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溴化苄減壓蒸餾

發布時間:2022-05-02 15:56:55

⑴ 鄰苯二甲酸丁卞酯(BBP)的物理化學性質化學、生物專業

鄰苯二甲酸丁苄酯(butyl benzyl phthalate,簡稱BBP)為無色油狀高沸點(b.p.370°C)液體,主要用作增塑劑。用作PVC的主增塑劑,與樹脂相容性好,並與聚苯乙烯、醋酸乙烯樹脂、硝酸纖維素等互溶性好,具有良好的耐污染性,塑化速度快、填充劑容量大、耐水和耐油抽出。BBP常與其它增塑劑配合,用於含大量填充劑的塑料地板、裝飾材料及瓦楞板等。可獲得具有良好透明性和光滑表面的製品,還用於壓延法制泡沫人造革[1,2]。
合成BBP一般採用以下兩步反應:

其中的關鍵在於反應(2),因單丁酯鈉鹽溶於水,而氯化苄不溶於水,與之成為兩相,從而使反應難以進行。傳統方法是在無水條件下或選擇適當溶劑使之反應[3], 但無水操作給生產帶來一定麻煩,採用溶劑也使操作較復雜、且產率不高。為此,不少人研究了採用相轉移催化劑達到較佳效果[4-6]。筆者在以往研究的基礎上再作了較全面試驗,分別採用季銨鹽(新潔而滅、四丁基氯化銨及自製的新型相轉移催化劑殼聚糖季銨鹽)、叔胺(三乙胺、三丁胺及三辛胺)、三相催化劑(三甲基苄胺樹脂及二甲基苄胺樹脂)等作為相轉移催化劑合成,得到較佳結果。
1 實驗部分
1.1 試劑和儀器
所用試劑均為市售分析純品。折光率用上海光學儀器廠的WZS-1型阿貝折光儀測定。含量用島津LC-10A高效液相色譜儀測定。BBP分子結構用島津-8300型紅外分光光度計測定證明。其它指標按GB1666-81,GB1668-81,GB1671-81所規定的方法檢驗測定。
1.2 鄰苯二甲酸單丁酯鈉鹽的制備
在裝有電動攪拌、溫度計、迴流冷凝管的250ml四口燒瓶中,按1:1.03摩爾比加入鄰苯二甲酸酐和丁醇, 在100-110°C攪拌反應2h, 然後冷至50-60°C,緩慢滴加30%NaOH溶液,調節pH至7.5-8,即得鄰苯二甲酸單丁酯鈉鹽的水溶液。
1.3 鄰苯二甲酸丁苄酯的合成
在上述反應液中加入氯化苄(1摩爾鄰苯二甲酸酐加1.05摩爾氯化苄)及一定量的相轉移催化劑,在100-110°C攪拌反應3h,冷至60°C,加適量水攪拌片刻,再用分液漏斗分去水層,用水洗滌有機層,分出有機層,經水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾,收集220-222°C(666.5Pa)之餾分即為產品BBP,然後按上述方法檢測合格後,以鄰苯二甲酸酐為基準計算BBP的產率。
2 結果與討論
2.1 反應物摩爾比的確定
固定反應溫度、時間和催化劑的用量,採用正交試驗法,考察不同的原料摩爾比對產物BBP產率的影響,優選出單酯化時鄰苯二甲酸酐與丁醇的摩爾比為1:1.27,鄰苯二甲酸酐與氯化苄的摩爾比為1:1.10。
2.2 反應條件的優選
固定反應物的摩爾比反應3h,採用正交試驗法考察反應溫度及pH對單酯化產率的影響得出:反應溫度在105±5°C、pH 8.5-9為佳;固定反應物的摩爾比,催化劑用量為鄰苯二甲酸酐摩爾量的3%,在105±5°C反應,考察反應時間對BBP產率的影響得出:反應時間以2.5h為佳;固定反應物的摩爾比,在105±5℃反應2.5h,考察相轉移催化劑品種、用量對BBP產率的影響,得出不同類型催化劑其用量變化較大(詳見下述)。
2.3 用季銨鹽作相轉移催化劑合成BBP
曾採用三種季銨鹽作為相轉移催化劑合成BBP:新潔而滅(溴化十二烷基二甲基苄銨),四丁基氯化銨,自製的殼聚糖季銨鹽。其共同特點是:均具有水溶性,其季銨鹽陽離子既溶於水相也溶於有機相,故可載負鄰苯二甲酸單丁酯鈉鹽的陰離子越過界面進入有機相與氯化苄反應生成產物BBP,而季銨鹽陽離子能回到水相中重復上述過程,從而起到液-液相轉移催化作用,此過程如斯托克斯(Starks)相轉移催化循環圖[7]所示:

圖中季銨鹽陽離子Q+ 相當於本文中或或殼聚糖的季銨陽離子;R-X相當於C6H5CH2Cl,MNu相當於鄰苯二甲酸單丁酯鈉鹽,RNu相當於產物BBP。
試驗得出:當新潔而滅用量為鄰苯二甲酸酐的3.5%(mol)時,產物產率最高達96~97%,可見,新潔而滅是合成BBP的高效無毒的相轉移催化劑,可用於工業生產。當四丁基氯化銨用量為鄰苯二甲酸酐的8%(mol)時,產物產率最高達90.1%,說明該催化劑也是合成BBP的有效催化劑,由於季銨離子中碳鏈較短,催化效率不及新潔而滅強,這與Horriott和Picker所總結的規律[7]基本一致,但四丁基氯化銨不僅用量比新潔而滅多一倍,而且價也貴得多,故不適合工業生產。採用殼聚糖季銨鹽時,BBP產率可達82%,預計,它將作為一種新型催化劑出現在相轉移催化法合成有機物的反應中,前景可喜。
2.4 用叔胺作為相轉移催化劑合成BBP
曾採用三種叔胺作為相轉移催化劑合成BBP:三乙胺、三丁胺和三(2-乙基)己胺。用量分別為鄰苯二甲酸酐摩爾量的12%、8%、6%,在105±5°C反應3h,產物最高產率分別為83.1%、90%、95%。此類系非荷電催化劑,在反應體系中,實際上叔胺與鹵烴就地形成季銨離子而起到催化作用[8]。低級叔胺(如三乙胺等)碳鏈短,分子中憎水基所佔比重不大,形成季銨陽離子後不僅把反應質點陰離子帶到有機相進行反應生成產物,而且有可能將少數水分子亦帶到有機相,從而使少數產物分子水解,因而催化效果不及高級叔胺,產物產率也不及高級叔胺。高級叔胺碳鏈較長,親水性較差,很難將水分子帶到有機相,這就避免了產物水解,這與上述三種結果相一致。
2.5 三相催化劑合成BBP
曾採用三甲基苄胺樹脂(PSTM)、二甲基苄胺樹脂(PSDM)合成BBP,產物產率79-82%。這類催化劑是將季銨離子固載化到高聚物載體上:Poly-C6H5CH2R2Cl-,它不溶於水相也不溶於有機相。反應體系為液-固-液的三相相轉移催化體系。與上述液-液相轉移催化作用相比,增加了反應的內外擴散阻力,故催化效果不及相應的叔胺。但這類催化劑易與產物分離,因而易重復使用,生產操作方便、且廢水少。
3 結論
相轉移催化法合成BBP的較佳摩爾比為:鄰苯二甲酸酐/丁醇/氯化苄=1/1.27/1.10;反應溫度105±5°C,PH 8.5-9,反應時間2.5-3h;不同催化劑其用量略有不同。諸類催化劑中,以新潔而滅較佳,價廉、高效、無毒、產物得率高,適於工業化生產;殼聚糖季銨鹽用作相轉移催化劑,國內外尚未見報道,據筆者試驗結果,亦是合成BBP的有效相轉移催化劑,在有機合成中前景可喜;叔胺類中以高級叔胺較為有效,但價較貴,且有一定毒性;三相催化劑可用於BBP合成,但效果不及前二者,其優勢在於反應後處理分離容易、易重復使用,因而生產操作較為方便。

⑵ 請問在鹼性溶液中怎麼除去苄胺,苄胺與水的溶解度如何!!

樓主為什麼要突現「鹼性溶液」呢?苄胺能溶於水,它的水溶液本來就是鹼性的。
1、苄胺沸點比水高80多度,減壓蒸餾,把水蒸出去。
2、苄胺和水極性不同,使用柱層析法分出。
既然是不要苄胺,那麼再補充幾個方法:
1、鈉鹽的熱穩定性允許的話,蒸餾還是有效的,把溶劑都蒸干好了。
2、加氯化鈉至溶液飽和會產生分層,苄胺在上層。
3、還有一種方法,比較麻煩一些,就是水蒸汽蒸餾了。

⑶ 芳香烴的化學性質

1.苯的加成反應
苯具有特殊的穩定性,一般不易發生加成反應。但在特殊情況下,芳烴也能發生加成反應,而且總是三個雙鍵同時發生反應,形成一個環己烷體系。如苯和氯在陽光下反應,生成六氯代環己烷。
只在個別情況下,一個雙鍵或兩個雙鍵可以單獨發生反應。
2.萘、蒽和菲的加成反應
萘比苯容易發生加成反應,例如:在不受光的作用下,萘和一分子氯氣加成得1,4二氯化萘,後者可繼續加氯氣得1,2,3,4-四氯化萘,反應在這一步即停止,因為四氯化後的分子剩下一個完整的苯環,須在催化劑作用下才能進一步和氯氣反應。1,4-二氯化萘和1,2,3,4-四氯化萘加熱可以失去氯化氫而分別得1-氯代萘和1,4-二氯代萘。
由於稠環化合物的環十分活潑,因此一般不發生側鏈的鹵化。
蒽和菲的9、10位化學活性較高,與鹵素的加成反應優先在9、10位發生。 1.Birch還原反應
鹼金屬(鈉、鉀或鋰)在液氨與醇(乙醇、異丙醇或二級丁醇)的混合液中,與芳香化合物反應,苯環可被還原成1,4-環己二烯類化合物,這種反應叫做Birch(伯奇)還原。例如,苯可被還原成1,4-環己二烯。
Birch還原反應與苯環的催化氫化不同,它可使芳環部分還原生成環己二烯類化合物,因此Birch還原有它的獨到之處,在合成上十分有用。
萘同樣可以進行Birch還原。萘發生Birch還原時,可以得到1,4二氫化萘和1,4,5,8-四氫化萘。
2.催化氫化反應
苯在催化氫化( catalytic hydrogenation)反應中一步生成環己烷體系。萘在發生催化加氫反應時,使用不同的催化劑和不同的反應條件,可分別得到不同的加氫產物。蒽和菲的9、10位化學活性較高,與氫氣加成反應優先在9、10位發生。
3.用金屬還原
用醇和鈉也可以還原萘,溫度稍低時得1,4-二氫化萘,溫度高時得1,2,3,4-四氫化萘。 1.苯及其衍生物的氧化
烯、炔在室溫下可迅速地被高錳酸鉀氧化( oxidation),但苯即使在高溫下與高錳酸鉀、鉻酸等強氧化劑同煮,也不會被氧化。只有在五氧化二釩的催化作用下,苯才能在高溫被氧化成順丁烯二酸酐。
烷基取代的苯易被氧化,但一般情況下,氧化時苯環仍保持不變,只是和苯環相連的烷基被氧化成羧基。
而且,不管側鏈多長,只要和苯環相連的碳上有氫,氧化的最終結果都是側鏈變成只有一個碳的羧基,如果苯環上有兩個不等長的側鏈,通常是長的側鏈先被氧化。
只有苯環和一個三級碳原子相連或與一個極穩定的側鏈相連時,在強烈的氧化條件下,側鏈才得以保持,苯環被氧化成羧基。
2.萘、蒽和菲的氧化反應
萘比苯易氧化,在室溫用三氧化鉻的醋酸溶液處理得1,4-萘醌。若在高溫和五氧化二釩的催化下被空氣氧化,則得重要的有機化工原料鄰苯二甲酸酐。
當萘環上有取代基時,活化基團常常使氧化反應在同環發生,而鈍化基團使氧化反應在異環發生。
由於萘環比側鏈更易氧化,所以不能應用側鏈氧化法來制備萘甲酸。
蒽和菲的氧化反應首先在9、10位發生。蒽用硝酸或三氧化鉻的醋酸溶液或重鉻酸鉀的硫酸溶液氧化生成9,10 -蒽醌,9,10-蒽醌是合成蒽醌染料的重要中間體。菲用上述氧化劑氧化生成9,10 -菲醌。 芳香族化合物芳核上的取代反應從機理上講包括親電、親核以及自由基取代三種類型。所謂芳香親電取代(aromatic electrophilic substitution)是指親電試劑取代芳核上的氫。苯的親電取代稱為苯的一元素電取代,一元取代苯再在苯環上發生親電取代稱為苯的二元親電取代。典型的芳香親電取代有苯環的硝化、鹵化、磺化、烷基化和醯基化。這些反應的反應機理大體是相似的。
硝化反應
有機化合物分子中的氫被硝基(—NO2)取代的反應稱為硝化反應。苯在濃硝酸和濃硫酸的混合酸作用下,能發生硝化反應,反應的結果是苯環上的氫被硝基取代。
芳香族化合物的硝化反應是一個十分有用的取代反應。例如:苯甲醛的硝化產物間硝基苯甲醛是生產強心急救葯阿拉明的重要原料。
因為醛基易氧化,因此反應必須在低溫(0℃)進行,操作時,先在濃硫酸中加入少量發煙硝酸,冷卻至0℃,然後慢慢滴加苯甲醛和發煙硝酸,反應完成後,立即將產物傾倒在冰中。許多硝基化合物是炸葯。廣泛使用的強烈炸葯TNT是2,4,6-三硝基甲苯,它是甲苯經分階段硝化制備的,即三個硝基是在多次硝化反應中逐步引入的。
三次硝化的硝化試劑(即混合酸)濃度逐漸增高,在生產中,為節約成本,可把第三階段硝化後的混合酸用於第二階段硝化,第二階段硝化後的混合酸用於第一階段硝化。如果需要得到中間產物,反應可以在第一階段或第二階段中止,鄰硝基甲苯和對硝基甲苯可以通過減壓蒸餾或重結品分離提純而分別獲得,2,4二硝基甲苯也能通過重結晶提純得到。
定位效應
一元取代苯進行二元硝化時,已有的基團對後進入基團進入苯環的位置產生制約作用,這種制約作用即為取代基的定位效應(directing effect)。取代基的定位效應是與取代基的誘導效應、共軛效應、超共軛效應等電子效應有關的。
1.取代基的誘導效應和共軛效應
誘導效應與原子的電負性有關。比碳電負性強的原子或基團能使苯環上的電子通過σ鍵向取代基移動,即具有吸電子的誘導效應。電負性比碳弱的原子或基團使取代基上的電子通過σ鍵向苯環移動,即具有給電子的誘導效應。
共軛效應是取代基的σ(或π)軌道上的電子雲與苯環碳原子的p軌道上的電子雲互相重疊,從而使σ(或π)電子發生較大范圍的離域引起的,離域的結果如使取代基的σ電子向苯環遷移則發生了給電子的共軛效應,如使苯環上的π電子向取代基遷移則發生了吸電子的共軛效應。產生給電子共軛效應的取代基有:
—NR2>—OR>—F,—O->—OR,—F>—Cl>—Br>—I
絕大多數取代基既可與苯環發生誘導效應,也可發生共軛效應,最終的表現是兩者綜合的結果。大部分取代基的誘導效應與共軛效應方向是一致的,但有的原子或基團的誘導效應與共軛效應方向不一致。例如,鹵素的電負性比較大,它具有吸電子誘導效應,鹵苯的鹵原子的p軌道與苯環碳上的p軌道平行重疊,鹵原子的孤電子對離域到苯環上,發生給電子的共軛效應,但總的結果是吸電子的誘導效應大於給電子的共軛效應,因此鹵素是吸電子基,它使苯環的電子雲密度降低。取代基的綜合電子效應可以從取代苯的偶極矩大小和方向上表現出來。
在烷基苯中,烷基與苯環不發生共軛作用,但烷基的C-H中σ電子與苯的π電子能發生σ-π超共軛作用,烷基的超共軛作用有微弱的給電子能力。
2.硝基苯的硝化反應
硝基苯硝化的反應式及實驗數據如下所示:
硝基苯+發煙硝酸+濃硫酸—95℃—>間二硝基苯(93%)+鄰二硝基苯(6%)+對二硝基苯(1%)
將上面的式子與苯的硝化對比,可以得出下述結論:
(1)硝基苯比苯難硝化得多,需要用比較強的條件,例如提高反應溫度、增加酸的濃度等來實現。
(2)硝基苯硝化時,主要得到間位產物,鄰、對位產物極少。
硝基苯比苯難硝化的原因是:苯環的硝化是一個親電取代反應,硝化反應的機理表明:整個反應的關鍵一步是硝基正離子進攻苯環形成中間體碳正離子。在硝基苯中,因氧、氮的電負性均大於碳,因此硝基有吸電子的誘導效應,叉因為硝基的π軌道與苯環的離域π軌道形成一個π-π共軛體系,使苯環的π電子雲也向硝基遷移,所以硝基是一個具有強吸電子誘導效應和吸電子共軛效應的取代基。它使苯環的電子雲密度有較大程度的下降,這一方面增加了硝基正離子進攻苯環的難度,同時也降低了反應過程中產生的中間體碳正離子的穩定性,所以硝基苯比苯難硝化。
3.甲苯的硝化反應
甲苯硝化的反應式及實驗數據如下所示:
甲苯+濃硝酸+濃硫酸—30℃—>鄰硝基甲苯(58%)+對硝基甲苯(38%)+間硝基甲苯(4%)
甲苯完全硝化,可直接得到三硝基甲苯(TNT)。
實驗結果表明:①甲苯比苯容易硝化;②甲苯硝化時,主要得到鄰位和對位產物。
甲苯比苯容易硝化的原因是:甲基具有微弱的給電子超共軛效應,這種超共軛效應使苯環上的電子雲密度有所增加,這一方面使硝基正離子更容易進攻苯環,同時也使反應過程中產生的中間體碳正離子的電荷得到分散而穩定。所以甲苯比苯更易硝化。但甲基的給電子能力是很弱的,因此它對苯環的活潑性影響較弱。
4.氯苯的硝化
氯苯硝化的反應式及實驗數據如下所示:
氯苯+濃硫酸+濃硝酸—60~70℃—>鄰氯硝基苯(30%)+對氯硝基苯(70%)+間氯硝基苯(極微量)
實驗結果表明:①氯苯比苯難以硝化;②氯苯硝化時主要得到鄰、對位取代產物。
氯苯比苯難以硝化的原因是:氯原子的吸電子誘導效應比給電子共軛效應大,總的結果使苯環上的電子雲密度降低,這一方面使硝基正離子不易進攻苯環,另一方面使反應過程中產生的中間體碳正離子更不穩定,反應時過渡態勢能增大,所以氯苯比苯難硝化。
鹵化反應
有機化合物分子中的氫被鹵素(-X)取代的反應稱為鹵化反應。苯在Lewis酸如三氯化鐵、三氯化鋁等的催化作用下能與氯或溴發生苯環上的鹵化反應生成氯苯或溴苯。
鐵粉與氯氣或溴反應可生成三氯化鐵或三溴化鐵,因此也可以用鐵粉代替三氯化鐵、三溴化鐵做催化劑。反應時,首先是鹵素與苯形成π絡合物,光譜和X射線衍射法都已證明了π絡合物的存在。在形成π絡合物時,氯分子的鍵沒有異裂,然後在缺電子的Lewis酸的作用下,氯分子鍵極化,進而發生鍵的異裂,生成活性中間體碳正離子,然後失去氫生成氯苯。
苯的溴化也可直接進行,但速率很慢。
鹵素由於活潑性不同,發生鹵化反應時,反應性也不同。最大的差別是氟太活潑,不宜與苯直接反應,因直接反應時,只生成非芳香性的氟化物與焦油的混合物。大量的苯在四氯化碳溶液中,與含有催化量氟化氫的二氟化氙反應,可製得產率為68%的氟苯。
碘很不活潑,只有在HNO3等氧化劑的作用下才能與苯發生碘化反應,氧化劑可以將反應產生的HI氧化成碘而有利於反應進行。
【苯酚的鑒別】
羥基是一個強的活化基團,這從下面的實驗事實可以看出:在盛有少量苯酚( phenol)溶液的試管里滴加過量的濃溴水,很快就有三溴苯酚的白色沉澱產生。這個反應可用來鑒別苯酚。
因此制備一溴苯酚通常要在惰性溶劑中進行,惰性溶劑在這里起稀釋作用,使反應易於控制在一元階段。例如對溴苯酚通常是在二硫化碳溶劑中進行的。
制備對溴苯胺一般都先將苯胺乙醯化,這一方面可以降低氨基對苯環的活化能力,同時因乙醯氨基的空間位阻較大,可以阻止後進入基團進入氨基的鄰位,而得到對位產物,反應完成後,乙醯基可以水解除去。
在光或能產生自由基的物質的作用下,甲苯的鹵化不發生在芳環上而是在側鏈上,甲苯的三個氫可以被逐個取代,反應機理與丙烯中的σ氫鹵化一樣,是自由基型的取代反應。
如果是較長的側鏈,鹵化反應也可以在別的位置發生,但是σ位的選擇性最高,這是因為苯甲型自由基最穩定的緣故。
磺化反應
有機化合物分子中的氫被磺(酸)基(-SO3H)取代的反應稱為磺化(sulfonation)反應,苯及其衍生物幾乎都可以進行磺化反應,生成苯磺酸或取代苯磺酸。
傅—克反應
Friedel(傅瑞德爾)- Crafts(克拉夫茲)反應,簡稱傅一克反應。有機化合物分子中的氫被烷基(-R)取代的反應稱為烷基化反應,被醯基取代的反應稱為醯基化反應。苯環上的烷基化反應和醯基化反應統稱為傅克反應。
1.傅—克烷基化反應
傅一克烷基化反應(Friedel-Crafts alkylation)的反應機理與磺化、硝化類似,首先在催化劑的作用下產生烷基碳正離子,它作為親電試劑向苯環進攻,形成碳正離子,然後失去一個質子生成烷基苯。
鹵代烷、烯烴、醇、環氧乙烷等在適當催化劑的作用下都能產生烷基碳正離子,鹵代烷、烯烴、醇是常用的烷基化試劑。最初用的催化劑是三氯化鋁,後經證明,許多Lewis酸同樣可以起催化作用。
2.傅一克醯基化反應
傅一克醯基化反應(Friedel-Crafts acylation)的反應機理和烷基化是類似的,也是在催化劑的作用下,首先生成醯基正離子,然後和芳環發生親電取代。
常用的催化劑是三氯化鋁。由於AlCl3能與羰基絡合,因此醯化反應的催化劑用量比烷基化反應多,含一個羰基的醯鹵為醯化試劑時,催化劑用量要多於1 mol反應時,醯鹵先與催化劑生成絡合物,少許過量的催化劑再發生催化作用使反應進行。如用含兩個羰基的酸酐為醯化試劑,因同樣原因,催化劑用量要多於2 mol。
氯甲基化反應與Gattermann—Koch反應
1.氯甲基化反應
氯化苄(henzyl chloride)也稱為苄氯,可通過苯與甲醛、氯化氫在無水氯化鋅作用下反應製得,此反應稱為氯甲基化( chloromethylation)反應。苄氯上的氯十分活潑,可以轉化為各種有用的化合物。
2.Gattermann—Koch反應
在Lewis酸及加壓情況下,芳香化合物與等物質的量的一氧化碳和氯化氫的混合氣體發生作用可以生成相應的芳香醛。在實驗室中則用加入氯化亞銅來代替工業生產的加壓方法。因氯化亞銅可與一氧化碳絡合,使之活性增高而易於發生反應。
電取代經驗規律
苯的多元親電取代是指二元取代苯或含有更多取代基的苯衍生物進行親電取代反應,其中最簡單的是二元取代苯的進一步取代。和苯的二元取代一樣,苯環上已有的取代基對新進入苯環的取代基也有定位作用。二元或多元取代苯的定位問題比一元取代苯復雜。總的來說,最終反映出來的定位作用實際上是苯環上已有取代基的綜合作用,若已有取代基的定位作用一致,則它們的作用可以互相加強。
兩個取代基中間的位置一般不易進入新基團。
當已有取代基的定位作用不一致時,可參照下列經驗規則:
(1)多數情況下,活化基團的作用超過鈍化基團的作用。
(2)強活化基團的影響比弱活化基團的影響大。
(3)兩個基團的定位能力沒有太大差別時,主要得到混合物。
巧妙地利用取代基的定位效應,合理地確定取代基進入苯環的先後次序可以有效地合成芳香族化合物。例如,由苯合成鄰硝基氯苯要先氯化後硝化,而合成間硝基氧苯則要先硝化而後氯化。又如,用甲苯制備3-硝基-5-溴苯甲酸時,因為三個取代基互為間位,因此要優先引入間位定位基,即要先氧化,再硝化,最後溴化。而用甲苯制備2,4一二硝基苯甲酸,則要先硝化再氧化。
除取代基的定位效應外,反應溫度、溶劑、催化劑、新進入取代基的極性、體積等眾多因素對取代基進入苯環的位置也都有影響。例如,甲苯在不同溫度下進行磺化,所得產物中各異構體的產率如下所示: 反應溫度/℃ 鄰/% 對/% 間/% 100 13 79 8 0 50 43 4 又如溴苯分別用三氯化鋁和三氯化鐵做催化劑進行溴化,所得異構體的產率分別為: 催化劑 鄰/% 對/% 間/% AlCl3 8 62 30 FeCl3 13 85 2 再如溴苯氯化,產物中鄰、對、間位異構體分別為:42%,51%.7%;隨著進入基團體積的增大,鄰位異構體產量減少,對位異構體增多,這主要是空間效應的結果。因此在進行反應和合成時,要全面考慮問題。 在正常情況下,萘比苯更易發生典型的芳香親電取代反應,硝化和鹵化反應主要發生在α位上。
由於萘十分活潑,溴化反應不用催化劑就可進行,氯化反應也只需在弱催化劑作用下就能發生。
為什麼取代反應主要發生在α位上?共振理論認為:取代基進攻α位形成的碳正離子中間體有兩個穩定的含有完整苯環結構的極限式,而進攻盧位形成的碳正離子中間體只有一個穩定的含有完整苯環結構的極限式,所以前者比後者穩定。顯然,穩定碳正離子相對應的過渡態勢能也相對較低,所以進攻α位,反應活化能較小,反應速率快。
在發生可逆的磺化反應時,進入的位置和外界的條件很有關系。低溫時,口氫先被取代,當溫度升高後,再轉移到較穩定的p位上,這結果表明α-萘磺酸的生成是受動力學控制的,而β-萘磺酸的生成是受熱力學控制的。
上述現象表明,與萘的硝化、鹵化反應一樣,生成α-萘磺酸比生成β-萘磺酸活化能低,低溫條件下提供能量較少,所以主要生成α-萘磺酸。但磺化反應是可逆的,由於,α-磺基與異環的α-H處於平行位置,空阻較大,不穩定,隨著反應溫度升高,α-萘磺酸的增多,α-磺化反應的逆向速率將逐漸增加;另外,溫度升高也有利於提供β-磺化反應所需的活化能,使其反應速率也加大,β-磺基與鄰近的氫距離較大,穩定性好,其逆向反應速率很慢,所以α-萘磺酸逐漸轉變成β-萘磺酸。
萘的醯化反應既可以在α位發生,也可以在β位發生,反應產物與溫度和溶劑很有關系。
一取代萘進行親電反應時,第一取代基(G)也有定位效應,鹵素以外的鄰對位取代基使環活化,因此取代反應主要在同環發生。
如果第一取代基(G)在β位時,有時6位也能發生取代反應,因為6位也可以被認為是G的對位。
間位取代基使環鈍化,因此取代反應主要發生在異環的α位。
但是,磺化和傅一克反應常在6,7位發生,生成熱力學穩定產物。
蒽比苯、萘更易發生親電取代反應,除磺化反應在1位發生外,硝化、鹵化、醯化時均得9-取代蒽,取代產物中常伴隨有加成產物。
菲的9,10的化學活性很高,取代首先在9,10位發生。
此外菲的1,2,3,4,10和5,6,7,8,9是對應的,所以應有五種一元取代產物。

⑷ 溴化苄蒸餾

這個在實驗室里就是簡單的減壓蒸餾
蒸餾前可以用氯化鈣或硫酸鎂等乾燥劑先乾燥,濾除乾燥劑後進行減壓蒸餾

溴化苄的沸點:192°C/760 mmHg,85°C/12 mmHg (Purification of Laboratory Chemicals 5th Edition 上的數據)
我們在實驗室用的油泵,好的理論上能達到1 mmHg,但國產一般的油泵多數達不到,
以我實際蒸餾的經驗,實驗室里的油泵能達到5 mmHg-40 mmHg的壓力

你搭好減壓蒸餾裝置後,先減壓,後加熱,一般外部油浴在90-120°C,前餾分不要
收集溫度保持恆定的餾分就是你要的新鮮溴化苄

溴化苄有一定的催淚性,所以操作過程盡量在通風好的櫃子里進行

⑸ 苯甲胺為什麼可以使溴水退色

溴水是混合物,包括溴單質、氫溴酸和次溴酸,單質溴和水反應生成氫溴酸和次溴酸,其為可逆反應,而溴水的顏色是由單質溴產生的。
苯甲胺屬於有機胺類,具有鹼性,當苯甲胺和溴水相遇時,發生酸鹼反應,苯甲胺與氫溴酸和次溴酸中和,溴水中的可逆反應向生成氫溴酸和次溴酸的方向進行,單質溴進一步減少,溴水逐漸褪色。希望對您有所幫助!

⑹ 請問在鹼性溶液中怎麼除去苄胺,苄胺與水的溶解度如何!!

樓主為什麼要突現「鹼性溶液」呢?苄胺能溶於水,它的水溶液本來就是鹼性的。

1、苄胺沸點比水高80多度,減壓蒸餾,把水蒸出去。

2、苄胺和水極性不同,使用柱層析法分出。

既然是不要苄胺,那麼再補充幾個方法:

1、鈉鹽的熱穩定性允許的話,蒸餾還是有效的,把溶劑都蒸干好了。

2、加氯化鈉至溶液飽和會產生分層,苄胺在上層。

3、還有一種方法,比較麻煩一些,就是水蒸汽蒸餾了。

⑺ 放置時間過長的氯化苄,要怎麼處理純化

先用濃硫酸震盪,分液,直到濃硫酸變成無色,然後用飽和碳酸氫鈉溶液洗,水洗,加無水硫酸鈉乾燥,減壓蒸餾。

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