氧化胺

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氧化胺的通式结构。

氧化胺,也称为“-N-氧化物”和“N-氧化物”,是一类通式为R3N+-O(也写作R3N=O或R3N→O)的有机化合物。狭义上的氧化胺指的是三級胺(包括含氮杂环芳香化合物,比如吡啶)的N-氧化物,广义上的氧化胺也包含一級和二級胺生成的N-氧化物。

性质[编辑]

氧化胺为四面体构型,氮原子为四面体的中心,因此当氮上的三个基团不同时,会产生一对有光活性的对映异构体。当氮上的基团较大时,有时可以将这两个对映体拆分出来。

氧化胺有很强的极性,其偶极矩季铵盐的偶极矩类似。因此低级的氧化胺大多是熔点高,不溶于乙醚,易溶于水的化合物。

氧化胺有弱碱性(pKa = ~4.5),其共轭酸为R3N+-OH,可以看作是羟胺的烷基化产物。

氧化胺可用作胺类的保护基和有机合成中的中间体。氧化胺常常是胺类药物和毒品(如尼古丁吗啡)的代谢产物。长链脂肪胺的氧化物也用作非离子表面活性剂泡沫稳定剂。

制取[编辑]

由三级胺或吡啶衍生物被过氧化氢(H2O2)、过硫酸或有机过酸(如mCPBA)氧化而得。[1]

反应[编辑]

  • 热消除反应(Cope消除反应)。β-碳上有氢的氧化胺在加热至150-200°C时会发生顺式消除生成羟胺烯烃
Cope消除反应
1,2-重排:
Meisenheimer 1,2-重排
2,3-重排:
Meisenheimer 2,3-重排
Polonovski反应

例子[编辑]

  • 吡啶N-氧化物:无色晶体,熔点62-67°C,可溶于水。它是合成上很有用的中间体,比吡啶更容易发生亲电取代反应,而且发生完取代后又可以很容易被转化为相应的取代吡啶,因此吡啶-N-氧化物常用来活化吡啶,进行亲电取代反应。
  • N-甲基氧化吗啉:用作氧化剂。
  • TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物):稳定的自由基氧化胺,在有机合成中用作氧化剂。

参见[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ Recent trends in the chemistry of pyridine N-oxides Shaker Youssif Arkivoc 2001 Link
  2. ^ J. Meisenheimer (1919). Ber., 52: 1667.
  3. ^ Smith, Michael B.; Jerry March. March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure 5th edition. Wiley-Interscience. 2001. ISBN 0-471-58589-0. 
  4. ^ M. Polonovski, M. Polonovski, Bull. Soc. Chim. France 41, 1190 (1927).
  5. ^ Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis (Paperback) by Laszlo Kurti, Barbara Czako ISBN 0-12-429785-4

外部链接[编辑]