精细化学品化学氧化反应第五章优秀课件
第五章 精细有机化工工艺
项目 磺化剂 沸点,℃ 磺化速度 磺化转化率 磺化热效应 磺化物粘度 副反应 产生废酸量 反应器容积
H2SO4 290~317
慢 达到平衡,不完全
需加热 低 少 大 大
ClSO3H 151~150
较快 较完全
一般 一般 少 较少 大
SO3•H2SO4
较快 较完全
一般 一般 少 较少 一般
SO3 46 瞬间完成 定量转化 放热量大,需冷却 十分粘稠 多,有时很高 无 很小
十二烷基苯磺酸钠是合成洗涤剂工业中产量最大, 用途最广的阴 离子表面活性剂
反应原理
C12H25
SO3
空气
C12H25
SO3H
该反应属于气液非均相反应, 化学反应速度很快, 几乎在瞬间完成, 且 放出大量的热, 因此, 工业上用干燥的空气将三氧化硫稀释至浓度为47%。
➢ 磺化反应器
➢磺化工艺
§ 5.3 硝化
• 硝酸(HNO3) • 混合酸: (HNO3-H2SO4-H2O) • 硝酸与乙酸酐混合物(HNO3-(CH3CO)2O) • 有机硝酸酯(C2H5CO-ONO2) • 含氮氧化物(N2O5)
4.硝化反应的特点
• 反应不可逆 • 反应速度快, 无需高温 • 放热量大, 需要及时移除反应热 • 多数为非均相反应, 需要加强传质
九八酸(98%) 九二酸(92~93%)
20~25% 三氧化硫(SO3) 60~65%
发烟硫酸(SO3•H2SO4)
氯磺酸(ClSO3H)
其它: 氨基磺酸(NH2SO3H)、亚硫酸盐(Na2SO3)
二、磺化反应的基本原理
➢ 磺化反应是亲电取代反应。一般认为是按二步反应进行的。
➢ 三氧化硫和HSO3+阳离子被认为是真正的磺化剂:
第五章 精细化学品概论
5.1
概
述
(2)涂料的形态分类
固态涂料:即粉末涂料 液态涂料:溶剂型涂料、水溶性涂料、水乳型涂料 (3)按涂料的特殊性能分类 建筑涂料、防腐涂料、汽车涂料、防锈涂料、防水涂料、 保湿涂料、弹性涂料、绝缘涂料等 (4)按涂料的光泽分类 高光型或有光型涂料、丝光型或半定型涂料、无光型或亚 光型涂料
5.1
OL(%)=(油的质量/树脂理论产量)×100 =[油的质量/(多元醇质量+多元酸质量+油的质量-生成水的质量)] ×100 醇酸树脂按油度来分为:短、中、长三种油度 短:35~45%; 中:46~60%; 长:60%以上
b. 油度概念的扩展:扩展为醇酸树脂侧链所占的质量百分数。
5.2 醇酸树脂涂料
概
述
5.1.3 我国涂料工业的现状和发展趋向
(1)发展速度快 目前产量200万吨/年, 年增长速度3.4%,生
产企业约8000家
(2)普通型为主,高性能、环保型与国外发达国家有较大差距 (3)水溶性涂料、高固体粉未涂料、光固化涂料是发展方向
5.2 醇酸树脂涂料
5.2.1基本结构及合成方法
原料:多元醇、多元酸和单元酸(油)。其中多元醇常用甘 油和季戊四醇;多元酸常用苯酐,其次是间苯二甲酸、对苯二 甲酸和顺酐;单元酸常用植物油脂肪酸(如蓖麻油、松香油 等)、合成脂肪酸或芳香酸等。
• 对金属基本的腐蚀,需加入助溶剂、表面活性剂、
还原剂等,而为些助剂又会带来不同的负面影响; • 配制比溶剂型复杂。
5.2 醇酸树脂涂料
A. 有机硅改性的水性醇酸树脂涂料:
聚硅氧烷
CH3
CH3
CH3
H
O
Si
O
Si
O
Si
高一化学氧化还原反应5
《青葙子》 秋末时分,我很自然地想起青葙子。无形中,好像我和它们约定好的,在这个时间见面。我怀疑过生命的意义,却从不怀疑一棵植物的生长方式。在自然界,没有一种植物无缘无故在大地上诞生,是人 就该感念这样的礼待。 青葙子,其名美丽优雅。葙,古书上说,是与鸡冠花相似的一种植物,难怪它有野鸡冠花之称。但我更喜欢它的另一个富于血肉气息的俗名狼尾花,大概前人取其与狼尾形似吧。 我知道双塔底附近,有青葙子可看。浓烈烈的一片,不事张扬。 青葙子花穗伊始,见不得水分,干得有点像打掉果实的小麦穗。惟可描容的就是穗头一点粉红。秋风一过,花穗起伏,憨厚笨拙。悉悉率率,竟也动容。当然,也有秾丽的黄斑蝶来客串,鸟鸣来淘气。 它的果子藏在花穗中,比芝麻还小,黑油油的,自有城池。若风贪恋,顽皮起来就叼它走动,去草坡、去山地,去远方。果实正好随遇而
精细化学品课件
5.4 增溶:也叫加溶,表面活性剂能使某些难溶或 不溶于水的有机物在水中的溶解度显著提高。此 现象是当处于或高于CMC浓度时才明显表现出来。 此时,胶束内部与液状烃近似,为热力学稳定的 各向同性溶液。 不同于溶解作用,因为被增溶的有机物是进入 表面活性剂的胶团中增加溶解的; 也不同于乳化作用,因为乳化形成的乳化体是 外观一般不透明、热力学不稳定体系;而增溶形 成的是透明、热力学稳定、各向同性的溶液。
5.8 浮选
至少涉及气、液、固三相。 首先是采用能大量起泡的表面起泡剂。 当在水中通人空气或由于水的搅动引起空气进入水 中时,表面活性剂的憎水端在气—液界面向气泡的空气 一方定向, 亲水端仍在溶液内,形成了气泡。 另一种起捕集作用的表面活性剂(一般都是阳离子 表面活性剂,也包括脂肪胺),吸附在固体矿粉的表面。 这种吸附随矿物性质的不同而有一定的选择性。其基本 原理是利用晶体表面的晶格缺陷。而向外的憎水端部分 地插入气泡内。这样在浮选过程中气泡就可把指定的矿 粉带走,达到选矿的目的。
4.5 亲水亲油平衡值HLB(HYDROPHILIC-LIPOPHILIC BALANCE)值 ①表面活性剂的亲水亲油部分有适当的平衡比例 ②表面活性剂在界面上形成相当结实的吸附膜与其亲 水亲油部分的大小比例有关。 ③若将HLB作为结构因子的总和来处理,把表面活性 剂结构分解成一些基团,每一基团对HLB值均有确 定的贡献: ▲HLB=7+∑(亲水的基团数)-∑(亲油的基团数) 其中亲水的基团数, 亲油的基团数可查相关手册 ▲对只有-(C2H4O)n-为亲水基的非离子表面活性剂 HLB=E/5(E为表面活性剂中C2H4O 质量百分数) ▲阴阳离子型表面活性剂的HLB在1~40之间 ▲非离子型表面活性剂的HLB在1~20之间
精细有机合成单元反应基础PPT课件
➢有机合成反应理论 ➢磺化、硫酸化反应 ➢硝 化 反 应 ➢烷 基 化 反 应 ➢羟 基 化 反 应
➢还 原 反 应ห้องสมุดไป่ตู้➢卤 化 反 应 ➢酰 化 反 应 ➢氧 化 反 应 ➢酯 化 反 应
1
绪论
一、精细化学品的释义 欧美 产量小、纯度高的化工产品。
日本
具有高附加价值、技术密集型、设备投资少、 多品种、小批量生产的化学品。
三大合成材料:塑料、合成橡胶、合成纤维 。
注意:原料与产品的划分不是绝对的。有的化学品从 上游看是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所 不同。
10
第1章 绪论/1、精细化工及相关行业的概念
产品生产过程的顺序:
精细化工产品
起始原料
基础有机原料
基本有机化学品
三大合成材料
起始原料:石油、天然气、煤、农林产品(副产品)。
中国 原则上采用日本对精细化学品的释义。
2
美国克林教授的释义
无差别化学品: 差别化学品:
具有固定熔点或沸点,能以分子式或结构 式表示其结构的
不具备上述条件的
通 用 化 学 品 大量生产的无差别化学品(无机酸、碱、甲醇等)
准通用化学品 较大量生产的差别化学品(塑料、合成纤维等)
精细化学品 专用化学品
第一门类又可分为许多小类。中国的分类暂行规定中,不
包括国家医药管理局管理的药品。
5
三、精细化工的特点
1)除化学合成反应、前后处理外,还常涉及剂型制备和 商品化(标准化)才得到最终商品 2)生产规模小,生产流程大多为间歇操作的液相反应,常 采用多品种综合生产流程或单元反应流程 3)固定投资少、资金产出率高 4)产品质量要求高,知识密集度高;产品更新换代快、寿命 短;研究、开发难度大,费用高
全套课件 精细化工概论
第一章 绪 论
第一节 精细化工的定义与范畴
一般说来,精细化学品应具备如下特点: (1)品种多,产量小,主要以其功能进行交易; (2)多数采用间歇生产一般中小型企业即可生产; (5)整个产品产值中原材料费用的比率较低,商品性较 强; (6)直接用于工农业、军工、宇航、人民生活和健康等 方面,重视技术服务; (7)投资小,见效快,利润大; (8)技术密集性高,竞争激烈。
第一节 超 细 化
一、气相法 气相法目前分为:物理气相沉积(PVD)法和化学气相 沉积(CVD)法两种。 PVD法是利用电弧、高频电场或等离子体等高温热源 将原料加热,使之气化或形成等离子体,然后通过骤冷, 使之凝聚成各种形态(如晶须、薄片、晶粒等)的超细粒子。 其优点是可以通过输入惰性气体和改变压力,从而控制超 细粒子的尺寸。该方法特别适合于制备由液相法和固相法 难以直接合成的非氧化系(如金属、合金、氮化物、碳化 物等)的超细粉,粒径通常在0.1㎛以下,且分散性很好。 其中真空蒸发法是目前在理论上研究最多和制造超细粉最 常用的方法之一。
第一节 超 细 化
⑴沉淀法 沉淀法是在原料溶液中添加适当的沉淀剂,使原料溶 液中的阳离子形成各种形式的沉淀物。如果原料溶液中有 多种成分的阳离子,经沉淀反应后,就可以得到各种成分 均一的混合沉淀物,这就是所谓的共沉淀法。利用该法可 以制备含有两种以上金属元素的复合氧化物超细粉。如向 BaCl2 和 TiCl4 混 合 溶 液 中 滴 加 草 酸 溶 液 , 能 沉 淀 出 BaTiO(C2O4)2·4H2O,经过滤、洗涤和加热分解等处理,即 可得到具有化学计量组成的、所需晶型的BaTiO3超细粉。 共沉淀法目前已广泛应用于制备钙钛矿型、尖晶石型、 PLZT、BaTiO3系材料、敏感材料、铁氧体以及荧光材料的 超细粉。在制备过程中,需要特别重视的是洗涤操作。
五氧化反应PPT课件
OH O
§5.2 锰氧化物 § 5.2.2 高锰酸钾
高锰酸钾氧化性提高,可氧化烯烃为酮或 羧酸
R2 R1 C C R3
H
酸性 KMnO4
R2 R1 C O
+
R3 O C OH
酮
羧酸
不同条件反应产物不同,可用于不饱和键的鉴别。
不同结构烯烃的氧化反应产物不同,通过分析氧化产 物的结构可以推断出原来烯烃的结构。
活性二氧化锰 (选择性氧化剂)
特点:可发生顺反异构的选择性氧化
HO
HO
O
HO
O
+O
MnO2, CHCl3 O
+O
O
N
O
N
室温
O
N
O
N
43%
§5.2 锰氧化物 § 5.2.1 二氧化锰
活性二氧化锰 (选择性氧化剂)
特点:邻二醇被断键氧化为相应的醛、酮
OH MnO2, CH2Cl2 OH 室温, 4h, 85%
§5.1 概述 § 5.1.1 定义
增加氧原子
减少氢原子 增加氧原子,减少氢原子
§5.1 概述 § 5.1.2 氧化反应的目的
利用氧化反应可以制备:
醇、酚; 醛、酮、醌; 羧酸; 环氧化合物; 过氧化合物; 腈等。
§5.1 概述 § 5.1.3 氧化反应的类型 化学氧化:在化学氧化剂的直接作用完成的氧化反应。 化学氧化剂:无机氧化剂 (KMnO4,K2Cr2O7,H2O2等)
有机氧化剂(异丙醇铝,四醋酸铝,过酸等) 催化氧化:在催化剂存在下,使用空气或氧气实现的
氧化反应。 催化脱氢:在催化剂作用下,受热有机物分子中碳-氢
精细化学品生产工艺 第五章:化妆品配方设计
化妆品配方设计的关键
1.乳化体的类型 2.油水两相的比例 3.油相的组分 4.水相的组分
W/O乳化体则是油相直接与 皮肤接触,水分挥发慢,没
有“冷”感。其膏体较硬
从油相的综合熔点和渗透 性考虑。除了雪花膏,其 他很少超过37℃,渗透性: 动物脂植物脂矿物油; 胆甾醇、卵磷脂和表面活 性剂的加入可以改善渗透
第三节 化妆品配方的基本概念
一、化妆品配方的设计程序 首先确定剂型,其次确定基质,再根据
乳化原则、溶剂极性相容原则和化学反应性 原则确定各种原料的添加及溶解顺序、加入 温度、搅拌速度及时间等具体工艺条件。
膏霜类化妆品配方的设计程序 ①确定乳化类型;②选定油相组分; ③选定乳化剂;④选定水相组分。
防晒产品配方的设计程序 ①确定剂型;②选定防晒剂;③选定油相原料; ④选定乳化剂; ⑤选定成膜剂; ⑥选定抗水剂。
水量在10%以下,不易生粉刺和起疙瘩,易生皮屑。与 过于频繁受热,曝晒风袭,使用碱性肥皂、皮肤不洁有关
中性皮肤:介于干性和油性皮肤之间,易受季节影响,冬天较干
燥,皮肤红润,富有光泽,润滑不粘,纹理细腻。
油性皮肤:毛孔明显,表皮分泌物 多,对外界刺激的抵抗力强。
先天性皮脂腺活动亢进、雄性激素分泌过多,偏食多脂 食物,香浓调味品摄入过多,B族维生素缺乏。
减 粉润雪 痱 香爽粉 化 古花香 护 调珠透
肥 底肤花 子 粉身饼 妆 龙露水 发 理光明
霜 霜蜜膏 粉 、粉、 水 水水、 素 、、、
、、 、、
、
、 、、
、
乳
香
香
香
液
粉
水
波
类
类
类
类
化妆品的分类
按剂型分
精细有机合成化学与工艺学第五章 还原反应
(3)电解还原法
有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而 完成的还原反应。
电解
2 H2C
CH
CN
NC(CH2)4CN
5.2催化氢化的反应类型
1. 氢化和氢解 氢化:键断裂与氢加成形成饱和键。 氢解:反应物分子中 键断裂与氢结合,产物分 解成两部分氢化物 例:氢化
①
C
O
CH2OH
H2,Ni
CH3CHO
14
概 述
5.1.2 还原反应的分类
还原反应分类 通常有两种分类形式,即
I. 根据官能团反应前后变化,大致可分为六大类:
2、碳-氧双键的还原; a、羰基化合物的还原;如醛羰基还原为醇羟基 或甲基,酮羰基还原为醇羟基或次甲基。 b、羧酸及其衍生物的还原;如羧基还原为醇羟 基,羧酸酯还原为两个醇。羧酰氯基还原为醛基
3.催化氢化(工艺)
液相氢化:氢化在液相介质中进行,是气-液 -固多相反应。 气相氢化:氢化在气态下进行,是气-固相反 应。
4.催化氢化的特点
优点:反应易控制,产品纯度高,三废少。 缺点:加压设备来完成反应,安全措施要求严格, 反应需使用催化剂。
5.2.1液相催化氢化
1.催化氢化的基本过程 反应物分子向催化剂表面的扩散; 反应物分子在催化剂表面吸附(物理和化学吸 附),形成活化络合物; 络合物在催化剂表面进行化学反应; 产物分子由催化剂表面解吸; 产物分子由催化剂表面向介质扩散,离开催化 剂表面。 扩散-吸附-反应-解吸-扩散
有机还原剂: 烷基铝(异丙醇铝、叔丁醇铝),HCHO,葡萄糖
概 述
5.1.2 还原反应的分类
还原反应分类 通常有两种分类形式,即
I. 根据官能团反应前后变化,大致可分为六大类:
化妆品 精细化学品化学
• 吡咯烷酮羧酸盐(12%),尿素(7%),无机盐 (18%)等。 NMF功效→控制皮肤中的水分,吡 咯烷酮羧酸盐有很好的调湿性,乳酸是皮肤的酸性 覆盖物。能使皮肤润湿,并减少皮屑。
2、真皮:分两层,上部为乳头层,下部为网状层, 其中含血管、淋巴管、平滑肌、汗腺、皮脂腺、毛 发等皮肤附属器官。
(2)香精—多种香料按一定香型配制。调 配香精所需香料少则几种,多则数百种。 一个香精配方是由头香、体香、基香组 成。首先
• 嗅到的是头香;体香是香精的主体,代表 了该香精的特征;基香是香精中残留的香 气。
• (3)化妆品的赋香率—添加香精的百分数 。一般添加数量能达到消除基料气味即可 ;但对香波、唇膏、香粉、香水为主的化 妆品,需要提高赋香率。
W/O型应以HLB <6为主; • 2)用量(1-10%或根据以下公式计算(乳化剂重
量/(油相重+乳化剂重)=10-20%); • 3)和油相结构相似、亲和性好;
• 4)以乳化实验为准。
乳化剂提供的HLB-根据油相含量计算
5、膏霜类化妆品配方设计原理
• 配方设计原理:油相原料所需的HLB值与乳化剂 所提供的HLB值相匹配。
2006年,中国化妆品生产销售额首次突破千 亿大关,居亚洲第二位,世界排名第八位。 另据全球管理咨询和市场研究的克莱恩公司 调查研究,并在《2006年全球化妆品市场》 上显示,中国化妆品市场销售额仅次于美国 和日本,成为全球第三大化妆品销售市场。 2007年美国化妆品销售额为510亿美圆,
2、消费状况 表2-1是1996年我国人均化妆品
三、皮肤老化和保健
1、皮肤的老化:内因是内分泌、遗传、细胞和组织;
外因包括工作、生活环境、营养状况等。
氧化还原反应五
第二节氧化还原反应(五)课时:3课时主备教师:辅备教师:一、内容及其解析:(1)剖析内容本周主要学习氧化还原反应中氧化性、还原性的判断。
判断的依据将从以下几个地方理解:1.氧化还原反应发生的条件2.根据金属活动性顺序3.根据产物的价态进行判断4.根据反应条件5.根据反应的剧烈程度。
本节共3个课时,2节正课,1节习题课。
二、目标及其解析1、目标定位1.了解氧化性、还原性的概念。
2.复习并掌握金属活动性顺序。
3.熟练掌握常见元素的化合价。
4.学会判断氧化性与还原性的强弱。
2、目标解析:要判断物质的氧化性与还原性首先要知道氧化性与还原性的概念;掌握金属活动性顺序对判断物质氧化性与还原性有很重要的作用;其次是熟练掌握常见元素的化合价,因为化合价也作为判断氧化性与还原性的依据;最终,通过学习学会判断物质的氧化性与还原性。
三、问题诊断分析在本节课的教学中,学生可能遇到的问题是对氧化性、还原性的判断;产生这一问题的原因是学生对氧化性、还原性判断依据不了解;解决这一问题的方法是上课时,老师清晰列出判断氧化性、还原性的依据,学生认真听课,课后及时练习。
四、支持条件分析在本节课的教学中采用课件教学,准备使用多媒体、幻灯机以及演示实验教学。
因为使用多媒体,有利于提高学生学习兴趣,实验教学有利于学生眼见为实加强学生的学习兴趣。
五、教学过程第一部分(2课时)自学(8分钟)【复习导入】:1.常见的氧化剂:2.常见的还原剂:3.氧化性:4.还原性:第二部分:新课学习(20-30分钟)问题:如何判断物质的氧化性与还原性?【设计意图】通过问题的形式引出本节课的内容。
根据以下五个方面来判断:一:根据氧化还原反应的方程式进行判断在同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原性>还原产物【例1】 Fe + H2SO4=== FeSO4+ H2↑氧化性:>还原性:>【变式训练1】Fe2O3 + CO 高温Fe + CO2氧化性:>还原性:>【师生互动】首先复习氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂同理,老师讲解例一,学生完成变式训练一。
5 氧化反应
9
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5.1 催化氧化和催化脱氢
2)在碱性介质中 )
RCH2OH →RCOOH
特点: 、反应几乎定量进行; 特点: a、反应几乎定量进行; b、多元醇只氧化其中一个伯羟基。 、多元醇只氧化其中一个伯羟基。
例:
CH3(CH2)14CH2OH O2 , PtO2 , 庚烷 o 7 h , 59 C CH3(CH2)14CHO
95 %
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氧化反应的分类
根据官能团反应前后的变化(大致可分为六类) 根据官能团反应前后的变化 1、碳氢键的氧化 、
易 易易 易易C 苄苄
PhC H C=C C H C H
H
烯烯苄 叔
2、碳碳双键的氧化 、
C C O H C=C H C C H HO OH C=O
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CH2=CHCH3
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氨氧化
CH2=CHCN
6
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1、空气氧化(催化氧化):在催化剂存在 下用空气或O2进行的氧化叫催化氧化。
(1)空气能使烃类发生缓慢的氧化,这种现象 称为自动氧化,属于游离基历程。加入催化剂或 引发剂能促进氧化发生。
(2)工业上大吨位的产品多数采用空气催化 氧化法生产。
气相氧化在300~500℃,在固体催化剂存在 下进行。
2、化学氧化:利用化学试剂进行的氧化叫 化学氧化。
(1)优点:选择性较高,多在液相中进行, 反应温度低,操作简便易于控制,方法成熟。
(2) 不足:消耗的化学氧化剂较贵,且多为 间歇操作,因而设备生产能力低,三废较多,产 物分离较困难。
• 化学氧化剂 (1)非金属元素高价化合物:
精细化学品化学氧化反应第五 章
2021/3/6
1
一、概况
§5-1 概述
1、氧化反应在有机合成化学和化工生产中 占有重要地位,是最常用的反应之一。
可用于制备醇、酚、醛、酮、醌、羧 酸、酸酐、环氧化合物以及过氧化物等。
2、应用: (1)石蜡氧化制得高碳脂肪酸:制肥皂和润 滑脂的原料;
(2)苯和萘氧化制得的顺丁烯二酸酐和邻苯 二甲酸酐是:有机合成工业中的重要原料;
R-O-O-R
(1) 底物结构
由于在反应初期,即引发期(或诱导期)的反 应速度受到引发速度控制,而引发后,链的传 递速度较快,所以总的反应速度常数取决于引发 速度。因此,分析自由基反应的活性,首先应研 究自由基引发的难易。
分子接受外界能量使链发生均裂,均裂需要 的能量越大,引发生成自由基越难,所形成的自 由基也不稳定;
(3)异丙苯氧化为过氧化物:异丙苯法合成 苯酚的重要一步;
(4)芳烃侧链烷基氧化为醇、醛和羧酸:精细 化工中的重要产品。
二、定义 1、广义:指使有机物分子中的有关碳原子
失去电子或氧化态升高的反应。如:
C u R - C H 2 O H R - C H O +H 2
2、狭义:指使有机物分子增加氧原子或失 去氢原子的反应。如:
D/(kJ/mol) 494 435 435
键 (CH3)2CH-H (CH3)3C-H
435
CH2=CHCH2-H
431
C6H5CH2-H
423
(C6H5)3C-H415Cl-Cl410
Br-Br
410
I-I
D/(kJ/mol) 394 381 394 356 356
314 243
193 151
在自由基反应中,涉及C-H键的均裂,或涉 及C-C键的均裂。无论是C-H键还是碳-碳键,均 裂的难易程度顺序均是:叔C>仲C>伯C。
CH3
| -CH-CH3
引发
CH3
| -C-CH3
O2
异丙苯
CH3 | -C-O-OH +
|
CH3
CH3 | -C
|
CH3
CH3 | -C-O-O
链的传递
H R C + O2
H
H R COO
H
过氧化自由基
H
H
H
H
R COO + R C H
R COOH + R C
H
H
H
H
有机过氧化物
CH3 C OOH
CH3
链的终止 R+R
R-R
R-O-O + R
2、主要影响因 • 引发剂和催化剂 • 被氧化物的结构 • 原料质量的影响 • 氧化深度的影响
反之,当均裂所需的能量低,则容易形成自 由基,被引发的可能性也大。均裂的难易可通过 链的离解能来衡量,它是自由基稳定性的标志。
键
O- O
H-H CH3-H C6H5-H CH 2=CHC2H-H
CH2-CH-H
(CH3)3CCH2- H CH3CH2-H CH3CH2CH2-H
表5-1 键的离解能 D
(2) 如果条件适当,电解有机反应往往能得到 专一选择性产物,因而反应后处理也简单些。
(3) 特点:产品收率高,纯度好,产物较易分 离提纯,反应条件温和,三废污染少;但耗电量 大,需解决有关电极、电解槽和隔膜材料等方面 的问题。
(4) 电解氧化分类:直接电解氧化和间接电解 氧化。
① 直接电解氧化:反应直接在电极上发生; ② 间接电解氧化法:将变价金属盐水溶液在 电极上氧化为等价离子,再用它作氧化剂氧化有 机物,而用过的低价无机盐送回电解槽循环使用.
(3) 特点: 加入催化剂后,用空气或O2作氧化剂进行催 化氧化,不仅反应速度加快,而且反应选择性提 高,催化氧化不消耗化学试剂,此外还具有生产 能力大,对环境污染小,适用范围广等特点。
(4)根据反应温度和反应物的聚集状态,又分
为液相氧化和气相氧化。
液相氧化多在100℃左右在钴或锰盐催化下 进行;
与共轭体系相连的C-H和C-C键容易均裂, 这是由于C上的单电子被共轭体系的离域所分 散。故一般C-H键均裂由易到难的顺序是:
与共轭体系相连的C-H键(如C6H5CH2-H)>叔 C-H键(R3C-H)>仲C-H键(R2CH-H)>伯C-H键。
例:异丙苯发生自动氧化反应时,主要生成
叔C过氧化氢物。
第二节 催化氧化与催化脱氢
一、催化氧化(空气氧化) (一)液相催化氧化 1、反应历程
液相催化氧化(自动氧化)属游离基历程, 反应包括链引发、链增长(传递)、链终止三 个阶段。其中链增长阶段可能发生分支反应。
链的引发
热裂解法 光离解法
H RC H
h,
H
H RC + H
H
电子转移法:变价金属盐引发
R - H + M e n + R + H + + M e ( n - 1 ) + ( n = 2 , 3 )
HNO3, NaClO3, NaClO (2)金属元素高价化合物:
①高价金属盐:KMnO4,Na2Cr2O3,K2Cr2O7 ②高价金属氧化物:MnO2,CrO3 (3)过氧化物:H2O2 (4)专用氧化剂
3、电解氧化:在电场作用下,发生在电解 池的正极上的电解氧化。
(1)电解有机合成是在电能作用下进行电子得 失而发生的有机反应。
C=C RCO 3H C-C
O
有机物分子中的碳原子失去电子或氧化态升
高是由氧化剂进攻该碳原子所致。
因为氧化剂是亲电试剂,所以通常攻击有机
物分子中电子云密度较大的部位。如:
NH2
O
|
K2Cr2O7
H2SO4 |
OH
O
三、氧化反应的类型 根据氧化剂和氧化工艺来划分,在有机合成
中常用的氧化法有:
空气氧化法 空气液相氧化 气固相接触催化氧化(气相氧化)