氢原子百科 
芳香胺（英语：Aromatic Amine），是指氨基与芳香烃基直接相连的化合物，[4][5]是无色高沸点的液体或低熔点的固体，有特殊的臭味，微溶或难溶于水。[3]
芳香胺的碱性较弱且亲核反应活性低，仅能与强缺电子试剂发生反应，可进行烷基化、酰化及与亚硝酸、醛酮的反应，易被氧化，芳环亲电取代反应活性也较高，其重氮盐还可发生取代、还原、偶合等反应。[6]芳香胺主要通过芳香族硝基化合物在酸性介质中经铁粉-盐酸等还原剂还原制得，以硝基苯制苯胺为例，铁粉为常用还原剂但会产生铁泥污染，也可采用无环境污染但设备要求高的催化氢化法。[7]
芳香胺广泛应用于橡胶化学品、农药、染料、药品、照相化学品的制造，还用作农用化学品、橡胶加工及制药行业的合成中间体。[8][9]芳香胺及衍生物有毒，[10]具致畸、致癌、致突变性，[8]可经呼吸、皮肤等侵入人体致病，[3]大多数芳香胺具有一定的水溶性，导致水体污染且危害水生生物、损伤生物体系统，[8]传统制备中间体重氮盐有爆炸风险，[11]部分化合物如苯胺具有易燃性。[10]2022年10月，由深圳市安若依电子商务有限公司生产的时尚女装，被检出含有一种名为“联苯胺”的可致癌芳香胺染料，实测值高达540毫克/千克，超标27倍。[12]
物理性质
芳香胺的化学式为ArNH2，[13]是无色高沸点的液体或低熔点的固体，有特殊的臭味。伯胺和仲胺由于能形成分子间氢键，它们的沸点比与其分子量相近的烃和醚要高，但比醇低。叔胺不形成分子间氢键，其沸点与分子量相近的烃相似。伯、仲、叔胺都能与水形成氢键。随着分子量的增加，胺的溶解度随之降低，故芳香胺微溶或难溶于水。[3]
一些芳香胺的物理常数：
名称英文名称熔点（℃）沸点（℃）苯胺aniline−6.3184N-甲基苯胺N-methyl aniline−57196N，N-二甲基苯胺N，N-dimethyl aniline2.45194对-甲基苯胺p-methyl aniline44200对-硝基苯胺p-nitro aniline147.5331.7
参考资料：[14]
碱性
由于芳香胺氮原子的孤对电子与苯环π电子体系的共轭离域作用，氮原子上分布的电子云密度明显降低，因此其碱性要比脂肪胺弱得多。随着与氮原子连接的苯环数目增加，芳香胺的碱性不断减弱。苯胺与强酸生成的盐在水溶液中只有部分解离，二苯胺与强酸生成的盐在水溶液中则完全解离，而三苯胺几乎不显碱性，不能与酸成盐。[6]
苯胺（C₆H₅NH₂）：pKb=9.3[6]二苯胺（（C₆H₅）₂NH）：pKb=13.8[6]三苯胺（（C₆H₅）₃N）：呈中性[6]
芳胺苯环上的取代基，虽然不直接与氨基相连，但也影响芳胺的碱性。当氨基的对位是给电子基时，取代苯胺的碱性增强。其原因是给电子基增大了苯环上的电子云密度，氨基氮原子上电子云密度也随之增大：当取代基在间位时，由于共轭效应对间位并无影响，诱导效应往往起主要作用，如同羟基苯胺的碱性比苯胺小。当取代基在邻位时，情况比较复杂，要考虑空间效应以及能否形成氢键等，因此要具体问题具体分析。当苯环上有吸电子基团时，芳胺的碱性减弱。[6]
对羟基苯胺（p-HO-C₆H₄-NH₂）：pKb=8.5[6]对甲基苯胺（p-CH₃-C₆H₄-NH₂）：pKb=8.9[6]苯胺（C₆H₅-NH₂）：pKb=9.3[6]对硝基苯胺（p-O₂N-C₆H₄-NH₂）：pKb=13.0[6]
亲核反应
芳香伯胺和仲胺的亲核性较弱，只能与一些较强的缺电子试剂发生取代反应。[6]
烷基化反应
与伯卤代烷烃、硫酸二甲酯、磺酸酯等烷基化试剂反应，可以生成氮上烷基化的产物。例如：[6]
[6]
酰化反应
伯胺和仲胺作为亲核试剂，能和酰卤、酸酐、苯磺酰氯等反应，形成酰化产物。叔胺氮原子上没有可被取代的氢原子，不能发生酰化反应。例如：[6]
C6H5NH2+（CH3CO）2O→C6H5NHCOCH3+CH3COOH[6]
酰胺在酸或碱催化下可以重新水解生成胺。因此，在有机合成中常用酰化反应来保护氨基，以免氨基被氧化破坏。例如：[6]
酰化保护氨基：[6]硝化反应：[6]酰胺水解（恢复氨基）：[6]
与亚硝酸反应
1、芳香伯胺与亚硝酸反应生成的芳香重氮盐在5℃以下能稳定存在而不分解，但是在干燥和加热时仍可以分解，释放出氮气。反应方程式：[6][6]
苯环上的吸电子取代基在一定程度上可以提高芳香重氮盐的稳定性。[6]
2、芳香仲胺与亚硝酸反应，生成有颜色的N-亚硝基苯胺。[6]
反应方程式：[6]
3、芳香叔胺与亚硝酸可以发生芳环上的亲电取代反应，形成亚硝基苯胺。例如，N，N-二甲基苯胺与亚硝酸的反应可以生成对亚硝基-N，N-二甲基苯胺，绿色晶体。[6]
反应方程式：[6]
与醛酮反应
芳香伯胺和仲胺可以与醛、酮反应，形成亚胺。这类芳香亚胺的稳定性较高，又被称为席夫碱（schiff base）。[6]
反应方程式：[6]
氧化反应
芳香伯胺容易被氧化。例如，苯胺是无色透明的液体，长时间放置时被空气中的氧所氧化，颜色逐渐变深。因为放置时间不同，条件不同，苯胺会被氧化成不同的产物，其中包括亚硝基苯、硝基苯、偶氮苯、氢化偶氮苯以及它们之间相互反应的产物。
[6]
苯环上含吸电子基团的芳胺较为稳定，如对硝基苯胺、对氨基苯磺酸等。由于芳胺的盐较难氧化，因此往往将芳胺制成盐后储存。[6]
芳胺环上的亲电取代反应
氨基与芳环间的p-π共轭作用可以在很大程度上活化苯环。实际上，芳胺环上的亲电取代反应比苯要容易进行得多。[6]
卤代反应
[6]
2，4，6-三溴苯胺是白色固体。这个反应如果进行定量分析，可用于苯胺的鉴别和定量分析。如果只需要一元取代的产物，可先将氨基酰化，降低基团的活化能力。[6]
硝化反应
芳胺不能直接用硝酸硝化，直接硝化时容易被氧化。若先用酰化反应将氨基保护起来，再进行硝化，可以获得邻、对位硝化产物。若要得到间硝基苯胺，可先将苯胺溶于硫酸中生成硫酸盐，由于生成的氨基正离子是间位取代基，再进行硝化时，可得到间位硝化的产物：[6]
[6]
[6]
[6]
磺化反应
苯胺与浓硫酸反应，生成苯胺的硫酸盐。苯胺的硫酸盐在180～190℃烘熔，生成对氨基苯磺酸：[6]
1、磺酸化反应：[6]
2、重排反应：[6]
芳香族重氮盐的化学反应
芳香族重氮盐一般很容易通过芳香伯胺的重氮化反应来制备。例如：[6][6]
由于氮叁键中的π轨道与苯环上的π轨道可以形成共轭体系，芳香族重氮盐要比脂肪族重氮盐稳定，可以在低温强酸介质中稳定存在。芳香族重氮正离子的结构是下列共振式的杂化体：[6]
芳香族重氮盐可以发生多种化学反应，大致可以分为两类：一类是放出氮气，氮原子被其他原子或基团取代的反应；另外一类是氮原子保留在环上的反应。
重氮基的取代反应
1、被羟基取代
芳香族重氮盐的酸性水溶液加热后，重氮基被羟基取代生成酚：[6]
[6]
重氮基被羟基取代的反应是按Sₙ1机理进行的。重氮基首先放出氮气，生成苯基正离子：[6][6]
苯基正离子的空sp²杂化轨道不能与苯环形成共轭体系，正电荷集中在一个碳原子上，其反应活性类似于烷基正离子，是强的亲电试剂。苯基正离子不仅能与水反应，还能与其他各种亲核试剂发生作用。[6]
芳香族重氮盐的酸性溶液分别与氯化亚铜、溴化亚铜或氰化亚铜等共热，重氮基可以被氯、溴或氰基等取代。这个反应称为桑德迈耳（Sandmeyer）反应：[6]
1、[6]
2、[6]
3、[6]
如果反应中使用铜粉代替氯化亚铜，反应也能进行，这种反应叫做盖特曼（Gattermann）反应：[6]
1、[6]
2、[6]
3、[6]
芳香族重氮盐与亚铜盐的反应被认为是一种自由基反应，具体历程如下：[6]
1、[6]
2、Ar·+CuX₂→ArX+CuX[6]
碘代芳烃也可由重氮盐的反应来制备。反应不需要催化剂，将重氮盐与碘化钾混合在一起加热反应，即可得到碘代物：[6]
[6]
芳香族氟化物也可由重氮盐的反应来制备。将氟硼酸（HBF₄）加到重氮盐溶液中，生成氟硼酸重氮盐的沉淀。加热干燥的氟硼酸重氮盐，分解得到芳香族氟化物，此反应称为希曼（Schiemann）反应。由于芳香腈、碘代芳烃、芳香族氟化物不易直接由芳香亲电取代反应来制备，这几类化合物在实验室中通常利用重氮盐的取代反应制备。[6]
3、被氢原子取代
重氮盐与次磷酸（H₃PO₂）作用，重氮基被氢原子取代：[6]
[6]
重氮盐与乙醇作用，重氮基也能被氢原子取代。但是由于乙醇是亲核试剂，往往有副产物醚的生成：[6]
1、[6]
2、[6]
利用重氮基被氢原子的取代反应，可以除去苯环上的硝基和氨基。例如，1，2，3，5-四溴苯的合成反应：[6]
1、溴代反应：[6]
2、重氮化反应：[6]
3、Sandmeyer反应（溴代）：[6]
4、被硝基取代
重氮基可以被硝基取代，这个反应可以用来制备硝基化合物：[6][6]
重氮基的还原反应
重氮盐可以被亚硫酸钠或氯化亚锡还原成苯肼的盐，用碱处理后得到苯肼：[6]
1、[6]
2、[6]
1、[6]
2、[6]
重氮基的偶合反应
在适当的条件下，重氮盐与芳胺或酚等富电子芳烃作用，生成偶氮化合物，这一反应称为偶合反应，也叫偶联反应（coupling reaction）。在偶合反应中，参加偶合的重氮盐叫重氮组分，芳胺和酚叫偶合（偶联）组分：[6]
[6]
研究表明，上述偶合反应是一类芳香族的亲电取代反应。重氮盐是亲电试剂，由于重氮正离子氮原子上的正电荷分散到苯环上，重氮盐显示出弱的亲电能力，只能和芳胺、酚等活性很高的芳烃偶合组分进行反应。如果重氮盐环上有强吸电子基团时，苯环上电子云密度降低，引起重氮基氮原子上电子云密度也随之降低，重氮正离子的亲电能力增强。例如，1，3，5-三硝基重氮苯不仅能与芳胺或酚发生偶合反应，还可以和1，3，5-三甲苯发生偶合反应。2，4-二硝基重氮苯可以和苯甲醚进行偶合。[6]
重氮盐与芳胺或酚的偶合反应，由于重氮基的体积较大，一般发生在酚羟基或氨基的对位。如果对位已经被其他基团占据，则偶合反应可以发生在邻位。例如：[6]
[6]
重氮盐与萘酚和萘胺也能发生偶合反应。α-萘酚和α-萘胺的偶合反应主要发生在4-位碳原子上。如果4-位碳原子已被其他基团占据，则发生在2-位碳原子上。β-萘酚和β-萘胺的偶合反应主要发生在1-位碳原子上。如果1-位碳原子已被其他基团占据，则不易发生偶合反应。[6]
C₁₀H₇OH（1-羟基萘）⇌C₁₀H₆（OH）₂（1，2-二羟基萘）[6]
对于不同的偶合组分来说，反应介质的酸碱性是很重要的影响因素。重氮盐和酚的偶合常在弱碱性介质中进行，这时酚变成芳氧基负离子，芳氧基负离子是一个比羟基更强的活化苯环亲电反应的基团，这有利于偶合反应的进行。如果介质碱性太强，则对反应不利，因为重氮离子在强碱溶液中存在着下述平衡：[6]
1、[6]
2、[6]
重氮盐转变为重氮碱及其盐后，就不能再发生偶合反应。酸性条件不利于重氮盐与酚的偶合，因为在酸性条件下，不仅芳氧基负离子的浓度变小，甚至酚还有可能质子化：C₆H₅OH+H⁺→C₆H₅OH₂⁺[6]
质子化的酚不能发生偶合反应。[6]
重氮盐与芳胺的偶合反应一般在弱酸性或中性条件下进行，而不能在强酸性介质中进行。在强酸性介质中，芳胺变成铵盐，不利于偶合：ArNH₂+H⁺⇌ArNH₃⁺[6]
重氮盐与芳胺或酚偶合所得产物的通式为，偶氮基是一种发色基团，通常这些化合物带有颜色，其中很多被用作染料，因而称为偶氮染料（azo-dyes）。[6]
2、甲基橙的化学式：[6]
物质结构
芳香胺是由氮原子和芳香烃基相连。[15]
制法一
芳香胺最主要的制法，就是用相应的硝基化合物还原。这一反应在一时期可以看作是煤焦油工业的基础。实验室中常用的还原剂是在酸性溶液里的锡、铁、锌，或用硫化铵在乙醇溶液内反应。用催化氢化法，如阮来镍等也可把硝基还原成氨基。铁是最常用及最经济的还原剂。实际操作时，是把铁屑、水和少量的盐酸同时加热，铁先和盐酸反应放出氢并生成氯化亚铁，氯化亚铁水解后又生出盐酸，盐酸可以再和铁反应：[16]
芳香族胺中以苯胺为最重要，从前主要是用来制造各种染料，但近年来主要是用于橡胶工业。工业上是用铁粉和相当于理论量\（\frac{1}{40}\）的盐酸将硝基苯还原，也可用铜粉作为催化剂加氢还原。现在采用的方法是使氯苯在高温下直接氨基化，这和制备脂肪胺的方法相同：；[16]
这是一个可逆反应，为要使反应向右方进行，可用氧化亚铜把生成的氯化铵分解：[16]生成的氯化亚铜用碱处理后，又可得氧化亚铜，重新使用。[16]
在实验室内，常用二氯化锡或锡在盐酸内还原硝基苯，所生成的苯胺在酸性溶液内成为盐酸盐，然后加氢氧化钠把盐分解，再将游离的苯胺用水蒸汽蒸馏法蒸出。这种蒸馏法的原理是水和苯胺彼此的溶解度很小，当温度上升，各自的蒸气压也随之上升，但互不影响。苯胺在184°时的蒸气压才等于大气压760毫米，在90—100°之间，水的蒸气压已接近于760毫米，这时，苯胺的蒸气压也不小，所以要使这两个组分的分压之和与大气压相等，一定要低于100°。所以在100°以下即开始蒸馏，蒸出物的苯胺和水的重量比例取决于二者分子量和分压的比例。在图13-1的瓶甲中装入碱化后的苯胺盐溶液，由导管乙通入蒸气，在98.5°时，水即和苯胺通过冷凝器蒸馏出来，在接受器中的苯胺和水再用分液漏斗分开。[16]
制法二
芳香族硝基化合物在酸性介质中还原，可以制备芳香伯胺。常用的还原剂有：铁粉-盐酸、铁粉-醋酸、锡-盐酸、氯化亚锡-盐酸等，其中尤以铁粉最为常用，因为铁粉价格低，缺点是下脚料铁泥难以处理，对环境造成污染。在用铁粉-盐酸还原硝基苯制备苯胺时，盐酸的用量仅为理论量的1/40，因为这里除产初生态氢外，主要由生成的氯化亚铁来还原。[7]
[7]
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碱式氯化亚铁与铁和水作用，生成氯化亚铁和盐酸，它们再与硝基苯发生还原反应。[7]
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最后能否生成黑色的四氧化三铁是反应是否进行完全的标志。[7]
应用领域
毒性
芳香胺是广泛存在于药物、农药和天然产物中的基本结构成分。[11]芳香胺的一些化合物如苯胺具有中等毒性，而它的许多衍生物则具有剧毒，例如氯苯胺。[10]
健康危害
多数芳香胺还具有潜在的致畸、致癌、致突变作用，被欧盟和美国环境保护局列为优先污染物，中国也将芳香胺作为水污染防治的重点污染物之一。[8]长期吸入苯胺蒸气会引起中毒，芳胺还可以通过皮肤渗入使人中毒。[3]
环境危害
大多数芳香胺具有一定的水溶性，在工业设施排放的废水中检出率较高。许多芳香胺会对DNA造成损害，对水生生物有剧毒，并可通过呼吸道、消化道及皮肤黏膜等途径被生物体吸收，从而对血液系统、神经系统造成不可逆的伤害。[8]工业实践一直依赖将芳香胺转化为重氮盐——这种中间体以其高爆炸性和不稳定性而闻名。这种传统方法存在显著的缺点，包括安全风险、过量的铜试剂消耗以及有限的底物兼容性。[11]
火灾隐患
相关事件
2009年12月，北京市工商局日前发布消息称，6款不合格服装被责令退出北京市场。“黑名单”显示：王府井工美大厦销售的标称“滕氏”马甲、北京市百荣世贸商城市场有限责任公司销售的标称VERYMODEL衬衣、中旭三利百货销售的标称“艺方恒利”衬衫、北京国泰平安百货有限公司销售的标称金逸女衬衫等都检测出了禁用的可分解芳香胺。[17]
就在该事件曝光不久后，北京市质监局公布的关于三季度对学生校服的质量抽查结果，本次共抽查了北京11家校服生产企业的11批次产品，其中，北京奥泷绮制衣有限公司生产的针织学生服因存在可诱发癌症的可分解芳香胺染料为不合格，北京宏园生服装服饰有限责任公司生产的“艾咪”学生装因PH值不合格而名列黑榜。[17]
2022年10月，国家市场监督管理总局开展服装产品抽检，一件标称由深圳市安若依电子商务有限公司生产的时尚女装，被检出含有一种名为“联苯胺”的可致癌芳香胺染料，且含量超标。该物质实测值高达540毫克/千克，超标27倍。除上述女装外，一件标称由东莞市曼邦电子商务有限公司生产的牛仔马甲，也被检出可致癌芳香胺染料，含量达30毫克/千克，超过标准限值。[12]
2025年11月，中国科学院大学杭州高等研究院张夏衡团队耗时三年，研发“直接脱氨”新策略。其“分子编辑术”可一键改造芳香胺结构，既规避爆炸风险，又解决含铜废水难题。用低成本常见试剂就能实现公斤级合成，部分药物中间体成本有望降40%—50%，还能推进吨级绿色生产。[18]
从微观视角看，很多化合物可看作由许多小积木拼接而成，芳香胺相当于“基础积木”，其关键部件氨基能用于拼接各类功能部件（官能团），在染料、药物合成等领域有广泛应用，且部分合成过程中需去除芳香胺原有的氨基。[18]2025年11月12日，中国科学院大学杭州高等研究院张夏衡研究员接受科技日报记者采访时，解读了团队与合作者近日在《自然》上发表的研究成果：新策略能在温和条件下，仅需一道工序，就对芳香胺类化合物高效、安全转化，为抗病毒、抗癌药等药物合成开辟了更经济、环保的技术路径。[18]
参考资料 18
- Aniline | C6H5NH2 | CID 6115 - PubChem — pubchem
- 芳香胺 — 术语在线
- 参考 3
- 参考 4
- Aromatic Amines — sundarbanmahavidyalaya
- 参考 6
- 参考 7
- 参考 8
- CHAPTER VI - AROMATIC AMINES
- 芳香胺 — noaa
- Chinese Scientists Develop Breakthrough Method for Aromatic Amine Applications
- 抽检发现某品牌女装致癌芳香胺染料超标，服装选购要注意这五点 — 新浪财经
- Catalytic Carbodiimide Guanylation by a Nucleophilic, High Spin Iron(II) Imido Complex — osti
- 参考 14
- 参考 15
- 参考 16
- “芳香胺”问题频现 服装业遭遇“致癌门” — 中国新闻网
- “一步法”改造芳香胺 有望降低药物合成工艺成本 — 科学网