氧化胺,也稱為「-N-氧化物」和「N-氧化物」,是一類通式為R3N+-O(也寫作R3N=O或R3N→O)的有機化合物。狹義上的氧化胺指的是三級胺(包括含氮雜環芳香化合物,比如吡啶)的N-氧化物,廣義上的氧化胺也包含一級和二級胺生成的N-氧化物。

氧化胺的通式結構

性質

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氧化胺為四面體構型,氮原子為四面體的中心,因此當氮上的三個基團不同時,會產生一對有光活性的對映異構體。當氮上的基團較大時,有時可以將這兩個對映體拆分出來。

氧化胺有很強的極性,其偶極矩季銨鹽的偶極矩類似。因此低級的氧化胺大多是熔點高,不溶於乙醚,易溶於水的化合物。

氧化胺有弱鹼性(pKa = ~4.5),其共軛酸為R3N+-OH,可以看作是羥胺的烷基化產物。

氧化胺可用作胺類的保護基和有機合成中的中間體。氧化胺常常是胺類藥物和毒品(如尼古丁嗎啡)的代謝產物。長鏈脂肪胺的氧化物也用作非離子表面活性劑泡沫穩定劑。

製取

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由三級胺或吡啶衍生物被過氧化氫(H2O2)、過硫酸或有機過酸(如mCPBA)氧化而得。[1]

反應

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Cope消除反應
1,2-重排:
 
2,3-重排:
 
 
Polonovski反應

例子

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  • N-氧化吡啶:無色晶體,熔點62-67°C,可溶於水。它是合成上很有用的中間體,比吡啶更容易發生親電取代反應,而且發生完取代後又可以很容易被轉化為相應的取代吡啶,因此吡啶-N-氧化物常用來活化吡啶,進行親電取代反應。
  • N-甲基嗎啉-N-氧化物:用作氧化劑。
  • TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物):穩定的自由基氧化胺,在有機合成中用作氧化劑。

參考文獻

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  1. ^ Recent trends in the chemistry of pyridine N-oxides Shaker Youssif Arkivoc 2001 Link[永久失效連結]
  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

外部連結

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參見

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