文档介绍：第三章硝化反应及其工艺
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一、定义 Ar-H + HO-NO2 →Ar-NO2 + H2O 硝化反应是最普遍,最早的有机反应之一1834年
二、硝化的目的 (1)制备氨基(-NH2)化合物――一些染料、药物、聚合物单体 (2)利用硝基的强吸电性使亲核置换活化芳环亲核置换 (3)利用硝基的强极性而赋予有机物新的功能a, 加深染料的颜色(黄色)
三、硝化反应的特点 a,反应不可逆 b,反应速率快,放热量大 c, 互溶性差,硝基化合物在反应体系中的溶解度小--搅拌特别重要 d,亲电反应,反应的质点为硝鎓离子NO2+
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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
有机溶剂中硝化
一、稀硝酸硝化
硝化反应质点的形成
二、浓硝酸硝化
三、浓硫酸介质中的均相硝化
被硝化物或硝化产物固态
被硝化物溶解于大量的浓硫酸中,然后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化。
优点:需要使用过量很少的硝酸,一般产率较高,所以应用范围较广。
四、非均相混酸硝化
适用于:当被硝化物和硝化产物都是液态
剧烈搅拌,有机相被分散到酸相完成反应
优点:硝化剂硝化能力强,反应速率快,生产能力高 硫酸的热容量大,有利于反应热的转移 采用普通的碳钢或铸铁设备作反应器 硝酸的用量接近理论值
100%硝酸和硫酸的混酸中NO2+的含量
[HNO3],%
5
10
15
20
40
60
80
90
100
转化为[NO2+]的[HNO3],%
100
100
80
1
五、有机溶剂中硝化
使用有机溶剂(乙酸、乙酐、二氯甲烷、二氯乙烷等),形成均相硝化反应
优点:
(1)避免使用大量硫酸作溶剂,从而减少废液量
(2)均相反应以及溶剂的稀释效应时反应易于控制
(3)使用不同的溶剂,可以改变硝基异构体的比例
缺点:溶剂价格