苯胺

苯胺（Aniline）又稱阿尼林油、氨基苯，分子式：C6H7N（結構簡式：C6H5NH2），分子量：93.128，CAS編號：62-53-3。苯胺是最重要的芳香族胺之一，腐魚味，燃燒的火焰會生煙。純品為無色液體。

苯胺是最重要的胺類物質之一。主要用於製造染料、藥物、樹脂，還可以用作橡膠硫化促進劑等。它本身也可作為黑色染料使用。其衍生物甲基橙可作為酸鹼滴定用的指示劑。

## 結構

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苯胺的氨基是有輕微三角錐化的立體結構，氮的雜化程度介於sp2和sp3之間。結果便是，氮的孤對電子處於具有較多p特性的spx雜化軌道中。由於孤對電子與苯環的離域，苯胺中的氨基相比於脂肪胺中氨基的更平坦（即，H-N-H平面與苯環平面的二面角更大）。這樣的幾何結構反映了兩個互相影響的因素：1）氮孤在s占比更大的軌道中穩定化，傾向於三角錐形（通常s軌的能量更低），而2）氮的孤對電子在芳環上的離域又有利於分子的平面化（當為純p軌與苯環π鍵軌道重合面積最大）。

同樣的，給電子基團取代的苯胺衍生物的氨基立體結構更加三角錐化，而吸電子基取代的則更加平面化。苯胺中大約有12%的孤對電子是s軌特徵，對應為sp7.3雜化。（作為參考，烷基胺上氮的孤對電子雜化方式接近於sp3。）

C-N鍵與H-N-H角平分線的夾角為142.5°。（作為參考，sp3雜化的甲胺的該夾角約為125°，sp2雜化的甲醯胺的該夾角為180°。）

C-N鍵鍵長也相應地變短，在苯胺中C-N鍵長為1.41Å，在環己胺中為1.47Å，確認了氮與碳間存在的離域效應。

## 製備

工業上製取苯胺涉及以下兩步。首先，苯在 50~60 °C 在濃硫酸和濃硝酸的混合物硝化，得到硝基苯；後者再被催化加氫還原（反應溫度通常在 200~300 °C 之間）。

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苯胺亦可由氨氣和苯酚製得，後者常使用異丙苯法製得。

商業上，有三檔純度不同的苯胺通過標牌區分：藍色標牌的阿尼林油（高純苯胺）；紅色標牌的阿尼林油（混有一定量的甲基苯胺）；以及製取番紅用的苯胺，通常是從品紅中蒸餾出的。

## 物理性質

- 外觀與性狀：無色或微黃色油狀液體，有強烈氣味。
- 熔點（℃）：-6.2
- 相對密度（水=1）：1.02
- 沸點（℃）：184.4
- 相對蒸氣密度（空氣=1）：3.22
- 分子式：C6H7N
- 分子量：93.128
- 粘度，CP 3.71（25℃）
- CAS號62-53-3
- 飽和蒸氣壓（kPa）：2.00（77℃）
- 燃燒熱（kJ/mol）：3389.8
- 臨界溫度（℃）：425.6
- 臨界壓力（MPa）：5.30
- 辛醇/水分配係數的對數值：0.94
- 折光率1.5863
- 閃點（℃）：70
- 爆炸上限%（V/V）：11.0
- 爆炸下限%（V/V）：1.3
- 溶解性：微溶於水，溶於乙醇、乙醚、苯。

## 化學性質

弱鹼性，由於苯環穩定了氮上的孤對電子，使其鹼性較脂肪族胺類低了許多。苯胺能與鹽酸化合生成鹽酸鹽，與硫酸化合成硫酸鹽。能起鹵化、乙醯化、重氮化等作用。遇明火、可燃。在室溫下曝露於空氣中逐漸被氧化聚合，顏色會自無色透明變成紅棕色，通常市售的苯胺試劑都已氧化成紅棕色。它與氧化劑反應可生成苯胺紫，是最早的人工合成紫色染料的原材料。

### 鹼性

氮上孤對電子與苯環上π電子相互構成一個大的共軛系統而變得穩定，與此同時離域也降低了氮上電子云的密度，減弱了其質子化的能力，因此苯胺的鹼性比環己胺弱103倍(雜化時含有較多的s成分時對氮孤的控制更強)。

苯胺會與強酸反應形成苯銨陽離子（C6H5-NH3 +)。

### 化學活性

氨基是活化基團，它能使苯環活化。苯胺更容易進行親電取代反應，如和溴水作用，立刻形成2,4,6-三溴苯胺。如果要得到一溴產物，則需要用乙酸酐對氨基保護，形成乙醯苯胺，然後再和溴反應，水解之後得到對溴苯胺。

### 生成重氮鹽

苯胺與亞硝酸在0~5℃反應，可以得到重氮鹽。

## 用處

苯胺主要用於生產4,4'-二氨基二苯甲烷。這個二胺之後會和光氣反應，生成聚氨酯的前體二苯基甲烷二異氰酸酯。

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苯胺的其它用處包括生產橡膠加工化學品（9%）、除草劑（2%）和染料（2%）。它還可以合成像是對乙醯氨基酚的藥物，而苯胺在染料工業中最主要的用途是生產靛藍。

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## 生化特性

- 健康危害：該品主要引起高鐵血紅蛋白血症、溶血性貧血和肝、腎損害。易經皮膚吸收。急性中毒：患者口唇、指端、耳廓紫紺，有頭痛、頭暈、噁心、嘔吐、手指發麻、精神恍惚等；重度中毒時，皮膚、黏膜嚴重青紫，呼吸困難，抽搐，甚至昏迷，休克。出現溶血性黃疸、中毒性肝炎及腎損害。可有化學性膀胱炎。眼接觸引起結膜角膜炎。慢性中毒：患者有神經衰弱症候群表現，伴有輕度紫紺、貧血和肝、脾腫大。皮膚接觸可引起濕疹。
- 環境危害：對環境有危害，對水體可造成污染。
- 燃爆危險：該品可燃，有毒。
- 毒理：苯胺經呼吸道、消化道、皮膚進入人體。生產中經皮膚吸入為主要途徑。溫度、濕度增加，吸收增加。入血後經氧化作用形成對氨基酚由尿排出。尿中對氨基酚量與高鐵血紅蛋白量平行關係。呼吸道吸入的少量苯胺以原形有呼吸道排出。苯胺的毒性主要與其代謝產物苯胲有關，苯基羥胺很強的高鐵血紅蛋白形成能力，使血紅蛋白失去攜氧能力，機體缺氧、溶血，引起中樞神經系統、心血管系統和其他臟器損傷。

## 基本資料

- 其他名稱：氨基苯、阿尼林油
- CASNo：62-53-3
- CASNo1：142-04-1
- CASNo1_Comment：(鹽酸鹽)
- 3D模型（JSmol）：NC1=CC=CC=C1
- 藥物銀行資料庫：DB06728
- ChEBI：17296
- ChEMBL：538
- ChemSpiderID：5889
- PubChem：6115
- PubChem1：8870
- PubChem1_Comment：(HCl)
- UNII：SIR7XX2F1K
- KEGG：C00292
- InChI：1/C6H7N/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H,7H2
- InChIKey：PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYAP
- 3D模型（JSmol）：c1ccc(cc1)N
- StdInChI：1S/C6H7N/c7-6-4-2-1-3-5-6/h1-5H,7H2
- StdInChIKey：PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N
- 化學式：C6H7N
- MolarMass：93.126
- 外貌：無色液體
- 密度：1.0217 g/ml（液）
- 水溶性：3.6 g/100 mL，20 °C
- MeltingPt：−6.3 °C
- BoilingPt：184.13 °C
- pKb：9.40
- pKa：27（共軛酸的pKa = 4.87）
- Viscosity：3.71 cP（25 °C）
- DeltaHc：-3394 kJ/mol
- NFPA-H：3
- NFPA-F：2
- RPhrases：吸入、觸摸及吞食有毒-有限的證據顯示本物質可能致癌-對眼睛有嚴重傷害-皮膚接觸可能導致過敏-有毒，觸摸及長期吸入、吞食本品可能對健康造成嚴重損害-可能有不可逆後果的危險-對水生生物劇毒
- SPhrases：上鎖儲存並防止兒童觸及-接觸眼睛後立即用大量清水沖洗並求醫-立即脫去被污染了的衣服-穿戴適合的防護服、手套及護眼護臉裝備-發生事故或感到不適時立即求醫，可能的話出示標籤-誤服後立即求醫，可能的話出示容器或標籤-防止排向環境，參考特別指示或安全技術說明書操作-意外吸入時，移動傷者至通風空氣清新處並保持休息
- 類型：芳香胺
- OtherFunctn：1-萘胺、2-萘胺
- OtherCpds：苯肼、亞硝基苯、硝基苯