二、胺的性质

《医用化学》书籍目录

(一)物理性质

胺与氨的性质很相似。低级脂肪胺是气体或易挥发的液体,具有难闻的臭味。高级胺为固体。芳香胺为高沸点的液体或低熔点的固体,具有特殊气味,难溶于水,易溶于有机溶剂。芳香胺具有一定的毒性,如苯胺可以通过消化道、呼吸道或经皮肤吸收而引起中毒;联苯胺等有致癌作用。因此,在处理这些化合物时应加以注意。

同氨一样,胺是极性化合物。除叔胺外,都能形成分子间氢键

。胺的沸点比相对分子质量相近的烃类高,但比相对分子质量相近的醇或羧酸的沸点低。叔胺氮原子上无氢原子,分子间不能形成氢键,因此沸点比其异构体的伯、仲胺低。

伯、仲、叔胺都能与水分子形成氢键

,因此低级的胺

易溶于水。胺的溶解度随相对分子质量的增加而迅速降低,从6个碳原子的胺开始就难溶于水。一般胺能溶于醚、醇、苯等有机溶剂。

(二)化学性质

1.胺的碱性和成盐反应

胺中的氮原子和氨中一样,有一对未共用电子对。能接受质子,因此胺具有碱性。

胺的碱性以碱式离解常数Kb或其负对数pKb值表示。Kb值愈大或pKb值愈小则碱性愈强;Kb值愈小或pKb值愈大则碱性愈弱。胺的碱性也可用其共轭酸铵离子的离解常数Ka或pKa来表示。Ka值愈小或pKa值愈大,则胺的碱性愈强。

在水溶液中,脂肪胺一般以仲胺的碱性最强。但是,无论伯、仲或叔胺,其碱性都比氨强。芳香胺的碱性则比氨弱。氨、甲胺、二甲胺、三甲胺和苯胺的碱性强弱次序为:

(1)脂肪胺的碱性 影响脂肪胺碱性的因素有三个。①诱导效应——胺分子中与氮原子相连的烷基具有斥电子诱导效应(+I,

,使氮上的电子云密度增加,从而增强了对质子的吸引能力,而生成的铵离子也因正电荷得到分散而比较稳定。因此,氮上烷基数增多,碱性要增强。②水化作用——在水溶液中,胺的碱性还决定于与质子结合后形成的铵离子水化的难易。氮原子上所连的氢愈多,则与水形成氢键的机会就愈多,水化程度亦愈大,铵离子就更稳定,胺的碱性也就增强。③位阻效应——胺分子中的烷基愈多、愈大,则占据空间的位置就愈大,使质子不易靠近氮原子,因而胺的碱性就降低。

因此,脂肪伯、仲、叔胺碱性的强弱是上述三个因素共同影响的结果。

(2)芳香胺的碱性 芳香胺的碱性比脂肪胺弱得多。例如苯胺的pKb=9.40,这是因为苯胺中氮原子的未共用电子对与苯环的π电子相互作用,形成一个均匀的共轭体系而变得稳定,氮原子上的电子云部分地转向苯环,因此氮原子与质子的结合能力降低,故苯胺的碱性比氨弱得多。

芳香胺氮原子上所连的苯环愈多,共轭程度愈大,碱性也就愈弱。?

■[此处缺少一些内容]■

季铵盐是有机化合物中的强碱。它们在固态时即是离子状态,例如(CH3)4N+O-H易溶于水,其碱性与氢氧化钠或氢氧化钾相当。

季铵盐和铵盐不同,前者是强碱的盐,与氢氧化钠等不发生反应。卤化季铵盐的水溶液用氧化银处理时则生成季铵碱。

2.酯化反应

伯、仲胺都能与酰化剂(如乙酰氯、乙酸酐)作用,氨基上的氧原子被酰基取代,生成酰胺,这种反应叫做胺的酰化。叔胺因氮上没有氢,故不发生酰化反应。

酰胺是晶形很好的固体,有一定的熔点,所以利用酰化反应可以鉴定伯胺和仲胺。叔胺不起酰化反应,故此性质可用来区别叔胺,并可以从伯、仲、叔胺的混合物中把叔胺分离出来。此外,酰胺在酸或碱的催化下,可水解游离出原来的胺。由于氨基活泼,且易被氧化,因此在有机合成中可以用酰化的方法来保护芳胺的氨基。例如:

3.与亚硝酸反应

伯、仲、叔胺与亚硝酸反应时,产物各不相同,借此可区别三种胺。

由于亚硝酸(HNO2)是一种很不稳定的酸,所以通常用亚硝酸钠和强酸作用产生。

NaNO2+HCl→HNO2+NaCl

(1)伯胺与亚硝酸反应脂肪伯胺与亚硝酸反应,放出氮气,并生成醇、烯烃等的混合物。其反应式可简单地用下式表示:

R-NH2+HONO→ROH+N2↑+H2O

CH3-NH2+HONO→CH3OH+N2↑+H2O

由于此反应能定量地放出氮气,故可用于伯胺及氨基化合物的分析。

芳香族伯胺与脂肪伯胺不同,在低温和强酸存在下,与亚硝酸作用则生成芳香族重氮盐,这个反应称为重氮化反应。例如:

芳香重氮盐比脂肪重氮盐稳定,如在5℃以下,氯化重氮苯在水溶液中不会分解但温度升高,使分解放出氮气,同时生成酚类化合物。

芳香重氮盐化学性质很活泼,是有机合成的重要中间体。例如,通过重氮盐的反应,可以制备许多芳香族化合物。芳香重氮盐的反应主要分为放氮反应和偶合反应两大类。

放氮反应:重氮基(

)在不同条件下,可被羟基、卤素、氰

基、氢原子等取代,生成相应的芳香族衍生物,放出氮气。因此,利用这些反应可以从芳香烃开始合成一系列芳香族化合物。

偶合反应:重氮盐与酚类或芳香叔胺作用,生成有颜色的偶氮化合物,这个反应称为偶合反应。

重氮盐与酚或芳香胺偶合时,如果羟基或氨基的对位有其它原子或原子团,则可在邻位偶合;如果对位及邻位都有取代基时,则不发生反应。

偶氮化合物都有颜色。许多偶氮化合物可用作染料,称为偶氮染料,有些偶氮化合物的颜色能随溶液PH值的不同而变化,这些化合物可用作酸碱指示剂。例如甲基橙。

(2)仲胺与亚硝酸反应脂肪仲胺和芳香族仲胺与亚硝酸作用生成N-亚硝基胺。

N-亚硝基胺为黄色的中性油状物质,不溶于水,可从溶液中分离出来;与稀酸共热则分解为原来的仲胺,故可利用此性质鉴别、分离或提纯仲胺。

N-亚硝基胺是较强的致癌物质。

(3)叔胺与亚硝酸反应脂肪叔胺因氮上没有氢,与亚硝酸作用时只能生成不稳定的亚硝酸盐。

芳香族叔胺与亚硝酸作用,发生环上取代反应,在芳香环上引入亚硝基,生成对亚硝基取代物,在酸性溶液中呈黄色,若对位上已有取代基,则亚硝基取代在邻位。

由于三种胺与亚硝酸的反应不同,所以可利用与亚硝酸的反应鉴别伯、仲、叔胺。

1000余本中医古籍txt电子书免费下载

下载《医用化学》 电子书打不开?

下载所有中医书籍

返回《医用化学》书籍目录
  1. 胺的性质《医用化学》
  2. 胺的构造、分类和命名《医用化学》
  3. 胺碘酮《药理学》
  4. 按诊《中医诊断学》
  5. 胺类《医用化学》
  6. 按语八十五条《柳洲医话》
  7. 案扤《中医词典》
  8. 按遗传学控制原理分类《实验动物科学》
  9. 《中医词典》
  10. 按压行气法《中医词典》
  11. 暗产《中医词典》
  12. 按穴却病手法论《幼科推拿秘书》
  13. 暗产须防《竹林女科证治》
  14. 按胸腹《厘正按摩要术》
  15. 暗产须知《竹林女科证治》
  16. 按胸腹《医述》
  17. 暗疔《中医词典》
  18. 按胸腹《中医词典》
  19. 暗发(骑马痈)《万氏秘传外科心法》
  20. 按弦走搓摩《幼科推拿秘书》
  21. 暗风《中医词典》
  22. 按弦搓摩法《厘正按摩要术》
  23. 暗经《中医词典》
  24. 按弦搓摩法《推拿抉微》
  25. 暗门闩症《外科十三方考》
  26. 按弦搓摩《中医词典》
  27. 暗乳蛾《中医词典》
  28. 按系统范围分类《实验动物科学》
  29. 暗痧《中医词典》
  30. 按五轮治疗捷法《异授眼科》
  31. 暗痧辨《痧胀玉衡》