N原子在什么情况下才能显出碱性
最近小弟在复习考试,碰到一个问题,就是并不是所有的氮原子都显碱性,比如维生素B1中,只有噻唑环的季胺N原子和嘧啶环的氨取代基显碱性,而嘧啶环上的两个氮原子并不显碱性,所以请教各位一下,什么情况下N原子显碱性? N原子的碱性一般与N原子的孤对电子的电子云密度有关,如果与N原子相连的基团是吸电子基团,如磺酰基,羰基等,N原子的碱性减弱,甚至可能显酸性;如果与N原子相连的基团是供电子基团,如烷基等,N原子的碱性增强;另外,如果与N原子相连的基团产生共轭效应,如苯环等,N原子的碱性减弱。 恩,很详细,谢谢 兄弟在复习这个考点时候,只要记住N原子上接烷基的碱性比芳基的强就行了. [s:90]一般的题目都是围绕这点来出题的 胺的碱性与氨相似,是由于N原子上的孤对电子接受质子后使H2O解离出HO-而呈碱性。因此其碱性大小与分子中N原子接受质子的能力有关,接受质子能力越强,其碱性也越强。
(1)各类碱性大小的比较
①对于脂肪胺,其碱性大小顺序为:仲胺>伯胺>叔胺
(Me)2NH pKb 3.27
MeNH2 pKb 3.38
(Me)3N pKb 4.21
NH3 pKb 4.76
从诱导效应来考虑,由于烷基为斥电子基,因此当N原子上烃基增多时,可使N原子上的电子云密度增加,接受质子能力增强,碱性增大。即有:叔胺>仲胺>伯胺
从空间阻碍效应来考虑,N原子上的烃基越多,H+与N原子结合所遇到的阻碍作用越大,即H +与N结合越困难,碱性越弱。即:伯胺>仲胺>叔胺
从溶剂化效应来考虑,溶剂化作用越大,铵离子所带正电荷分散程度越大,则形成的铵离子越稳定,易生成,碱性越强,即:伯胺>仲胺>叔胺
综合以上三个方面的因素有:仲胺>伯胺>叔胺
②对于芳香胺,其碱性大小顺序为:芳伯胺>芳仲胺>芳叔胺
这是因为芳香胺N原子上的孤对电子可与苯环发生p-p共轭作用,使N原子接受质子能力降低,并且N原子上连的苯环越多,其电子云密度越低,故碱性越弱。
③各类胺碱性大小顺序
脂肪仲胺>脂肪伯胺>脂肪叔胺>氨>芳伯胺>芳仲胺>芳叔胺 兄弟,每年 N原子碱性的比较是有机化学的重点,加油啊!只要会比较就行了 [quote]引用第1楼gcliao于2007-12-21 16:29发表的 :
N原子的碱性一般与N原子的孤对电子的电子云密度有关,如果与N原子相连的基团是吸电子基团,如磺酰基,羰基等,N原子的碱性减弱,甚至可能显酸性;如果与N原子相连的基团是供电子基团,如烷基等,N原子的碱性增强;另外,如果与N原子相连的基团产生共轭效应,如苯环等,N原子的碱性减弱。[/quote]
这位兄弟讲的非常好!
我总结一下,凡是有利于提高N原子电子云密度的,都增强N原子的碱性,凡是降低电子云密度的都减弱N原子的碱性。 有机的酸碱性一般是按照某个原子的电子云密度来的,能够使此原子电子云密度增加的就会使此原子的碱性增加,相反同理! 谢谢大家,小弟感激不尽啊! 学习了,谢谢!
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