苯胺()又称阿尼林油、氨基苯,分子式:(结构简式:),分子量:93.128,CAS编号:62-53-3。苯胺是最重要的芳香族胺之一,腐魚味,燃燒的火焰會生煙。純品為無色液體。
苯胺是最重要的胺類物質之一。主要用于制造染料、药物、树脂,还可以用作橡胶硫化促进剂等。它本身也可作为黑色染料使用。其衍生物甲基橙可作為酸鹼滴定用的指示劑。
结构
在252K时的球棍模型]]
苯胺的氨基是有轻微三角锥化的立体结构,氮的杂化程度介于sp2和sp3之间。结果便是,氮的孤对电子处于具有较多p特性的spx杂化轨道中。由于孤对电子与苯环的离域,苯胺中的氨基相比于脂肪胺中氨基的更平坦(即,H-N-H平面与苯环平面的二面角更大)。这样的几何结构反映了两个互相影响的因素:1)氮孤在s占比更大的轨道中稳定化,倾向于三角锥形(通常s轨的能量更低),而2)氮的孤对电子在芳环上的离域又有利于分子的平面化(当为纯p轨与苯环π键轨道重合面积最大)。
同样的,给电子基团取代的苯胺衍生物的氨基立体结构更加三角锥化,而吸电子基取代的则更加平面化。苯胺中大约有12%的孤对电子是s轨特征,对应为sp7.3杂化。(作为参考,sp3杂化的甲胺的该夹角约为125°,sp2杂化的甲酰胺的该夹角为180°。)
C-N键键长也相应地变短,在苯胺中C-N键长为1.41Å,在环己胺中为1.47Å,确认了氮与碳间存在的离域效应。
製備
工业上制取苯胺涉及以下两步。首先,苯在 50~60 °C 在浓硫酸和浓硝酸的混合物硝化,得到硝基苯;后者再被催化加氢还原(反应温度通常在 200~300 °C 之间)。
苯胺亦可由氨气和苯酚制得,后者常使用异丙苯法制得。
生成重氮盐
苯胺与亚硝酸在0~5℃反应,可以得到重氮盐。
用处
苯胺主要用于生产4,4'-二氨基二苯甲烷。这个二胺之后会和光气反应,生成聚氨酯的前体二苯基甲烷二异氰酸酯。
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苯胺的其它用处包括生产橡胶加工化学品(9%)、除草剂(2%)和染料(2%)。它还可以合成像是对乙酰氨基酚的药物,而苯胺在染料工业中最主要的用途是生产靛蓝。
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生化特性
*健康危害:该品主要引起高铁血红蛋白血症、溶血性贫血和肝、肾损害。易经皮肤吸收。急性中毒:患者口唇、指端、耳廓紫绀,有头痛、头晕、恶心、呕吐、手指发麻、精神恍惚等;重度中毒时,皮肤、粘膜严重青紫,呼吸困难,抽搐,甚至昏迷,休克。出现溶血性黄疸、中毒性肝炎及肾损害。可有化学性膀胱炎。眼接触引起结膜角膜炎。慢性中毒:患者有神经衰弱综合征表现,伴有轻度紫绀、贫血和肝、脾肿大。皮肤接触可引起湿疹。
*环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。
*燃爆危险:该品可燃,有毒。
*毒理:苯胺经呼吸道、消化道、皮肤进入人体。生产中经皮肤吸入为主要途径。温度、湿度增加,吸收增加。入血后经氧化作用形成对氨基酚由尿排出。尿中对氨基酚量与高铁血红蛋白量平行关系。呼吸道吸入的少量苯胺以原形有呼吸道排出。苯胺的毒性主要与其代谢产物苯胲有关,苯基羟胺很强的高铁血红蛋白形成能力,使血红蛋白失去携氧能力,机体缺氧、溶血,引起中枢神经系统、心血管系统和其他脏器损伤。
参见
- 胺
- 官能团
参考文献
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