exit
止
于
至
善
厚
德
博
学
exit
第十七章 胺
(Amine)
概 述
分类,
按烃基的种类：脂肪胺，芳香胺。
按氮上取代基的数目：伯胺 (primary amines)
仲胺 (secondary amines)
叔胺 (tertiary amines)
季铵盐 (quaternary ammonium ion),
RNH2
RR'NH
R R 'R ''N
C
C H 3
H 3 C
C H 3
N H 2 C
C H 3
H 3 C
C H 3
O H
伯胺 叔醇
按胺基的数目：一元胺,二元胺
R4N+X-
四级铵盐
第一节, 胺的结构和命名
一,胺的结构, 1) 氨和胺中的 N是不等性的 sp3 杂化，未共用电子对占据
一个 sp3杂化轨道。
2) 随着 N上连接基团的不同，键角大小会有改变。
N
H
H
H1 0 0
,8
1 0 7, 3 °
N
H 3 C
H
H1 4 7
,4
1 0 5, 9 °
1 1 2, 9
N
H 3 C
C H 3
C H 31 4 7
,0
1 0 8, 0° °
在苯胺分子中，氮原子更接近于平面结构,氮原子的杂化状态在 sp3
与 sp2 之间。且在苯胺分子中,C-N 的键长也比甲胺中的 短 。
°
N
H
H
1 4 2, 5 °
H 3 C N
H
H
1 2 5
1 4 7, 01 4 0, 0
对映异构现象
N
R 3
R 2
R 1
N
R 3
R 2
R 1ΔE = 25-38KJ/mol
不
可
拆
分
C 6 H 5 N
C H 3
C H 2 C H = C H 2
C 2 H 5
+
已拆分出一对对映体
二, 胺的命名
1,以胺为官能团，加上与氮原子相连的烃基的名称和数目。
C H 3N H 2 N H
2 N
C H 3
C H 2 C H 3
甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺
2,结构复杂的胺，可以作为烃类的氨基衍生物来命名。
C H 3 N H C
C H 3
C H 3
C H 2 C H 2 C H 3
2-甲基 -2-(N-甲胺基 )戊烷
( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H C H 3
N H 2
4-甲基 -2-氨基戊烷
N
C H 3
H 3 C
C H 3
C H 3 C l
+
N
C H 3
H 3 C
C H 3
C 2 H 5 O H
+
氯化四甲铵 氢氧化三甲乙铵
3,季铵盐的命名 与铵盐类似,NH4Cl
第二节, 一元胺的物理性质
1,气味,
胺具有特殊的气味，低级胺与氨的气味相似。如：三甲胺有很重的
鱼腥味。 NH2CH2CH2CH2CH2NH2 有腐烂肉类的味道，被称为腐肉胺。
2,沸点,
低级胺为气体或易挥发性液体，高级胺为固体。伯胺的沸点高于
非极性有机物，但低于相应的醇。
3,极性,
C H 3 C H 2 N H 2 N H 2
? = 1, 2 D ? = 1, 3 D
4,溶解度,
低级胺溶于水，能和水形成氢键。
碳原子数相同的胺中有什么变化规律？
第三节, 胺 的 碱 性
R N H 2 + H 2 O R N H 3+ O H+ -
1,产生碱性的原因,N 上的孤对电子
2,判别碱性的方法,形成胺正离子的稳定性
3,影响碱性强弱的因素,
电子效应,烷基是推电子的，推论, 气相中 3o 胺 > 2o 胺 > 1o 胺 > 氨
溶剂化效应,形成铵盐的溶剂化作用越大，其稳定性越好，胺的碱
性就越强，推论：水溶液中 3o 胺 < 2o 胺 < 1o 胺 < 氨
两者综合作用结果
碱性,
一, 脂肪胺的碱性,
二, 芳香胺的碱性,既要考虑 N上取代基的影响，又要考虑苯环上取代
基的影响
1,与脂肪胺相比
碱性,脂肪胺 >芳香胺
原因,PhNH2中存在有 P-π共轭
2,取代芳香胺的碱性
N H 2
O C H 3
N H 2
O C H 3
N H 2
O C H 3
+C,-I +C,-I -I
pKb 8.66 9.48 9.77
N H 2
N
O
O
-
+
N H 2
-+N
O O
N H 2
N
O
O
-
+
-I -C,-I -C,-I
11.53 13.00 14.26
> > > >
N H 2
N H 2
N O 2
N O 2
N H 2
N O 2
N H 2
O C H 3
N H 2
C l
1 2 3 4 5
比较相对碱性,
三, 胺的分离
胺有碱性，与酸能形成盐 (成盐反应 ),
R N H 2 H + R N H 3+ O H R N H 2
分离提纯,
H
+
+
O H
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 B r
分 离
有 机 相
水 相
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 B r
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 3
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2鉴定,
所有的铵盐都有一定的熔点或分解点
手性胺的拆分,
非对映异构体可利用溶解度等物理性质的差别予以分离
四, 胺的酸性
氨，伯胺和仲胺分子中的 N-H 键可以电离，因此它们都有很弱的
酸性。其酸性相当于甲苯分子中甲基上的氢。氨和胺的共轭碱 RNH2-,
RNH- 和 R2N- 则是很强的碱。
胺，酰胺和酰亚胺中的 N-H的酸性有什么差别？为什么？
有 机 胺 ( + )
外 消 旋 体
+ 光 活 性 有 机 酸
( + ) 胺 ( - ) 酸
( - ) 胺 ( - ) 酸
H C l
有 机 胺 ( + ) 有 机 胺 ( - )
非 对 映 体
( - )
C H
C H 3
N H
C H
C H 3
H 3 C
+ n - C 4 H 9 L i
C H
C H 3
N L i
C H
C H 3
H 3 C
H 3 CH 3 C
+ n - C 4 H 1 0THF
LDA pKa 40 50
第四节 胺 的 反 应
一, 烃化
R N H 2 + R ' C H 2 X R N H 2 X -
C H 2 R '
+ R N H 2
R N H
C H 2 R '
+ R N H 3 X -
+
R N
C H 2 R '
C H 2 R ' + R ' C H 2 X R N ( C H 2 R ) 3 X -
+
SN2
RI > RBr > RCl > RF 1o RX 或 2o RX,3o RX易发生消除反应
混合产物,合成伯胺时,NH3需要过量,合成季铵盐,RX 需要过量,
R N H
C H 2 R '
+ R ' C H 2 X R N H X -
( C H 2 R ' ) 2
+ R N H 2
R N
C H 2 R '
C H 2 R ' + R N H 3 X -
+
P h C H 2 N H 2 + C H 3 I
C 2 H 5 O H
P h C H 2 N H C H 3 + P h C H 2 N ( C H 3 ) 2 + P h C H 2 N ( C H 3 ) 3 I
+
1 5 % 4 5 % 1 0 %
P h C H 2 C l + N H 3
C 2 H 5 O H P h C H
2 N H 2 + N H 4 C l
4 0 倍 5 0 %
C H 2 N H 2 + 3 C H 3 I
C H 3 O H
C H 2 N ( C H 3 ) 3 I
相 转 移 催 化 剂
+
+( C H 3 ) 2 C H N H 2
C H 3 O
H C
O
O C H 3
O N H + C 6 H 5 C C H = C H C 6 H 5
O
练习,
+( C H 3 ) 2 C H N H 2
C H 3 O
H C
O
O C H 3
C H 3 O
C H C H 2 N H C H ( C H 3 ) 2
O H
O C H 3
C H 3 O
C H N H C H ( C H 3 ) 2
C H 2 O H
O C H 3
C
O
C 6 H 5 C H 2 C H O N
C 6 H 5
更改！
二, 酰化
伯胺和仲胺易与酰氯和酸酐反应，生成 N-烃基酰胺或 N,N-二烃基
酰胺。叔胺的氮原子上没有氢，不能生成一般的酰胺。
放热反应，生成的酰胺均为固体，有固定的熔点。
可用于胺的分离，鉴定和胺基的保护
R N H 2 + R ' C O X R ' C O N H R + H C l
R N H 2 + ( R ' C O ) 2 O R ' C O N H R + R ' C O O H
R 2 N H + R ' C O X R ' C O N R
2 + H C l
R 2 N H ( R ' C O ) 2 O+ R ' C O N R 2 + R ' C O O H
R 3 N + R ' C O X 酰 胺
C H
3
C H
2
N H
2
( C H
3
C H
2
)
3
N
( C H
3
C O )
2
O C H
3
C H
2
N H C C H
3
( C H
3
C H
2
)
3
N
O
H C l
有 机 相 水 相
C H
3
C H
2
N H C C H
3
O
( C H
3
C H
2
)
3
N C l
+
N a O H N a O H?
C H
3
C H
2
N H
2
( C H
3
C H
2
)
3
N
分离，提纯
鉴定和胺基的保护
C 6 H 5 N H 2 + ( C H 3 C O ) 2 O N H C C H 3
O
+ C H 3 C O O H
m, p, = 1 1 4
N2O
NH2
H N O 3
H 2 S O 4
N H C C H 3
O
N O 2
1 ) H 3 O +
2 ) H O,?
N H C C H 3
O H
N C C H 3
O
+
兴斯堡反应 (Hinsberg),1o,2o 和 3o 胺 与磺酰氯的反应
沉淀 1o胺 + 磺酰氯
NaOH
沉淀溶解
2o胺 + 磺酰氯 沉淀 （既不溶于酸，又不溶于碱）
3o胺 + 磺酰氯 3o胺油状物
H+ 油状物消失
R 3 N + A r - S O 2 C l A r - S O 2 N R 3 C l
+
N a O H,H 2 O
A r S O 3 N a + R 3 N + N a C l
R N H 2 + A r - S O 2 C l S
O
O
N H RA r
N a O H
H +
[ A r S O 2 N R ] N a
+
R 2 N H + A r - S O 2 C l A r S O 2 N R 2 N a O H
NaOH
三, 亚硝化
1o胺与亚硝酸作用,生成重氮盐，此反应称为重氮化反应。
醇，烯烃和氯代烃
2o胺与亚硝酸作用,PH>3
亚硝翁离子
N-亚硝基胺
有气体放出
黄色油状物或固体
脂肪胺,
H O N O + H
+
H
2
O N O
+
N = O
+
H
2
O +
R - N H
2
+ N = O
+
R N H
2
N O
+ - H
+
R N H N O
互 变 异 构
R N N O H
H
+
R N N O H
2
+ - H
2
O
R N N
+
R
+
+ N
2
N-亚硝基胺
H O N O + H + H 2 O N O
+
N = O
+
H 2 O +
R 2 N H + N = O
+
R 2 N H N O
+ - H +
R 2 N N O
重氮盐
芳香胺
N H
2
N a N O
2
,H C l,H
2
O
N N C l
+
N H C H
3
N a N O
2
,H C l,H
2
O
NC H
3
N O
N ( C H
2
C H
3
)
2
N a N O
2
,H C l,H
2
O
N ( C H
2
C H
3
)
2
N O
5℃
10℃
Δ 放出氮气
黄色油状物或固体
绿色晶体
可以用于区别三种芳香胺
四, 胺的氧化,
1,叔胺的氧化,
R 3 N H 2 O 2 o r R C O 3 H R 3 N O+叔胺的 N-氧化物
N ( C H 3 ) 2 H 2 O 2 N ( C H 3 ) 2
+
O
N,N-二甲基苯胺 -N-氧化物
2,Cope 消除,
叔胺的 N-氧化物的 β -碳上有氢时,会发生 热分解反应,生成 羟
胺和烯烃。 这个反应称为 科普 (Cope)消除反应。
E,21%
Z,12%
67%,Hofmann 烯烃
胺很容易被氧化,一般生成较复杂的混合物
?
C H 3 C H = C H C H 3 + C H 3 C H 2 C H = C H 2 + ( C H 3 ) 2 N - O H
C H 3 C H 2 C H C H 3
NO C H 3
C H 3
+
H
Cope 反应规律
(2) 当叔胺 -N-氧化物上的一个烃基上有两种 β-氢时,
产物为混合物，但一般以霍夫曼 (Hofmann)烯烃为主。
(1) Cope 反应是一种立体选择性很高的顺式消去反应。
N +
O
( C H
3
)
2
D
H
?
H
D
+
D
N +
O
( C H
3
)
2
H
D
?
D
H
+
H
五, 芳胺的亲电取代反应
1,卤化
N H C C H 3
O H
N C C H 3
O
+
酰基的作用，使氮原子的电子云
密度降低，减弱了它对苯环的
活化作用
NH2
CH3
B r 2,H 2 O
N H 2
C H 3
B rB r
( C H
3
C O )
2
O
N H C O C H
3
C H
3
B r
2
,C H
3
C O
2
H
N H C O C H
3
C H
3
B r
1 ) H C l,H
2
O
2 ) N a O H
?
N H
2
C H
3
B r
?
N H
2
C H ( C H
3
)
2
( C H
3
C O )
2
O
N H C O C H
3
C H ( C H
3
)
2
H N O
3
N H C O C H
3
C H ( C H
3
)
2
N O
2
K O H,E t O H
N H
2
C H ( C H
3
)
2
N O
2
2,硝化,
3,弗瑞德 -克莱福特反应 (Friedel-Crafts)
N H 2
C 2 H 5
C H 3 C O C l,A l C l 3
N H 2
C 2 H 5 ( C H 3 C O ) 2 O
N H C O C H 3
C 2 H 5 C H 3 C O C l,A l C l 3
N H C O C H 3
C 2 H 5
C O C H 3
练习,
N H 2C H 3 N H 2H O O C
( C H 3 C O ) 2 O
N H C O C H 3C H 3
？
K M n O 4
N H C O C H 3H O O C
H 2 O O H
?
,
N H 2 N H 2N O 2
C l
C l1 ) C H 3 C O C l
2 ) H N O 3 / H 2 S O 4
N H C O C H 3N O 2 H
2 O,O H -
? N H 2N O 2
C l 2,F e C l 3
1)
2)
第五节, 胺的制法
一, 氨或胺的直接烃化
氨或伯胺的烃化，得到混合物，在合成上用途不大。
C 6 H 5 N H 2 + C 6 H 5 C H 2 C l N a H C O 3,H 2 O? 4 h C 6 H 5 N H C H 2 C 6 H 5
如,
亲核性弱 需要剧烈条件才能继续烃化
二, 盖布瑞尔 (Gabriel) 反应
利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化，来制备一级胺的反应。
C
O
C
O
O
N H
3
C
N H
C
O
O
C
2
H
5
O H
K O H
C
N K
C
O
O
+ R X
T H F
C
N R
C
O
O
H
2
O o r R O H
H
+
o r O H
-
C O O H
C O O H
+ R N H
2
N H
2
N H
2
C O N H N H
2
C O N H R
N H
N H
O
O
+ R N H
2
两个酰基做保护基，占据 NH3中氮原子上两个价的位置，只留下一个
可供烃基取代的氢，烃化后再除去保护基，可得到 伯胺 。
反应机理,
C H 3 S O 2 N H R
1 ) N a O H
2 ) R ' X C H 3 S O 2 N R
R '
N a O H,H 2 O R R ' N H
对甲苯磺酰基把伯胺中氮原子上的一个价占据了,只留下一个可供
取代的氢，烃化和水解后可以得到 仲胺 。
R C N
1 ) ( C H 3 ) 3 C O H,H +
2 ) H 2 O R C N H C ( C H 3 ) 3
O
N a O H,H 2 O ( C H
3 ) 3 C N H 2
氮原子上三个价都占据了，只留下亲核的孤电子对，烃化后水解,
也得到 伯胺 。
仲胺,
三, 还原法
1,硝基化合物的还原
R N O 2 还 原 剂 R N H 2
还原剂的分类
1,酸性还原剂 (酸 +金属 ),Fe+HCl,Zn+HCl (强 ),Sn+HCl
2,中性还原剂 (催化氢化 ),常用的催化剂 Ni,Pt,Pd,
3,碱性还原剂,Na2S
还原剂的选择决定于其它原子团的性质 (选择性还原）
N O 2
N O 2
N a S H,E t O H
?
N H 2
N O 2
制备 1o胺
C H 3
N O 2
N O 2F e,H C l,E t O H
N a O H
C H 3
N H 2
N H 2 S n,H C l
C H 3
N O 2
N H 2
2,酰胺，肟和腈的还原
1) 还原酰胺可以分别得到 1o,2o 和 3o胺
2) 还原肟得到 伯胺
3) 还原腈得到 伯胺
F 3 C C H 2 C N
L i A l H 4 / E t 2 O
H 2 O
F 3 C C H 2 C H 2 N H 2
5 3 %2 - ( 对 三 氟 甲 基 苯 基 ) 乙 胺
R C
O
N
R '
R ' '
1 ) L i A l H 4,E t 2 O
2 ) H 2 O
R C H 2 N
R '
R ' '
R ',R ' ' = H,伯 胺 ； R ' ' = H,仲 胺
R R ' C = O N H 2 O H R R ' C = N O H H 2 / C a t o r L i A l H 4 / E t 2 Oo r N a / E t O H R R ' C H N H 2
由醛酮制备伯胺
腈还可以用催化加氢法进行还原,中间体是 亚胺,除生成 1o胺 外,
还有 2o胺 和 3o胺 的生成
平衡反应，加入 过量氨,可抑制 2o胺 和 3o胺的生成。或加入 酸或酐,
使伯胺成为主要产物。
C 6 H 5 C H 2 C N H 2 / N i,A c 2 O C 6 H 5 C H 2 C H 2 N H C O C H 3
R C N
+ H 2
H 2
R C H N H
+ H 2
H 2
R C H 2 N H 2+
R C H N H 2
N H C H 2 R
N H 3
+ N H
3
R C H = N C H 2 R
+ H 2
H 2
( R C H 2 ) N H
( R C H 2 ) N H+
( R C H 2 ) N H
R C H N H 2
N ( C H 2 R ) 2
R ' C H = C H N ( C H 2 R ) 2
+ H 2
H 2
R C H 2 N ( C H 2 R ) 2
R C H 2 N H 2
R C H 2 N H 2
N H 3
+ N H
3
R = R ' C H 2
3,醛酮的还原胺法
醛 (或酮 )与氨 (或胺 )反应生成亚胺，亚胺被还原，生成 1o,2o
和 3o 胺 的反应 。
氨的用量对反应有什么影响？
1),与氨作用, 生成 伯胺
R C
O
R ' N H 3+ R C R '
N H
2
O H
R C R '
N H
2
O H
R C = N H
R '
+ H 2 O
R C = N H
R '
H
2+
R C H R '
N H
2
R R ' C H N H 2+R C = N H
R ' R R ' C H N H 2
N H 3
+ N H 3
+ H 2
H 2
( R R ' C H ) 2 N H
2) 与伯胺作用,
( C H 3 ) 2 C H C H O + C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2 ( C H 3 ) 2 C H C H = N C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
席夫碱
H 2 / N i( C H 3 ) 2 C H C H = N C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 ( C H 3 ) 2 C H C H 2 N H ( C H 2 ) 3 C H 3
得到仲胺，中间产物为席夫碱
3) 与仲胺作用,
H 2 / N i
C H 3 C H 2 C H 2 C H O + N H C H 3 C H 2 C H 2 C H
O H
N
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N
得到叔胺，中间产物为醇胺
C 6 H 5 C H O
H 2 / N i
N H 3+
9, 0 M P a
C 6 H 5 C H 2 N H 2 + ( C 6 H 5 C H 2 ) 2 N H
1 1 8 9, 4 %
1 0, 5 8 0, 8 %
C 6 H 5 C C H 3
O
+ C H 3 C O 2 N H 4+ N a B H 3 C N C 6 H 5 C H C H 3
N H 2
提供氨与醛酮加成 还原能力降低，不还原醛酮
C 6 H 5 C H O + C H 3 C H 2 N H 2 N a B H 3 C N,C H 3 O H C 6 H 5 C H 2 N H C H 2 C H 3
O + ( C H 3 ) 2 N H N a B H 3 C N,C H 3 O H N ( C H 3 ) 2
NaBH3CN也可作为还原剂，用于醛酮的还原胺化法。
练习,
( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 C N
N a C N
L i A l H 4 / E t 2 O
H 2 O
1)
2)
( C H 3 ) 2 C H N H 2 ( C H 3 ) 2 C H N C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
C H 3
( C H 3 ) 2 C H N H C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
1 ) C H 3 C H 2 C H 2 C H O
2 ) N a B H 3 C N,C H 3 O H
2 ) N a B H 3 C N,C H 3 O H
1 ) H C H O
( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 B r ( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
4,酰胺的霍夫曼 (Hofmann) 重排
酰胺与次卤酸盐的碱溶液 (或卤素的氢氧化钠溶液 )作用时，放出
CO2,生成比 酰胺少一个碳原子的一级胺 的反应。
C
O
R N H 2 + B r 2 + N a O H H 2 O R N H 2 + C O 2 + 2 N a B r
反应机理,
只有一级酰胺才能发生 Hofmann 重排
C
O
R N H
2
O H
C
O
R N H
B r
2
C
O
R N H B r
O H
C
O
R N B r
B r
C
O
R N R N C O
H
2
O
R N C O H
O H
R N H C O H
O
R N H
2
C O
O
+
R N H
2
+ C O
2
氮 烯 异 氰 酸 酯
立体化学,
C
H
C 6 H 5 C H 2
H 3 C
C N H 2
O
B r 2,N a O H,H 2 O
C
H
C 6 H 5 C H 2
H 3 C
N H 2
( S ) - ( + ) - 2 - 甲 基 - 3 - 苯 基 丙 酰 胺 ( S ) - ( + ) - 2 - 氨 基 - 1 - 苯 丙 烷
迁移基团的构型保持不变，说明 C-N 键的生成和 C-C 键的断裂可
能是协同进行的。
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2
练习
O
O
O
H 2 N C H 2 C H 2 C O O H
+
C H O
C H O
C H 2 C O N H 2
C H 2 C O O H
第六节, 胺的用途
第七节, 二胺,不饱和胺和取代胺
一, 烯胺
氨基直接与双键碳相连 (α,β - 不饱和胺 )的化合物称为烯胺。
N H N
烯 胺 亚 胺
氮原子上有氢时，易于
转化为亚胺
烯胺中氮原子上的两个氢都被烃基取代,则是稳定的
1.烯胺的制备：醛酮与仲胺的缩合反应
O
N
H
+
C 6 H 6,
C H 3 C 6 H 4 S O 3 H
?
N
+ H 2 O
2,反应机理
每步均为可逆反应，烯胺与水会迅速水解生成醛酮
烯胺的反应必须在无水条件下进行
O
H
+
O H
+
R
2
N H
H O
+
N H R
2
H
+
H O N R
2
H
+
H
2
O N R
2
+
H
2
O
N R
2
+
N R
2
+
H
H
N R
2
+ H
+
3,烯胺的结构
N R 2 N R 2
+
烯胺的碱性和制备它的原料胺比,谁的碱性强？
4.烯胺的反应
1) α-位的烃化
+
N C H 3 I,C H 3 O H
?
N
C H 3
I
H 2 O
C H 3
O
2,与活性双键的反应
1 ) H 2 C = C H C N
2 ) H 2 O
N
C H 2 C H 2 C N
O
烯胺还可以与酰氯反应得到 β -二酮，与 α -卤代酮反应可以得到
1,4-二羰基化合物
第八节, 季铵盐和氢氧化四烃基铵
一, 季铵盐
1,制备：叔胺与卤代烷，硫酸酯，磺酸酯等烷基化试剂起 SN2 反应。
E t 3 N + C 6 H 5 C H 2 C l
?
C 6 H 5 C H 2 N E t 3 C l
+
T E B A
接受生成的酸，使反应顺利进行
N H 2
O 2 N
+ N C H 3
M e M e
M e M e
C H 3 I,r, t,
N ( C H 3 ) 3 I
O 2 N
+
+ N H C H 3 I
M e M e
M e M e
+22
伯胺
2,季铵盐的特点,
1) 呈固体,具有较高的熔点。
2) 具有离子化合物的性质，可溶于水,且在有机溶剂中有一定
的溶解度。
3) 遇碱性成四级胺碱。
3,应用,
做表面活性剂 (洗涤剂，润湿剂等 )
肥皂, RCOO-Na+ 皂胺,R4N+Cl-
负性基团大 正性基团大
+ +
R 4 N I + K O H R 4 N O H + K I
四 级 铵 碱
二, 相转移化催化 (Phase Transfer Catalysis)
1,无机盐在质子性极性溶剂中
M +
+
+
+
+
+
N u -
+ +
+
+
+
++
无机盐 (M+Nu-)的溶剂化
2,无机盐在非质子性极性溶剂中
H C
O
N
C H 3
C H 3
H C
O
N
C H 3
C H 3
+S O
H 3 C
H 3 C
S O
H 3 C
H 3 C
+
DMF DMSO
M+Nu-盐中的 M+被 DMF 或 DMSO 带负电荷一端包围，由于两个甲基
的阻碍，对于 Nu-溶剂化做用小，使 Nu-反应活性很高。
溶剂难回收，成本高！
3,相转移催化剂
常用的相转移催化剂为季铵盐 (R4N+X-),季 磷 盐 (R4P+X-)或冠醚等。
1) 相转移催化的机理,
R X + N a C N R C N + N a X
Q + X -
有 机 相 水 相 有 机 相 水 相催 化 剂
N a C N N a + X -Q
+ X -+
水 相
Q + C N - + R X R C N + Q + X -
介 面
有 机 相
N a C N
Q + C N - + R X R C N + Q + X -
水 相
介 面
有 机 相
催化剂油溶性高，它的正离子在
水相中的浓度很低，只在介面处
交换负离子
1966年,C,M,Starks
相转移催化剂不断地将 CN-从水相送到有机相，然后又将 X-从有机相
送到水相。
2) 相转移催化剂的用途,提高产率，降低反应温度，缩短反应时间。
C H 3 ( C H 2 ) 7 C l + N a C N
[ C H 3 ( C H 2 ) 3 ] 3 P ( C H 2 ) 1 3 C H 3 B r
+
C H 3 ( C H 2 ) 7 C N + N a C l
?,1, 8 h
9 9 %
9 0 %
C 6 H 5 C H 2 C C H 3 + C H 3 ( C H 2 ) 3 B r
N a O H,T E B A
C 6 H 5 C H C O C H 3
C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
O
+
C H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7 C H 3 1 ) n - B u N B r,K M n O 4,H 2 O
2 ) H 3 O +
C H 3 ( C H 2 ) 7 C O H
O
三, 氢氧化四烃基铵
1,制备,
R 4 N I+ + K O H R 4 N O H+ + K I
2,性质,
1) 强碱,在 H2O中能完全电离给出 OH-
2) 加热发生 Hofmann 消除
四, Hofmann 消除反应
四级胺碱分子中，烃基有 β -H，加热生成 叔胺 和 烯烃
+( C H
3 C H 2 ) 4 N O H ? ( C H 3 C H 2 ) 3 N + C H 2 = C H 2 + H 2 O
R 4 N X+ + A g 2 O + H 2 O R 4 N O H+ + A g X
1,Hofmann 消除机理,
E2 消去,OH-进攻 β-H，叔胺作为离去基团离开 α-C,同时形
成 α,β - C=C 双键。
H O H C H 2 C H 2 N R 3
+
2,Hofmann 消除规律,
β- H的酸性
1) 四级胺碱热解时，若有两个 β- H可以发生消除。总是优先消去取代
较少的碳上的 β- H。即,β- C如为以下基团时，脱氢的难易为,
CH3 > RCH2 > R2CH (Hofmann 规律 ),
C H 3 C H 2 C H C H 3 O H
N ( C H 3 ) 3
+
?
C H 3 C H = C H C H 3 + C H 3 C H 2 C H = C H 2 + ( C H 3 ) 3 N
5 % 9 5 %
2) 若四级胺碱上有一个 乙基,又有一个长链的烃基，则总是 乙基 上的
β- H 首先被消去。
C H 3 C H 2 N C H 2 C H 2 C H 3
C H 3
C H 3
+
O H
?
C H 2 = C H 2 ( C H 3 ) 2 N C H 2 C H 2 C H 3 + H 2 O+
3) 不符合 Hofmann 规律的特例
+C H 2 C H 2 N C H 2 C H 3
C H 3
C H 3
+
O H
? C H = C H 2 C H
2 = C H 2
R C C H 2 C H N ( C H 3 ) 3
O
C H 3
+
O H
? R C C H = C H C H
3
O
+ ( C H 3 ) 3 N
3,Hofmann 消除的立体化学
Hofmann 消除在多数情况下为 反式消去,在反应的过渡状态下,
H-C-C-N在同一平面内,并且 H和 N 处于 反位 。
( C H 3 ) 3
H
H
N ( C H 3 ) 3
+
( C H 3 ) 3
N ( C H 3 ) 3
+
H
H
顺 (4-叔丁基环己基 )三甲基胺 反 (4-叔丁基环己基 )三甲基胺
D
H
H
N ( C H 3 ) 3
+ O H ?
H
H
也有 顺式 消去,这时 H-C-C-N在同一平面内,并且 H和 N 处于 顺位
H
H 3 C H
C H 3H
H
H C H 3
C H 3H
H
H H
C H 2 C H 3H
N ( C H 3 ) 3
+
N ( C H 3 ) 3
+
N ( C H 3 ) 3
+
C 2,C 3 C 1,C 2
Hofmann 消除的区域选择性可能也是由立体因素决定的
C H 3 C H 2 C H C H 3 O H
N ( C H 3 ) 3
+
?
C H 3 C H = C H C H 3 + C H 3 C H 2 C H = C H 2 + ( C H 3 ) 3 N
5 % 9 5 %1234
N
H
2 ) A g 2 O,H 2 O
1 ) C H 3 I
N
C H 3 C H
3
+ O H
?
N
C H 3 H 3 C
2 ) A g 2 O,H 2 O
1 ) C H 3 I
N ( C H 3 ) 3
+
O H
?
+ N ( C H 3 ) 3
Hofmann 消去可用来测定胺的结构
氮原子在环内的胺，经过两次 Hofmann 消去才能得到不含氮的烯烃
本 章 重 点
一, 芳香胺和脂肪胺碱性的比较
脂肪胺：形成铵正离子的稳定性
芳香胺：既要考虑 N上取代基，又要考虑苯环上取代基的影响
(共轭,诱导 )
二, 胺的反应
1) 烃基化反应：卤代烷，环氧乙烷，活化双键体系等。
2) 酰化反应, 胺的分离，鉴定和氨基的保护 (Hinsberg 反应 ),
3) 亚硝化反应：反应机理，三种芳香胺的鉴定。
4) 氧化反应,Cope 消除,顺式消除,Hofmann 烯烃为主。
三, 胺的制法
1) Gabriel 反应：邻苯二甲酰亚胺的烷基化合成一级胺
2) 还原反应,a,含 C-N,C=N,C≡N 化合物的还原
b,醛酮的还原胺法 (NaBH3CN)
3),酰胺的 Hofmann 重排：少一个碳原子的伯胺
四, 烯胺 α- 位取代酮的合成
五, 季铵盐和氢氧化四烃基铵
1) 相转移催化剂的机理
2) Hofmann消除反应,反式共平面
止
于
至
善
厚
德
博
学
exit
第十七章 胺
(Amine)
概 述
分类,
按烃基的种类：脂肪胺，芳香胺。
按氮上取代基的数目：伯胺 (primary amines)
仲胺 (secondary amines)
叔胺 (tertiary amines)
季铵盐 (quaternary ammonium ion),
RNH2
RR'NH
R R 'R ''N
C
C H 3
H 3 C
C H 3
N H 2 C
C H 3
H 3 C
C H 3
O H
伯胺 叔醇
按胺基的数目：一元胺,二元胺
R4N+X-
四级铵盐
第一节, 胺的结构和命名
一,胺的结构, 1) 氨和胺中的 N是不等性的 sp3 杂化，未共用电子对占据
一个 sp3杂化轨道。
2) 随着 N上连接基团的不同，键角大小会有改变。
N
H
H
H1 0 0
,8
1 0 7, 3 °
N
H 3 C
H
H1 4 7
,4
1 0 5, 9 °
1 1 2, 9
N
H 3 C
C H 3
C H 31 4 7
,0
1 0 8, 0° °
在苯胺分子中，氮原子更接近于平面结构,氮原子的杂化状态在 sp3
与 sp2 之间。且在苯胺分子中,C-N 的键长也比甲胺中的 短 。
°
N
H
H
1 4 2, 5 °
H 3 C N
H
H
1 2 5
1 4 7, 01 4 0, 0
对映异构现象
N
R 3
R 2
R 1
N
R 3
R 2
R 1ΔE = 25-38KJ/mol
不
可
拆
分
C 6 H 5 N
C H 3
C H 2 C H = C H 2
C 2 H 5
+
已拆分出一对对映体
二, 胺的命名
1,以胺为官能团，加上与氮原子相连的烃基的名称和数目。
C H 3N H 2 N H
2 N
C H 3
C H 2 C H 3
甲胺 苯胺 甲基乙基环丙胺
2,结构复杂的胺，可以作为烃类的氨基衍生物来命名。
C H 3 N H C
C H 3
C H 3
C H 2 C H 2 C H 3
2-甲基 -2-(N-甲胺基 )戊烷
( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H C H 3
N H 2
4-甲基 -2-氨基戊烷
N
C H 3
H 3 C
C H 3
C H 3 C l
+
N
C H 3
H 3 C
C H 3
C 2 H 5 O H
+
氯化四甲铵 氢氧化三甲乙铵
3,季铵盐的命名 与铵盐类似,NH4Cl
第二节, 一元胺的物理性质
1,气味,
胺具有特殊的气味，低级胺与氨的气味相似。如：三甲胺有很重的
鱼腥味。 NH2CH2CH2CH2CH2NH2 有腐烂肉类的味道，被称为腐肉胺。
2,沸点,
低级胺为气体或易挥发性液体，高级胺为固体。伯胺的沸点高于
非极性有机物，但低于相应的醇。
3,极性,
C H 3 C H 2 N H 2 N H 2
? = 1, 2 D ? = 1, 3 D
4,溶解度,
低级胺溶于水，能和水形成氢键。
碳原子数相同的胺中有什么变化规律？
第三节, 胺 的 碱 性
R N H 2 + H 2 O R N H 3+ O H+ -
1,产生碱性的原因,N 上的孤对电子
2,判别碱性的方法,形成胺正离子的稳定性
3,影响碱性强弱的因素,
电子效应,烷基是推电子的，推论, 气相中 3o 胺 > 2o 胺 > 1o 胺 > 氨
溶剂化效应,形成铵盐的溶剂化作用越大，其稳定性越好，胺的碱
性就越强，推论：水溶液中 3o 胺 < 2o 胺 < 1o 胺 < 氨
两者综合作用结果
碱性,
一, 脂肪胺的碱性,
二, 芳香胺的碱性,既要考虑 N上取代基的影响，又要考虑苯环上取代
基的影响
1,与脂肪胺相比
碱性,脂肪胺 >芳香胺
原因,PhNH2中存在有 P-π共轭
2,取代芳香胺的碱性
N H 2
O C H 3
N H 2
O C H 3
N H 2
O C H 3
+C,-I +C,-I -I
pKb 8.66 9.48 9.77
N H 2
N
O
O
-
+
N H 2
-+N
O O
N H 2
N
O
O
-
+
-I -C,-I -C,-I
11.53 13.00 14.26
> > > >
N H 2
N H 2
N O 2
N O 2
N H 2
N O 2
N H 2
O C H 3
N H 2
C l
1 2 3 4 5
比较相对碱性,
三, 胺的分离
胺有碱性，与酸能形成盐 (成盐反应 ),
R N H 2 H + R N H 3+ O H R N H 2
分离提纯,
H
+
+
O H
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 B r
分 离
有 机 相
水 相
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 B r
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 3
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2鉴定,
所有的铵盐都有一定的熔点或分解点
手性胺的拆分,
非对映异构体可利用溶解度等物理性质的差别予以分离
四, 胺的酸性
氨，伯胺和仲胺分子中的 N-H 键可以电离，因此它们都有很弱的
酸性。其酸性相当于甲苯分子中甲基上的氢。氨和胺的共轭碱 RNH2-,
RNH- 和 R2N- 则是很强的碱。
胺，酰胺和酰亚胺中的 N-H的酸性有什么差别？为什么？
有 机 胺 ( + )
外 消 旋 体
+ 光 活 性 有 机 酸
( + ) 胺 ( - ) 酸
( - ) 胺 ( - ) 酸
H C l
有 机 胺 ( + ) 有 机 胺 ( - )
非 对 映 体
( - )
C H
C H 3
N H
C H
C H 3
H 3 C
+ n - C 4 H 9 L i
C H
C H 3
N L i
C H
C H 3
H 3 C
H 3 CH 3 C
+ n - C 4 H 1 0THF
LDA pKa 40 50
第四节 胺 的 反 应
一, 烃化
R N H 2 + R ' C H 2 X R N H 2 X -
C H 2 R '
+ R N H 2
R N H
C H 2 R '
+ R N H 3 X -
+
R N
C H 2 R '
C H 2 R ' + R ' C H 2 X R N ( C H 2 R ) 3 X -
+
SN2
RI > RBr > RCl > RF 1o RX 或 2o RX,3o RX易发生消除反应
混合产物,合成伯胺时,NH3需要过量,合成季铵盐,RX 需要过量,
R N H
C H 2 R '
+ R ' C H 2 X R N H X -
( C H 2 R ' ) 2
+ R N H 2
R N
C H 2 R '
C H 2 R ' + R N H 3 X -
+
P h C H 2 N H 2 + C H 3 I
C 2 H 5 O H
P h C H 2 N H C H 3 + P h C H 2 N ( C H 3 ) 2 + P h C H 2 N ( C H 3 ) 3 I
+
1 5 % 4 5 % 1 0 %
P h C H 2 C l + N H 3
C 2 H 5 O H P h C H
2 N H 2 + N H 4 C l
4 0 倍 5 0 %
C H 2 N H 2 + 3 C H 3 I
C H 3 O H
C H 2 N ( C H 3 ) 3 I
相 转 移 催 化 剂
+
+( C H 3 ) 2 C H N H 2
C H 3 O
H C
O
O C H 3
O N H + C 6 H 5 C C H = C H C 6 H 5
O
练习,
+( C H 3 ) 2 C H N H 2
C H 3 O
H C
O
O C H 3
C H 3 O
C H C H 2 N H C H ( C H 3 ) 2
O H
O C H 3
C H 3 O
C H N H C H ( C H 3 ) 2
C H 2 O H
O C H 3
C
O
C 6 H 5 C H 2 C H O N
C 6 H 5
更改！
二, 酰化
伯胺和仲胺易与酰氯和酸酐反应，生成 N-烃基酰胺或 N,N-二烃基
酰胺。叔胺的氮原子上没有氢，不能生成一般的酰胺。
放热反应，生成的酰胺均为固体，有固定的熔点。
可用于胺的分离，鉴定和胺基的保护
R N H 2 + R ' C O X R ' C O N H R + H C l
R N H 2 + ( R ' C O ) 2 O R ' C O N H R + R ' C O O H
R 2 N H + R ' C O X R ' C O N R
2 + H C l
R 2 N H ( R ' C O ) 2 O+ R ' C O N R 2 + R ' C O O H
R 3 N + R ' C O X 酰 胺
C H
3
C H
2
N H
2
( C H
3
C H
2
)
3
N
( C H
3
C O )
2
O C H
3
C H
2
N H C C H
3
( C H
3
C H
2
)
3
N
O
H C l
有 机 相 水 相
C H
3
C H
2
N H C C H
3
O
( C H
3
C H
2
)
3
N C l
+
N a O H N a O H?
C H
3
C H
2
N H
2
( C H
3
C H
2
)
3
N
分离，提纯
鉴定和胺基的保护
C 6 H 5 N H 2 + ( C H 3 C O ) 2 O N H C C H 3
O
+ C H 3 C O O H
m, p, = 1 1 4
N2O
NH2
H N O 3
H 2 S O 4
N H C C H 3
O
N O 2
1 ) H 3 O +
2 ) H O,?
N H C C H 3
O H
N C C H 3
O
+
兴斯堡反应 (Hinsberg),1o,2o 和 3o 胺 与磺酰氯的反应
沉淀 1o胺 + 磺酰氯
NaOH
沉淀溶解
2o胺 + 磺酰氯 沉淀 （既不溶于酸，又不溶于碱）
3o胺 + 磺酰氯 3o胺油状物
H+ 油状物消失
R 3 N + A r - S O 2 C l A r - S O 2 N R 3 C l
+
N a O H,H 2 O
A r S O 3 N a + R 3 N + N a C l
R N H 2 + A r - S O 2 C l S
O
O
N H RA r
N a O H
H +
[ A r S O 2 N R ] N a
+
R 2 N H + A r - S O 2 C l A r S O 2 N R 2 N a O H
NaOH
三, 亚硝化
1o胺与亚硝酸作用,生成重氮盐，此反应称为重氮化反应。
醇，烯烃和氯代烃
2o胺与亚硝酸作用,PH>3
亚硝翁离子
N-亚硝基胺
有气体放出
黄色油状物或固体
脂肪胺,
H O N O + H
+
H
2
O N O
+
N = O
+
H
2
O +
R - N H
2
+ N = O
+
R N H
2
N O
+ - H
+
R N H N O
互 变 异 构
R N N O H
H
+
R N N O H
2
+ - H
2
O
R N N
+
R
+
+ N
2
N-亚硝基胺
H O N O + H + H 2 O N O
+
N = O
+
H 2 O +
R 2 N H + N = O
+
R 2 N H N O
+ - H +
R 2 N N O
重氮盐
芳香胺
N H
2
N a N O
2
,H C l,H
2
O
N N C l
+
N H C H
3
N a N O
2
,H C l,H
2
O
NC H
3
N O
N ( C H
2
C H
3
)
2
N a N O
2
,H C l,H
2
O
N ( C H
2
C H
3
)
2
N O
5℃
10℃
Δ 放出氮气
黄色油状物或固体
绿色晶体
可以用于区别三种芳香胺
四, 胺的氧化,
1,叔胺的氧化,
R 3 N H 2 O 2 o r R C O 3 H R 3 N O+叔胺的 N-氧化物
N ( C H 3 ) 2 H 2 O 2 N ( C H 3 ) 2
+
O
N,N-二甲基苯胺 -N-氧化物
2,Cope 消除,
叔胺的 N-氧化物的 β -碳上有氢时,会发生 热分解反应,生成 羟
胺和烯烃。 这个反应称为 科普 (Cope)消除反应。
E,21%
Z,12%
67%,Hofmann 烯烃
胺很容易被氧化,一般生成较复杂的混合物
?
C H 3 C H = C H C H 3 + C H 3 C H 2 C H = C H 2 + ( C H 3 ) 2 N - O H
C H 3 C H 2 C H C H 3
NO C H 3
C H 3
+
H
Cope 反应规律
(2) 当叔胺 -N-氧化物上的一个烃基上有两种 β-氢时,
产物为混合物，但一般以霍夫曼 (Hofmann)烯烃为主。
(1) Cope 反应是一种立体选择性很高的顺式消去反应。
N +
O
( C H
3
)
2
D
H
?
H
D
+
D
N +
O
( C H
3
)
2
H
D
?
D
H
+
H
五, 芳胺的亲电取代反应
1,卤化
N H C C H 3
O H
N C C H 3
O
+
酰基的作用，使氮原子的电子云
密度降低，减弱了它对苯环的
活化作用
NH2
CH3
B r 2,H 2 O
N H 2
C H 3
B rB r
( C H
3
C O )
2
O
N H C O C H
3
C H
3
B r
2
,C H
3
C O
2
H
N H C O C H
3
C H
3
B r
1 ) H C l,H
2
O
2 ) N a O H
?
N H
2
C H
3
B r
?
N H
2
C H ( C H
3
)
2
( C H
3
C O )
2
O
N H C O C H
3
C H ( C H
3
)
2
H N O
3
N H C O C H
3
C H ( C H
3
)
2
N O
2
K O H,E t O H
N H
2
C H ( C H
3
)
2
N O
2
2,硝化,
3,弗瑞德 -克莱福特反应 (Friedel-Crafts)
N H 2
C 2 H 5
C H 3 C O C l,A l C l 3
N H 2
C 2 H 5 ( C H 3 C O ) 2 O
N H C O C H 3
C 2 H 5 C H 3 C O C l,A l C l 3
N H C O C H 3
C 2 H 5
C O C H 3
练习,
N H 2C H 3 N H 2H O O C
( C H 3 C O ) 2 O
N H C O C H 3C H 3
？
K M n O 4
N H C O C H 3H O O C
H 2 O O H
?
,
N H 2 N H 2N O 2
C l
C l1 ) C H 3 C O C l
2 ) H N O 3 / H 2 S O 4
N H C O C H 3N O 2 H
2 O,O H -
? N H 2N O 2
C l 2,F e C l 3
1)
2)
第五节, 胺的制法
一, 氨或胺的直接烃化
氨或伯胺的烃化，得到混合物，在合成上用途不大。
C 6 H 5 N H 2 + C 6 H 5 C H 2 C l N a H C O 3,H 2 O? 4 h C 6 H 5 N H C H 2 C 6 H 5
如,
亲核性弱 需要剧烈条件才能继续烃化
二, 盖布瑞尔 (Gabriel) 反应
利用邻苯二甲酰亚胺的烷基化，来制备一级胺的反应。
C
O
C
O
O
N H
3
C
N H
C
O
O
C
2
H
5
O H
K O H
C
N K
C
O
O
+ R X
T H F
C
N R
C
O
O
H
2
O o r R O H
H
+
o r O H
-
C O O H
C O O H
+ R N H
2
N H
2
N H
2
C O N H N H
2
C O N H R
N H
N H
O
O
+ R N H
2
两个酰基做保护基，占据 NH3中氮原子上两个价的位置，只留下一个
可供烃基取代的氢，烃化后再除去保护基，可得到 伯胺 。
反应机理,
C H 3 S O 2 N H R
1 ) N a O H
2 ) R ' X C H 3 S O 2 N R
R '
N a O H,H 2 O R R ' N H
对甲苯磺酰基把伯胺中氮原子上的一个价占据了,只留下一个可供
取代的氢，烃化和水解后可以得到 仲胺 。
R C N
1 ) ( C H 3 ) 3 C O H,H +
2 ) H 2 O R C N H C ( C H 3 ) 3
O
N a O H,H 2 O ( C H
3 ) 3 C N H 2
氮原子上三个价都占据了，只留下亲核的孤电子对，烃化后水解,
也得到 伯胺 。
仲胺,
三, 还原法
1,硝基化合物的还原
R N O 2 还 原 剂 R N H 2
还原剂的分类
1,酸性还原剂 (酸 +金属 ),Fe+HCl,Zn+HCl (强 ),Sn+HCl
2,中性还原剂 (催化氢化 ),常用的催化剂 Ni,Pt,Pd,
3,碱性还原剂,Na2S
还原剂的选择决定于其它原子团的性质 (选择性还原）
N O 2
N O 2
N a S H,E t O H
?
N H 2
N O 2
制备 1o胺
C H 3
N O 2
N O 2F e,H C l,E t O H
N a O H
C H 3
N H 2
N H 2 S n,H C l
C H 3
N O 2
N H 2
2,酰胺，肟和腈的还原
1) 还原酰胺可以分别得到 1o,2o 和 3o胺
2) 还原肟得到 伯胺
3) 还原腈得到 伯胺
F 3 C C H 2 C N
L i A l H 4 / E t 2 O
H 2 O
F 3 C C H 2 C H 2 N H 2
5 3 %2 - ( 对 三 氟 甲 基 苯 基 ) 乙 胺
R C
O
N
R '
R ' '
1 ) L i A l H 4,E t 2 O
2 ) H 2 O
R C H 2 N
R '
R ' '
R ',R ' ' = H,伯 胺 ； R ' ' = H,仲 胺
R R ' C = O N H 2 O H R R ' C = N O H H 2 / C a t o r L i A l H 4 / E t 2 Oo r N a / E t O H R R ' C H N H 2
由醛酮制备伯胺
腈还可以用催化加氢法进行还原,中间体是 亚胺,除生成 1o胺 外,
还有 2o胺 和 3o胺 的生成
平衡反应，加入 过量氨,可抑制 2o胺 和 3o胺的生成。或加入 酸或酐,
使伯胺成为主要产物。
C 6 H 5 C H 2 C N H 2 / N i,A c 2 O C 6 H 5 C H 2 C H 2 N H C O C H 3
R C N
+ H 2
H 2
R C H N H
+ H 2
H 2
R C H 2 N H 2+
R C H N H 2
N H C H 2 R
N H 3
+ N H
3
R C H = N C H 2 R
+ H 2
H 2
( R C H 2 ) N H
( R C H 2 ) N H+
( R C H 2 ) N H
R C H N H 2
N ( C H 2 R ) 2
R ' C H = C H N ( C H 2 R ) 2
+ H 2
H 2
R C H 2 N ( C H 2 R ) 2
R C H 2 N H 2
R C H 2 N H 2
N H 3
+ N H
3
R = R ' C H 2
3,醛酮的还原胺法
醛 (或酮 )与氨 (或胺 )反应生成亚胺，亚胺被还原，生成 1o,2o
和 3o 胺 的反应 。
氨的用量对反应有什么影响？
1),与氨作用, 生成 伯胺
R C
O
R ' N H 3+ R C R '
N H
2
O H
R C R '
N H
2
O H
R C = N H
R '
+ H 2 O
R C = N H
R '
H
2+
R C H R '
N H
2
R R ' C H N H 2+R C = N H
R ' R R ' C H N H 2
N H 3
+ N H 3
+ H 2
H 2
( R R ' C H ) 2 N H
2) 与伯胺作用,
( C H 3 ) 2 C H C H O + C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N H 2 ( C H 3 ) 2 C H C H = N C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
席夫碱
H 2 / N i( C H 3 ) 2 C H C H = N C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 ( C H 3 ) 2 C H C H 2 N H ( C H 2 ) 3 C H 3
得到仲胺，中间产物为席夫碱
3) 与仲胺作用,
H 2 / N i
C H 3 C H 2 C H 2 C H O + N H C H 3 C H 2 C H 2 C H
O H
N
C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 N
得到叔胺，中间产物为醇胺
C 6 H 5 C H O
H 2 / N i
N H 3+
9, 0 M P a
C 6 H 5 C H 2 N H 2 + ( C 6 H 5 C H 2 ) 2 N H
1 1 8 9, 4 %
1 0, 5 8 0, 8 %
C 6 H 5 C C H 3
O
+ C H 3 C O 2 N H 4+ N a B H 3 C N C 6 H 5 C H C H 3
N H 2
提供氨与醛酮加成 还原能力降低，不还原醛酮
C 6 H 5 C H O + C H 3 C H 2 N H 2 N a B H 3 C N,C H 3 O H C 6 H 5 C H 2 N H C H 2 C H 3
O + ( C H 3 ) 2 N H N a B H 3 C N,C H 3 O H N ( C H 3 ) 2
NaBH3CN也可作为还原剂，用于醛酮的还原胺化法。
练习,
( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 C N
N a C N
L i A l H 4 / E t 2 O
H 2 O
1)
2)
( C H 3 ) 2 C H N H 2 ( C H 3 ) 2 C H N C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
C H 3
( C H 3 ) 2 C H N H C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
1 ) C H 3 C H 2 C H 2 C H O
2 ) N a B H 3 C N,C H 3 O H
2 ) N a B H 3 C N,C H 3 O H
1 ) H C H O
( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 B r ( C H 3 ) 2 C H C H 2 C H 2 C H 2 N H 2
4,酰胺的霍夫曼 (Hofmann) 重排
酰胺与次卤酸盐的碱溶液 (或卤素的氢氧化钠溶液 )作用时，放出
CO2,生成比 酰胺少一个碳原子的一级胺 的反应。
C
O
R N H 2 + B r 2 + N a O H H 2 O R N H 2 + C O 2 + 2 N a B r
反应机理,
只有一级酰胺才能发生 Hofmann 重排
C
O
R N H
2
O H
C
O
R N H
B r
2
C
O
R N H B r
O H
C
O
R N B r
B r
C
O
R N R N C O
H
2
O
R N C O H
O H
R N H C O H
O
R N H
2
C O
O
+
R N H
2
+ C O
2
氮 烯 异 氰 酸 酯
立体化学,
C
H
C 6 H 5 C H 2
H 3 C
C N H 2
O
B r 2,N a O H,H 2 O
C
H
C 6 H 5 C H 2
H 3 C
N H 2
( S ) - ( + ) - 2 - 甲 基 - 3 - 苯 基 丙 酰 胺 ( S ) - ( + ) - 2 - 氨 基 - 1 - 苯 丙 烷
迁移基团的构型保持不变，说明 C-N 键的生成和 C-C 键的断裂可
能是协同进行的。
H 2 N ( C H 2 ) 6 N H 2
练习
O
O
O
H 2 N C H 2 C H 2 C O O H
+
C H O
C H O
C H 2 C O N H 2
C H 2 C O O H
第六节, 胺的用途
第七节, 二胺,不饱和胺和取代胺
一, 烯胺
氨基直接与双键碳相连 (α,β - 不饱和胺 )的化合物称为烯胺。
N H N
烯 胺 亚 胺
氮原子上有氢时，易于
转化为亚胺
烯胺中氮原子上的两个氢都被烃基取代,则是稳定的
1.烯胺的制备：醛酮与仲胺的缩合反应
O
N
H
+
C 6 H 6,
C H 3 C 6 H 4 S O 3 H
?
N
+ H 2 O
2,反应机理
每步均为可逆反应，烯胺与水会迅速水解生成醛酮
烯胺的反应必须在无水条件下进行
O
H
+
O H
+
R
2
N H
H O
+
N H R
2
H
+
H O N R
2
H
+
H
2
O N R
2
+
H
2
O
N R
2
+
N R
2
+
H
H
N R
2
+ H
+
3,烯胺的结构
N R 2 N R 2
+
烯胺的碱性和制备它的原料胺比,谁的碱性强？
4.烯胺的反应
1) α-位的烃化
+
N C H 3 I,C H 3 O H
?
N
C H 3
I
H 2 O
C H 3
O
2,与活性双键的反应
1 ) H 2 C = C H C N
2 ) H 2 O
N
C H 2 C H 2 C N
O
烯胺还可以与酰氯反应得到 β -二酮，与 α -卤代酮反应可以得到
1,4-二羰基化合物
第八节, 季铵盐和氢氧化四烃基铵
一, 季铵盐
1,制备：叔胺与卤代烷，硫酸酯，磺酸酯等烷基化试剂起 SN2 反应。
E t 3 N + C 6 H 5 C H 2 C l
?
C 6 H 5 C H 2 N E t 3 C l
+
T E B A
接受生成的酸，使反应顺利进行
N H 2
O 2 N
+ N C H 3
M e M e
M e M e
C H 3 I,r, t,
N ( C H 3 ) 3 I
O 2 N
+
+ N H C H 3 I
M e M e
M e M e
+22
伯胺
2,季铵盐的特点,
1) 呈固体,具有较高的熔点。
2) 具有离子化合物的性质，可溶于水,且在有机溶剂中有一定
的溶解度。
3) 遇碱性成四级胺碱。
3,应用,
做表面活性剂 (洗涤剂，润湿剂等 )
肥皂, RCOO-Na+ 皂胺,R4N+Cl-
负性基团大 正性基团大
+ +
R 4 N I + K O H R 4 N O H + K I
四 级 铵 碱
二, 相转移化催化 (Phase Transfer Catalysis)
1,无机盐在质子性极性溶剂中
M +
+
+
+
+
+
N u -
+ +
+
+
+
++
无机盐 (M+Nu-)的溶剂化
2,无机盐在非质子性极性溶剂中
H C
O
N
C H 3
C H 3
H C
O
N
C H 3
C H 3
+S O
H 3 C
H 3 C
S O
H 3 C
H 3 C
+
DMF DMSO
M+Nu-盐中的 M+被 DMF 或 DMSO 带负电荷一端包围，由于两个甲基
的阻碍，对于 Nu-溶剂化做用小，使 Nu-反应活性很高。
溶剂难回收，成本高！
3,相转移催化剂
常用的相转移催化剂为季铵盐 (R4N+X-),季 磷 盐 (R4P+X-)或冠醚等。
1) 相转移催化的机理,
R X + N a C N R C N + N a X
Q + X -
有 机 相 水 相 有 机 相 水 相催 化 剂
N a C N N a + X -Q
+ X -+
水 相
Q + C N - + R X R C N + Q + X -
介 面
有 机 相
N a C N
Q + C N - + R X R C N + Q + X -
水 相
介 面
有 机 相
催化剂油溶性高，它的正离子在
水相中的浓度很低，只在介面处
交换负离子
1966年,C,M,Starks
相转移催化剂不断地将 CN-从水相送到有机相，然后又将 X-从有机相
送到水相。
2) 相转移催化剂的用途,提高产率，降低反应温度，缩短反应时间。
C H 3 ( C H 2 ) 7 C l + N a C N
[ C H 3 ( C H 2 ) 3 ] 3 P ( C H 2 ) 1 3 C H 3 B r
+
C H 3 ( C H 2 ) 7 C N + N a C l
?,1, 8 h
9 9 %
9 0 %
C 6 H 5 C H 2 C C H 3 + C H 3 ( C H 2 ) 3 B r
N a O H,T E B A
C 6 H 5 C H C O C H 3
C H 2 C H 2 C H 2 C H 3
O
+
C H 3 ( C H 2 ) 7 C H = C H ( C H 2 ) 7 C H 3 1 ) n - B u N B r,K M n O 4,H 2 O
2 ) H 3 O +
C H 3 ( C H 2 ) 7 C O H
O
三, 氢氧化四烃基铵
1,制备,
R 4 N I+ + K O H R 4 N O H+ + K I
2,性质,
1) 强碱,在 H2O中能完全电离给出 OH-
2) 加热发生 Hofmann 消除
四, Hofmann 消除反应
四级胺碱分子中，烃基有 β -H，加热生成 叔胺 和 烯烃
+( C H
3 C H 2 ) 4 N O H ? ( C H 3 C H 2 ) 3 N + C H 2 = C H 2 + H 2 O
R 4 N X+ + A g 2 O + H 2 O R 4 N O H+ + A g X
1,Hofmann 消除机理,
E2 消去,OH-进攻 β-H，叔胺作为离去基团离开 α-C,同时形
成 α,β - C=C 双键。
H O H C H 2 C H 2 N R 3
+
2,Hofmann 消除规律,
β- H的酸性
1) 四级胺碱热解时，若有两个 β- H可以发生消除。总是优先消去取代
较少的碳上的 β- H。即,β- C如为以下基团时，脱氢的难易为,
CH3 > RCH2 > R2CH (Hofmann 规律 ),
C H 3 C H 2 C H C H 3 O H
N ( C H 3 ) 3
+
?
C H 3 C H = C H C H 3 + C H 3 C H 2 C H = C H 2 + ( C H 3 ) 3 N
5 % 9 5 %
2) 若四级胺碱上有一个 乙基,又有一个长链的烃基，则总是 乙基 上的
β- H 首先被消去。
C H 3 C H 2 N C H 2 C H 2 C H 3
C H 3
C H 3
+
O H
?
C H 2 = C H 2 ( C H 3 ) 2 N C H 2 C H 2 C H 3 + H 2 O+
3) 不符合 Hofmann 规律的特例
+C H 2 C H 2 N C H 2 C H 3
C H 3
C H 3
+
O H
? C H = C H 2 C H
2 = C H 2
R C C H 2 C H N ( C H 3 ) 3
O
C H 3
+
O H
? R C C H = C H C H
3
O
+ ( C H 3 ) 3 N
3,Hofmann 消除的立体化学
Hofmann 消除在多数情况下为 反式消去,在反应的过渡状态下,
H-C-C-N在同一平面内,并且 H和 N 处于 反位 。
( C H 3 ) 3
H
H
N ( C H 3 ) 3
+
( C H 3 ) 3
N ( C H 3 ) 3
+
H
H
顺 (4-叔丁基环己基 )三甲基胺 反 (4-叔丁基环己基 )三甲基胺
D
H
H
N ( C H 3 ) 3
+ O H ?
H
H
也有 顺式 消去,这时 H-C-C-N在同一平面内,并且 H和 N 处于 顺位
H
H 3 C H
C H 3H
H
H C H 3
C H 3H
H
H H
C H 2 C H 3H
N ( C H 3 ) 3
+
N ( C H 3 ) 3
+
N ( C H 3 ) 3
+
C 2,C 3 C 1,C 2
Hofmann 消除的区域选择性可能也是由立体因素决定的
C H 3 C H 2 C H C H 3 O H
N ( C H 3 ) 3
+
?
C H 3 C H = C H C H 3 + C H 3 C H 2 C H = C H 2 + ( C H 3 ) 3 N
5 % 9 5 %1234
N
H
2 ) A g 2 O,H 2 O
1 ) C H 3 I
N
C H 3 C H
3
+ O H
?
N
C H 3 H 3 C
2 ) A g 2 O,H 2 O
1 ) C H 3 I
N ( C H 3 ) 3
+
O H
?
+ N ( C H 3 ) 3
Hofmann 消去可用来测定胺的结构
氮原子在环内的胺，经过两次 Hofmann 消去才能得到不含氮的烯烃
本 章 重 点
一, 芳香胺和脂肪胺碱性的比较
脂肪胺：形成铵正离子的稳定性
芳香胺：既要考虑 N上取代基，又要考虑苯环上取代基的影响
(共轭,诱导 )
二, 胺的反应
1) 烃基化反应：卤代烷，环氧乙烷，活化双键体系等。
2) 酰化反应, 胺的分离，鉴定和氨基的保护 (Hinsberg 反应 ),
3) 亚硝化反应：反应机理，三种芳香胺的鉴定。
4) 氧化反应,Cope 消除,顺式消除,Hofmann 烯烃为主。
三, 胺的制法
1) Gabriel 反应：邻苯二甲酰亚胺的烷基化合成一级胺
2) 还原反应,a,含 C-N,C=N,C≡N 化合物的还原
b,醛酮的还原胺法 (NaBH3CN)
3),酰胺的 Hofmann 重排：少一个碳原子的伯胺
四, 烯胺 α- 位取代酮的合成
五, 季铵盐和氢氧化四烃基铵
1) 相转移催化剂的机理
2) Hofmann消除反应,反式共平面
