第三章硝化反应.ppt

第三章 硝化和亚硝化 本章主要介绍硝化反应的理论、定义、影响因素、生产工艺，共14学时。 1、硝化的定义，引入硝基的目的。 2、硝化剂类型及硝化方法，掌握混酸的解离及水和硫酸含量对NO2+ 离子浓度的影响。 3、硝化的活泼质点；均相反应和非均相硝化反应动力学；掌握混酸硝化和稀硝酸硝化的反应历程。 第三章 硝化和亚硝化 4、硝化反应的影响因素： 被硝化物结构的影响； 硝化剂、硝化介质的影响； 温度、搅拌的影响； 硝化的主要副反应。 5、混酸硝化 衡量混酸硝化能力的技术参数； 混酸配制的计算和操作； 第三章 硝化和亚硝化 硝化操作及硝化产物的分离、工业实例； 硝化锅材料、型式及硝化异构产物的分离 6、用硝酸硝化过程和其它引入硝基的方法。 7、亚硝化反应的历程、适用范围、主要产物、实例。 3.1 概述 硝化反应是最普遍和最早的有机反应之一。 1834年，通过硝化将苯→硝基苯。 1842年，硝基苯还原为苯胺，硝化在有机化学工业上的应用和研究开始发展。 3.1.1 定义 3.1.2 引入硝基的目的 3.1.3 硝化剂类型 3.1.4 硝化方法 3.1 概述 3.1.1 定义 硝化 ? 向有机化合物分子的C(或N、O)原子上引入-NO2的反应。 硝基直接取代H： 除H原子外，有机分子中的卤素、磺基、酰基、羧基等也可被硝基取代。 3.1 概述 3.1 概述 随着与H或被取代基相连接的原子不同，硝化包括： C-硝化 产物: 硝基物 R-NO2 N-硝化 硝(基)胺 RNH-NO2 O-硝化 硝酸酯 RO-NO2 3.1 概述 硝化反应包括范围极广，芳烃、烷烃、烯烃及它们的胺、酰胺、醇等衍生物都可在适当条件下硝化。 但制备脂肪族硝基化合物要比芳香族硝基物困难得多。 Why 1935年才合成得到脂肪族硝基物，主要用作炸药、火箭燃料和溶剂。 本章主要讨论芳环和杂环化合物的硝化。 3.1 概述 3.1.2 引入硝基的主要目的 ⑴ 硝基转化：将硝基转化为其他基团，如还原为? ⑵ 利用硝基的特性，赋予产品某种特性。 ⑶ 利用硝基的强吸电性，使芳环上其他取代基活化，易于发生? 硝基本身作为离去基团，被其他亲核基团置换。 其他 ？ 3.1 概述 3.1.3 硝化剂类型 硝酸：无水硝酸到稀硝酸都可作为硝化剂。 由于被硝化物性质和活性不同，硝化剂常常不是单独的硝酸，而是硝酸和质子酸(H2SO4)、有机酸(醋酸)、酸酐(醋酸酐)、路易斯酸的混合物。 还可使用N的氧化物(N2O3、N2O4)、有机硝酸酯(如硝酸乙酯)、硝酸盐和硫酸混合物等作为硝化剂。 3.1 概述 3.1 概述 工业上，最常用的硝化剂是硝酸。 工业硝酸有两种规格： 98%发烟硝酸 65%浓硝酸 需低浓度HNO3时，用发烟硝酸配制。 采用HNO3硝化的缺点 ？ 3.1 概述 3.1.4 硝化方法 非均相混酸硝化法（重点） 在硫酸介质中的均相硝化 有机溶剂中的混酸硝化法 稀硝酸硝化法 浓硝酸硝化法 在乙酸或乙酐中的硝化 置换硝化 气相硝化法 3.2.1 硝化质点 硝酸的离解性质 混酸的离解性质 其他 3.2.2 硝化反应历程 3.2 硝化反应历程 3.2.1 硝化