《纺织化学 教学课件 ppt 作者 魏玉娟 主编 胡雪敏 崔景东 副主编第11章胺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《纺织化学 教学课件 ppt 作者 魏玉娟 主编 胡雪敏 崔景东 副主编第11章胺（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第十一章 胺,本章引述及小结,胺是最重要的一类含氮有机化合物。重要的含氮化合物有硝基化合物（RNO2）、胺（RNH2）、异氰酸酯（RNCO）、重氮化合物（RNO2）、偶氮化合物（RNNR）等。含氮化合物可看成是烃分子中的一个或几个氢原子被含氮的原子团取代的产物，且氮原子与碳原子直接相连。氨分子中的氢原子被烃基取代后的衍生物，称为胺。胺可以有硝基化合物还原、氨的烷基化、或者由腈和酰胺还原等方法得到。其中苯胺是重要的化工原料，主要用于医药和橡胶硫化促进剂，也是制造树脂和涂料的原料，己二胺是制备尼龙66、聚氨酯的重要原料。本章主要介绍胺的分类、命名及物理和化学性质。,第一节 胺的分类和命名 胺可看
2、成是氨的烃基衍生物。氨分子中一个、两个或三个氢原子被烃基取代后称为伯胺、仲胺和叔胺。 RNH2 R2 NH R3 N 伯胺 仲胺 叔胺 必须注意，伯、仲、叔胺的含义与伯、仲、叔醇（或卤代烃）不同 分别为伯、仲、叔胺的官能团， 称为氨基、亚氨基、叔氮原子。 和 相当于氢氧化铵和卤化铵的四烃基衍生物称为季铵碱和季铵盐。,3,分类：按照氮原子所连的烃基种类可分为脂肪胺和芳香胺。 按照分子中氨基的数目可分为一元胺、二元胺等。 命名：简单的胺可用它所含的烃基来命名。 对于芳香族的仲胺或叔胺，则在烃基前面冠以N，以表示这个烃基连在 氮上而不是芳环上。例如： 苯胺 N甲基苯胺 N，N二甲基苯胺,4,第二节
3、胺的物理性质 脂肪胺中甲胺、二甲胺、三甲胺和乙胺在常温下为气体，其他的低级胺为液体，低级胺气味与氨相似，有的有鱼腥味，高级胺为固体。芳香胺为高沸点液体或低熔点固体，具有转殊气味，毒性很大，有的芳胺如联苯胺等有致癌作用。 伯胺和仲胺可通过氢键发生缔合，由于氨的电负性不如氧大，胺的氢键也不如醇的氢键强。因此，伯胺和仲胺的沸点介于分子量相近的醇和烷烃之间，而叔胺因分子间不能形成氢键，沸点较低。低级脂肪胺可与水形成氢键而溶于水，随分子量增大水溶性逐渐减小。芳香胺在水中的溶解度很小。,5,第三节 胺的化学性质 胺的很多化学性质都与氨基上的氮原子有关 1、碱性 胺属于有机碱，能与盐酸、硫酸等无机酸作用生成
4、盐 因胺的碱性比氢氧化钠、氢氧化钾等强碱要弱得多，它的盐与氧氧化钠作用，则胺可以游离出来。 利用这一性质，可将胺与其他不溶于水的中性有机化合物分离开来。 芳胺的苯环上引入卤素，硝基等吸电子基团，能使芳胺的碱性减弱，而引入烷基等供电子基团，则可使芳胺的碱性增强。,6,2、 烃基化反应 胺与醇、卤代烃等烃基化试剂作用，氨基上的氢被烃基取代，称为胺的烃基化。 上述反应的实质是胺作为亲核试剂在卤烷或醇的碳原子上进行的亲核取代反应，叔胺还能进一步与卤代烷作用，生成季铵盐。季胺盐与无机胺盐类似，是结晶固体，具有盐的性质，溶于水，不溶于醚、烃等非极性有机溶剂。长链的烷基季铵盐，例如: 是一种阳离子表面活性剂
5、。 3、酰基化反应 伯胺或仲胺与酰基化试剂酰氯、酸酐作用，生成N取代酰胺或N、N二取代酰胺。 叔胺氮原子上没有氢，不能发生酰基化反应。,7,胺的酰基衍生物大多是固体，有一定的熔点，可用于胺的鉴定。 在有机合成上常利用酰基化反应保护氨基。例如，在由苯胺为原料合成对硝基苯胺时，需先将氨基乙酰化，制成乙酰苯胺，以避免苯胺被硝酸氧化，然后再硝化，在对位引入硝基，最后水解脱去乙酰基，得到产物。 4、氧化 胺类，尤其是芳伯胺很易被氧化，且氧化过程很复杂。 芳胺的盐较难氧化，因此，常将芳胺转变成盐后贮存。 利用芳胺容易氧化这一性质，高分子化学工业中常用芳胺作为高分子材料的抗氧剂和防老剂，但由于氧化产物往往带
6、有很深的颜色，只适用于深色的高分子材料。例如：锦纶-6帘子线中常含有下列防老剂： N，N二萘对苯二胺,8,5、与亚硝酸反应 伯胺与亚硝酸反应 1）脂肪胺： 脂肪族伯胺与亚硝酸反应的主要产物是醇，并定量放出氮气。其反应式可简单表示为： 此反应可用于氨基的定性测量。 2）芳香胺： 芳香族伯胺在过量强酸溶液中与亚硝酸在较低的温度下反应生成重氮盐，这类反应称为重氮化反应。例如： 重氮盐很活泼，可以发生许多反应，利用这些反应可合成一系列芳香族化合物。 重氮盐与酚或芳胺反应，生成有颜色的偶氮化合物 （ArN=NAr）,9,10,偶合反应中，重氮正离子ArN2是一个弱的亲电试剂，与活泼的芳香族化合物酚或芳胺
7、通常发生在羟基（或氨基）的对位，如果对位已被其他基团占据，则在邻位发生亲电取代反应，生成相应的偶氮化合物。例如：, 仲胺与亚硝酸反应 无论芳香族还是脂肪族仲胺与亚硝酸反应都生成不溶于水的 黄色油状物N-亚硝基胺。 叔胺与亚硝酸反应 脂肪族叔胺与亚硝酸反应，生成不稳定的盐。 芳香族叔胺与亚硝酸反应，在苯环上发生取代反应，生成亚硝基取代产物（绿色结晶）。 利用伯、仲、叔胺与亚硝酸反应的不同，可以区别这三类胺。,11,6、芳胺环上的取代反应 氨基是很强的邻对位定位基，使苯环活化，容易发生环上的亲电取代反应，生成各种取代产物。 （1）卤代 苯胺的水溶液与溴水作用，生成2，4，6三溴苯酚白色沉淀，反应非
8、常快，且是定量进行的，可用于苯胺的定性分析。,（2）硝化 苯胺易氧化，不能用硝酸直接硝化，为了避免氧化，可将其溶于浓硫酸中，然后再硝化，生成间位取代产物。也可用酰基化反应保护氨基，生成邻、对位取代产物。,(3) 磺化 苯胺与浓硫酸作用生成苯胺硫酸盐，然后在180190烘焙数小时，得到对氨基苯磺酸。 对氨基苯磺酸分子中含有碱性的氨基和酸性的磺酸基，可形成内盐，熔点高达228，磺酸基酸性极强，而氨基碱性较弱，因此对氨基苯磺酸能溶于氢氧化钠或磷酸钠。它是常用的染料中间体。,12,第四节 重要的胺,一、甲胺、二甲胺和三甲胺 甲胺、二甲胺和三甲胺在室温下都是气体，有鱼腥味，易燃。溶于水、乙醇，有弱碱性，
9、工业上用甲醇和氮的混合物，在加压下通过催化剂氧化铝或氧化钍，加热脱水制得。,得到的混合物以二甲胺和三甲胺为主，氯化铵和甲醛溶液共热至干，可制得甲胺盐酸盐。 二、乙二胺 乙二胺为粘稠液体、沸点117，有氨的气味。溶于水和乙醇，不溶于乙醚和苯，碱性较一元胺强，能与两分子酸成盐。工业 上由1，2一二氯乙烷与氨共热制得。 乙二胺是有机合成原料，也用作环氧树脂固化剂，在电镀工业用来代替剧毒的氰化物。乙二胺与氯乙酸钠在碳酸钠水溶液中作用，生成乙二胺四乙酸钠，经酸化后得乙二胺四乙酸（简称EDTA）。EDTA及其盐是化学分析中常用的金属离子络合剂。例如用于测定水的硬度。也可用于洗涤剂和液体肥皂。EDTA钠盐是
10、一种解毒药物。,14,三、苯胺 苯胺是最重要的芳胺。纯的苯胺为无色液体，沸点184C，密度1.0217， 空气中易氧化，难溶于水，易溶于乙醚和苯等有机溶剂。苯胺具有特殊臭味，有毒，能被皮肤吸收。生产方法： 苯胺和其他芳伯胺一样，可与光气作用生成异氰酸酯。 间苯二胺和对苯二胺是最简单最重要的芳香族二胺 间苯二胺为白色晶体，熔点6364，沸点282284。溶于水和乙醇、微溶于乙醚和苯。易被空气氧化。由间二硝基苯还原制得。 对苯二胺为白色晶体 熔点140，沸点267，溶于乙醇、乙醚、氯仿和苯、微溶于水，与无机酸作用能生成溶于水的盐。易被空气氧化而呈褐色。由对硝基苯胺还原制得。,15,间苯二胺和对苯二
11、胺，可用于制造偶氮染料和硫化染料，如与间苯二甲酰氯或对苯二甲酰氯作用，脱去氯化氢缩聚生成芳香族聚酰胺。 由聚间苯二甲酰间苯二胺纺制的纤维，具有良好的耐热性、耐燃性、耐辐射和耐酸碱等性能，目前主要用于高温过滤材料，防火耐热工作服，飞行服和阻燃铺饰织物。 由聚对苯二甲酰对苯二胺纺制的纤维，这是一种高强度和高模量纤维，又是一种优良耐高温阻燃材料。目前主要用于轮胎帘子线、飞机、宇航器、运动器材等的增强复合材料可用于制造防弹服等。 五、吡啶,16,阅读材料 苯胺的用途,苯胺是无色油状液体，。熔点6.3，沸点184，相对分子量93.128，加热至370分解，漏置在空气中会逐渐变为深棕色，直至变为棕黑色。有
12、令人不愉快的气味。又名氨基苯；阿尼林；阿尼林油。分子式为C6H7N，是最重要的芳香族胺之一。其微溶于水，溶于乙醇、乙醚、苯。苯胺是重要的化工原料，在染料工业中是最重要的中间体之一，在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、酸性媒介BS、酸性嫩黄、直接橙S、直接桃红、靛蓝、分散黄棕、阳离子桃红FG和活性艳红X-SB等；在有机颜料方面有用于制造金光红、金光红g、大红粉、酚菁红、油溶黑等。在印染工业中用于染料苯胺黑；在农药工业中用于生产许多杀虫剂、杀菌剂如DDV、除草醚、毒草胺等；,17,苯胺是橡胶助剂的重要原料，用于制造防老剂甲、防老剂丁、防老剂RD及防老剂4010、促进剂M、808、D及CA等；也可作为医药磺胺药的原料，同时也是生产香料、塑料、清漆、胶片等的中间体；并可作为炸药中的稳定剂、汽油中的防爆剂以及用作溶济；其它还可以用作制造对苯二酚、2-苯基吲哚等。 苯胺有碱性，能与盐酸化合生成盐酸盐，与硫酸化合成硫酸盐。能发生卤化、乙酰化、重氮化等反应。遇明火、高热可燃。与酸类、卤素、醇类、胺类发生强烈反应，会引起燃烧。苯胺对血液和神经的毒性非常强烈，可经皮肤吸收或经呼吸道引起中毒。,
