1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪,英文常用缩写为BAP,是一种重要的脂肪族多胺类有机化合物,在有机合成、医药、化工、材料等领域应用广泛,其基本信息涵盖化学标识、分子结构、物理性质、化学性质及基本应用方向,是理解其特性与应用的基础,以下从多维度详细介绍其核心基本信息。
在化学标识方面,1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪具有明确的化学表征参数。其化学式为C₁₀H₂₄N₄,由10个碳原子、24个氢原子和4个氮原子组成,相对分子质量为200.32,CAS号为103-39-9,EINECS号为203-106-0。该化合物属于脂肪族多胺,命名遵循有机化合物命名规则,“1,4-”代表哌嗪环上的两个取代基位于环上1、4位,“双(3-氨基丙基)”表示两个取代基均为3-氨基丙基(即-CH₂CH₂CH₂NH₂),中文别名还包括N,N'-双(3-氨基丙基)哌嗪、1,4-二(3-氨丙基)哌嗪,工业生产中常简称为BAP,便于应用与表述。
分子结构是1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪核心的基本特征,其结构决定了其理化性质与应用价值。该化合物的分子结构核心为一个六元哌嗪环(含两个氮原子的杂环),哌嗪环上的1位和4位氮原子分别连接一个3-氨基丙基侧链,形成对称的分子结构。分子中共含有四个氮原子,其中两个为伯氨基(-NH₂,位于侧链末端),两个为仲氨基(位于哌嗪环上),这种多氨基结构是其具有碱性、配位螯合性等特性的核心原因。整体分子为脂肪族结构,侧链为饱和烷基,哌嗪环为稳定杂环,使得该化合物兼具稳定性与反应活性,可发生多种有机反应。
物理性质是1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪的基础特征,适配其储存、运输与加工应用。常温常压下(25℃,101.3kPa),纯品BAP为无色至淡黄色透明黏稠液体,无明显异味,工业级产品因含微量杂质,可能呈现淡黄色至浅棕色黏稠液体,纯度越高颜色越接近无色。其熔点为15~18℃,低温下(低于15℃)会凝固为白色至淡黄色结晶性固体,升温后可快速融化恢复为液体;沸点为310~315℃(常压),减压条件下沸点降低(1.33kPa时约为160~165℃),热稳定性良好。
溶解性方面,BAP具有优异的水溶性,可与水以任意比例互溶,水溶液呈弱碱性(pH值约10.5~11.5);可与甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)等极性有机溶剂互溶,几乎不溶于苯、甲苯、正己烷等非极性有机溶剂,这一特性便于其分离提纯与反应体系调配。此外,其常温下密度为0.980~0.985g/cm³,折射率(n₂₀/D)为1.485~1.490,具有一定吸湿性,黏度适中(15~20mm²/s),流动性良好,便于管道输送与加工操作。
化学性质方面,1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪的核心特性围绕其多氨基结构展开。其核心的化学性质为弱碱性,源于分子中伯氨基与仲氨基的孤对电子,可结合氢离子形成质子化盐,稳定性强;氨基具有极高的反应活性,可发生酰化、烷基化、磺化、重氮化、缩合等多种衍生反应,是其作为有机合成中间体的核心价值;具有优良的配位螯合性,四个氮原子可作为多齿配体,与Cu²⁺、Fe³⁺等金属离子形成稳定螯合物;热稳定性较好,惰性气体氛围中200℃以下可保持稳定,高温或氧化性氛围中易发生分解或氧化,需避免与强氧化剂接触。
基本应用与储存要求也是其重要基本信息。BAP作为多胺类中间体,广泛应用于有机合成、医药、化工、材料等领域,可用于合成聚酰胺树脂、表面活性剂、催化剂、医药中间体等,也可用于水处理中重金属离子的去除;储存时需密封保存,放置于阴凉干燥、通风良好的环境,避免与水、酸性物质、强氧化剂混存,防止吸潮变质或发生化学反应,运输时需注意保温,避免低温凝固影响使用。
1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪的基本信息涵盖化学标识、分子结构、物理性质、化学性质、应用方向及储存要求,其对称的多氨基分子结构赋予其独特的理化特性,使其成为工业生产中不可或缺的重要有机化合物,掌握其基本信息,是实现其精准应用、优化加工工艺的基础。