N-乙基苯胺:性质、用途与实验室指南
N-乙基苯胺:性质、用途与实验室指南
N-Ethylaniline is(N-乙基苯胺)一种仲芳香胺,在有机合成、染料化学和药物研究中被广泛用作多功能中间体。
- 化学名称
- N-乙基苯胺
- CAS号
- 103-69-5
- 分子式
- C₈H₁₁N
- 分子量
- 121.18 g/mol
- 外观
- 无色至淡黄色液体
- 阿拉丁货号
- N661252
- 化合物类别
- 仲芳香胺(N-烷基苯胺)
化学特性与物理性质
N-乙基苯胺(CAS 103-69-5)是一种仲芳香胺,分子式为C₈H₁₁N,分子量约为121.18 g/mol。结构上,它由苯胺骨架衍生而来,其中一个N–H氢原子被乙基取代,形成PhNHCH₂CH₃基团。在常温下,该化合物呈无色至淡黄色液体,具有特征性胺味。标准化学参考文献中报道的主要物理参数包括:沸点约204–205 °C,密度约0.96 g/mL。该化合物在水中微溶,但可与乙醇、乙醚和丙酮等常见有机溶剂混溶。其pKaH(共轭酸)约为5.12,由于氮原子孤对电子向芳环离域,其碱性低于脂肪族仲胺。
合成与实验室制备
N-乙基苯胺最常见的制备方法是以乙基化试剂对苯胺进行N-烷基化。经典路线包括:在还原剂(如氰基硼氢化钠)存在下,用乙醛对苯胺进行还原胺化;或在受控条件下使用硫酸二乙酯或卤代乙烷进行直接烷基化,以尽量减少过度烷基化生成叔胺(N,N-二乙基苯胺)。使用乙醇在负载金属催化剂(如雷尼镍)上进行催化加氢的方法,也可对单乙基化产物提供良好的选择性。
在研究实验室中,严格控制化学计量比和温度对于抑制双乙基化至关重要。建议通过薄层色谱或气相色谱分析来监控反应进程,并在减压分馏纯化前确认产物身份。
科研与工业应用
N-乙基苯胺在多个领域充当多功能构建模块:
- 染料与颜料合成:它是制造偶氮染料、三芳基甲烷染料及纺织品活性染料的经典中间体,N-烷基取代基可调节色强度和溶解性。
- 药物与农药中间体:该化合物作为含氮骨架,用于合成活性药物成分(API)和农作物保护化学品,其仲胺官能团可参与酰胺键形成、还原胺化和缩合反应。
- 有机合成试剂:N-乙基苯胺可作为温和碱或亲核试剂用于多种转化反应,包括席夫碱合成、烯胺形成以及作为配位化学中的配体前体。
- 标准品与分析化学:高纯度N-乙基苯胺用作HPLC、GC和质谱法开发方法中的参考化合物,尤其在芳香胺污染物的环境和食品安全分析中应用广泛。
安全操作、储存与法规注意事项
危险特性:N-乙基苯胺是一种可燃液体,对健康存在危害。芳香胺类化合物普遍与潜在致癌性相关,使用前应查阅最新的安全数据表(SDS)。该化合物可能对皮肤和眼睛产生刺激,皮肤吸收是公认的接触途径。
个人防护装备(PPE):使用耐化学品手套(丁腈或氯丁橡胶)、实验室外套和安全护目镜。在通风良好的通风橱中操作,以减少蒸气吸入。
储存:密封保存于远离热源、氧化剂和强酸的容器中。建议在阴凉、通风良好、避光的室温环境中储存。定期检查容器密封性,因长时间暴露于空气中可能导致颜色逐渐变深。
废弃处置:按照当地、国家和机构对危险性芳香胺废物的相关法规进行废弃处置,切勿倒入下水道或水体。
法规状态:用户在进口或使用前,有责任依据适用的当地化学品目录(如REACH、TSCA)核实N-乙基苯胺的法规状态。
常见问题
N-乙基苯胺在有机合成中有哪些用途?
N-乙基苯胺作为一种多功能仲胺构建模块,常用于染料中间体合成、还原胺化反应、席夫碱形成、烯胺化学,以及在药物和农药研究的缩合和酰化反应中作为含氮亲核试剂。
如何储存N-乙基苯胺以保持其纯度?
将N-乙基苯胺密封于容器中,在阴凉、干燥、通风良好的室温环境下避光保存,远离氧化剂和强酸。长时间暴露于空气和光线下会导致氧化变色;减少容器顶部空间,以降低与大气中氧气的接触。
操作N-乙基苯胺时需要采取哪些安全预防措施?
操作N-乙基苯胺时,务必在通风良好的通风橱中进行,并佩戴耐化学品手套、实验室外套和安全护目镜。芳香胺类存在潜在健康危害,包括皮肤致敏和可能的致癌风险;使用前请查阅最新安全数据表(SDS),了解具体急救措施、接触限值和应急程序。
N-乙基苯胺与N,N-二乙基苯胺有何区别?
N-乙基苯胺是仲胺,氮原子上连有一个乙基(PhNHEt),保留一个N–H键,可作为亲核试剂或弱碱。N,N-二乙基苯胺是对应的叔胺(PhNEt₂),无N–H键,其反应活性明显不同——它不能参与需要N–H基团的反应,如席夫碱形成或简单酰胺生成。
N-乙基苯胺是否有小体积规格可用于筛选?
是的。阿拉丁科学(Aladdin Scientific)以货号N661252提供N-乙基苯胺,作为分子库产品以1 mL规格供应,适用于高通量筛选、方法开发以及研究实验室的小规模可行性研究。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley-Interscience: New York, 1992.
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012.
- PubChem Compound Summary for CID 7215, N-Ethylaniline. National Center for Biotechnology Information.
- Sigma-Aldrich / Merck product SDS for N-Ethylaniline, CAS 103-69-5 (consulted as general reference for physical data).
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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