名词解释:
5氯化石蜡:有机分子中的C 、Si 、N 、P 、O 或S 等原子引入烷基的反应。
6碱熔:芳磺酸盐在高温下与苛性碱相作用,使磺酸基被羟基置换的水解反应叫做碱熔
7三氧化硫:是环状三聚体和单分子SO 3的混合物 型都是链式多聚体。
8硝化反应相比:(酸油比)混酸与被硝化物的质量比。
9搅拌作用:提高传热和传质效率。
10硝化反应进攻质点:NO 2+:
12氨解方法:1酸性水解,在稀硫酸中进行2碱性水解3用亚硫酸氢钠水解
13缩合反应:两个分子互相作用失去一个水分子生成一个较大分子的反应以及两个分子通过加成作用生成一个较大分子的反应。
1. 磺化产物的分离方法有稀释酸洗法、直接酸洗法、中和盐析法 、脱硫酸钙法、 溶剂萃取法。
2. 芳环上亲电取代卤化时,影响因素主要有:被卤化物的结构、卤化剂、催化剂、卤化深度、卤化介质的PH 值、卤化溶剂、卤化温度、杂质等。
2. 氧化反应的目的是可制备醇、酚、醛、酮、醌、羧酸、环氧化物、过氧化物、腈类化合物。
3. 芳香卤化物氨解时过量氨解剂的作用是提高卤化物和氨解产物的溶解度、减少二芳胺和酚副产物的生成和减少对设备的腐蚀。
4. 将带有甲基的有机物与氨和空气的气态混合物用气固相接触催化氧化法制取腈类的反应,叫做氨氧化。
5. 将有机物的蒸气与空气的混和气体在高温(300~500℃) 下通过固体催化剂,使有机物适度氧化,生成目的产物的反应叫做气固相接触催化氧化。
6. 以硫酸为磺化剂的反应是一个可逆反应,即磺化产物在较稀得硫酸存在下发生水解,且H3O+越高,反应越快。
1. 硫酸酯是强酸形成的酯,主要用作烷基化试剂,而羧酸酯是弱酸形成的酯,主要用作酰基化试剂。
2. 醇的氨解主要有三种工业方法,即气固相接触催化氨解法、高压液相氨解法和气固相临氢接触催化胺化氢化法。
3. 氯化深度也称为苯氯比,它是指每摩尔纯苯所消耗的氯气量。
1. 制取芳香族硝基化合物的工业硝化方法主要有稀硝酸硝化、浓硝酸硝化、浓硫酸介质中的均相硝化、非均相混酸硝化、有机溶剂硝化和气相硝化。
2. 催化氢化的优点是反应易于控制、产品纯度较高、收率较高、三废少。
1. 在硝基苯的催化氢化制氢化偶氮苯时,试写出(1)反应步骤(2)有几个物相(3)哪些反应是在催化剂表面进行的,哪些反应不是在催化剂表面进行的?(4)为何硝基苯的转化率保持在100%?(5)如何使主反应顺利进行。
(1)反应步骤
(2)有三个物相:气相的氢气,固相的钯/碳催化剂,液相是乙醇溶液,含有乙醇钠、硝基苯和各种还原产物。
(3)除了偶联反应是在液相中进行的以外,其他氢化反应都是在催化剂表面进行的。
(4)因为氧化偶氮苯和偶氮苯的氢化比硝基苯难,所以硝基苯完全转化。
(5)要求乙醇溶液中有足够多的乙醇钠,提供更可能多的Na+,使催化剂表面生成的苯基羟胺一旦生成就尽可能快的解吸,进入乙醇溶液中并与催化剂表面的亚硝基苯发生偶联反应,生成氧化偶氮苯,后者在催化剂表面进一步氢化生成偶氮苯、和氢化偶氮苯。
3. 写出由苯制备4-氯-3-硝基苯磺酰氯的合成路线.
苯在铁催化剂的存在下,进行氯化,精馏分离得氯苯,氯苯用混酸一硝化、高效精馏分离得邻硝基氯苯,然后用过量3-4倍的氯磺酸在100 ℃左右进行氯磺化,然后放入冰水中,得目的产物。
4. 写出制备联苯胺-2,2’-二磺酸的合成路线和主要工艺过程。
苯用稍不足量的混酸一硝化得硝基苯,用稍过量的液体三氧化硫磺化得间硝基苯磺酸钠,然后在氢氧化钠水
溶液中用锌粉进行双分子还原得氢化偶氮苯-3-3‘-二磺酸钠,最后在稀H2SO4中进行分子重排得目的产物。
5. 2,4-二苄基甲苯是优良的导热油,写出其合成路线和主要反应条件。
将甲苯与稍过量的氯苄在氯化锌水溶液中或在无水三氯化铝存在下温热,即发生C-烷化反应生成目的产物。
6. 简述乙醇胺的生产工艺。
氨和环氧乙烷发生烷基化反应可以得到三种乙醇胺的混合物。
各种乙醇胺的比例主要取决于反应物的摩尔比。氨过量有利于提高一乙醇胺的产率。反应时先将25%的氨水送入烷基化器,然后缓缓通入气化的环氧乙烷,反应温度为35-45℃,反应后期,升温至110 ℃以蒸发脱除过量的氨;然后再经脱水,减压精馏,收集不同沸点的三种乙醇胺产品
7. 2-乙基丁醛的合成
CH 3CHO+CH3CH 2CH 2CHO--H 3CCH=C(C2H 5)-CHO--CH 3CH 3CH(C2H 5)CHO
10. 简述由萘制备4-氨基-1-萘磺酸的合成路线和工艺过程
将粉状精萘在50℃悬浮在上一批的硝化废液中, 然后加入混酸进行一硝化, 经分层、水洗、碱洗、降温结晶,得1-硝基萘。 1-硝基萘用二硫化钠或氢气将硝基还原成氨基得1-萘胺。 1-萘胺在邻二氯苯中用理论量浓硫酸在180 ℃左右进行烘焙磺化,得4-氨基-1-萘磺酸。
11. 写出制备2-氨基-4-硝基苯甲醚的合成路线和主要工艺过程。
氯苯用混酸经两步硝化得2,4-二硝基氯苯,然后与氢氧化钠甲醇溶液进行甲氧基化得2,4-二硝基苯甲醚,最后用二硫化钠水溶液在30-55℃进行部分还原得目的产物。
12. 写出乙烯制备氨基乙酸的合成路线和各步反应的名称。
CH 2=CH2 →CH 3CHO →CH 3COOH →ClCH 2COOH →NH 2CH 2COOH
乙烯在PdCl2-CUCl2催化剂存在下用空气进行均相配位催化氧化得乙醛。乙醛在乙酸锰存在下用空气进行液相氧化得乙酸。乙酸在催化剂存在下用氯气进行羰基α-氢的取代氯化,得氯乙酸。氯乙酸在催化剂存在下与大过量的氨水进行氯基氨酸反应的氨基乙酸。
1 芳环上亲电取代卤化时,有哪些重要影响因素?
主要有:被卤化物的结构、卤化剂、催化剂、卤化深度、卤化介质的PH 值、卤化溶剂、卤化温度、杂质等。
2 卤化反应用到的催化剂主要有哪些?
路易斯酸、质子酸、元素、胺类碱性催化剂、硫化物、沸石类分子筛
3 丙酮用氯气进行氯化制一氯丙酮时,如何减少二氯化副产物?
丙酮的一氯化制一氯丙酮是连串反应,为了避免多氯化物的生成,应该用不足量的氯气,控制适当的Cl2/C3H6O摩尔比。 4 对叔丁基甲苯在四氯化碳中,光照下进行一氯化,生成什么产物?
主要生成对叔丁基-α-一氯甲基苯,因为芳环侧链的α-H 比侧链非α-H 容易发生自由基取代反应。
5 简述由甲苯制备以下化合物的合成路线和工艺过程
(1)邻氯三氟甲苯
将制备对氯甲苯时副产的邻氯甲苯在紫外线照射和三氯化磷存在下, 于沸腾温度下通入氯气进行侧链三氯化, 至氯化液达到一定密度, 得邻氯α ,α, α-三氯甲苯. 将邻氯三氯甲苯与氟化氢在高压釜中, 在五氯化锑催化剂存在下加热, 进行氟置换侧链氯的反应得邻氯三氟甲苯.
(2)间氯三氟甲苯
甲苯在紫外线照射和三氯化磷存在下, 进行侧链三氯化, 得α ,α, α-三氯甲苯。将三氯甲苯与氟化氢在高压釜中, 在五氯化锑催化剂存在下加热, 进行氟置换侧链氯的反应得三氟甲苯。将三氟甲苯在路易斯酸催化剂存在下, 进行环上亲电取代氯化得间氯三氟甲苯。
6 写出本章所遇到的各种亲电卤化反应、亲核卤化反应和自由基卤化反应的名称。
(1)亲电卤化;芳环上的取代卤化、羰基α-H 的取代卤化、卤素对双键的加成卤化、卤化氢对双键的加成卤化。
(2)亲核卤化;卤原子置换醇羟基、卤原子置换羧羟基和氟置换氯等。
(3)自由基卤化;饱和烃的取代卤化、芳环侧链α-H 的取代卤化、 烯键α-H 的取代卤化、不饱和键的加成卤化等。
1 简述由对硝基甲苯制备以下芳磺酸的合成路线、磺化的主要反应条件。
(1)2-甲基- 5-氨基苯磺酸。对硝基甲苯用过量的发烟硫酸或稍过量液体三氧化硫进行磺化,得5-硝基-2-甲基苯磺酸,然后将硝基还原成氨基,得目的产物。
(2)5-甲基- 2-氨基苯磺酸。将对硝基甲苯进行硝基还原成氨基,得对甲苯胺,然后在邻二氯苯中,用理论量硫酸,在180℃左右进行芳伯胺的烘焙磺化,得目的产物。、
(3)5-甲基- 2-氨基-4-氯苯磺酸。对硝基甲苯在铁催化剂存在下进行芳环上的取代氯化,然后将硝基还原成氨基,最后进行烘焙磺化,得目的产物。
2 写出对硝基氯苯制取5-氨基-2-甲氧基苯磺酸的方法。
合成路线如下.
对硝基氯苯进行烘焙磺化,氯置换为甲氧基,硝基还原成氨基,得目的产物。
3 工业上的磺化和硫酸化的方法主要有哪些?
工业上的磺化和硫酸化的方法主要有:
过量硫酸的磺化法及硫酸化法;共沸去水磺化法;三氧化硫的磺化法及硫酸化法;
氯磺酸的磺化法及硫酸化法;烘焙磺化法;磺氧化和磺氯化法;亚硫酸钠亲核取代磺化法。
4 磺化的目的?
赋予有机物酸性、水溶性、表面活性及对纤维的亲和力等。可将磺酸基转化为其他基团,如-OH 、-NH2、-CN 、-Cl 等。利用磺酸基的可水解性,辅助定位或提高反应活性。
5 磺化试剂有哪些?
浓硫酸、三氧化硫、发烟硫酸、氯磺酸、氨基磺酸(NH2SO3H )、硫酰氯、亚硫酸盐
6. 写出由苯制备苯胺-2,4-二磺酸的合成路线
合成路线如下.
苯用混酸一硝化的硝基苯,硝基苯还原得苯胺,苯胺进行烘焙磺化的对氨基苯磺酸,然后磺化得目的产物。
2 简述由甲苯制备以下化合物的合成路线和工艺过程
(1)3-乙酰氨基-2,4,6-三碘苯甲酸钠
甲苯经空气液相氧化得苯甲酸。苯甲酸在浓硫酸中用稍过量的发烟硝酸进行一硝化得间硝基苯甲酸。然后用氢气、铁粉或二硫化钠进行硝基还原成氨基,得间氨基苯甲酸。将间氨基苯甲酸溶于乙酰氯中,再用氯化碘进行碘化,然后中和、盐析,得目的产物。
(2)4-甲基-3-硝基苯胺
甲苯用混酸进行一硝化,经高效精馏分离,得对硝基甲苯。然后用氢气或二硫化钠进行硝基还原成氨基,得对甲苯胺。将对甲苯胺在低温溶于浓硫酸中成盐,加入理论量的发烟硝酸,进行一硝化,然后放入水中稀释析出,得目的产物。
(3)2-甲基苯胺
甲苯用混酸进行一硝化,经高效精馏分离,得邻硝基甲苯。
3 简述由甲苯制备3-硝基三氟甲苯衍生物的合成路线和工艺过程;甲苯在光照和三氯化磷存在下用足够量的氯气进行侧链三氯化,生成α ,α , α-三氯甲苯,将氯化液在高压釜中,在催化剂存在下与氟化氢在100℃、2MPa 进行氟置换氯的反应,得三氟甲苯,将三氟甲苯用稍过量的混酸进行一硝化得目的产物。
4 对以下操作进行评论 将对二甲氧基苯悬浮在水中, 慢慢滴加质量分数为98%的硝酸进行一硝化制2-硝基-1,4-二甲氧基苯时, 不断的加入少量尿素, 以抑制氧化副产物. 评述如下;稀硝酸硝化属于亚硝化-氧化历程,必须有少量亚硝酸存在,反应才能顺利进行,如果加入尿素,将使亚硝酸分解,使亚硝化-氧化历程难以引发。
正确的方法是向反应液中不断地加入少量亚硝酸钠或亚硫酸氢钠,以不断地产生亚硝酸。
CO (NH2)2+HNO2--CO2+N2+H2O
1 对以下还原操作进行评论。
(1)在电解质存在下将硝基还原成氨基时,先加入全部被还原物,然后一次加入大部分或全部铁粉。不可。用铁粉使硝基还原为氨基是强烈放热反应,在沸腾温度下,如果加铁粉速度太快,会使反应暴沸,甚至溢料。应该分多次
少量加入铁粉。
(2)在电解质存在下将硝基还原成氨基时,先加入大部分铁粉,然后慢慢加入被还原物。不好。这样会有一部分铁粉与水反应,被氧化成二价铁,并释氢而损失掉,并会增加还原锅中的搅拌器的动力消耗。
(3)将对硝基苯乙酸钠盐溶解于水中,然后慢慢加入四氢铝锂进行还原得对硝基苯乙醇。不可。因为四氢铝锂会水解失效,另外,四氢 铝锂还原能力强,它也会使硝基还原。应该使用四氢硼钠作还原剂,在无水乙醇中还原。 3 在用镍铝合金制备骨架镍时,为何制备条件不同。所制得的骨架镍催化剂的活性会有很大差别?只要制备条件略有不同,就会使所制得的骨架镍的微晶结构、孔隙结构和机械强度等物理性质有所不同,从而使所制得的催化剂的活性也各不相同,因此制备特定牌号的骨架镍催化剂时,必须严格遵守操作规程。
5 硝基苯液相催化氢化制苯胺时,为何用骨架镍催化剂,而不用钯/碳催化剂?
因为骨架镍催化剂活性适中,不会发生芳环加氢副反应,而钯/碳载体催化剂活性高,有可能发生芳环加氢副反应。 2 写出由苯制备4-甲氧基-2-硝基苯胺的合成路线。苯氯化得氯苯,氯苯经混酸一硝化,高效精馏分离,得对硝基氯苯,然后进行甲氧基化和硝基还原得对氨基苯甲醚。
对氨基苯甲醚用过量的乙酸进行N-乙酰化,并蒸出反应生成的水和过量的乙酸,然后减压蒸出4-甲氧基-N-乙酰苯胺。接着在水-氯苯介质中进行稀硝酸硝化,最后在氢氧化钠水溶液中加热水解,脱去N-乙酰基得目的产物。
3 写出由苯制备对氨基苯乙酮的合成路线和工艺过程。
苯经混酸一硝化得硝基苯,硝基还原成氨基得苯胺。苯胺与过量的冰醋酸进行N-乙酰化,同时蒸出反应生成的水和过量的乙酸,得N-乙酰苯胺。然后将N-乙酰苯胺与乙酐和无水氯化锌回流进行C-酰化,得对-N-乙酰氨基苯乙酮。经酸性水解脱N-乙酰基得目的产物。
1. 苯酚的工业生产曾用过哪些合成路线?并指出优缺点。
(1)异丙苯法。此法的优点是原料费用低,排放废液少。但此法必须与石油化工相结合,利用石油馏分裂解时产生的丙烯进行大规模生产。
(2)苯的磺化-碱熔法的优点是技术要求不高,苯酚质量好。缺点是消耗大量的硫酸和氢氧化钠,废液多,工艺落后,现已停用。
(3)氯苯的高压碱性水解法。此法的缺点是消耗大量的氯气和氢氧化钠,要用耐400℃的高温和30MPa 高压的管式反应器,现已停用。
4. 结晶玫瑰的合成路线如下,试说明磷酸的作用机理?
在碱性条件下,苯甲醛与氯仿作用生成三氯甲基苯甲醇,再与乙酸酐酯化得目的产物。催化剂。 产生质子,与酸酐作用形成反应能力强的酰基正离子。
1. 由正丁烷合成2,3-二羟基丁二酸的合成路线和工艺过程。
丁烷经气-固相接触催化空气氧化,得顺丁烯二酸,将顺丁烯二酸水溶液在钨酸催化剂存在下,于75℃用双氧水进行烯双键的环氧化,生成2,3-环氧基-1,4-丁二酸,然后加热至100-150 ℃进行水合开环,得目的产物。
问:1. 什么是碱性?什么是亲核性?二者之间的关系如何?(1)碱性指得质子的能力。(2)亲核性指对碳正离子的亲和性的大小。(3)亲核性与可极化度有关,当可极化度影响不明显,碱性起主要作用时,碱性越强,亲核性越强。
2. 请说明三氧化硫磺化的特点。优点(1)不生成水、无废酸; (2)磺化能力强、反应速度快; (3)磺化剂用量省,接近理论量; (4)避免分离产品, 产品质量高,杂质少; (5)生产效率高。 缺点 :反应剧烈,不易控制
3. 取代基的电子效应包括哪些内容? 诱导效应、 共轭效应、 超共轭效应
2. 写出对硝基氯苯制取5-氨基-2-甲氧基苯磺酸的方法。对硝基氯苯进行烘焙磺化,氯置换为甲氧基,硝基还原成氨基,得目的产物
3. 2-丁烯-1,4-二醇是医药、农药中间体,写出其两种工业合成路线。P184