3,3',5,5'-四甲基联苯胺盐酸盐
[CAS 64285-73-0]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 生化试剂 >> 生物染料
• 产品名称: 3,3',5,5'-四甲基联苯胺盐酸盐
• 英文名: 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine dihydrochloride
• 别名: 4,4'-Diamino-3,3',5,5'-tetramethylbiphenyl dihydrochloride
• 分子式: C₁₆H₂₀N₂.2(HCl)
• 分子量: 313.27
• CAS 登录号: 64285-73-0
• EC 号码: 264-769-6
• 分子行输入简码SMILES: CC1=CC(=CC(=C1N)C)C2=CC(=C(C(=C2)C)N)C.Cl.Cl

物理化学性质

• 熔点: >300 °C

安全数据

• 危险品标志: GHS07;GHS08 警告
• 危害标签: H302-H312-H332-H341-H351-H413
• 防护标签: P203-P261-P264-P270-P271-P273-P280-P301+P317-P302+P352-P304+P340-P317-P318-P321-P330-P362+P364-P405-P501

发现和应用

3,3′,5,5′-四甲基联苯胺二盐酸盐是一种芳香族二胺盐，常作为生化分析（特别是酶联免疫分析）中的显色底物。该化合物是3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）的质子化二盐酸盐形式；TMB是一种取代联苯衍生物，由两个二甲基取代的苯胺环通过中心联苯胺型键连接而成。

从结构上看，该分子由两个苯环在4和4′位通过碳-碳单键连接，构成联苯（类联苯胺）核心。每个芳香环在3和5位各有一个甲基取代基，这增加了空间位阻并影响了中心C–C键周围的旋转自由度。这种取代模式还增强了疏水性并稳定了芳香体系。

联苯核心的4和4′位连接着伯芳香胺基团（游离碱形式下为–NH2）。在二盐酸盐形式中，这些胺基被质子化形成铵基（–NH3+），并以氯离子作为抗衡离子。这种质子化显著提高了水溶性，并通过降低氮原子孤对电子参与共振供电子的能力，改变了芳香体系的电子性质。

芳香胺基团在中性形式下具有供电子性，通过共振向苯环贡献电子密度。然而，在质子化的二盐酸盐形式中，这种供电子作用受到抑制，分子变得更加缺电子，并在水溶液环境中更加稳定。因此，质子化状态对于分析使用前的储存和处理至关重要。

每个环上3和5位的甲基取代基通过诱导效应提供电子，并产生空间位阻，从而防止相邻分子之间出现过度的平面排列。这种空间位阻影响晶体堆积，进而可能影响化合物的溶解度和固态性质。

3,3′,5,5′-四甲基联苯胺最重要的化学性质是其发生氧化的能力。在酶促分析中，它通常在过氧化氢存在下被过氧化物酶氧化。氧化过程将无色的还原态转化为有色的自由基阳离子或二亚胺物种，从而产生蓝色的中间产物。这种氧化态形式通过未成对电子或正电荷在共轭联苯体系上的离域作用而得以稳定。经进一步氧化，该化合物可生成一种完全氧化的黄色二亚胺产物。这些显著的颜色变化使 TMB 成为分光光度定量分析中的重要试剂。

从理化性质角度看，由于存在质子化氨基和氯离子，其二盐酸盐形式具有高极性和水溶性；而其芳香环核心保持疏水性，赋予了该分子在溶液中的两亲性特征。

由于邻位甲基取代基之间的空间位阻排斥作用，联苯体系并非完全平面，这迫使两个苯环呈现扭曲构象。这种非平面性降低了基态下苯环间的共轭程度，但并不妨碍其氧化态形式中的电子离域。

从化学性质来看，活性最高的位点是芳香族氨基，它们可发生可逆的质子化反应和不可逆的氧化反应。氧化化学特性是其作为显色底物发挥功能的关键，因为在基于过氧化物酶的检测系统中，显色强度与酶活性成正比。

总体而言，3,3′,5,5′-四甲基联苯胺二盐酸盐是一种质子化的联苯二胺盐，其四个甲基取代基调节了分子的空间位阻和电子性质。它能够经酶促氧化生成强显色产物，这一特性使其成为免疫分析和生化检测系统中广泛使用的试剂。

参考文献

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