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1、第19卷第4期焦作师范高等专科学校学报Vol.19.No.42003年12月JOURNALOFJIAOZUOTEACHERSCOLLEGEDec.2003胺类化合物的碱性强弱顺序王保安刘梅(焦作师范高等专科学校理化生系,河南焦作454001)摘要:本文介绍了胺类化合物的碱性强弱顺序及其影响因素,归纳总结了胺类化合物碱性强弱顺序的简明判断新方法。关键词:胺类化合物;碱性;电子效应;溶剂化作用;空间效应中图分类号:O621.2文章标识码:A文章编号:1672-3465(2003)04-0058-02胺类化合物的碱性强弱比较,是有机化
2、学含氮脂肪胺>氨>芳香胺有机化合物章节中的常见的一个问题。由于胺类化而对于脂肪胺中的伯、叔胺来说,通常情况下氮合物种类较多,不同的条件下又可产生不同碱性强原子上连结的烷基越多其碱性越强。以甲胺、二甲弱顺序,所以学生在遇到实际问题时往往感觉难以胺、三甲胺为例,即为:准确进行判断。我们在多年的教学中,摸索出一条(CH3)3N>(CH3)2NH>CH3NH2>NH3以环境条件为突破口、以影响因素为中心的简明判对于取代芳香胺的碱性强弱取决于苯环上取代断新方法。该方法学生易于掌握,且不易产生混淆,基的性质,若取代基是供电子基,则芳香胺的碱
3、性增并使学生在判断的过程中,对胺类化合物的碱性强强:若取代基是吸电子基,则其碱性减弱。例如:弱又有进一步的理解。NH2NH2NH2>>CH3NO21.气态时胺类化合物的碱性强弱顺序在气态时,胺类化合物的碱性强弱主要受电子2.水溶液中胺类化合物的碱性强弱顺序效应的影响。脂肪胺中由于烷基的供电子作用,使胺类化合物在水溶液中,影响其碱性强弱的因氮原子上的电子云密度增大,即其接受质子的能力素除了电子效应以外,还有溶剂化作用和空间效应。增强;而对于芳香胺来说,由于P-∏共轭效应的作因此,我们在讨论胺类化合物水溶液的碱性强弱时,用,使芳香胺
4、氮原于上的电子云密度减少,即其接受必须兼顾这三种因素,只有这样才能更全面、更准确质子的能力减弱。因此,胺类化合物的碱性强弱顺地判断其碱性强弱顺序。序为:2.1脂肪胺在水溶液中的碱性强弱顺序表1一些脂肪胺在水溶液中的Kb值和PKb值(25℃)名称甲胺二甲胺三甲胺乙胺二乙胺三乙胺K-4-4-4-4-4-4b4.5×105.4×100.6×105.1×1010.0×105.6×10PKb3.383.274.213.363.063.25从表1中可以看出,它们Kb值的大小并不是随在着空间效应和在水溶液中的溶剂化作用,这两方甲基(乙基)的数
5、目成直线关系。三甲胺中有三个甲面也直接影响了胺的碱性强弱。胺所形成的铵正离基,按电子理论,氮原子上的电子密度应最大,在甲子可在水溶液中靠水的溶剂化作用来稳定,叔胺氮胺、二甲胺、三甲胺这三者中应具有最强的碱性,事原子没有氢,因此它的铵正离子与水形成氢键的溶实上却并不是如此,这是由于除电子效应以外,还存剂化作用要比伯、仲胺弱得多,同时空间阻碍也较收稿日期:2003-00-00作者简介:王保安(1966-),男,河南温县人,焦作师范高等专科学校理化生系讲师。·58·王保安等:胺类化合物的碱性强弱顺序大,因此质子化的倾向比伯、仲胺小得多
6、,这两方面弱顺序为:的不利因素与三个烷基的供电子诱导效应这一有利(CH3)2NH>CH3NH2>(CH3)3N>NH3因素相均衡的结果,位二甲胺的碱性最弱,但仍比氨形成的铵正离于溶剂化作用的能力大小:强。因此,甲胺、二甲胺、三甲胺在水溶液中碱性强烷基数目增加,则铵正离子与溶剂分子形成氢也就越弱。因此,对于芳香胺或芳香胺的伯、仲、叔键的机会减少,溶剂化的程度降低,使铵正离子稳定三种胺来说,电子效应、空间效应、溶剂化作用这三程度减弱,其碱性也减弱。由此可知,胺的碱性是电方面的影响结果是统一的。如:苯胺、二苯胺、三苯子效应与溶剂化作用
7、等综合因素影响的结果。胺的碱性强弱顺序为:2.2芳香胺在水溶液中的碱性强弱NH2NH3>>()2NH>()3N从表2中,可清楚地看到一些芳香胺的碱性大小。一方面,由于P-∏共轭效应的存在,使芳香胺三苯胺即使用热的浓盐酸也不能生成盐,说明的碱性减弱,并随P-∏共轭效应越强,芳香胺的碱它己近乎中性。性越弱。另一方面,空间作用和溶剂化作用也对它因此,在考虑同一类胺(脂肪胺、芳香胺)的伯、们的碱性产生了影响,空间阻碍越大,形成的铵正离仲、叔三种胺在水溶液中的碱性强弱时,一定要兼顾子稳定性就越差,同时溶剂化作用也越弱,它的碱性电子效应、溶
8、剂化作用和空间效应。表2一些芳香胺在水溶液中的Kb值和PKb值名称苄胺苯胺对甲苯胺对氯苯胺对硝基苯胺二苯胺K-4-1-10-10-10-10b0.2×104.2×1012×101.0×100.001×100.006×10PKb4.709.408.9210.001
