1、邻甲苯胺 波谱分析,应化082 丁美晋,胺的结构 胺与氨的结构相似,氮原子是3不等性杂化,邻甲苯胺的分子式和结构模型,胺的物理性质,状态和气味:低级胺为气体或易挥发的液体,有与氨相似的气味;高级胺为固体,近乎无味;二甲胺和三甲胺有鱼腥味。溶解度:胺与水能形成氢键,因此低级胺较易溶于水;随着碳原子数的增加胺在水中的溶解性逐渐下降。 沸点:伯胺和仲胺分子间可形成氢键,但比醇分子间的氢键要弱,所以分子量与醇相近的伯胺、仲胺的沸点要低于醇。叔胺分子间不能形成氢键,它的沸点与分子量。相近的烃相近,邻甲苯胺的物理性质,外观与性状: 无色或淡黄色油状液体。 相对密度: 1.00 相对蒸气密度: 3.69 熔
2、点: -24.4 沸点: 199.7 饱和蒸气压: 0.13(44) 溶解性: 微溶于水,溶于乙醇、乙醚、稀酸。 燃烧热(kJ/mol): 4054.3,邻甲苯胺是杀菌剂三环唑、甲霜灵、呋霜灵,杀虫杀螨剂杀虫脒、螟铃畏,除草剂异丁草胺、敌草胺、乙草胺等的中间体,也是染料的主要中间体,可制造枣红色基GBC、大红色基G、红色基RL、色酚As-D、酸性红3B、碱性品红等,并可制造活性染料。 用途2 用于生产枣红色基GBC、大红色基G、红色基RL、色酚ASD、酸性桃红3B、碱性品红和碱性桃红T等染料产品,以及农药杀虫脒、糖精、硫化促进剂、选矿剂甲苯砷酸等。 用途3 用作染料、农药、医药及有机合成中间体
3、。 用途4 用作分析试剂和染料中间体,也用于有机合成。,胺的化学性质 胺的碱性,结构对碱性的影响,诱导效应,共轭效应,空间效应,同诱导效应相反,同共轭效应一致,溶剂化效应,1胺2胺3胺,同共轭效应一致,二烷基化反应,三酰基化反应,四胺与亚硝酸反应 (1)伯胺反应,NaNO2HCl,重氮盐,芳香族,NaNO2 +HCl,(2)仲胺的反应:,(NaNO2 +HCl),(3) 叔胺,(NaNO2 +HCl),(NaNO2 +HCl),芳胺物化性质,1. 苯分子中的一个氢原子为氨基取代而生成的化合物。分子式C6H5NH2。是最简单的一级芳香胺。无色油状液体。熔点-6.3,沸点184,相对密度1.021
4、73(20/4),加热至370分解。稍溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。暴露于空气中或日光下变为棕色。可用水蒸气蒸馏,蒸馏时加入少量锌粉以防氧化。提纯后的苯胺可加入 10-15ppm的NaBH4,以防氧化变质2.分子结构:苯环上的C原子以sp2杂化轨道成键,N原子以sp3杂化轨道成 。 苯胺呈碱性,与酸易生成盐。其氨基上的氢原子可被烃基或酰基取代,生成二级或三级苯胺及酰基苯胺。当苯胺进行取代反应时,主要生成邻、对位取代产物。苯胺与亚硝酸反应生成重氮盐,由此盐可制成一系列苯的衍生物和偶氮化合物。,芳胺的特性,氧化反应卤代反应: (3)磺化作用:(4)硝化作用:,芳香胺的碱性,1.胺的碱性:胺分
5、子中氮原子上具有未共用的电子对时,能接一个质子,显出碱性。2.芳香胺的碱性 i .在气相中:碱性 苯胺和氨的共轭酸稳定性显然是 ,因为苯环中大键会给电子,使氮原子上正电荷分散,在气相中,苯胺的碱性大于氨。 ii . 在水溶液中: 碱性 可以用溶剂化效应来解释。苯基的位阻可使 溶剂化程度小于 ,因此,氨的碱性在水中比苯胺强,邻甲苯胺的化学性质,质浅黄色易燃液体,暴露在空气和日光中变成红棕色。其他化学性质参照胺和芳香化合物的性。,胺的光谱性质,IR: 第一胺(R-NH2),第二胺(R2NH)都含有N-H键,在35003300-1区域都有N-H伸缩吸收。 RNH2 :N-H有两个尖的吸收峰 ,这两个
6、峰是由于N上两个氢原子组成对称和不对称的伸缩振动而发生的 . R2NH: 有一个伸缩振动吸收峰 R3N:无N-H伸缩振动吸收峰。 缔和胺的N-H伸缩振动吸收峰移向低波数段(因形成氢键消弱了N-H键)。 NMR:-NH-的质子没有确定的化学位移,而是在一个很宽的范围内变化。在第一和第二胺,由于形成氢键程度的不同,N-H的化学位移变化较大。:0.60.5。 胺的核磁共振特征也类似于醇和醚,氮的电负性比碳大,但比氧小,因此在胺分子中接近氮原子的氢的化学位移,比在醇和醚中接近氧原子的化学位移小。,芳环红外光谱的特征,在用红外光谱鉴定醚的过程中也会出现以下的一些小干扰: 1、环氧化合物中的环上的C-O伸
7、缩振动吸收 出现在12501150 cm-1 2、过氧化物C-O-C-O伸缩振动吸收位于 1250 cm-1 3、四氢呋喃在10981075 cm-1处也有吸收,芳环红外光谱的特征,确认芳烃的特征谱带是31003000cm-1的=C-H伸缩和1600cm-11500cm-1的骨架振动吸收带; 烷基苯的取代类型可由910650cm-1范围内的=C-H面外弯曲振动吸收带的数目和位置加以区别; 2000cm-11660cm-1的多取代倍频峰也是判断取代数目和位置的重要特征。,邻甲苯胺 谱图及分析,核磁共振谱,氢谱,化学位移,1.饱和碳上质子化学位移 CH3的化学位移,烷烃中甲基的化学位移0.9,取代
8、甲基只连一个官能团相对较为简单。CH2的化学位移位1.29取代影响可用Shoolery经验公式计算 =1.25+ 2.取代苯环质子化学位移计算 非取代苯环的化学位移值为7.27取代苯环的位移值与取代基的电子效应有关, 值在6.08.5之间苯环上质子的位移=7.27+S邻+S间+S对 3.活泼氢的化学位移值 活泼氢的化学位移值是指与氧,氮,硫原子直接相连的氢他们由于互相交换形成氢键等因素影响,化学为抑制不固定与温度浓度有很大关系。芳胺出峰位置一般在2.94.8, i,化学位移,4.强供电子取代基对苯环的影响苯环上有-NH2- ,-NHR -NR2 -OH等强供电子集团是由于饱和杂原子的未成键电子
9、与苯环上的离域电子产生P-共轭,苯环电子云密度增大,屏蔽作用增强尤其是邻对位的电子云密度明显增强且差别不大,屏蔽作用增强共轭峰向高场移动。而间位屏蔽较小高场位移幅度较小因而苯环共振峰分为两组其中一组为邻对位三个峰的组峰,高场位移幅度较大,另一组为键位两个峰的组峰高唱位移幅值较小。,一级谱图耦合规律,1.一个磁等价质子与相邻碳上n个磁等价质子耦和时将产生n+1重峰 2.一个磁等价质子a同时与相邻碳上两组质子(分别为m个和n个)耦合,如果耦合常数相同,将产生m+n+1重峰;如果耦合常数相差较大则将产生(m+1)(n+1)重峰。 3.因耦合作用产生裂分峰强度,可用项式 展开的系数表示各裂分峰的间距是
10、相等且对称的。 4.裂分峰组的中心所对应的化学位移就是该组磁核的化学位移,1H核磁共振谱分析,碳谱,13C核磁共振谱分析,红外光谱,红外光谱,红外分析,1.胺 游离的伯胺 R-NH2 和Ar-NH2中的碳氢振动产生双峰as(-NH2)为3500 和s(-NH2)为3400游离的仲胺为单峰R-NH-R为3350-3300 Ar-R为3450 ,通常以此区间的单峰或双峰来区别伯胺或仲胺,胺的N-H变形振动为1560-1640和650-900吸收峰脂肪胺(C-H)出现在1030-1203 芳香胺出现在1250-1360,2.芳烃 芳环(=C-H)通常出现在30003100范围内芳环骨架伸缩振动(C-
11、C)产生1600和1500两条普带,当苯环与C=O,C=C,NO2和Cl,S,P 等共轭时1600普带会列分成1600和1580两条普带且强度增强,1500吸收峰裂解成1500和1450两条普带,但共轭1500变弱甚至消失 Ar-H面外变形振动(=C-H)出现在650-900的吸收峰较强由于相邻氢的强耦和作用,谱图峰位置对于相邻氢的数目极为敏感同时谱峰数目只与取代记得情况有关而与取代基的种类无关,3.烷烃 1 烷烃中甲基伸缩振动as(CH3)和s(CH3)分别在2962和2862附近产生强吸收峰;亚甲基的变形振动as( CH2)和s(CH2)分别在2926和2853附近产生强吸收峰。 2甲基变
12、形振动as(CH3)和s(CH3)分别在1460和1380附近产生吸收峰,IR解析,质谱,质谱,1.烷烃类有机化合物电子轰击质谱,正构烷烃的裂解规律: (1)质谱特征是具有质量相差14(CH2)单位的CnH2n+1系列; (2)碎片离子C3以上强度递减,因为碎片可继续分裂,但 C3可重排为CH3CHCH3而稳定; (3)异构烷烃(支链烷烃)分支处易断裂:,3、芳烃 易发生苄基断裂,生成苄基离子,M /Z 91,C2H2 -26,C2H2 -26,4.胺类,对于伯胺,产生CH2= 2,m/z=31的特征峰 对于仲胺(或叔胺),其中R的取代基容易以自由基丢失生成m/z=30+14n的特征峰,质朴解
13、析,紫外 光谱特性,苯的紫外光谱分析,苯的紫外吸收光谱中有三个吸收带,分别被称为E1带、E2带、B带。 E1带位于184nm,强度较大,没有精细结构,由于波长较短,一般仪器观察不到; E2带位于204nm,一般仪器只能看到其“末端吸收”; B带以低强度和明显的振动精细结构为特征,这种精细结构常被用来识别芳香化合物,故称为“苯吸收”。 但在极性溶剂中其精细结构容易简化乃至消失,变为很宽的吸收谱带。苯的三个吸收谱带中E1带为强吸收带,E2和B带吸收强度相对较小。,UV:芳醚、芳胺有E2、B带,苯环上助色基团对吸收带的影响,小结,通过课件制作我对office 办公软件更加了解,也认识到了它的重要作用。 课件制作过程是对学过程的一个巩固过程,对没学过知识的一个探索过程。 课件制作也让我尝到了自己动手收获果实的喜悦,希望以后有更多自己动手的机会。 最后祝愿老师身体健康,同学们学习愉快!,