胺與含氮化合物

苯胺

/ AN-ih-lin /

苯胺是最簡單的芳香胺:一個苯環上直接拴著一個 NH2 基團,C6H5-NH2。從歷史上看,它是整個合成染料工業的入門分子——第一種大規模生產的染料苯胺紫就出自苯胺化學,「苯胺染料」一詞曾經就代表鮮豔的合成色彩。它是一種在空氣中會變深色的油狀液體,也是大量藥物和顏料的母體。

苯胺的特別之處在於氮孤對電子與苯環之間的對話。氮上的孤對電子並不是乾坐著;它與苯環的 pi 體系重疊,部分離域進了環裡。想像氮把電子分享到芳香圈上,而不是自己獨占。這帶來兩大後果。第一,苯胺是弱鹼(pKaH 約 4.6,而普通烷基胺約為 10.6),因為忙著離域進環的孤對電子,遠不如自由的那樣能去抓質子;況且把它質子化還要損失那份穩定的共振。第二,孤對電子把電子密度泵進環裡,所以在親電芳香取代中,NH2 是強活化、鄰/對位定向的取代基。

這種活化強到甚至會添麻煩:苯胺與溴水一接觸就立刻、不可控地反應生成 2,4,6-三溴產物,正因如此化學家常先把氮乙醯化(把 NH2 變成更溫和的 NHCOCH3)以降低反應活性,乾淨地完成取代,再把醯胺水解回去。苯胺也是重氮化學的起點:在低溫下用亞硝酸處理它,就得到苯重氮鹽,通往桑德邁爾反應和偶氮染料的大門。

苯胺加上冷的亞硝酸(HNO2,在 0-5 °C 由 NaNO2 與 HCl 當場生成)得到氯化苯重氮鹽 C6H5-N2+ Cl-,它是製備芳基鹵、苯酚和偶氮染料的主力中間體。

苯胺是通往重氮化學的門戶——再由此通往半個芳香化學工具箱。

苯胺的弱鹼性是共振效應而非誘導效應:孤對電子離域進了環,質子化會破壞那種類芳香的穩定。正是這同一種離域使 NH2 成為強力的環活化基。

又稱
aminobenzenephenylamineC6H5NH2