精细有机化学9省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第9章 氨解和胺化,(Ammonolysis and Amination),第1页,（1）硝化还原：,（2）,氨解法,：,（3）Hoffmann降解法,（4）,还原胺化法,引入氨基方法,第2页,9.1 概述,定义,反应目标,第3页,定义,有机化合物与,氨,发生复分解而生成,伯胺,反应，叫做,氨解,反应。,R,烷基、芳基；,YOH,Cl,SO,3,H,NO,2,第4页,氨与双键（或环氧化合物）,加成,生成,胺,反应叫做,胺化,反应。,第5页,9.1.2 反应目标,制备脂肪族伯、仲、叔胺及季铵盐,制备芳胺,第6页,9.2 氨基化试剂（氨解剂）,液氨,氨水,氨气,铵盐,有机胺（伯、仲、叔胺）,第7页,9.2.1液氨,液氨主要用于需要防止水解副反应氨基化过程。,用液氨进行氨基化,缺点,是：操作压力高，过量液氨较难再以液态氨形式回收。,第8页,9.2.2 氨水,对于液相氨基化过程，氨水是最广泛使用氨基化剂。,它优点是操作方面，过量氨可用水吸收，回收氨水可循环使用，适用面广。,氨水,缺点,是对一些芳香族被氨解物溶解度小，水存在尤其是升高温度时会引发,水解副反应,第9页,9.3 醇羟基氨解,醇和氨在加压条件下，在催化剂(如A12O3 等)存在下加热反应，能够使醇羟基被氨基置换。,此法是制备C1C8 低碳脂肪胺主要方法，因为低碳脂肪醇价廉易得。,第10页,9.3 醇类氨解,气固相接触催化氨解,气固相临氢接触催化胺化氢化,高压液相氨解,工艺方法,第11页,气固相接触催化氨解法,（1）应用：甲醇氨解制二甲胺；,（2）催化剂：,SiO,2,/Al,2,O,3,；,（3）温度：350,500,；,（4）压力：0.5,5,MPa。,第12页,气固相临氢接触催化胺化氢化,催化醇脱氢,催化加氢,第13页,高压液相氨解,（1）用于,C,8,18,醇氨；,（2）催化剂：金属合金，如,Cu-Al,Ni-Al,Cu-Ni-Al,Cu-Cr-Al,等。,第14页,9.4 羰基化合物胺化氢化,醛和酮等碳基化合物在加氢催化剂存在下，与氨和氢反应能够得到脂肪胺。其,反应历程与醇胺化氢化相同,。,要求催化剂含有,胺化、脱水和加氢,三种功效，镍、钴、铜和铁等各种金属对该反应都有催化活性,。,第15页,9.5 环氧烷类加成胺化,环氧乙烷分子中环氧结构化学活性很强。,它轻易与氨、胺、水、醇、酚或硫醇等亲核物质作用，发生开环加成反应而生成乙氧基化产物。,第16页,乙醇胺制备,环氧乙烷与2030氨水发生放热反应,可生成三种乙醇胺混合物。,第17页,9.6 脂肪族卤化物氨解,-,-,+,第18页,卤基氨解法特点,卤基氨解法在工业上只用于对应卤素衍生,物价廉易得,情况。,普通说来，碳原子数少卤烷进行氨解反应比较轻易，可用氨水作氨解剂。,碳原子数多卤烷活性较低，需要用氨醇溶液或液氨作胺解剂。,卤烷活性大小依次为,IBrclF,第19页,9.6.1从二氯乙烷制乙烯多胺类,第20页,第21页,9.6.2从氯乙酸制氨基乙酸,第22页,9.7 芳环上卤基氨解,卤基氨解属于亲核取代反应。,（非催化氨解为S,N,2型),当芳环上没有强吸电基(比如硝基、磺基或氰基)时，卤基不够活泼，它氨解需要很强反应条件，而且要用铜盐或亚铜盐作催化剂。,当芳环上有强吸电基时，卤基比较活泼能够不用铜催化剂，但仍需在高压釜中在高温高压下氨解。,第23页,催化氨解,氨解剂：25氨水,反应历程：亲核取代反应,v,非催化氨解,=,k,ArX NH,3,v,催化氨解,=,k,ArX Cu,+,第24页,催化剂：,催化剂,化学价,催化活性,反应温度,价格,应用范围,实例,CuCl,一价,高,低,贵,高温易氧化,CuCl,2,二价,低,高,廉价,有易还原基团,表 二价铜盐与一价铜盐催化剂比较,第25页,反应影响原因,（1）卤化物性质：,苯系：有吸电基对反应有利,萘系：极少用,蒽醌系：主要用于制,-取代物,第26页,（2）氨解剂用量,理论量：,2molNH,3,/molArX,实际量：间歇操作：6,15,molNH,3,/molArX,连续操作：9,17,molNH,3,/molArX,第27页,过量氨解剂作用：,提升卤化物和氨解产物溶解度,降低芳胺和酚副产物生成,降低对设备腐蚀,第28页,（3）温度：,温度升高,反应速度加紧,氧化副反应速度加紧；,NH,3,溶解度降低，反应压力增加。,（4）搅拌：非均相反应，加速搅拌有利于传质。,第29页,生产实例,（1）硝基苯胺类制备,第30页,（2）2-氨基蒽醌,第31页,9.8酚类氨解,苯酚及其衍生物氨解,第32页,萘酚衍生物氨解,吐氏酸,酸,-萘胺,第33页,在,亚硫酸盐,存在下，,萘酚磺酸,衍生物与,氨水,反应生成对应萘胺磺酸衍生物反应叫Bucherer反应。,第34页,第35页,Bucherer 反应规律,羟基处于1 位时，2 位和3 位磺基对氨解反应有妨碍作用，而4 位磺基则使氨解反应轻易进行。,羟基处于2 位时，3 位和4 位磺基对氨解反应有妨碍作用，而1 位磺基则使氨解反应轻易进行。,羟基和磺基不在同一环上时，磺基对这个羟基氨解影响不大。,第36页,吐氏酸,第37页,-酸,第38页,9.9芳环上硝基氨解,硫化碱还原制1-氨基蒽醌时分离步骤太多，收率低，产品质量不高。所以，又开发了1-硝基蒽醌氨解法。,第39页,9.10 芳环上磺基氨解,磺基氨解也是亲核取代反应。,苯环和萘环上磺基氨解相当困难，不过蒽醌环上磺基，两个羰基活化作用，比较轻易被氨解。,第40页,