比较苯胺、甲胺、三苯胺、N-甲基苯胺的碱性,并说明理由
碱性情况:甲胺>N-甲基苯胺>苯胺>三苯胺。
胺的碱性主要跟氨基所连的基团和空间效应有关,氨基上连有给电子基团的,碱性增强,连有吸电子基团的碱性减弱,所以一般脂肪胺的碱性大于芳香胺的碱性,在脂肪胺中二级胺的碱性强于三级胺的碱性,主要是因为空间效应的影响。
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N-mgc>三苯胺胺的碱性主要跟氨基所连的基团和空间效应有关,氨基上连有给电子基团的,碱性增强,连有吸电子基团的碱性减弱,一般脂肪胺的碱性大于芳香胺的碱性。
苯胺和甲醇在铅锌铬催化剂作用下生成粗品N-甲基苯胺。再经蒸馏脱除甲醇、水、苯胺和N,N-二甲基苯胺而得N-甲基苯胺成品。该反应也可在三氯化磷存在下反应(苯胺:甲醇:三氯化磷=1:0.9:0.003mol)。
苯胺碱性最弱,氮上的电子共轭到苯环上,电子密度减小,吸收质子的能力减弱,所以碱性小。然后是N-甲基苯按,他比苯胺多了一个甲基,甲基是供电子基,使氮上的电子密度比苯胺的高,碱性更强。乙酰苯胺碱性最大,道理一样。
苯胺是氨基化合物,在水溶液酸碱体系中,在醇等质子溶剂酸碱体系中,包括在路易斯酸碱体系中,因为氮上孤对电子的存在都显碱性;由于芳环同N上孤对电子有共轭,故呈弱碱性。
硝基苯的官能团是硝基,在水或醇溶液中不显碱性。苯甲醛的官能团是醛基,同样在水或醇等质子溶剂中不显碱性。苯酚的官能团是酚羟基,在水或醇溶液中由于氢离子电离,显弱酸性。
苯胺氮原子上的孤对电子参与苯环的大pai键共轭,参与了共轭,自然就不易提供出来,碱性弱于脂肪族胺类。nh2-供电子>-h
。尿素可以看做甲酰胺的氢原子被氨基取代。
氢氧化四甲铵
氮原子被包围,没有什么碱性
甲胺>氨>苯胺>尿素>甲酰胺>氢氧化四甲铵
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甲基是给电子基团,使氮更富电子,亲质子能力更强,因此三甲胺碱性最强,其次是二甲胺,苯胺中苯环有一定的吸电子能力,并具有一定的共轭作用,碱性较弱。乙酰苯胺几乎没有碱性。
实验方法:1.向混合物中加入适量的碳酸氢钠溶液,搅拌,待放出气体后分层,下层为苯甲酸钠溶液,向苯甲酸钠溶液中加入盐酸游离出苯甲酸固体,过滤
2.向上层有机相中加入适量氢氧化钠溶液,搅拌,充分反应后,分层,下层为苯酚钠溶液,向苯酚钠溶液中通入CO2,苯酚沉淀游离出来,过滤
3.相上层的有机相中加入适量盐酸,搅拌,充分反应后,分层,下层为苯胺盐酸盐,上层为甲苯,分液
向苯胺盐酸盐溶液中加入氢氧化钠溶液,分层,上层为游离出来的苯胺,分液
原因:甲基是推电子基,氮原子上推电子基越多碱性越强,NN-二甲基苯胺的氮原子上虽然有两个甲基但由于是叔胺,有空间位阻,影响了氮原子与水的结合,所以碱性没有N-甲基苯胺强。
碱性由强到弱:胆碱、三乙胺、二甲胺、甲胺、氨气、苯胺、乙酰胺。
通常情况下,氮原子上连结的烷基越多,其碱性越强。
对于取代芳香胺的碱性强弱取决于苯环上取代基的性质,若取代基是供电子基,则芳香胺的碱性增强;若取代基是吸电子基,则其碱性减弱。
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有机物的酸碱性
1、通过分析电子效应(诱导效应、共轭效应)可确定酸碱性。
诱导效应影响物质的酸碱性:一个物质给出质子的能力越大,它的酸性越强。而给出质子的能力在很大程度上取决于分子失去质子形成负离子的周围的取代基对电荷的分散能力。形成的碳负离子的电荷愈分散,给出质子的能力就愈强,也就愈稳定。
因此,任何使电荷分散的结构因素,都能使碳负离子稳定性提高,反之则稳定性降低。一般来说,吸电子的取代基可提高有机物的酸性,而给电子的取代基会降低其酸度。
共轭效应也会影响酸碱性。在共轭体系中,电子离域扩大了电子运动的范围,使体系稳定。羰基化合物中的羰基是极性的双键,由于诱导效应和共轭效应作用,使它的α-氢具有一定的酸性。但不同化学环境的α-氢酸性不尽相同。
2、对于结构不相似的有机物,可以通过一些反应比较化台物的酸碱性。
有些化台物它们的结构差异较大,通过电子效应的空间效应比较难以确定它们酸碱性的关系。
氢氧化四乙胺是季铵盐,为强碱,碱性最强。
丙胺和氨相比,丙胺有一个给电子的丙基,所以,丙胺氮原子上的电荷密度比氨要大,碱性比氨强。
苯胺氮上的孤对电子是与苯环共轭的,使氮上的负电荷被分散,此外,苯胺形成其共轭酸时,氮由sp2杂化转为sp3杂化,共轭被破坏,这对形成共轭酸来讲是个不利的因素。因此,苯胺的碱性比普通的脂肪胺弱。
苯甲酰胺属酰胺类,普通的酰胺几乎是中性的,而二酰胺(如邻苯二甲酰亚胺)甚至显弱酸性。