴就不可能在间位
所以拿到这个化合物,我们就要考虑
怎么样在苯环上引来一个活化基团,然后我再加溴
当然同学们很自然想到,苯胺加溴可以得到2,4,6-三溴苯胺
然后我只要把氨基,想办法让它重氮化,最后把它去掉
就得到1,3,5-三溴苯,有这个思路那就好办
所以首先,我们用甲苯硝化可以得到对硝基甲苯
还原就可以得到对甲基苯胺
而对甲基苯胺加溴,两个邻位就上去了
好,下面把氨基去掉就得到这个化合物
好,把氨基去掉,那么就想要重氮化
然后与次磷酸水解或者乙醇就得到了
通过重氮基被取代的反应,我们可以合成一些
用某些直接方法得不到的取代产物
所以这一块,希望大家下来找大量的习题去练习
这是放氮反应
第二个偶联反应,重氮盐如果与酚或者芳胺
这样一类化合物反应,这样的化合物有什么特点呢?
就是苯环上电子密度比苯要高
因为酚或者芳胺,也就氨基或羟基都是给电子基团
使苯环上电子密度比较高,那么这类化合物与重氮盐作用
就可以得到偶氮化合物
偶氮化合物是由重氮基N=N构成的
它将两个苯环连接起来,生成了偶氮化合物
这个反应就叫偶联反应,比如说氯化重氮苯与苯酚作用
pH值控制在中性或者微碱性,一定注意,要低温条件
因为重氮盐在5℃以上就分解了
所以就会得到对羟基偶氮苯
它是一种染料,由于重氮正离子,它是较弱的亲电试剂
它只能进攻苯环上电子云密度比较高的
这样的一些活泼性较大的芳环才能够发生亲电取代反应
刚才芳香基的共振式,我们前面提到过了
它也可以和胺类作用,比如说氯化重氮苯
与N,N-二甲基苯胺作用,它生成对N,N-二甲基偶氮苯
偶氮,因为它具有较长的共轭链,所以往往具有颜色
所以这类合成,也是染料合成行业最重要的反应
当然我们这个地方是只有两个,很多染料都含有偶氮结构
偶联反应,通常发生在羟基或者氨基的对位
当对位被其它取代基占有的时候,它在邻位上也能够发生
所以对于这样一个化合物,这个G就代表下面基团
所以它发生的部位,我用红色箭头给大家标出来
关于含氮的部分,比如说硝基化合物
胺、重氮盐,我们就介绍到这
-1.1 有机化合物和有机化学
-1.1 有机化合物和有机化学
-1.2 有机化合物的特点及与其它学科的关系
-1.2 有机化合物的特点及与其它学科的关系
-1.3 有机化合物的结构
--2. 碳的杂化
-1.3 有机化合物的结构
-1.4 有机化合物的分类,有机反应类型及条件
--绪论
-1.4 有机化合物的分类,有机反应类型及条件
-1.5 酸碱的概念以及有机化合物结构的确定
-1.5 酸碱的概念以及有机化合物结构的确定--作业
-本章习题
--本章习题--作业
--第一章绪论
--第一章绪论
-2.1 烷烃的命名
-2.1 烷烃的命名--作业
-2.2 烷烃的结构和构象异构
-2.2 烷烃的结构和构象异构--作业
-2.3 烷烃的物理性质
--烷烃的物理性质
-2.3 烷烃的物理性质--作业
-2.4 烷烃的化学性质
--1. 烷烃的稳定性、氧化反应和燃烧、裂化反应、卤代方应及机理
-2.4 烷烃的化学性质--作业
-2.5 环烷烃的分类和命名
-2.5 环烷烃的分类和命名--作业
-2.6 环烷烃的顺反异构和构象异构
-2.6 环烷烃的顺反异构和构象异构--作业
-2.7 环烷烃的化学性质
--环烷烃的化学性质
-2.7 环烷烃的化学性质--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-3.1 烯烃的结构和命名、烯烃的顺反异构和构型标记
-3.2 烯烃的亲电加成反应
-3.3 诱导效应和共轭效应
--1. 诱导效应
--2. 共轭效应
-3.4 自由基加成反应、硼氢化-氧化反应和烯烃的氧化反应
-3.5 共轭二烯烃的结构及反应
--2. 共振轮
-3.6 烯烃复分解反应简介
-3.7 炔烃的结构和命名
--炔烃的结构及命名
-3.8 炔烃的亲电加成反应和氧化反应
-基本操作演示
--基本操作
-4.1 芳香烃的分类及命名
-4.1 芳香烃的分类及命名--作业
-4.2 苯的结构及其物理性质
-4.2 苯的结构及其物理性质--作业
-4.3 苯的亲电取代反应
--2. 苯的傅-克反应、布兰克氯甲基化反应及加特曼-科赫反应
-4.3 苯的亲电取代反应--作业
-4.4 苯环上亲电取代反应的定位效应
--2. 二取代苯的定位效应及定位效应的应用、苯环侧链的取代及氧化反应
-4.4 苯环上亲电取代反应的定位效应--作业
-4.5 稠环芳香烃
--稠环芳香烃
-4.5 稠环芳香烃--作业
-4.6 芳香性及休克尔规则
-4.6 芳香性及休克尔规则--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-5.1 旋光异构的基本概念
-5.1 旋光异构的基本概念--作业
-5.2 对映异构与手性分子
-5.2 对映异构与手性分子--作业
-5.3 含有一个手性原子的化合物
-5.3 含有一个手性原子的化合物--作业
-5.4 具有两个手性中心的化合物
-5.4 具有两个手性中心的化合物--作业
-5.5 无手性碳原子的手性分子
-5.5 无手性碳原子的手性分子--作业
-5.6 对映异构体的不同生物活性
-5.6 对映异构体的不同生物活性--作业
-5.7 手性化合物的获取方法
-5.7 手性化合物的获取方法--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-6.1 卤代烃的分类与命名
-6.2 卤代烷的结构及其亲核取代反应
-6.3 不饱和卤代烃的亲核取代反应
-6.4 卤代烷的消除反应
--卤代烷的消除反应
-6.5 消除反应与亲核取代反应的竞争和卤代烷与金属镁的反应
-实验演示
--Video
-7.1 醇的结构、分类及命名
-7.2 醇的物理性质和化学性质
--2. 醇的脱水
-7.3 酚的结构、分类、命名及物理性质
-7.4 酚的化学性质
--1. 酚的酸性
-7.5 醚的结构、分类、命名及物理性质
-7.6 醚的化学性质
--醚的化学性质
-8.1 醛酮的分类、命名及结构
-8.1 醛酮的分类、命名及结构--作业
-8.2 醛酮的亲核加成反应
-8.2 醛酮的亲核加成反应--作业
-8.3 羰基的还原和与氨的加成
-8.3 羰基的还原和与氨的加成--作业
-8.4 醛的特殊反应
--醛的特殊反应
-8.4 醛的特殊反应--作业
-8.5 醌
--醌
-8.5 醌--作业
-9.1 羧酸的分类、命名及结构
-9.1 羧酸的分类、命名及结构--作业
-9.2 羧酸的酸性及脱羧反应
-9.2 羧酸的酸性及脱羧反应--作业
-9.3 羧酸α-H的卤代反应及羧酸衍生物的生成
-9.3 羧酸α-H的卤代反应及羧酸衍生物的生成--作业
-9.4 酯化反应
--酯化反应
-9.4 酯化反应--作业
-9.5 Claisen酯缩合反应
-9.5 Claisen酯缩合反应--作业
-9.6 羧酸衍生物的亲核取代反应
-9.6 羧酸衍生物的亲核取代反应--作业
-9.7 羧酸衍生物的还原反应及其与金属化合物的反应
-9.7 羧酸衍生物的还原反应及其与金属化合物的反应--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-实验演示
--薄层色谱
-10.1 硝基化合物
--硝基化合物
-10.1 硝基化合物--作业
-10.2 胺的分类和命名
--1. 胺的分类
--2. 胺的命名
-10.2 胺的分类和命名--作业
-10.3 胺的结构
--胺的结构
-10.3 胺的结构--作业
-10.4 胺的性质
-10.4 胺的性质--作业
-10.5 芳香重氮盐的性质
--芳香重氮盐的性质
-10.5 芳香重氮盐的性质--作业
-10.6 杂环的分类、命名及结构
-10.6 杂环的分类、命名及结构--作业
-10.7 杂环化合物的性质、含两个N原子的杂环化合物以及稠环化合物
--杂环化合物的性质、含两个N原子的杂环化合物以及稠环化合物
-10.7 杂环化合物的性质、含两个N原子的杂环化合物以及稠环化合物--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-11.1 氨基酸
--氨基酸
-11.1 氨基酸--作业
-11.2 肽和蛋白质
--肽和蛋白质
-11.2 肽和蛋白质--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-实验演示
--甲基橙的制备
-12.1 糖的定义、分类和命名
-12.1 糖的定义、分类和命名--作业
-12.2 单糖的结构及表示方法
-12.2 单糖的结构及表示方法--作业
-12.3 单糖的理化性质
--单糖的理化性质
-12.3 单糖的理化性质--作业
-12.4 二糖
--二糖
-12.4 二糖--作业
-12.5 多糖
--多糖
-12.5 多糖--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-13.1 高分子科学发展简史
-13.1 高分子科学发展简史--作业
-13.2 高分子化合物的基本概念
-13.2 高分子化合物的基本概念--作业
-13.3 高分子化合物的结构和性能
-13.3 高分子化合物的结构和性能--作业
-13.4 高分子化合物的应用和展望
-13.4 高分子化合物的应用和展望--作业
-本章习题
--本章习题--作业
-14.1 钯催化交叉偶联
--钯催化交叉偶联
-14.2 天然产物全合成
--天然产物全合成
-14.3 药物中的有机化学
--药物中的有机化学
-14.4 自修复高分子
--自修复高分子
-14.5 有机化学合成中的新型固体催化剂
-14.6 有机光电功能材料
--有机光电功能材料
-14.7 绿色有机合成化学-光催化的有机新反应
-本章习题
--本章习题--作业
-有机实验室安全事项