亚胺一般指含有N=C的一类有机化合物。亚胺通常由氨或一级(伯)胺与醛、酮
缩合制得。由氨所得的亚胺极不稳定,常在生成的同时发生聚合反应,例如氨与甲醛反应的产物是
六亚甲基四胺。亚胺通常易水解,变回醛酮。亚胺可作合成氮芥的原料。亚胺通常有毒,对皮肤有刺激性。
亚胺是羰基(醛羰基或酮羰基)上的氧原子被氮所取代后形成的一类有机化合物,通式是R2C=NR′,其中R和R′可以是烃基或氢。氮原子还携带一个
氢原子或另一些有机物残基。亚胺一般都不稳定,往往难以分离得到。但碳-氮键与
芳基相连的亚胺一般都比较稳定,通常称为
席夫碱。亚胺的某些
化学性质很像
羰基化合物。亚胺
水解时生成醛或酮,
水解反应实际是醛、酮与胺缩合的逆反应。因此亚胺,尤其是席夫碱可以作为羰基保护基在合成中使用,由一级(伯)胺与醛、酮缩合所得的亚胺相对稳定些,可用常规方法分离得到,但也都比较容易分解。芳香胺与醛、酮或一级(伯)胺与芳香醛、酮缩合的亚胺(即席夫碱)较稳定。亚胺可作合成氮芥的原料。亚胺有毒,对皮肤有刺激性。
亚胺可视为醛或酮中氧原子被NR基团(R可以是氢或有机基团)所取代得到的产物。若NR中的R=H,化合物为一级亚胺;若R=
烃基,则化合物为二级亚胺。亚胺是一种可参与多种反应的化合物,其应用在有机化学中随处可见。 若R3=OH,则称为:肟;若R3=NH2,则称为:腙。
当一级亚胺的碳原子上连接了一个氢原子则称为:一级醛亚胺;二级亚胺具有这样的形式则称为:二级醛亚胺。一级亚胺的
碳原子连接了两个烃基则称为:一级酮亚胺;二级亚胺具有这种形式则称为:二级酮亚胺。
亚胺有许多别名,它们不按照
IUPAC命名法进行命名。若亚胺的R3为烷基或
芳基取代基,则称之为:希夫碱,其为纪念化学家雨果·希夫。希夫碱的生成是酶与底物结合的常见形式。酶的
伯胺残基会进攻底物上的
羰基(醛或酮),形成稳定的中间产物
席夫碱。例如:
醛缩酶与
1,6-二磷酸果糖的结合,生成3-
磷酸甘油醛和
磷酸二羟丙酮。
制备亚胺的典型方法是通过伯胺和醛发生
缩合反应(与酮缩合相比较少见)。该反应机理是胺的孤对电子先进攻
羰基发生
亲核加成,得到
半缩醛胺(-C(OH)(NHR)-)中间体,而后继续消除一分子水得到亚胺(更详细的机理参见烷基亚胺去氧双
取代反应)。由于反应平衡更倾向于羰基化合物与胺一侧,因此反应过程需要共沸蒸馏、回流分水或使用脱水试剂如:分子筛,以使平衡向形成亚胺化合物的方向移动。
C=N双键的存在可以产生很多
立体异构体。为了得到单一的产物,人们发明了很多合成方法。最有名的是托普反应和齐格勒反应(Ziegler's reaction)。
Eschweiler-Clarke反应中,胺与甲酸进行
烷基化反应过程中,亚胺作为中间体存在。
类似于胺类化合物,亚胺具有微弱的碱性,能够可逆的质子化得到亚胺鎓离子盐。亚胺鎓离子衍生物可通过转移
氢化反应或与等当量的
氰基硼氢化钠反应,很容易发生还原得到胺。由于从不对称酮衍生而来的亚胺具有
前手性,因此亚胺是合成手性胺类化合物的常用方法之一。
在配位化学中,亚胺是常见的配体。
水杨醛与
乙酰丙酮发生的缩和反应可得到含有亚胺的鳌合试剂,如:salen配合物。
其他的还原试剂有:
四氢锂铝与
硼氢化钠。1973由Kagan第一次发现了亚胺的不对称
还原反应:底物Ph(Me)C=NBn与PhSiH2,在手性配体DIOP和铑催化剂(RhCl(CH2CH2)2)2条件下发生
氢化硅烷化反应。 自此之后,又发展出许多针对亚胺的不对称反应。
4,4'-二氨基苯醚(1.00 g,5.00
mmol)与O-
香草醛(1.52 g,10.00 mmol)在甲醛(40.00 mL)中混合,在室温下静待1小时,会出现橙色沉淀,经过滤和用甲醇洗涤过后,即可得到纯净的施夫碱(2.27 g、97.00 %)。