アニリン

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この項目では芳香族化合物のアニリンについて説明しています。競走馬のアニリンについてはアニリン (競走馬)をご覧ください。

アニリン

一般情報
IUPAC名	アニリンフェニルアミンベンゼンアミン
別名	アミノベンゼン
分子式	C₆H₇N
分子量	93.13 g/mol
組成式
式量	g/mol
形状	無色液体
CAS登録番号	62-53-3
SMILES	NC1=CC=CC=C1
性質
密度と相	1.02 g/cm³, 液体
相対蒸気密度	（空気 = 1）
水への溶解度	3.4 g/100 mL ( ℃)
アセトン、THFへの溶解度	自由に混和
{{{溶媒3}}}への溶解度
融点	−6 ℃
沸点	184 ℃
昇華点	℃
pK_a
pK_b	9.40
旋光度 [α]_D
粘度	3.71 mPa・s (25 ℃)
屈折率
出典	ICSC

アニリン (aniline) はベンゼンの水素原子の一つをアミノ基で置換した構造を持つ、芳香族化合物の1つ。化学式 C₆H₅NH₂ で表される。分子量は 93.13、融点は −6 ℃、沸点は 184 ℃。アニリンはIUPAC命名法の許容慣用名であるが、系統名ではフェニルアミン (phenylamine) またはベンゼンアミン (benzeneamine) となる。ほかに慣用名としてアミノベンゼン (aminobenzene) がある。

[編集] 性質

無色透明の液体で可燃性である。水には難溶だが、アルコール、エーテル、ベンゼンには易溶。弱塩基性であり、毒性を持ち、接触、吸入により速やかに人体に吸収され、中毒症状を起こす。中毒によってメトヘモグロビンが生成され、高メトヘモグロビン血症によりチアノーゼや呼吸困難を起こし死に至ることもある。飲酒によって症状が悪化するので注意を要する。ビタミンCの摂取が有効である。

さらし粉を加えると赤紫色を呈するが、実験室ではニンヒドリン水溶液を加えて紫系色変化から確認することがある。また、酸化させると黒くなり、染料や顔料に使われている。無水酢酸を加えるとアセトアニリドになる。

単独の素材として用いられることは少なく、染料、ゴムなどの化学製品、農薬や医薬品などを製造する際の中間物質として取り扱われている。

アニリンの2004年度日本国内生産量は 261,854 t、工業消費量は 64,299 tである。

[編集] 歴史

1826年、O.ウンフェルドルベンはインジゴを強く熱することで新しい有機化合物を得、これを「クリスタリン」と名付けた。1841年、K. フリッツェも同様の実験を行い、インジゴの原料となる植物「アニル（anil）」から「アニリン」の名を与えた。またこれと別に1834年にはフリードリッヒ・ルンゲがコールタールを蒸留した液体から新規物質を取り出し、「キアノール」と命名していた。後にA・W・ホフマンが彼らの実験を追試し、元素分析を行うことでこれらが全て同一の物質、アニリンであることを証明した。

1856年、当時18歳の少年化学者であったウィリアム・パーキンは、マラリアの特効薬であるキニーネを合成しようとアニリンを酸化する反応を試すうち、偶然紫色の染料を作り出した。彼は資産家であった親を説得し、この染料を作る工場を設立した。これが、以後数百種類製造されることになる合成染料の第1号である。

[編集] 合成法

アニリンの合成法はいくつか知られているが、工業的な合成において代表的な Béchamp 還元法と接触還元法について述べる。いずれもニトロベンゼンを還元することで合成する。

[編集] Béchamp 還元法

鉄と酸を用いてニトロベンゼンを還元し、アニリンを合成する方法である。塩酸を用いる場合、途中で生じる塩化鉄(II) はさらに酸化されて塩化鉄(III) になり、それらが反応して四酸化三鉄になると同時に塩酸が再生されるので、塩酸は触媒量でよい（基質の 2–3%）。

C₆H₅NO₂ + 3Fe + 6HCl → C₆H₅NH₂ + 3FeCl₂ + 2H₂O

C₆H₅NO₂ + 6FeCl₂ + 6HCl → C₆H₅NH₂ + 6FeCl₃ + 2H₂O

FeCl₂ + 2FeCl₃ + 4H₂O → Fe₃O₄ + 8HCl

[編集] 接触還元法

ニッケルや銅といった水素化触媒を用いて、水素ガスでニトロベンゼンをアニリンへ還元する方法であり、高い選択性を示す。

C₆H₅NO₂ + 3H₂ → C₆H₅NH₂ + 2H₂O

[編集] アニリンの誘導体

アニリンの誘導体（アリールアミン類）は医薬にも数多く見られ、またトリアリールアミンは有機ELなどの材料として重要な化合物群である。しかしこれらの構造は、以前は有力な合成法があまり知られていなかった。近年ハロゲン化アリールとアミン類を直接カップリングする反応（ブッフバルト・ハートウィッグ反応、ウルマン反応）の研究が進み、容易に多くの誘導体が合成できるようになっている。