介绍
在胺类化合物的水溶液体系中，质子转移反应是其核心化学行为之一，而分子聚集现象则与分子结构中的疏水 - 亲水平衡密切相关。3-丁氧基丙胺（3-Butoxypropylamine）作为含醚氧结构的烷基胺，其分子同时兼具亲水性的醚氧基团与疏水性的丁基链，采用脉冲式超声吸收法，在 25℃下测定不同浓度（0.0489-3.028 mol/dm³）3-丁氧基丙胺水溶液的超声吸收系数。
图一 3-丁氧基丙胺
与水的质子转移反应
在低浓度范围（<0.4 mol/dm³），3-丁氧基丙胺水溶液仅表现出单一弛豫过程，归因于胺分子与水分子之间的质子转移反应，其反应机制可表示为：
图二 3-丁氧基丙胺与水分子之间的质子转移反应
（R 为 3-丁氧基丙基）。该反应属于扩散控制反应，其正向速率常数。
且随浓度升高逐渐趋于恒定，这一现象与叔丁胺水溶液的行为一致，可能源于稀溶液中溶剂化效应的浓度依赖性。该反应的速率常数与3-乙氧基丙胺接近，表明醚氧基团的碳链长度对质子转移反应的动力学影响微弱，反应速率主要由羟基离子在水溶液中的扩散过程主导。
当3-丁氧基丙胺水溶液浓度超过 0.5 mol/dm³ 时，超声吸收谱出现第二个弛豫过程，该过程被证实为非离子化胺分子的聚集反应。与不含醚氧的烷基胺（如丁胺、戊胺）相比，3-丁氧基丙胺中的醚氧基团通过氢键作用增强分子亲水性，显著抑制了聚集反应的发生 —— 丁胺在更低浓度下即出现聚集，而 3 - 丁氧基丙胺的聚集阈值（0.5 mol/dm³）更高。但醚氧的亲水性调控作用存在局限性，无法完全抵消丁基链的疏水效应，这与 3 - 乙氧基丙胺形成鲜明对比：3 - 乙氧基丙胺的乙基疏水作用较弱，即使浓度高达 3.0 mol/dm³ 仍无聚集反应发生。
3-丁氧基丙胺的丁基链具有较强的疏水作用，其疏水活性与含 4-5 个碳原子的烷基胺（如丁胺、戊胺）接近。这种疏水作用促使非离子化的胺分子在水溶液中发生组装，形成聚集数为 4 的聚集体。超声吸收数据显示，聚集反应的弛豫频率低于质子转移反应，且振幅显著更大，表明聚集过程是该浓度范围内的主导弛豫贡献者[1]。
参考文献
[1] Nishikawa S, Haraguchi H, Fukuyama Y. Effect of Ether Oxygen on Proton Transfer and Aggregation Reactions of Amines in Water by Ultrasonic Absorption Method [J]. Bull. Chem. Soc. Jpn., 1991, 64 (4):1274-1282.