当前课程知识点：有机化学（下） > 第十章 含氮化合物 > 10.3 胺的结构和命名 > 胺的结构和命名
同学们好
胺可以看作是氨的烃基衍生物
蛋白质 核酸 许多激素 抗生素
和生物碱都含有氨基
是胺的复杂衍生物
学习胺是学习和研究
这些复杂天然化合物的基础
这节课我们先学习胺的结构和命名
首先看胺的分类
根据分子中氮原子上氢原子被烃基取代的数目
分为成伯 仲 叔胺 或称第一 二 三胺
除伯 仲 叔胺外
相当于氯化铵和氢氧化铵的化合物
分别称为季铵盐和季铵碱
这个后面学习
注意 伯 仲 叔胺与伯 仲 叔醇是不同的
胺的分类看的是与烃基相连的氮原子
而醇的分类看的是与羟基相连的碳原子
例如 叔丁醇是叔醇
叔丁胺是伯胺
叔醇指官能团连接的碳原子是叔碳原子
伯胺指氨的氮原子上的氢只有一个被烃基取代
还须特别指出
气字头的“氨”字一般用于表示基
NH₂ 称氨基 NH 称亚胺基
月字旁的“胺”字表示氨的烃基衍生物
金字旁的“铵”字表示季铵类化合物
胺还可以依据烃基的不同
分为脂肪胺 芳香胺等
也可以根据分子中氨基的数目
分为一元 二元和多元胺等
乙胺是脂肪胺 一元胺
乙二胺是脂肪胺 二元胺
苯胺是芳香胺 一元胺
胺的结构
氮原子的外层电子结构为
2s2 2px1 2py1 2pz1
其中三个2p轨道都没有完全填满
可以成键
氮原子应为三价
且键角似乎应互为90°
但实际上N原子和H原子或烷基
形成的单键的键角接近109 °
甲胺中HNH 键角105.9°
苯胺中HNH键角 113 °
这说明 N原子在成键时
发生了轨道的杂化
形成四个sp³杂化轨道
其中三个轨道分别与氢或碳原子形成三个σ键
未共用电子对占据另一个sp³杂化轨道
呈棱锥形结构
胺中的N原子是以sp3不等性杂化成键的
脂肪胺中氮原子是sp3杂化
芳香胺中氮仍是棱锥形的结构
但是孤对电子对占据的sp3杂化轨道
有更多的p轨道的性质
有人认为介于sp3和sp2之间
孤对电子能与苯环发生p π共轭
这是甲胺和苯胺的分子模型图
正是因为胺是棱锥形结构
因此 当氮原子上
连有三个不同的原子或基团时
将未共用电子对看成是
氮原子上连接的第四个“取代基”
它就应该是手性分子
因而存在一对对映体
如前面的章节讲过
手性化合物的对映体是可以被拆分的
但简单手性胺化合物却难以拆分
其原因在于简单胺的构型转化
只需25kJ/mol的能量
该转化经历一个平面过渡态而迅速转化
过渡态的氮原子呈sp²杂化
试想 如果能制约或限制这种迅速转变
那么 这对对映体就应该可以拆分
事实也是如此
看朝格尔碱这个复杂分子
这个分子中有环
环上的两个氮上还有另一个碳原子连接成环
1944年德国化学家朝格尔
就拆分得这个复杂胺的左旋体和右旋体
如果 氮原子上连有的四个不同的基团
如季铵盐 氧化胺等
手性化合物就可以被拆分成
一对较为稳定的对映体
命名
胺也有习惯命名法和系统命名法
简单胺以它所含有的烃基命名 如甲胺
若所连的烃基不同
则把简单的写在前面 如甲乙胺
对甲苯胺 苯甲胺 对苯二胺
芳香族仲胺或叔胺
则在取代基前面冠以“N”字
以表示这个基团是连在氮上
而不是连在芳香环上
如N-甲基苯胺 N N 二甲基苯胺
N 甲基 N 乙基苯胺
复杂的胺则以系统命名法命名
即把氨基作取代基 烃作为母体
第一个化合物母体为烷烃
根据低系列规则
要所有取代基的位次和最小
甲基在2位 氨基在4位
命名为2 甲基 4 氨基己烷
第二个化合物
有甲基 氨基
甲基碳原子原子序数小
编号2位 命名为 2 甲基 3 氨基丁烷
我们来看一个思考题
下列物质怎么命名
第一个化合物氮上有取代基
必须标明 一共7个碳 取代基在3位
命名为 3-(N-乙氨基)庚烷
第二个母体是苯胺 二元胺
有一个氮上有取代基
命名为N N 二甲基对苯二胺
物理性质
甲胺 二甲胺 三甲胺和乙胺为气体
其它胺为液体或固体
许多胺类有难闻的气味
如三甲胺有鱼腥味
1 4 丁二胺俗称腐肉胺
1 5 戊二胺俗称尸胺
与醇相似 伯胺 仲胺可以形成分子间氢键
其沸点高于相对分子质量相近的
非极性化合物 如烷烃
而低于相应的醇或羧酸
叔胺不能形成分子间氢键
其沸点低于相对分子质量相近的伯胺和仲胺
而与相对分子质量相近的烷烃差不多
从这三个伯仲叔胺的沸点能看出氢键的影响
波谱性质
红外光谱里游离伯胺的 N H
伸缩振动在3400-3490cm⁻¹
处出现2个峰
缔合伯胺的N H伸缩振动向低波数方向移动
仲胺的稀溶液
在3300-3500cm⁻¹处出现1个峰
叔胺在上述区域没有N H吸收峰
在¹HNMR中 氮上的质子为一单峰
与醇羟基上的质子类似
一般不与相邻碳上的氢偶合
由于不同胺氢键形成程度不同
化学位移值变化较大
δ在 0.6-3 ppm 范围内
α碳上质子受氮原子的影响
化学位移值在2.2-2.8ppm范围内
环己基胺的红外谱图中
3358 3283个波数能是氨基的吸收峰
伯胺有两个吸收峰
氢化吡啶中
氮上的氢的化学位移值在1.2 ppm
是这个红色的信号峰
α碳上的4个氢受氮的影响
化学位移值在2.8 ppm
剩余的6个氢的化学位移值在1.8 ppm
这次课学习了胺的结构和命名
下次课学习胺的制备方法
-8.1.1 紫外光谱的基本原理
--紫外光谱的基本原理
-8.1.2 紫外光谱与分子结构
--紫外光谱与分子结构
-8.1.3 紫外吸收波长影响因素
--紫外吸收波长影响因素
-8.1.4 最大吸收波长计算（一）
--最大吸收波长的计算（一）
-8.1.5最大吸收波长计算（二）
--最大吸收波长计算（二）
-8.1.6 紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
--紫外光谱的应用
-8.2.1 红外光谱的简介
--红外光谱简介
--红外光谱简介简介
-8.2.2 分子结构与红外光谱特征的吸收频率
--分子结构和红外光谱的特征频率
-8.2.3常见有机化合物的红外光谱图（一）
--烃及卤代烃红外光谱
-8.2.4 常见有机化合物的红外光谱图（二）
--含氧氮有机物红外光谱
-8.2.5 红外光谱应用
--红外光谱的应用
--红外光谱的应用
-8.3.1.1 核磁共振谱的基本原理
--核磁共振谱基本原理
-8.3.1.2 化学位移
--化学位移
--化学位移
-8.3.1.3 自旋耦合和自旋裂分
--自旋耦合和自旋裂分
-8.3.1.4 核磁共振氢谱的解析
--氢核磁谱图的解析
--氢核磁共振谱解析
-8.3.2.1 碳核磁共振谱（上）
--碳核磁共振谱上
--碳核磁共振谱（上）
-8.3.2.2 碳核磁共振谱（下）
--碳核磁共振谱下
--碳核磁谱（下）
-8.3.3.1 二维核磁谱图（一）
--二维核磁谱图（一）
-8.3.3.2 二维核磁谱图（二）
--二维核磁谱图（二）
-8.4.1 质谱简介
--质谱简介
--质谱简介练习题
-8.4.2 有机质谱中的主要离子类型
--有机质谱中的主要离子类型练习题
-8.4.3 有机质谱中的裂解和重排
--有机质谱中的裂解和重排习题
-8.4.4 常见有机化合物的质谱特征（一）
--烃类的质谱特征练习题
-8.4.5 常见有机化合物的质谱特征（二）
--含氧化合物，醚和酮的质谱特征练习题
-8.4.6 常见有机化合物的质谱特征（三）
--醛，羧酸及杂原子有机物的质谱特征练习题
-8.4.7 质谱的解析
--质谱的解析
--质谱解析练习题
-8.5.1 单一谱图解析
--单一谱图解析
--单一谱图解析主观题
--单一谱图解析
-8.5.2 综合谱图解析
--综合谱图解析
--综合谱图解析主观题
--综合谱图解析客观题
-9.1.1 醇的命名和结构
--醇的命名和结构
--醇的结构和命名
-9.1.2 醇的制备
--醇的制备
--醇的制备
-9.1.3 醇的性质（一）
--醇的性质（一）
--醇的性质（一）
-9.1.4 醇的性质（二）
--醇的性质（二）
--醇的性质（二）
-9.1.5 醚的命名和制备
--醚的命名和制备
--醚的命名和制备
-9.1.6 醚的性质
--醚的性质
--醚的性质
-9.2.1 酚的命名、结构
--酚的命名、结构
--酚的命名和结构
-9.2.2酚的制备和物理性质
--酚的制备和物理性质
-9.2.3 酚的化学性质（一）
--酚的化学性质（一）
-9.2.4 酚的化学性质（二）
--酚的化学性质（二）
-9.3.1 醛酮的命名和结构
--醛酮的结构和命名
--醛酮的命名和结构
-9.3.2 醛酮的制备
--醛酮的制备
--醛酮的制备
-9.3.3 醛酮的性质（一）
--醛酮的性质（一）
--醛酮的性质（一）
-9.3.4 醛酮的性质（二）
--醛酮的性质（二）
--醛酮的性质（二）
-9.3.5 醛酮的性质（三）
--醛酮的性质（三）
--醛酮的化学性质（三）
-9.4.1 羧酸及其衍生物的结构、命名
--羧酸及其衍生物的结构、命名
-9.4.2 羧酸的制备
--羧酸的制备
--羧酸的制备
-9.4.3 羧酸衍生物制备及物理性质
--羧酸衍生物制备及物理性质
-9.4.4 羧酸的性质（一）
--羧酸的性质（一）
--羧酸的性质（一）
-9.4.5 羧酸的性质（二）
--羧酸的性质（二）
--羧酸的性质（二）
-9.4.6 羟基羧酸的制备及性质
--羟基羧酸的制备及性质
-9.4.7 羧酸衍生物的性质（一）
--羧酸衍生物的性质（一）
-9.4.8 羧酸衍生物的性质（二）
--羧酸衍生物的性质（二）
-9.5.1 β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
--β-二羰基化合物
-9.5.2 克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
--克莱森酯缩合及其在有机合成中的应用
-9.5.3 乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
--乙酰乙酸乙酯在有机合成中的应用
-9.5.4 麦克尔加成
--麦克尔加成
--麦克尔加成
-10.1 硝基化合物的结构和命名
--硝基化合物的结构和命名
-10.2 硝基化合物的化学性质
--硝基化合物的化学性质
-10.3 胺的结构和命名
--胺的结构和命名
--胺的结构和命名
-10.4 胺的制备
--胺的制备方法
--胺的制备
-10.5 胺的化学性质（一）
--胺的化学性质（一）
-10.6 胺的化学性质（二）
--胺的化学性质（二）
-10.7 季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
--季铵盐和季铵碱
-10.8 腈和异腈
--腈和异腈
--腈和异腈
-10.9 重氮盐的性质（一）
--重氮盐的性质（一）
-10.10 重氮盐的性质（二）
--重氮盐的性质（二）
-11.1 杂环化合物的分类和命名
--杂环化合物的分类和命名
-11.2 杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
--杂环化合物的结构
-11.3 五元杂环化合物的性质
--五元杂环化合物的性质
-11.4 六元杂环化合物的性质
--六元杂环化合物的性质
-11.5 稠杂环化合物
--稠杂环化合物
--稠杂环化合物
-12.1 有机合成的任务
--有机合成的任务
--有机合成的任务
-12.2 有机合成路线的设计
--有机合成路线的设计
-12.3 药物合成案例
--药物合成案例
--药物合成案例
-有机化学下
