《醫(yī)用化學(xué)》 二、胺的性質(zhì)

（一）物理性質(zhì)

胺與氨的性質(zhì)很相似。低級脂肪胺是氣體或易揮發(fā)的液體，具有難聞的臭味。高級胺為固體。芳香胺為高沸點的液體或低熔點的固體，具有特殊氣味，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。芳香胺具有一定的毒性，如苯胺可以通過消化道、呼吸道或經(jīng)皮膚吸收而引起中毒；聯(lián)苯胺等有致癌作用。因此，在處理這些化合物時應(yīng)加以注意。

同氨一樣，胺是極性化合物。除叔胺外，都能形成分子間氫鍵

。胺的沸點比相對分子質(zhì)量相近的烴類高，但比相對分子質(zhì)量相近的醇或羧酸的沸點低。叔胺氮原子上無氫原子，分子間不能形成氫鍵，因此沸點比其異構(gòu)體的伯、仲胺低。

伯、仲、叔胺都能與水分子形成氫鍵，因此低級的胺

易溶于水。胺的溶解度隨相對分子質(zhì)量的增加而迅速降低，從6個碳原子的胺開始就難溶于水。一般胺能溶于醚、醇、苯等有機(jī)溶劑。

（二）化學(xué)性質(zhì)

1．胺的堿性和成鹽反應(yīng)

胺中的氮原子和氨中一樣，有一對未共用電子對。能接受質(zhì)子，因此胺具有堿性。

胺的堿性以堿式離解常數(shù)Kb或其負(fù)對數(shù)pKb值表示。Kb值愈大或pKb值愈小則堿性愈強(qiáng)；Kb值愈小或pKb值愈大則堿性愈弱。胺的堿性也可用其共軛酸銨離子的離解常數(shù)Ka或pKa來表示。Ka值愈小或pKa值愈大，則胺的堿性愈強(qiáng)。

在水溶液中，脂肪胺一般以仲胺的堿性最強(qiáng)。但是，無論伯、仲或叔胺，其堿性都比氨強(qiáng)。芳香胺的堿性則比氨弱。氨、甲胺、二甲胺、三甲胺和苯胺的堿性強(qiáng)弱次序為：

（1）脂肪胺的堿性 影響脂肪胺堿性的因素有三個。①誘導(dǎo)效應(yīng)——胺分子中與氮原子相連的烷基具有斥電子誘導(dǎo)效應(yīng)（+I,

，使氮上的電子云密度增加，從而增強(qiáng)了對質(zhì)子的吸引能力，而生成的銨離子也因正電荷得到分散而比較穩(wěn)定。因此，氮上烷基數(shù)增多，堿性要增強(qiáng)。②水化作用——在水溶液中，胺的堿性還決定于與質(zhì)子結(jié)合后形成的銨離子水化的難易。氮原子上所連的氫愈多，則與水形成氫鍵的機(jī)會就愈多，水化程度亦愈大，銨離子就更穩(wěn)定，胺的堿性也就增強(qiáng)。③位阻效應(yīng)——胺分子中的烷基愈多、愈大，則占據(jù)空間的位置就愈大，使質(zhì)子不易靠近氮原子，因而胺的堿性就降低。

因此，脂肪伯、仲、叔胺堿性的強(qiáng)弱是上述三個因素共同影響的結(jié)果。

（2）芳香胺的堿性　芳香胺的堿性比脂肪胺弱得多。例如苯胺的pKb=9.40，這是因為苯胺中氮原子的未共用電子對與苯環(huán)的π電子相互作用，形成一個均勻的共軛體系而變得穩(wěn)定，氮原子上的電子云部分地轉(zhuǎn)向苯環(huán)，因此氮原子與質(zhì)子的結(jié)合能力降低，故苯胺的堿性比氨弱得多。

芳香胺氮原子上所連的苯環(huán)愈多，共軛程度愈大，堿性也就愈弱。?

■［此處缺少一些內(nèi)容］■

季銨鹽是有機(jī)化合物中的強(qiáng)堿。它們在固態(tài)時即是離子狀態(tài)，例如（ＣＨ３）４Ｎ＋Ｏ－Ｈ易溶于水，其堿性與氫氧化鈉或氫氧化鉀相當(dāng)。

季銨鹽和銨鹽不同，前者是強(qiáng)堿的鹽，與氫氧化鈉等不發(fā)生反應(yīng)。鹵化季銨鹽的水溶液用氧化銀處理時則生成季銨堿。

2．酯化反應(yīng)

伯、仲胺都能與?；瘎ㄈ缫阴Ｂ取⒁宜狒┳饔茫被系难踉颖货；〈?，生成酰胺，這種反應(yīng)叫做胺的?；Ｊ灏芬虻蠜]有氫，故不發(fā)生?；磻?yīng)。

酰胺是晶形很好的固體，有一定的熔點，所以利用?；磻?yīng)可以鑒定伯胺和仲胺。叔胺不起酰化反應(yīng)，故此性質(zhì)可用來區(qū)別叔胺，并可以從伯、仲、叔胺的混合物中把叔胺分離出來。此外，酰胺在酸或堿的催化下，可水解游離出原來的胺。由于氨基活潑，且易被氧化，因此在有機(jī)合成中可以用酰化的方法來保護(hù)芳胺的氨基。例如：

3．與亞硝酸反應(yīng)

伯、仲、叔胺與亞硝酸反應(yīng)時，產(chǎn)物各不相同，借此可區(qū)別三種胺。

由于亞硝酸（HNO2）是一種很不穩(wěn)定的酸，所以通常用亞硝酸鈉和強(qiáng)酸作用產(chǎn)生。

NaNO2+HCl→HNO2+NaCl

（1）伯胺與亞硝酸反應(yīng)脂肪伯胺與亞硝酸反應(yīng)，放出氮氣，并生成醇、烯烴等的混合物。其反應(yīng)式可簡單地用下式表示：

R-NH2+HONO→ROH+N2↑+H2O

CH3-NH2+HONO→CH3OH+N2↑+H2O

由于此反應(yīng)能定量地放出氮氣，故可用于伯胺及氨基化合物的分析。

芳香族伯胺與脂肪伯胺不同，在低溫和強(qiáng)酸存在下，與亞硝酸作用則生成芳香族重氮鹽，這個反應(yīng)稱為重氮化反應(yīng)。例如：

芳香重氮鹽比脂肪重氮鹽穩(wěn)定，如在5℃以下，氯化重氮苯在水溶液中不會分解但溫度升高，使分解放出氮氣，同時生成酚類化合物。

芳香重氮鹽化學(xué)性質(zhì)很活潑，是有機(jī)合成的重要中間體。例如，通過重氮鹽的反應(yīng)，可以制備許多芳香族化合物。芳香重氮鹽的反應(yīng)主要分為放氮反應(yīng)和偶合反應(yīng)兩大類。

放氮反應(yīng)：重氮基（）在不同條件下，可被羥基、鹵素、氰

基、氫原子等取代，生成相應(yīng)的芳香族衍生物，放出氮氣。因此，利用這些反應(yīng)可以從芳香烴開始合成一系列芳香族化合物。

偶合反應(yīng)：重氮鹽與酚類或芳香叔胺作用，生成有顏色的偶氮化合物，這個反應(yīng)稱為偶合反應(yīng)。

重氮鹽與酚或芳香胺偶合時，如果羥基或氨基的對位有其它原子或原子團(tuán)，則可在鄰位偶合；如果對位及鄰位都有取代基時，則不發(fā)生反應(yīng)。

偶氮化合物都有顏色。許多偶氮化合物可用作染料，稱為偶氮染料，有些偶氮化合物的顏色能隨溶液PH值的不同而變化，這些化合物可用作酸堿指示劑。例如甲基橙。

（2）仲胺與亞硝酸反應(yīng)脂肪仲胺和芳香族仲胺與亞硝酸作用生成N-亞硝基胺。

N-亞硝基胺為黃色的中性油狀物質(zhì)，不溶于水，可從溶液中分離出來；與稀酸共熱則分解為原來的仲胺，故可利用此性質(zhì)鑒別、分離或提純仲胺。

N-亞硝基胺是較強(qiáng)的致癌物質(zhì)。

（3）叔胺與亞硝酸反應(yīng)脂肪叔胺因氮上沒有氫，與亞硝酸作用時只能生成不穩(wěn)定的亞硝酸鹽。

芳香族叔胺與亞硝酸作用，發(fā)生環(huán)上取代反應(yīng)，在芳香環(huán)上引入亞硝基，生成對亞硝基取代物，在酸性溶液中呈黃色，若對位上已有取代基，則亞硝基取代在鄰位。

由于三種胺與亞硝酸的反應(yīng)不同，所以可利用與亞硝酸的反應(yīng)鑒別伯、仲、叔胺。