胺
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胺 (英語:amine )是氨分子(NH3 )中的氢被烃基取代后形成的一类有机化合物。氨基 (-NH2 、-NHR、-NR2 )是胺的官能团。
如果氮原子连着羰基(C=O),那么该化合物则称为酰胺,其化学性质与胺并不相同。
目录
1 胺的分類
2 命名法
3 物理性質
4 合成
4.1 鹵化物氨解(Ammonolysis of halides)
4.2 用醇制备
4.3 其它方法
5 参考资料
6 参见
胺的分類
胺分子可根据烃基的种类,分为脂肪胺和芳香胺。
此外,胺還可根据氨分子上被取代的氫原子数量,順次分为伯胺 (一級胺 )、仲胺 (二級胺 )、叔胺 (三級胺 )。此外,还有季铵盐(四級铵鹽),可以看成是铵根离子(NH4 + )的四个氫都被取代的产物。
一级胺
二级胺
三级胺
四级铵盐
伯胺
仲胺
叔胺
季铵盐
命名法
主条目:有机化学命名法
物理性質
一级胺及二级胺的物理性质主要受氢键影响,然而因為氮與氫陰電性的差別(3.0-2.1=0.9)並無氫和氧間(3.5-2.1=1.4)那麼大,所以一般 N-H...H氫鍵較不像O-H...H鍵那麼強,故胺的沸点一般较相对的磷烃为高,却低于相对应的醇。
例如,
乙烷
甲胺
甲醇
分子量
30
31
32
沸點
-88
-7
65
甲胺和乙胺在室温之下为气体,但甲醇和乙醇在室温之下为液体。甲醇與甲胺分子量相近,其沸點差異卻甚大。
幾乎所有胺類皆與水形成氫鍵,所以比同分子量的烴易溶於水,低分子量的胺類與水完全互溶,高分子胺類只適量溶於水。
气体胺带有一种类似氨的气味,液体胺则带有一种容易辨出的鱼腥味。
掌性
⇌
胺的手性翻转
氮原子连有三个不同基团形如NHRR′与NRR′R″的胺是有手性的,因氮有一对孤对电子,分子呈三角锥形,氮是手性中心。唯其手性翻转能垒相对很低,对于三烷基胺通常只需活化能25-37.6 kJ/mol,两个對映體在室温下就能迅速转化故對映體不能分离。[1] 若季铵盐氮所连四个基团不同,则能拆分出旋光异构体。有些环状的胺因位阻不能翻转成對映體也能拆分。
合成
鹵化物氨解(Ammonolysis of halides)
参见:氨解
氨或胺氮上有孤对电子,作为亲核试剂与卤代烷发生亲核取代反应,按SN 2机理进行。許多有機鹵化物以氨水溶液或氨溶液處理則變成胺類:
RX + NH3 → RNH3 + X-
RNH3 + X- + NH3 → RNH2 + NH4 + + X-
(X為鹵素)
用醇制备
胺的主要合成方法是氨的烷基化。工业上使用醇与氨合成有机胺:
ROH + NH3 → RNH2 + H2 O
这些反应需要使用催化剂、特制仪器及额外纯化,因为得到的是一、二、三级胺的混合物,需要提高反应的选择性。
其它方法
其它胺合成方法见下表:
反应名称
原料
注释
盖布瑞尔伯胺合成反应
卤代烷
试剂:邻苯二甲酰亚胺。制备一级胺的高选择性方法。
施陶丁格反应
叠氮化物
也可使用还原剂四氢铝锂。
施密特反应
羧酸
Aza-Baylis–Hillman反应
亚胺
烯丙基胺的合成
霍夫曼降解
酰胺
只适用于制备一级胺,并且不会有二三级胺副产物。
霍夫曼消除反应
季铵盐
强碱处理得季铵碱,再消除
酰胺还原
酰胺
酰胺被强还原剂如四氢铝锂还原
腈催化加氢
腈
硝基化合物的还原
硝基化合物
还原剂可以是锌,锡,铁,在酸溶液中
德尔宾反应
卤代烃
试剂六亚甲基四胺
Buchwald–Hartwig偶联反应
卤代芳香烃
合成芳胺的重要方法。
门秀金反应
叔胺
生成季铵盐
胺加成
烯烃与炔烃
Hofmann–Löffler–Freytag反应
N-卤代胺
参考资料
^ 邢其毅等.《基础有机化学》第三版 下册.北京:高等教育出版社,2005年.ISBN 978-7-04-017755-8
参见
有机官能团
碳氢化合物
烷烃
烷基
累积二烯烃
烯烃
炔烃
苄基
卡宾
亚甲基
次甲基
苯基
苯 · 卤代烷
碳氢氧化合物
官能团中有一个氧
官能团中有两个氧
官能团中有三个氧
除碳氢氧以外只有一种 元素
氮
胺
偶氮化物
氰酸酯
腈
異腈
肟
尿素
腙
酰胺
酰亚胺
亚胺
异氰酸酯
硝基化合物
亚硝基化合物
吡啶
磷
硫
二硫化物
砜
磺酸
亚砜
硫醚
硫醇
硫酯
磺酸
亚磺酸
次磺酸
硫代羧酸
雙硫鍵
硒
碲
其他
另见:化学分类 , 化学命名法(无机物, 有机物)
规范控制
GND: 4001705-9
NDL: 00560233
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