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烷基化催化剂

烷基化催化剂烷基化反应所用催化剂有很强的酸性，可以是硫酸、氢氟酸、盐酸以及各种广义酸，如A1Cl3、FeCl3等。

液体强酸对反应器腐蚀严重，反应废液会造成公害，20 世纪70 年代开始，各国致力于开发固体超强酸，超强酸是比100%硫酸还强的酸。

1．液体酸催化剂1）硫酸催化剂硫酸烷基化反应是在液相中进行，但是烷烃在硫酸中的溶解度很低，正构烷烃几乎不溶于硫酸，异构烷烃的溶解度也不大，例如异丁烷在浓度99.5%的硫酸中的溶解度(质量分数)为0.1%，而当浓度降至95.5%时则只有0.04%。

因此，为了保证硫酸中的烷烃浓度需要使用高浓度的硫酸。

但是高浓度的硫酸，例如99.3%以上，有很强的氧化作用，能使烯烃氧化，而且烯烃的溶解度比烷烃的大得多，提高硫酸浓度时烯烃在硫酸中的浓度增加得更快。

因此为了抑制烯烃的叠合反应、氧化反应等副反应，工业上采用的硫酸浓度为86%~99％。

当循环硫酸浓度(质量分数)低于85%时，需要更换新酸。

为了增加硫酸与原料的接触面，在反应器内需使催化剂与反应物处于良好的乳化状态，并适当提高酸与烃的比例以利于提高烷基化产物的收率和质量。

反应系统中催化剂量为40~60％(体)。

1938年，世界上第一套以浓硫酸为催化剂的烷基化反应装置在亨伯石油炼制公司的贝敦炼油厂建成投产。

以美国Stratco公司专利技术为代表的致冷式硫酸法烷基化生产工艺，反应可以在较低的温度(8~12℃)下进行，此外，采用硫酸法烷基化生产工艺还可降低对原料纯度的要求，同时具有安全可靠、控制稳定等特点。

以浓硫酸为催化剂的突出缺点是对设备腐蚀严重，而且可溶于硫酸的产物“红油”的生成会最终导致催化剂活性降低，大量失活的废酸具有恶臭，排放困难，提高了产品的生产成本，而且也会严重污染环境。

2）氢氟酸催化剂氢氟酸沸点低(19.4℃)，对异丁烷的溶解度及溶解速度均比硫酸大，副反应少，因而目的产品的收率较高。

氢氟酸在烷基化过程中生成的氟化物易于分解使氢氟酸回收，因此在生产过程中消耗量明显较硫酸法低。

烷基化反应的简介PPT课件

★ 1． C－烷基化反应历程
★ 2．烷基化试剂 ★ 3．催化剂
★ 4. 芳环上C－烷化反应特点 5．C－烷基化方法
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★ 1．C－烷基化反应历程
催化剂路易大多是斯酸、质子酸或酸性氧化物，催化剂的作用是使烷
基化剂转变成活泼的亲电质点 —— 碳正离子。烷基正离子进攻芳环发生亲
电取代反应。
H3C CH2 Cl
非离子表面活性剂
CH2CH2CN N CH2CH2CN
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★ 2．N－烷化反应类型
（3）缩合——还原型：所用N－烷化剂为醛和酮类。
O
R C H + H NH2
OH － H-OH
R CH NH2
〔H〕
R CH NH
R CH2 NH2
O
R C R` + H NH2
烷基化反应是指向有机化合物分子中的碳、氮，氧等原子上引入烃基增长碳链（包括烷基、烯基、炔基、芳基等）的反应，其中以引入烷基最为重要。 3．可发生烷基化反应的有机物：芳烃、活泼亚甲基化合物、胺类等。 4．烷基化试剂种类：醇、烯烃、硫酸二甲酯、卤代烷、环氧化物、醛、酮等。
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二、烷基化反应的类型
一、烷基化反应的简介
1．研究作用：可以合成塑料、医药、溶剂、合成洗涤剂、药物、染料、香料、催化剂、
表面活性剂等功能性产品。如通过C—烷基化反应可制得阴离子表面活性剂；通过O－烷基化可制得聚乙二醇型非离子表面活性剂；通过N－烷基化合成
的季铵盐是重要的阳离子表面活性剂、相转移催化剂、杀菌剂等。 2．定义：
是有大量铝盐废液生成，有时由于副反应而不适于活泼芳烃（如：酚、胺类）的烷基化反应。（2）质子酸

烷基化反应ppt课件

（2）N-甲基苯胺NHCH3 Nhomakorabea34
2.2.2 用卤烷作烷化剂的N-烷化反应
烷化剂
R-I > R-Br > R-Cl
NH2
BrCH2CF3 NaOH
NHCH2CF3
主要产品：N-乙基-N-苄基苯胺
NHC2H5 + ClCH2
<100oC 水介质
C2H5 N CH2
+ HCl
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2.2.3 用酯作烷化剂的N-烷化反应
2
+ CCl4
AlCl3 10 oC,3 h
C
Cl
+ 2HCl
二氯二苯甲烷
11
2.1.2 用烯烃作烷化剂的C-烷化反应
反应历程
CH2=CH + H+
CH2-CH3
+ CH2-CH3 慢
...
. .
.
.
H CH2-CH3
快
C2H5 +
H+
CH3 C=CH2
+ H+
CH3
CH3 C-CH3
CH3
12
22
2）引入烃基的顺序 a 当R=R‘时,分步进行
b 当R≠R‘时，当R、R‘ 为伯卤代烷，先大再小当R、R‘ 为仲卤代烷，先伯后仲当R、R＇为仲卤代烷，收率低，一般选用活性
高的亚甲基化合物
23
（3）副反应 a 脱卤化氢的副反应
Br
HC COOEt +
COOEt
COOEt
HC
+
COOEt
7
（3）催化剂的影响作用：将烷化试剂转化为R+ 种类：质子酸、Lewis酸、酸性氧化物、烷基铝

烷基化反应-课件_图文

在氨基化反应中，卤代烷的活性次序为： RI>RBr>RCl>RF
R的结构：伯卤代烷>仲卤代烷>叔卤代烷。
叔卤代烷常常发生消除反应，生成大量的烯烃。
二卤代烷的氨基化反应：
2、制备纯伯胺几种方法：（1）盖布瑞尔（Gabriel）合成法
（2）德来潘（Delepine）合成法
该反应分两步进行：第一步生成环六亚甲基四胺复盐，再将复盐溶于EtOH，高温用盐酸水介，去除溶剂和生成的甲醛缩二乙醇后，即得到1°胺的盐酸盐。
23卤代烃反应时由于収生脱卤化氢副反应因此生成醚的产率丌高2烷基芳基混合醚由于酚具有一定酸性因此一般用naoh形成芳烃氧阴离子甚至用即可除草剂24滴丁酯中间体的合成
烷基化反应-课件_图文.ppt
烷基化反应:指把饱和、不饱和、脂肪、芳香、等各种取代基团的烷基引入化合物分子中的氧、氮、碳原子上的反应
在碱催化下：碱催化的烷基化反应为SN2反应，主要产物为仲醇。
2、在氮原子上引入羟乙基例如：杀菌剂十三吗啉（Tridemorph）的合成：
三、重氮化合物作为烷基化试剂
重氮甲烷（CH2N2）是重要的甲基化试剂，反应一般在乙醚、甲醇或氯仿中进行，在室温或低温条件下进行。能够定量地将甲基引入酚、酸、烯醇的羟基，形成碳氧键。
二、磺酸酯作烷基化试剂磺酸酯的制备都是从磺酰氯开始:
第三节其它烷基化试剂一、醇类烷基化试剂
二、环氧乙烷类化合物的羟乙基化 1、在氧原子上引入羟乙基在酸催化下：
酸催化下是SN１反应由于R基的性质可有两种方式断裂，得两种羟乙基化合物:
若R为给电子基，反应按（１）进行，产物主要为伯醇；若R为吸电子基，反应按（２）进行，主要产物为仲醇。

羰基化合物的α-烷基化和催化烷基化反应PPT课件

-
23
-
24
Evans酰亚胺制备烷基酸或相应化合物：
-
25
Evans试剂有效合成：
-
26
2.4.4 手性烯胺的烷基化手性环己酮亚胺26 能进行高非对映选择性的烷基化。
PhCH 2 H
N
OMe
1. LDA 2.RX
O R H
26 RX Me 2SO 4 C 3H7I
CH 2=CHCH 2Br
五元环内烯醇的非对映选择性烷基化反应中，1，3—和1，2—不对称诱导都可能发生。在这种情况下，anti—诱导的烷基化过渡态主要受空间位阻的控制方式所支配。
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13
图2．10所示的反应是anti －1,3—不对称诱导的一个实例。
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2.3.4 降冰片体系
许多烷基化反应的例子涉及降冰片环系，在此环系中烯醇可以是环内的或是环外的。由于是刚性的环系，无论是环内的或环外的烯醇都显现出高度的不对称诱导(图2．11)。
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2.4 配位型的环内手性传递
配位型的手性烯醇体系，金属离子在固定原有的手性和烯醇部分之间的立体化学关系至关重要。
2.4.1β-羟基酸
在烯醇化过程中这些底物可以形成E烯醇或者Z烯醇，对这两种烯醇体系的任何一种而言，配位作用在确定烯醇对映面的选择中都可能是决定性的。如图2．12所示，由于Re面进攻Z-或E-烯酵，结果都形成了主要的组分。
质子性辅剂催化的不对称烷基化的可能历程：
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大部分工作是设计新的手性配体，主要是 β- 氨基醇，最成功的是 DBNE(114)和DAIB（115）。
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烷基化催化剂

烷基化催化剂

无水AlCl3是各种F-C反应中使用最广泛的催化剂。它由金属铝或氧化铝和焦炭在高温下与氯气作用制得。此类溶剂有SO2、CS2、硝基苯、二氯乙烷等。 2、质子酸其中主要是氢氟酸、硫酸和磷酸，催化活性次序如下： HF>H2SO4>P2O5>H3PO4。阳离子交换树脂无水氟化氢的活性很高，常温就可使烯烃与苯反应。氟化氢沸点为19.5℃，与有机物的相溶性较差，所以烷基化时需要注意扩大接触面积；反应后氟化氢可与有机物分层而回收，残留在有机物中的少量氟化氢可以加热蒸出，这样便可使氟化氢循环利用，消耗损失较少。采用氟化氢做催化剂，不易引起副反应。但是氟化氢遇水后具有强腐蚀性，其价格较贵，因而限制了它的应用。目前工业上主要用于十二烷基苯为烷基化时，广泛应用硫酸作催化剂。磷酸是较缓和的催化剂，无水磷酸（H3PO4）在高温时能脱水变为焦磷酸。
工业上使用的磷酸催化剂多是将磷酸沉积在硅藻土，硅胶或沸石载体上的固体磷酸催化剂，常用于烯烃的气相催化烷基化。由于磷酸的价格比三氯化铝，硫酸贵得多，因此限制了它的广泛应用。阳离子交换树脂也可作为烷基化反应催化剂，其中最重要的是苯乙烯-二烯乙苯共聚物的磺化物。它是烯烃，卤烷或醇进行苯酚烷基化反应的有效催化剂。优点是副反应少，缺点是使用温度不高。此外还有一些其他类型催化剂，如：酸性氧化物，分子筛，有机铝等。
烷基化催化剂烷基化催化剂烷基化反应所用催化剂有很强的酸性可以是硫酸氢氟酸盐酸以及各种广义酸如a1cl3fecl3等芳香族化合物的c烷基化反应最初用的催化剂是三氯化铝后来研究证明其他许多物质也同样具有催化作用
烷基化催化剂
烷基化催化剂
1. 烷基化反应所用催化剂有很强的酸性，可以是硫酸、氢氟酸、盐酸以及各种广义酸，如A1Cl3、FeCl3等 2. 芳香族化合物的C-烷基化反应最初用的催化剂是三氯化铝，后来研究证明，其他许多物质也同样具有催化作用。目前，工业上使用的主要有两大类。（1）：路易斯酸主要是金属卤化物，其中常用的是AlCl3.催化作用如下： AlCl3>FeCl3>SbCl5>SnCl4>BFCl3>TiCl4>ZnCl2 路易斯酸如催化剂分子的共同特点是都有一个缺电子中心原子， AlCl3分子中的铝原子只有6个外电子层能够接受电子形成带负电荷的碱性试剂，同时形成活泼的亲电质点。

C-烷基化反应的催化剂

还原烷化

ArNH2 ＋ RCHO → Ar－N＝CHR （还原）→ ArNHCH2R
二、取代N－烷化
用醇类或醚类烷化（1）历程

（2）规律
A、胺类用醇进行的烷基化反应为亲电取代反应，胺的碱性越强，反应越容易进行 B、芳香族胺类，环上的给电子基团使芳胺易烷基化环上的吸电子基团使烷基化变困难 C、胺类用醇的烷基化反应是连串反应和可逆反应 D、存在烷基的转移
HO
CH3
+
2 H2C
3，醇、醛、酮的烷基化
醇类、醛类和酮类弱烷基化剂烷基化过程是脱水缩合过程主要用于活泼芳香族衍生物的烷基化（苯、萘、酚、芳胺等）催化剂一般为：硫酸、磷酸、HCl、三氯化铝、氯化锌

A、醇类的C－烷基化

酸性催化剂，温度不太高（200-250℃），先N－烷基化反应

2，质子酸
硫酸、氢氟酸、磷酸、多磷酸、HCl等可以使烯烃、醛酮质子化，成为活泼的亲电质点

（A）硫酸
价廉易得选择适宜的浓度，以避免芳烃的磺化、烷化剂的聚合、酯化、脱水、氧化等副反应异丁烯：用85-90％硫酸，发生烷基化和酯化反应

80％硫酸，无烷基化，只有聚合和酯化 70％硫酸，酯化反应，无聚合和烷基化

一、N－烷化剂
醇和醚：甲醇、乙醇、甲醚、乙醚、异丙醇、丁醇等卤烷：氯甲烷、碘甲烷、氯乙烷、溴乙烷、氯苄、氯

乙酸、氯乙醇等

酯类：硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、磷酸三甲酯、对甲
苯磺酸甲酯等
环氧化合物：环氧乙烷、环氧氯丙烷烯烃衍生物：丙稀腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯醛酮：各种脂肪族和芳香族的醛酮

烷基化催化剂

烷基化催化剂
烷基化是一种重要的化学反应，可以在短时间内产生有用的中间体，它们可以用来合成各种有机化合物，并在制药、天然活性物质、化工等领域发挥重要作用。

烷基化反应可以由激发态原子、分子、团簇或异构体发起，得到来自多个烷基化反应体系的产物，其受电子性和空间位置控制，但烷基化反应进行起来速度很慢，这就需要我们引入催化剂来改善催化反应的效率。

烷基化催化剂是一种特殊的催化剂，它通常由金属配体和有机配体组成，用于加速烷基化反应的进行，能够在温和的条件下形成烷基化产物，是化学合成中控制烷基化反应的重要材料。

烷基化催化剂的结构类型也具有多样性，它们可以分为均相催化剂和液相催化剂。

均相催化剂具有极高的效率和安全性，可以在有水环境下进行反应，其产物不需要经过进一步精细处理，但多为昂贵的金属配体；而液相催化剂具有高效率、低成本和安全性，但常常需要与固体物质同时存在才能进行反应，且其产物需要进行精细处理或提纯。

烷基化催化剂的研究也取得了一定的进展，主要是研究催化剂的结构和活性，以及改进其反应的环境和条件，以提高反应的效率和安全性。

无论是研究新型催化剂结构还是改变反应条件，都可以使反应效率更高、反应产物更稳定，同时可以减少环境污染。

此外，烷基化催化剂还可以用于合成一系列复杂的合成路径，可以降低制备抗生素的成本，并在选择性和特异性方面表现出优越的性
能，比如可以选择性合成氧基烷基及其他有机物。

综上所述，烷基化催化剂是一种重要的催化剂，它的加入可以有效地加速烷基化反应的进行，使反应更快更安全，并且可以用于合成一系列复杂的有机物，同时还可以降低成本，因此在烷基化反应中发挥着重要作用。

烷基化反应PPT培训课件

OH CH3I/NaH/THF
CH3 trans
50℃, 1 h
OCH3
CH3 trans (100%)
多卤代物的醚化
CHCl3 +
3 CH3ONa
CCl4
+
4 CH3ONa
分子内醚化，制备环氧
OH Br
NaOH
CH(OCH3)3 C(OCH3)4
O
2.磺酸酯为烃化剂
CH2OH CHOH CH2OH
OR
OH + ROH
EtOOCN=NCOOEt PPh3
ArOH +Ph3PN NCOOEt
COOEt
ROH
EtOOCNHNHCOOEt
+ Ph3P O R ArO-
ArOR + Ph3PO
第二节氮原子上的烷基化反应
一.氨及脂肪胺的N-烷基化反应
（一）氨及胺和卤代烃的反应
RX + NH3
RNH3+X-
1(1)4选)择任一部分有并权按对合承同包条方件根和据价情C格况H执及O行考和核交标货准；进行奖M励e和2处S罚O。4/NaOH
1．面对抱怨要有正确的态度
CHO
（5）第三方出具的2014年度及2015年度财务审计报告，2015年7月-2015年12月期间任意3个月的依法缴纳税收及社会保障资金证明
，（不1）能实提施供或的监应督提货供物相的关运主输管、部现门场出移具动的O、证安H明装材和料调；试；
RNH2 + R'OP+PPh3
DMF
RR'NH + PPh3PO
R'R''NH2 + ROP+PPh3

烷基化反应催化剂

烷基化反应催化剂烷基化反应是有机化学中一种重要的反应类型，通过在烷烃分子上引入烷基基团，从而改变分子结构和性质。

烷基化反应催化剂起到了至关重要的作用，能够加速反应速率，提高反应选择性和产率。

催化剂是烷基化反应中不可或缺的组成部分，它们通过提供催化活性位点，降低反应活化能，促进反应进行。

常用的烷基化反应催化剂有酸性催化剂、碱性催化剂和金属催化剂等。

酸性催化剂是烷基化反应中最常见的一类催化剂，它们能够提供质子或离子型的催化活性位点，参与反应的催化循环。

酸性催化剂可以分为有机酸和无机酸两类。

有机酸催化剂常见的有硫酸、磷酸、磺酸等。

它们具有较高的酸性和较强的活化能力，可以与烷烃分子中的氢原子发生质子转移反应，形成烷基离子，从而实现烷基化反应。

有机酸催化剂通常选择适当的溶剂和反应条件，以促进反应的进行。

无机酸催化剂常见的有氢氟酸、磷酸三甲酯、硫酸三甲酯等。

它们具有较高的酸性和较强的活化能力，能够有效地催化烷基化反应。

无机酸催化剂通常在反应中起到酸性催化剂和溶剂的双重作用，能够提高反应的速率和产率。

碱性催化剂也是常用的烷基化反应催化剂之一，它们能够提供氢氧根离子或负离子型的催化活性位点，参与反应的催化循环。

碱性催化剂可以分为有机碱和无机碱两类。

有机碱催化剂常见的有胺类化合物，如三乙胺、吡啶等。

它们具有较高的碱性和较强的活化能力，能够与烷烃分子中的氢原子发生质子转移反应，形成烷基离子，从而实现烷基化反应。

有机碱催化剂通常选择适当的溶剂和反应条件，以促进反应的进行。

无机碱催化剂常见的有氢氧化钠、氢氧化钾等。

它们具有较高的碱性和较强的活化能力，能够有效地催化烷基化反应。

无机碱催化剂通常在反应中起到碱性催化剂和溶剂的双重作用，能够提高反应的速率和产率。

金属催化剂是烷基化反应中另一类重要的催化剂，它们能够提供金属离子或金属表面的催化活性位点，参与反应的催化循环。

金属催化剂能够通过与烷烃分子中的氢原子发生活化作用，形成烷基离子，从而实现烷基化反应。

烷基化反应催化剂

烷基化反应催化剂烷基化反应是一种重要的有机化学反应，通过在分子中引入烷基基团，可以改变分子的性质和功能。

在烷基化反应中，催化剂起着至关重要的作用，可以加速反应速率、提高产率和选择性。

1. 酸性催化剂酸性催化剂是最常用的烷基化反应催化剂之一。

比如，硫酸、盐酸、三氯化铝等都可以作为酸性催化剂参与烷基化反应。

酸性催化剂可以通过质子化作用，将反应物中的氢离子去除，形成更稳定的中间体，从而促进反应的进行。

同时，酸性催化剂还可以参与反应物的解离，增加反应物的活性，加速反应速率。

2. 碱性催化剂碱性催化剂在烷基化反应中也起着重要的作用。

碱性催化剂可以通过提供氢离子，中和反应物中的酸性质子，从而使反应物易于发生亲电取代反应。

碱性催化剂的例子包括氢氧化钠、氨水等。

与酸性催化剂相比，碱性催化剂可以在无水条件下进行反应，适用范围更广。

3. 酶催化剂酶是一类生物催化剂，可以在温和条件下催化烷基化反应。

酶催化剂具有高效、高选择性和高特异性的特点，可以在生物体内参与各种代谢过程和合成反应。

酶催化剂的应用可以减少反应条件对环境的影响，具有很高的应用潜力。

4. 过渡金属催化剂过渡金属催化剂在有机合成中也起着重要的作用。

过渡金属催化剂可以通过提供活性位点，使反应物易于发生键的断裂和形成。

常见的过渡金属催化剂有铂、钯、铑等。

过渡金属催化剂的应用可以实现高效、高选择性的烷基化反应，广泛应用于药物合成、材料化学等领域。

5. 纳米催化剂近年来，纳米催化剂逐渐成为研究的热点。

纳米催化剂具有较高的比表面积和活性位点，可以提高反应活性和选择性。

与传统催化剂相比，纳米催化剂具有更好的催化效果和更低的催化剂用量。

纳米催化剂的制备和应用是当前研究的重要方向之一。

总结：烷基化反应催化剂在有机合成中具有重要的地位和作用。

不同类型的催化剂可以通过不同的机制促进烷基化反应的进行。

酸性催化剂和碱性催化剂可以通过质子化或碱化作用，提高反应物的活性和反应速率。

酶催化剂和过渡金属催化剂则可以通过提供活性位点，实现高选择性和高效率的反应。