氧化胺

氧化胺，也称为“胺-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 
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，其偶极矩与季铵盐的偶极矩类似。因此低级的氧化胺大多是熔点高，不溶于苯、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和泡沫稳定剂。

 制取 
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。Recent trends in the chemistry of pyridine N-oxides Shaker Youssif Arkivoc 2001 Link

 反应 
 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和烯烃。

800px|center|Cope消除反应

 还原为胺。氧化胺可以被氢化铝锂、硼氢化钠、锌／盐酸、铁／乙酸和催化氢化的方法还原为相应的胺类。吡啶-N-氧化物可以被三氯化磷还原为吡啶。
 O-烷基化反应。吡啶-N-氧化物与卤代烷反应生成N-烷氧基吡啶，用碱处理或加热时会分解为吡啶和醛。
 Meisenheimer重排反应：某些通式为 R1R2R3N+O− 的氧化胺可以发生重排生成通式为 R2R3N-O-R1 的羟胺衍生物。J. Meisenheimer (1919). Ber., 52: 1667.

1,2-重排：
260px|Meisenheimer 1,2-重排

2,3-重排：
345px|Meisenheimer 2,3-重排

 Polonovski反应：叔胺氧化物被乙酸酐切断为相应的乙酰胺衍生物和醛：M. Polonovski, M. Polonovski, Bull. Soc. Chim. France 41, 1190 (1927).Strategic Applications of Named Reactions in Organic Synthesis (Paperback) by Laszlo Kurti, Barbara Czako ISBN 0-12-429785-4


 例子 
 N-氧化吡啶：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-甲基吗啉-N-氧化物：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。

 参考文献 

 外部链接 
 氧化胺的化学性质
 氧化胺在有机合成中的应用 
 IUPAC对“氧化胺”的定义 

 参见 
 胺，NR3
 羟胺，NR2OH
 亚砜，R2S=O 
 氧化偶氮化合物，RN=N+RO−

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