优化版10羟基化反应课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《优化版10羟基化反应课件.ppt》由用户(晟晟文业)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 优化 10 羟基 反应 课件
- 资源描述:
-
1、优化版优化版10羟基化反应羟基化反应卤代芳烃的水解与分离卤代芳烃的水解与分离卤代烃卤代烃 重氮基重氮基卤代芳烃水解产物酚的分离卤代芳烃水解产物酚的分离1、利用羟基的酸性除去非酸性物质、利用羟基的酸性除去非酸性物质2、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失3、利用异构体氢键的差异分离异构体、利用异构体氢键的差异分离异构体4、利用熔点差异除去异构体、利用熔点差异除去异构体1、利用羟基的酸性除去非酸性物质、利用羟基的酸性除去非酸性物质化学方程式化学方程式有机溶液溶解度有机溶液溶解度溶解溶解不溶解不溶解溶解溶解水溶性水溶性不溶解不溶解溶解溶解难溶解难溶解活性炭吸
2、附活性炭吸附吸附吸附不吸附不吸附吸附吸附挥发性挥发性挥发挥发不挥发不挥发挥发挥发RXOH-RO-ROHOH-H+2、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失大量酚类物质是挥发性的,即有一定的沸点;大量的酚大量酚类物质是挥发性的,即有一定的沸点;大量的酚类物质又是水溶性的,即有较大的水溶解度;利用酚与水共类物质又是水溶性的,即有较大的水溶解度;利用酚与水共沸原理可以将酚从水中蒸净。沸原理可以将酚从水中蒸净。从蒸出的酚水中回收酚(酸化后分层或过滤)后,水层从蒸出的酚水中回收酚(酸化后分层或过滤)后,水层是酚的饱和水溶液,可返回到下一批的水汽蒸馏,这样酚的是酚的
3、饱和水溶液,可返回到下一批的水汽蒸馏,这样酚的损失可减少至最低。损失可减少至最低。3、利用异构体氢键的差异分离异构体、利用异构体氢键的差异分离异构体异构体异构体氢键结构氢键结构氢键形式氢键形式分子内氢键分子内氢键分子间氢键分子间氢键分子间氢键分子间氢键挥发性质挥发性质易挥发易挥发难挥发难挥发难挥发难挥发OHNO2OHNO2OHNO2OHONOOHONOOHONOONOOHONOOH4、利用熔点差异除去异构体、利用熔点差异除去异构体一般,对称结构物质熔点较高。可通过结晶方式提纯对称一般,对称结构物质熔点较高。可通过结晶方式提纯对称结构物质,去除不对称结构物质。结构物质,去除不对称结构物质。异构体
4、混合物先异构体混合物先加热熔融加热熔融,然后自然冷却结晶,倒出未结,然后自然冷却结晶,倒出未结晶的混合物,洗净晶的混合物,洗净结晶结晶表面母液,结晶物即为纯品。表面母液,结晶物即为纯品。异构体用异构体用溶剂重结晶溶剂重结晶(烷烃类)(烷烃类),只要保证结晶液的温度,只要保证结晶液的温度不低于不对称异构物的熔点,异构体就不会结晶析出,用烷烃不低于不对称异构物的熔点,异构体就不会结晶析出,用烷烃洗去结晶表面的母液,对位异构体便可提纯。洗去结晶表面的母液,对位异构体便可提纯。酚提纯过程的主要问题酚提纯过程的主要问题未认识未认识“中和中和”与与“吸附吸附”联用的好处:吸附有机物而不联用的好处:吸附有机
5、物而不损失苯氧负离子。在过滤活性炭的过程中,反应液中的机械杂损失苯氧负离子。在过滤活性炭的过程中,反应液中的机械杂质也一同除去,产品具有非常好的外观和内在质量。用碱性吸质也一同除去,产品具有非常好的外观和内在质量。用碱性吸附方法后,一般不必用重结晶方法,使过程更简单易行。附方法后,一般不必用重结晶方法,使过程更简单易行。对水汽蒸馏能获得定量的回收率认识不足。由于酚羟基的对水汽蒸馏能获得定量的回收率认识不足。由于酚羟基的极性较强,多数酚在水中的溶解度较大。而水汽蒸馏即可回收极性较强,多数酚在水中的溶解度较大。而水汽蒸馏即可回收挥发酚,蒸出物分离出酚后的水仍是含酚饱和水溶液,应将其挥发酚,蒸出物分
6、离出酚后的水仍是含酚饱和水溶液,应将其用于下一批水汽蒸馏。但人们往往对用于下一批水汽蒸馏。但人们往往对酚的水溶性酚的水溶性重视不足。重视不足。例,例,2,4,5-三氯苯酚三氯苯酚工艺过程:工艺过程:向向500mL高压釜加入高压釜加入31g 1,2,4,5-四氯代苯、四氯代苯、22.6g NaOH和和100mL甲醇,加热至甲醇,加热至160,保持,保持7h。冷却,加水稀。冷却,加水稀释至释至500mL,加盐酸至呈酸性,进行水汽蒸馏。蒸馏液在冰浴,加盐酸至呈酸性,进行水汽蒸馏。蒸馏液在冰浴中冷却,析出中冷却,析出2,4,5-三氯苯酚。滤出、干燥,得产品三氯苯酚。滤出、干燥,得产品24.2g,熔,熔
7、点点63,产率,产率84.9%。用石油醚重结晶,得无色针状结晶产品,。用石油醚重结晶,得无色针状结晶产品,熔点熔点66,沸点,沸点244248(10.13KPa)ClClClCl+NaOHCH3OHClClClOH+NaCl例,例,2,4-二硝基苯酚二硝基苯酚工艺过程:工艺过程:将将1400L水加入水解锅中,搅拌加热到水加入水解锅中,搅拌加热到60,将,将750kg已熔化的已熔化的2,4-二硝基氯苯加入锅内。继续升温到二硝基氯苯加入锅内。继续升温到90,于于1.5h内逐渐加入内逐渐加入780L 30%NaOH溶液,加料中温度上升,溶液,加料中温度上升,控制温度不超过控制温度不超过102104,
8、保温,保温30min。冷却,过滤析出的。冷却,过滤析出的钠盐用水溶解,酸化至钠盐用水溶解,酸化至pH=1,析出黄色结晶即为目标产物。,析出黄色结晶即为目标产物。ClNO2NO2H2O,NaOHONaNO2NO2HClOHNO2NO2例,例,2,3-二氟二氟-6-硝基苯酚硝基苯酚:在装有搅拌器、液体加料管、温度计在装有搅拌器、液体加料管、温度计及取样管的及取样管的1000mL的四口烧瓶中依次加入的四口烧瓶中依次加入220mL水和水和34.8gKOH,升,升温至温至45,待,待KOH全溶解后,滴加全溶解后,滴加30.4g三氟硝基苯,加料以不使反三氟硝基苯,加料以不使反应温度剧烈上升为宜。反应液逐渐
9、由无色变为橙色、黄色、粉红色、应温度剧烈上升为宜。反应液逐渐由无色变为橙色、黄色、粉红色、红色、深红色。当反应进行红色、深红色。当反应进行1.5h,边反应边取样分析,当两次分析浓,边反应边取样分析,当两次分析浓度不再变化时,停止反应(约度不再变化时,停止反应(约2h左右)。然后向烧瓶中加入左右)。然后向烧瓶中加入300mL环环已烷,再滴加盐酸,反应液由深变浅,由深红色变为黄色,这时减慢已烷,再滴加盐酸,反应液由深变浅,由深红色变为黄色,这时减慢滴加盐酸的速度,同时用滴加盐酸的速度,同时用pH试纸测反应液的试纸测反应液的pH值,当值,当pH=12时,此时,此时反应液为淡青色,终止滴加盐酸,停止搅
10、拌,把反应液移入分液漏时反应液为淡青色,终止滴加盐酸,停止搅拌,把反应液移入分液漏斗,分出有机相,水相用斗,分出有机相,水相用50mL环已烷萃取两次后弃去,有机相合并,环已烷萃取两次后弃去,有机相合并,减压蒸馏回收环已烷,剩下的结晶即为目标产物,收率减压蒸馏回收环已烷,剩下的结晶即为目标产物,收率82%84%。FNO2FFH2O,KOHH2OFNO2FOKHClFNO2FOH例,例,对硝基苯酚对硝基苯酚工艺过程:工艺过程:在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500mL不锈钢不锈钢反应瓶中,加入反应瓶中,加入NaOH 12g(0.3mol)、蒸馏水)、蒸馏水12m
11、L、搅拌使其、搅拌使其溶解,再加入对硝基氯苯溶解,再加入对硝基氯苯15.7g(0.1mol)、硝基苯)、硝基苯50mL、季铵盐、季铵盐A-1(C79H1519)3N+CH3Cl-3mL(0.06mol),控制反应温度为),控制反应温度为140,常压下搅拌常压下搅拌7h,冷却至室温,过滤收集结晶产物,用,冷却至室温,过滤收集结晶产物,用20mL硝基苯硝基苯洗涤结晶,再加入洗涤结晶,再加入100mL蒸馏水加热溶解,分去下层油状物,上蒸馏水加热溶解,分去下层油状物,上层溶液用硫酸酸化,冰浴中静置,沉淀析出完全后,过滤,少量层溶液用硫酸酸化,冰浴中静置,沉淀析出完全后,过滤,少量冰水洗涤。滤饼置于滤纸
12、冰水洗涤。滤饼置于滤纸30左右干燥至恒重,得无色针状晶体左右干燥至恒重,得无色针状晶体即产物即产物10.3g,收率,收率73.6%。ClNO2ONaNO2H2ONaOHH+OHNO2作业:作业:4-氯氯-2-硝基酚硝基酚工艺过程:工艺过程:在在3000L压热釜中加入压热釜中加入2100L水及水及675kg 30%液碱,搅液碱,搅拌均匀后取样分析,拌均匀后取样分析,NaOH浓度应为浓度应为7580 g/L。然后加入。然后加入400kg 2,5-二氯硝基苯,密闭反应釜,加热至二氯硝基苯,密闭反应釜,加热至60左右,开动搅拌,在左右,开动搅拌,在1.52h内升温至内升温至130136反应反应10h。
13、反应完毕,压送至结晶釜,。反应完毕,压送至结晶釜,在在8090时加入时加入300kg工业盐,使相对密度达工业盐,使相对密度达1.181.20(25),),过滤。得过滤。得100%4-氯氯-2-硝基酚钠盐硝基酚钠盐324kg,收率,收率90%。用盐酸酸化。用盐酸酸化得得4-氯氯-2-硝基酚。硝基酚。ClClNO2H2ONaOHH+ONaClNO2OHClNO2芳 烃 重 氮 基 水 解芳 烃 重 氮 基 水 解卤代烃卤代烃 重氮基重氮基一、重氮基水解反应的机理(一、重氮基水解反应的机理(SN1)和特征)和特征N+NR慢RR+X-快XRR:芳环上原有化学性质稳定的取代基;:芳环上原有化学性质稳定的
14、取代基;X:羟基、卤素、氢、氟硼酸、硫化物等亲核试剂:羟基、卤素、氢、氟硼酸、硫化物等亲核试剂SN1 机理的特征:机理的特征:反应速度取决于重氮盐的裂解速度(反应速度取决于重氮盐的裂解速度(芳基正离子生成速度芳基正离子生成速度),),与重氮盐浓度成正比(与重氮盐浓度成正比(一级反应一级反应),与亲核试剂浓度无关;),与亲核试剂浓度无关;亲核取代反应的选择性与亲核试剂的亲核取代反应的选择性与亲核试剂的亲核性亲核性和和浓度浓度有关;有关;亲核试剂的亲核性大小顺序一般为:亲核试剂的亲核性大小顺序一般为:NH2-Ph3C-PhNH-ArS-RO-R2NH-ArO-OH-ArNH2 NH3 I-Br-C
15、l-H2O ROHHSO4-一般不会发生亲核取代反应,因此重氮基水解反应一般不会发生亲核取代反应,因此重氮基水解反应选择硫酸重氮盐。选择硫酸重氮盐。在重氮盐以在重氮盐以SN1机理进行的反应中,水解反应制备酚是最常机理进行的反应中,水解反应制备酚是最常用和最有代表性的。用和最有代表性的。此外,以氟硼酸重氮盐制取氟化物或重氮盐以卤素取代、此外,以氟硼酸重氮盐制取氟化物或重氮盐以卤素取代、以硫化物取代和氢取代等,应用也十分广泛。本节仅就水解反以硫化物取代和氢取代等,应用也十分广泛。本节仅就水解反应进行讨论。应进行讨论。二、重氮基水解的主副反应二、重氮基水解的主副反应水解(水解(亲核亲核)偶合(偶合(
16、亲电亲电)NN+X-RH2OOHRNN+X-PSAkPkSRNNHOROHNNRRR芳基正离子芳基正离子络合物络合物反应进程反应进程能量能量N+NRROHROHNNRROHNNRR.+图重氮盐图重氮盐水解水解与与偶合偶合反应各阶段的能量变化反应各阶段的能量变化EVS EVP1、温度效应、温度效应原因:偶合反应较水解反应有较低的活化能。原因:偶合反应较水解反应有较低的活化能。结论:升高温度有利于水解反应。结论:升高温度有利于水解反应。2、浓度效应、浓度效应 水浓度高,对水解有利水浓度高,对水解有利 重氮盐高,对偶合有利重氮盐高,对偶合有利 酚浓度高,对偶合有利酚浓度高,对偶合有利三、重氮盐水解反
17、应的重要影响因素三、重氮盐水解反应的重要影响因素1、反应温度、反应温度图两种升温方法的温度变化图两种升温方法的温度变化T0t2、加料方式与分布、加料方式与分布加料方式加料方式 要体现要体现 浓度效应浓度效应 和和 温度效应温度效应。先加入稀硫酸溶。先加入稀硫酸溶液,预热至反应温度后,将重氮盐溶液滴入反应系统,这样边液,预热至反应温度后,将重氮盐溶液滴入反应系统,这样边滴加边反应,既满足了重氮盐低浓度的要求,也保证了较高温滴加边反应,既满足了重氮盐低浓度的要求,也保证了较高温度有利于主反应竞争这一温度效应要求。度有利于主反应竞争这一温度效应要求。强调强调:冷的重氮盐冷的重氮盐水溶液滴入高速搅拌的
18、高温水溶液中,水溶液滴入高速搅拌的高温水溶液中,先分先分散后反应散后反应 是反应要点。若滴在釜中反应物未及时分散,相当是反应要点。若滴在釜中反应物未及时分散,相当于重氮盐的浓度未得到稀释,就不利于主反应。若重氮盐在未于重氮盐的浓度未得到稀释,就不利于主反应。若重氮盐在未滴入水中前已被预热了,那么在未滴入水中前副反应已经发生,滴入水中前已被预热了,那么在未滴入水中前副反应已经发生,且高浓度的重氮盐更有利于副反应。且高浓度的重氮盐更有利于副反应。B BAAAA滴入重氮盐滴入重氮盐 BPAAP未分散未分散部分反部分反应应 BSS继续反应继续反应BPAAP部分反应部分反应BAA移走酚移走酚BAAAA分
展开阅读全文