マインドマップギャラリー 第10章 窒素含有化合物
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2023-10-24 10:51:31 に編集されました第10章 窒素含有化合物
ニトロ化合物
構造
2つの窒素-酸素結合
二重結合
割り当てキー
同じ長さ(P-π共役)
自然
物理
水に不溶、有機溶剤、濃硫酸に可溶
密度が 1 より大きい
ポリニトロが香る
加熱すると分解しやすく爆発する
毒性
化学薬品
還元反応
脂肪族
水素化アルミニウムリチウム、金属塩酸、接触水素化
脂肪族第一級アミン
芳香族
単一分子の還元
金属(Zn) 塩酸
アミン
酸性
脂肪族には互変異性がある
α-Hのみ
エノール型への相互変換
芳香環のオルトパラ位への影響
ニトロ基が電子を吸収して活性化
しかし、ハロゲン原子のメタ位にある場合は、誘導効果のみで影響はほとんどありません。
フェノール酸度への影響
強化する
アミン
名前
炭化水素基の数を示します
「順序ルール」に従って、より優れたグループを後に配置します。
置換基としての複合アミンアミノ基
第 4 級アンモニウムは、「アンモニウム」の前にアニオンと置換基を付けて命名されます。
構造
ピラミッド、SP3 不均等ハイブリダイゼーション
自然
物理
低レベルと中レベルは液体で水に溶け、不快な臭気を持ちます。
高度なものは固体であり、芳香のあるものはより有毒です。
水素結合により沸点は炭化水素より高く、アルコールより低い
化学薬品
アルカリ性
窒素上の孤立電子対は陽子を受け取ります
第四級アンモニウム結合は苛性アルカリと同じくらい塩基性です
影響を与える要因
R 基は電子を供与して塩基性を強化します
アンモニウムイオンの溶媒和
強い*ほど強い
立体障害
アルキル化
ハロゲン化炭化水素と反応し、窒素上の水素がアルキル基で置換される
ハロゲン化炭化水素の求核置換
脂肪族アミンは求核性が高く、芳香族炭化水素は一般に反応しません。
アシル化とスルホニル化
アシル化
カルボン酸誘導体のアミノリシス
保護されたアミノ基
酸塩化物、酸無水物、エステルと反応してアミドを形成する
第三級アミンは水素原子を持たないため反応しません。
ヒンスバーグ反応
同定、分離、精製
アルカリ条件下で塩化p-トルエンスルホニルと反応してスルホンアミドを形成する
第一級アミン
アルカリ溶液に可溶
N 上の H はスルホニル基の強い電子吸引の影響を受けます。
第二級アミン
白い沈殿物が生成する
スルホンアミドの沈殿物
第三級アミン
反応なし、油と水が層状になる
亜硝酸と反応する
脂肪族
第一級アミン
この反応では窒素と無意味な不安定な混合物が生成されます。
鍾
N-ニトロソジアルキルアミン(黄色油)
叔父
水溶性亜硝酸塩は容易に加水分解され、強アルカリと反応して第三級アミンを生成します。
芳香族
叔父
低温(0~5℃)で反応するとジアゾニウム塩が生成します
室温で加水分解してフェノールになる
フェノールを調製する唯一の方法
鍾
N-ニトロソジフェニルアミン(黄色固体)
叔父
求電子置換によりニトロソ基が導入される
p-ニトロソ-N,N-ジメチルアニリン (草緑色の固体)
ベンゼン環の求電子置換 (198)
アミノ活性化
ハロゲン化
トリブロモアニリン
トリブロモフェノールに似たもの(白色沈殿物)
硝化
濃硫酸に溶解して硫酸水素塩を得て、次に硝酸塩にしてm-ニトロ生成物を得て、それを加水分解します。
スルホン化
まず濃硫酸と反応させてアニリン硫酸水素塩を生成し、これを加熱して脱水します。
酸化
過酸化水素または過酸により酸化される
脂肪族
第一級アミン
アルデヒドおよびケトンのオキシム (197)
鍾
ヒドロキシルアミン誘導体
叔父
第三級アミンオキシド
芳香族は酸化しやすく、生成物はより複雑になります。
ジアゾおよびアゾ化合物 (220)
ジアゾ
[N≡N]
室温でフェノールと窒素に分解します。
ハロゲン化銅のハロゲン置換
ヨウ化カリウムのヨウ素置換
H3PO2/C2H5OH/NaBH4 脱アミノ化
アゾ
N=N
ジアゾニウム塩は、フェノールまたは芳香族アミンとの縮合、カップリング反応(カップリング反応)によって形成されます。
パラ生成物が主生成物(立体障害)
アミド
構造
アシル基とアミノ基は直接結合して共役しています
自然
物理
室温で液体であるホルムアミドを除いて、残りは白い結晶です。
水素結合の融点と沸点はカルボン酸の融点よりも高い
低級アミドは水に容易に溶けますが、芳香族は不溶性またはわずかに溶けます。
化学薬品
酸性とアルカリ性
共役塩基が弱まると中立に近づく
ホフマン分解
炭素が 1 つ少ない第一級アミンの調製
第一級アミノ基を持つアミドを臭素のアルカリ溶液で処理すると、アミドよりも炭素原子が 1 つ少ない第一級アミンが形成されます。