三乙胺 (TEA) (CAS 121-44-8) — 性质与应用完整指南
三乙胺 (TEA) (CAS 121-44-8) — 性质与应用完整指南
类别: 叔胺碱 | 分子式: C₆H₁₅N | 分子量: 101.19 g/mol
文章类型: 产品简介
目标关键词: CAS 121-44-8, 三乙胺, TEA, 有机碱, 酸清除剂
字数: ~1800
最后更新: 2026-06-19
作者: CoreyChem 技术团队
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什么是三乙胺 (TEA)?
三乙胺 (TEA) (CAS 121-44-8) 是一种叔脂肪胺,分子式为 C₆H₁₅N,分子量为 101.19 g/mol。[SRC-001] 它是合成化学、分析化学和工业制造中使用最广泛的有机碱之一。TEA 是一种无色、易挥发的液体,具有强烈的氨味,可与水和大多数有机溶剂完全混溶。[SRC-002]
TEA 作为一种布朗斯特碱,其共轭酸 (Et₃NH⁺) 在水中的 pKa 约为 10.75。[SRC-006] 这使得它具有足够的碱性来去质子化羧酸 (pKa ~4–5)、酚类 (pKa ~10) 和硫醇 (pKa ~10–11),但不足以从酮类 (pKa ~19–20) 生成烯醇化物或去质子化醇类 (pKa ~16–18)。这种碱性的"窗口"使得 TEA 用途广泛——它可以在反应过程中中和生成的酸,而不会促进与羰基化合物发生不必要的副反应。[SRC-006]
TEA 中的三个乙基提供了空间位阻,抑制了亲核副反应。与伯胺和仲胺不同,TEA 不能与酰氯形成稳定的酰胺,也不能在典型条件下发生 N-烷基化。这种非亲核特性对于其在酰化、硅烷化和磺化反应中作为酸清除剂的作用至关重要。[SRC-006]
TEA 通过乙醇和氨在非均相催化剂上的气相反应进行大规模工业生产(全球 >100,000 吨/年)。其低成本、优异的溶剂特性以及易于去除(沸点 89 °C)使其成为全球实验室和制造工厂中不可或缺的试剂。[SRC-006]
物理和化学性质
| 性质 | 数值 | 来源 |
|---|---|---|
| CAS 号 | 121-44-8 | [SRC-001] |
| 分子式 | C₆H₁₅N | [SRC-001] |
| 分子量 | 101.19 g/mol | [SRC-001] |
| 外观 | 无色液体,有氨味 | [SRC-002] |
| 沸点 | 88–89 °C | [SRC-002] |
| 熔点 | −115 °C | [SRC-002] |
| 密度 | 0.73 g/cm³ (20 °C) | [SRC-002] |
| pKa (共轭酸) | ~10.75 (在水中) | [SRC-006] |
| 折射率 | 1.4010 (n²⁰ᴰ) | [SRC-002] |
| 蒸气压 | 54 mmHg (20 °C) | [SRC-002] |
| 闪点 | −7 °C (闭杯) | [SRC-002] |
| 在水中的溶解度 | 133 g/L (20 °C) | [SRC-002] |
| 在有机溶剂中的溶解度 | 与几乎所有常见有机溶剂混溶 | [SRC-002] |
作用原理
TEA 通过质子转移机制发挥 布朗斯特碱和酸清除剂 的作用:[SRC-006]
1. 酸中和(酸清除): 在酰化反应(例如,胺与酰氯形成酰胺)中,HCl 作为副产物生成。TEA 中和 HCl,形成三乙铵氯化物 (Et₃NH⁺Cl⁻)。这有三个目的:(1) 防止 HCl 质子化亲核胺(否则会使其失去反应活性),(2) 通过去除副产物推动平衡向产物方向移动,(3) 防止酸催化的副反应,例如酸敏感官能团的分解。TEA 通常相对于酰氯使用 1.5–3.0 当量。[SRC-006]
2. 亲核试剂的去质子化: TEA 可以去质子化中等酸性的质子,生成亲核阴离子。例如,在 Baylis-Hillman 反应中,TEA 去质子化活化烯烃(丙烯酸酯、丙烯腈)的 α-位,生成与醛反应的亲核烯醇化物。在硅烷化反应中,TEA 将醇去质子化为醇盐,然后与硅烷基氯反应。TEA 的 pKa 窗口(共轭酸 pKa 10.75)意味着它可以去质子化 pKa < ~12 的酸,但不能去质子化更弱的酸。[SRC-006]
3. 亲核催化(有限): 与 DMAP 或咪唑不同,TEA 不是良好的酰化亲核催化剂,因为其氮原子受到三个乙基的空间位阻。然而,在某些反应中(例如,与活性酯的酯化),TEA 可以通过去质子化醇来充当通用碱催化剂,增加其亲核性。[SRC-006]
4. HPLC 离子对和硅羟基掩蔽: 在反相 HPLC 中,将 TEA 添加到流动相中(通常为 0.1–0.5%),以改善碱性分析物的峰形。TEA 在硅胶固定相的酸性硅羟基上质子化,防止与导致峰拖尾的碱性分析物发生不必要的相互作用。TEA 特别有效,因为它体积小、碱性强且易挥发——它不干扰紫外检测,并在样品处理过程中被去除。[SRC-006]
关键应用
代表性方案:使用 TEA 由苯甲酸和苯胺形成酰胺
目标: 通过 TEA 介导的 EDC·HCl 偶联合成 N-苯基苯甲酰胺。[SRC-006]
材料:
- 苯甲酸:5.0 mmol (0.61 g)
- 苯胺:5.5 mmol (0.51 g, 0.50 mL, 1.1 当量)
- EDC·HCl (1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐):6.0 mmol (1.15 g, 1.2 当量)
- 三乙胺 (TEA):10.0 mmol (1.01 g, 1.39 mL, 2.0 当量)
- 干燥 CH₂Cl₂:25 mL
- 反应容器:50 mL 圆底烧瓶,带搅拌棒
预期产率: 85–95% 分离产率 (0.84–0.94 g)。
故障排除:
- 产率低: 确保 CH₂Cl₂ 干燥——水会水解 O-酰基异脲中间体。使用新开封的 EDC·HCl——旧试剂会吸收水分并失去活性。如果转化不完全,将 EDC·HCl 增加到 1.5 当量。
- 副产物(N-酰基脲): 如果胺反应缓慢,O-酰基异脲可能重排为稳定的 N-酰基脲。加入 HOBt (1.2 当量) 或 HOAt (1.2 当量) 作为添加剂,以形成更具反应性的活性酯并抑制 N-酰基脲的形成。
- 难以去除 EDC 脲副产物: 来自 DCC 偶联的二环己基脲 (DCU) 不溶且易于过滤,但来自 EDC 的乙基(二甲氨基丙基)脲是水溶性的。HCl 水溶液洗涤可有效去除它。如果仍有痕量残留,请使用 0.1M 柠檬酸代替 1M HCl 进行洗涤。
- 产物被 TEA 污染: TEA 易挥发,可在旋转蒸发过程中去除。如果通过 NMR 检测到残留的 TEA(δ 1.0 ppm 处的三重峰,δ 2.5 ppm 处的四重峰),则与甲苯共蒸发(3 × 10 mL)以完全去除。[SRC-006]
处理和储存
- GHS 危害: H225:高度易燃液体和蒸气 [SRC-002], H302:吞咽有害 [SRC-002], H311:皮肤接触有毒 [SRC-002], H331:吸入有毒 [SRC-002], H314:造成严重皮肤灼伤和眼损伤 [SRC-002]
- 信号词: 危险 [SRC-002]
- 象形图: GHS02 (火焰), GHS05 (腐蚀), GHS06 (骷髅和交叉骨) — 基于供应商 SDS 数据 [SRC-002]
- 关于 GHS 验证的重要说明: 在 PubChem 数据库中未找到三乙胺的 ECHA C&L 清单数据。上述 GHS 分类基于供应商安全数据表(Sigma-Aldrich, TCI)。用户应通过其特定供应商的 SDS 验证危害分类。[SRC-001] [SRC-002]
- 储存: 储存在阴凉、通风良好的地方,远离热源、火花、明火和点火源。保持容器密闭。TEA 高度易燃——闪点低于室温。转移时将所有设备接地。TEA 吸收空气中的 CO₂ 形成三乙铵碳酸盐——对于敏感反应,使用新开封的瓶子或在蒸馏后使用。[SRC-002]
- PPE: 丁腈手套、带侧护罩的安全护目镜、实验服和闭趾鞋。在通风良好的通风橱中工作。如果处理大量物料或可能接触蒸气,请使用呼吸防护。[SRC-002]
法规与合规
化学品名录: 三乙胺 (CAS 121-44-8) 已列入主要化学品名录,包括美国的 TSCA 名录、欧盟的 EINECS 以及日本 (ENCS)、中国 (IECSC)、韩国 (KECL) 和澳大利亚 (AICS) 的类似名录。在进口到任何司法管辖区之前,应向相应的国家主管部门核实具体的监管状态。[SRC-002]
GHS 分类: 请参阅上面的处理和储存部分。GHS 分类基于供应商 SDS 数据,因为 PubChem 中未提供 ECHA C&L 清单数据。具体的国家实施(欧盟 CLP 法规、美国 OSHA HazCom 2012、中国 GB 30000 系列)可能有额外要求。[SRC-001] [SRC-002]
运输信息: TEA 在运输中被归类为易燃液体和有毒物质。联合国编号:UN1296。正式运输名称:三乙胺。危险类别:3(易燃液体),6.1(有毒)。包装组:II。在运输前,请核实所有运输法规(IATA/ICAO、IMDG、ADR/RID、49 CFR)。[SRC-002]
出口管制: TEA 是一种大规模生产的标准工业和研究化学品。但是,请始终核实您的目的地国家是否适用特定的出口管制法规。请联系您当地的贸易合规办公室以获取最新的监管指导。[SRC-002]
常见问题解答
作为碱,TEA 和 DIPEA 有什么区别?
TEA(三乙胺)和 DIPEA(二异丙基乙胺,Hünig 碱)都是叔胺,但 DIPEA 的空间位阻更大。这使得 DIPEA 的亲核性更弱——它很少参与不必要的 N-烷基化或酰化副反应。DIPEA 更适用于肽偶联和与高亲电试剂的反应。TEA 挥发性更强(沸点 89 °C vs DIPEA 的 127 °C),更易于通过蒸发去除。TEA 也便宜得多。对于大多数常规酸清除,TEA 就足够了;对于即使痕量亲核副反应也会造成问题的敏感底物,请使用 DIPEA。[SRC-006]
TEA 可以用作反应的溶剂吗?
是的,TEA 是一种极好的极性非质子溶剂,可与大多数有机化合物混溶。它通常用作 Sonogashira 偶联中的溶剂和碱,发挥双重作用。然而,TEA 的低沸点 (89 °C) 限制了其在高温反应中的使用。对于 80 °C 以上的反应,请使用 DIPEA、N-甲基吗啉 (NMM) 或无机碱如 K₂CO₃。TEA 也可用作与 THF、甲苯或 CH₂Cl₂ 的共溶剂,以增加极性并改善底物溶解度。[SRC-006]
为什么我的 TEA 闻起来很难闻,它还能用吗?
TEA 具有强烈的、令人不快的氨味,这是正常的。但是,如果气味变得特别难闻或带有鱼腥味,则 TEA 可能已被氧化,通过乙基的氧化生成二乙胺和乙醛。TEA 还会吸收空气中的 CO₂ 形成三乙铵碳酸盐/乙氧基碳酸盐,在瓶盖周围表现为白色固体。对于敏感反应,反复开封的旧 TEA 应在使用前进行蒸馏(沸点 89 °C)。对于常规酸清除,轻微降解的 TEA 通常可以接受。[SRC-006]
TEA 与过渡金属催化剂兼容吗?
TEA 通常与钯、镍和铜催化剂兼容。它是 Sonogashira 偶联的标准碱,并用于某些 Heck 和 Suzuki 反应。然而,TEA 可以与某些金属中心配位,并可能干扰某些催化剂。对于配体配位至关重要的反应(例如,不对称氢化),避免使用 TEA,并使用无机碱(K₂CO₃、Cs₂CO₃)或非配位有机碱(质子海绵)。TEA 还可以还原某些金属盐(例如,Pd(II) 到 Pd(0))——这有时是有益的,但如果需要受控还原,则可能有问题。[SRC-006]
TEA 可以在水相反应中使用吗?
TEA 可溶于水 (133 g/L),可用于水相或双相体系。然而,其高挥发性意味着它会从开放的水溶液中蒸发。TEA 通常用作 pH 7–8 水相反应中的缓冲液组分。在双相体系中,TEA 分配到两相中,并可作为相转移碱。对于需要强碱性水相条件的反应,NaOH 或 K₂CO₃ 优于 TEA,因为它们提供更高的 pH 值且不挥发。[SRC-006]
TEA 废料应如何处置?
TEA 废料是危险品(易燃、腐蚀、有毒)。请勿倒入下水道。少量 (<100 mL) 可在通风橱中用冰冷却,用稀 HCl 或乙酸缓慢中和。所得的三乙铵盐溶液可作为水性危险废物处理。对于较大数量,请收集在专用的易燃/腐蚀性废物容器中,并通过有执照的危险废物承包商安排处置。TEA 蒸气有毒——切勿在开放容器中中和大量 TEA。[SRC-002]
购买渠道
三乙胺 (CAS 121-44-8) 可在 CoreyChem 目录中找到。[SRC-003]
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