第三章:缩合反应
安息香缩合反应jaja
辅酶催化法合成安息香——pH对合成安息香产率的影响摘要:以苯甲醛为原料,辅酶VB1为催化剂,利用缩合反应制备安息香。
采用单因素实验法,得出了最佳反应条件:15 mL苯甲醛,6mL水,15 mL95%的乙醇,150g/L NaOH,反应时间75min,反应温度81℃,pH达到10 ,辅酶用量为1.8g时,产率最高达28.44 %。
以维生素B1作催化剂,具有操作简单,节省原料,耗时短,污染轻等优点。
关键词:苯甲醛辅酶维生素B1 安息香缩合反应安息香pH值第一章 前言1.1目的巩固并熟练掌握配制溶液、加热回流、冰浴冷却、抽滤、重结晶、测熔点等有机化学单元操作及技能。
使对安息香缩合反应的理论认识提升至实践操作。
锻 炼查阅文献,培养和训练学生组织写作能力。
1.2意义经典的安息香合成,以氰化钠或氰化钾为催化剂,虽然产率高,但毒性很大,既破坏环境,又影响健康。
改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。
具有良好的发展前景,但现有资料的产率较低。
实验中研究通过pH ,提高安息香的产率。
1.3主要方法芳香醛在NaCN (或KCN )作用下,分子间发生缩合生成安息香(二苯羟乙酮)的反应称为安息香缩合。
因为NaCN (或KCN )为剧毒药品,使用不方便,改用维生素B1代替氰化物催化安息香缩合反应,反应条件温和、无毒且产率高。
反应式如下:VB 1OCH C OH 安息香2CHO苯甲醛维生素B1又称硫胺素或噻胺,是一种辅酶,作为生物化学反应的催化剂,在生命过程中起着重要作用。
其结构如下:SNN NNH 2CH 3CH 2CH 3CH 2CH 2OH+ClHCl绝大多数生化过程都是在特殊条件下进行的化学反应,酶的参与可以使反应更巧妙、更有效及在更温和的条件下进行。
维生素B1在生化过程中可对形成偶姻(如α-羟基酮)反应发挥辅酶作用。
从化学角度看,VB 1分子最主要的部分是噻唑环,其C 2上的质子由于受氮和硫原子的影响,有明显的酸性,在碱作用下,质子容易解离下去,产生碳负离子反应中心,形成苯偶姻.反应机理如下:第一步:碱作用下N S +H 3CR /R HVB 12N S +H 3CR /R -内鎓盐-第二步:亲核加成——烯醇加合物//N S H 3CR /第三步:亲核加成——辅酶加合物HN S +H 3CR /R C-H O/C OH C OH-H 2O第四步:辅酶复原H 2O-OH -OH -H 2VB 1H+N S +H 3C R /RN S H 3CR /-O N S +H 3CR /R CH C +OH HO CH C OH 安息香1.4 产品用途及发展前景 1.产品用途英文名称:BENZOIN 别名:苯偶姻,苯偶因,二苯乙醇酮 产品性状:乳白色或淡黄色结晶。
第三章 麻醉药
麻醉乙醚(熟悉) 麻醉乙醚(熟悉)
一 、结构式: 结构式: CH3CH2—O—CH2CH3 二、物理性质:色、态、气、味、挥发 物理性质: 性与溶解性。注意: 性与溶解性。注意:蒸气与空气混合 遇火能爆炸。 后,遇火能爆炸。 化学性质: 三、化学性质:不稳定
不稳定的原因: 不稳定的原因
光照和空气
氯化亚钴试液
绿色化合物
放置后
蓝绿色沉淀
临床应用: 临床应用:
利多卡因的局麻作用强与普鲁卡 因两倍,且穿透力强。 因两倍,且穿透力强。利多卡 因也用于治疗心律不齐。 因也用于治疗心律不齐。
盐酸布比卡因 Hydrochloride) (Bupivacaine Hydrochloride)
又名盐酸丁哌卡因 CH3 NH CH3
盐酸氯胺酮注射液是一种临床使用的基础麻 醉剂,犯罪嫌疑人以其为原料制造毒品。 醉剂,犯罪嫌疑人以其为原料制造毒品。 大剂量使用盐酸氯胺酮注射液会使人产生 幻觉,出现尖叫等精神症状。 幻觉,出现尖叫等精神症状。据湖南省公 安厅副厅长张朝维介绍,此案成功告破后, 安厅副厅长张朝维介绍,此案成功告破后, 湖南省内娱乐场所吸贩摇头丸、 湖南省内娱乐场所吸贩摇头丸、“K粉”等 新型毒品现象得到成功遏制。 新型毒品现象得到成功遏制。
O —NH— NH— O —CO—NH— CO—NH— 再倒置 注意:是酯基的醚键氧原子 注意: 以电子等排体( NH— 以电子等排体(—NH—) 代替再经倒置而成的化合物 O —HN—C— HN—
—C
代表药物
利多卡因(Lidocaine)、 利多卡因(Lidocaine)、 丙胺卡因(Prilocaine)、 丙胺卡因(Prilocaine)、 甲哌卡因(Mepivacaine)、 甲哌卡因(Mepivacaine)、 布比卡因(Bupivacaine)、 布比卡因(Bupivacaine)、 罗哌卡因(Ropivacaine)等。 罗哌卡因(Ropivacaine)
《化工工艺学》简答题含答案
第一章 合成氨1.合成氨的主要生产工序,各工序的作用和任务?答:1.原料气制备,制备含有氢、氮的原料气。
用煤、原油或天然气作原料,制备含氮、氢气的原料气。
2.净化,因为无论用何种方法造气,原料气中都含有对合成氨反应过程有害的各种杂质,必须采取适当的方法除去这些杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程。
3.压缩和合成,将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在铁催化剂的作用下合成氨。
2.写出烃类蒸汽转化的主要反应。
CH 4+H 2O(g)=CO+3H 2,CH 4=2 H 2+C3.简述常用脱硫方法及技术特点以及适用流程。
答:干法脱硫(氧化锌法脱硫;钴钼加氢脱硫法)是用固体吸收剂吸收原料气体中的硫化物一般只有当原料气中硫化氢质量浓度不高标准状态下在3-5g/m 3才适用。
特点:能脱除有机硫和无机硫而且可以把脱得很精细,但脱硫剂不能再生而且设备庞大占地多,不适用于脱除大量无机硫,只有天然气、油田气等含硫低时才使用;湿法脱硫(化学吸收法,物理吸收法,化学-物理综合吸收法)特点:脱硫剂是便于运输的液体物料,脱硫剂是可以再生并且能回收的硫磺,适用于脱除大量无机硫。
4.改良ADA 法脱硫的主要化学反应和脱硫原理是什么?ADA 法脱硫主要化学反应及脱硫原理:在脱硫塔中用PH 为8.5--9.2的稀碱溶液吸收硫化氢并生成硫化氢物: 液相中的硫化氢物进一步与偏钒酸钠反应,生成还原性焦性偏钒酸钠盐并析出无素硫 还原性焦性偏钒酸钠盐接着与氧化态ADA 反应,生成还原态的ADA 和偏钒酸盐 还原态的ADA 被空气中的氧气氧化成氧化态的ADA ,其后溶液循环使用 4.少量 CO 的脱除方法有哪些?答:铜氨液洗涤法、甲烷化法、液氮洗涤法。
5.以天然气为原料生产合成气过程有哪些主要反应?答:主反应:CO+H 2O(g)=H 2+CO 2 ,CH 4+H 2O(g)=CO+3H 2副反应:CH 4=2 H 2+C ,2CO=C+CO 2,CO+H 2=H 2O+C6.简述一段转化炉的炉型结构。
第三章 聚合反应
KM 为聚合物稀溶液的特性 其中: 粘数;M为试样的粘均分子量。
M n、M w及M v三者之间的关系为: M n M v M w,只有对单分散试样,才能取等号。
2.聚合物分子量多分散性的表示方法 (1)多分散系数法
Mw 1,其中为多分散系数。 Mn
越大分子量分布越宽, 越小分子量分布越窄 , 对单分散试样 1 。
④ 聚合物、单体组成一般相同。加聚反应从机理上看大部分属于连锁聚 合,二者常替换使用,实际上连锁聚合与加聚反应是从不同角度对聚合 反应的分类,因此也有一些形式上的加聚反应属于逐步聚合机理。
逐步聚合(step polymerization)——其大分子的生成是一个逐步的过程。 其特点是: ① 单体带有两个或两个以上可反应的官能团; ② 伴随聚合往往有小分子化合物析出,聚合物、单体组成一般不同; ③ 聚合物主链往往带有官能团的特征; ④ 逐步聚合机理——大分子的生成是一个逐步的过程,由可反应官能 团相互反应逐步提高聚合度;同样,缩聚反应从机理上看大部分属于逐 步聚合,二者常替换使用,但也有一些缩聚反应属于连锁机理。
其中自由基聚合物产量最大,约占聚合物产量的60%,占热塑性聚 合物的80%。 自由基聚合属于连锁聚合,包含四种基元反应: 链引发(chain initiation)、链增长(chain propagation)、链转移(chain transfer)、链终止(chain termination)。 自由基聚合的链终止通常为双基终止:偶合终止(coupling termination)或歧化终止(disprotionation termination)。 (一) 链引发反应 自由基聚合的活性中心为自由基,其产生可借助力、热、光、辐射 直接作用于单体来产生,但目前工业及科学研究上广泛采用的方法是使 用引发剂(initiator),引发剂是结构上含有弱键的化合物,由其均裂产 生初级自由基(primary radical),加成单体得到单体自由基 (monomer radical),然后进入链增长。
【高中化学】第三章第5节 有机合成第1课时 高二化学人教版(2019)选择性必修3
CH3COOC2H5+NaOH (4)醛、酮的还原:
CH3COONa+C2H5OH
一、有机合成的主要任务
2、引入官能团
(3)引入羟基(-OH)的5种方法:
(5)酚盐溶液与CO2、HCl等反应
O
OH
催化剂
CH3 C CH3 + H2
CH3 CH CH3
ONa
OH
+ HCl
+NaCl
ONa + CO2+H2O
浓硫酸 170℃
CH2=CH2↑ + H2O
醇 ②卤代烃的消去: CH3CH2Br +NaOH △
CH2=CH2↑+ NaBr+ H2O
催化剂
③炔烃的不完全加成: CH≡CH 有机合成的主要任务 2、引入官能团 (2)引入碳卤键的三种方法:
①烃与卤素单质的取代反应 CH4 +Cl2 光照 CH3Cl+ HCl
3.卤代烃与炔钠的反应:2CH3C≡CH+Na 液氨 2CH3C≡CNa+H2↑
CH3C≡CNa+CH3CH2Cl→CH3C≡CCH2CH3+NaCl
一、有机合成的主要任务
1、碳骨架的构建 (一)增长碳链:
拓展
4.由格氏试剂与卤代烃、醛、酮反应增长碳链
RCl + Mg 无水乙醚 RMgCl
R’—Cl + RMgCl
(3)伯醇被酸性高锰酸钾溶液氧化的反应:
一、有机合成的主要任务
一、有机合成的主要任务
2、引入官能团
思考与讨论: 我们在各类有机物化学性质的学习中,已经接触了很多有机化学反应。 请你从官能团转化的角度对其进行分类整理,讨论引入常见的官能团(如碳碳双键、碳 卤键、羟基、醛基、酸基、酯基)有哪些方法,并举例说明。
第三章 各类化合物的合成
3.1 还原反应
反应类型:
(1)醛、酮的催化氢化 (2)醛、酮的化学还原 (3)醛、酮被醇铝还原 (4)醛分子间氧化还原 (5)环氧化合物的还原 (6)羧酸及其衍生物的还原 (7)酚的还原 (8)醌的还原
(1)醛、酮的催化氢化
各类化合物的合成
Outline:
l一、卤化物的合成 l二、烯烃的合成(自学) l三、醇和酚的合成 l四、醚和环氧化物的合成(自学) l五、醛、酮、羧酸的合成(自学) l六、酰胺和亚酰胺的合成 l七、腈、胺和硝基化合物的合成(自学) l八、含硫化合物的合成(自学)
一 卤化物的合成
卤化物的应用: 性能优良的阻燃剂和冷冻剂 卤素化合物是重要的化工中间体、有机中间体 新型表面活性剂
(7)苯胺的卤代
(8)具有吸电子基的芳烃的卤代
勇于开始,才能找到成 功的路
(9)芳烃的氯甲基化
1.2 置换反应(官能团的卤代反应)
反应类型: (1)醇的卤化 (2)卤代烃的卤素交换 (3)金属有机化合物与卤素作用 (4)磺酸酯与卤化钠作用 (5)醚的裂解 (6)醛、酮与五氯化磷作用 (7)羧酸及其盐与卤素作用 (8)重氮基被卤素取代
(1)有机金属化合物与氧的加成 卤化物间接合成醇
(2)有机金属化合物与羰基化合物的加成 甲醛生成多一个C的伯醇
(3)有机金属化合物与酯的加成
甲酸甲酯与格氏试剂反应生成对称的仲醇,而与高级 的酸酯反应则生成叔醇
(4)有机金属化合物与环氧化合物的加成
(5)羰基化合物与亚硫酸氢钠的加成
(6)羰基化合物与氰化氢的加成 α-羟基氰到α,β不饱和酸,β-羟基胺
(1)醇的卤化
第三章:羟醛缩合
R''''
R' R'''
R' R'''
R' R'''
R' R'''
2,3-syn-3,4-syn
2,3-syn-3,4-anti 2,3-syn-3,4-anti 2,3-anti-3,4-anti
1.1 不对称控制方式
• 低物控制:非手性试剂(烯醇盐,烯丙基金属 试剂)对手性醛的加成。
• 试剂控制:手性亲核试剂对非手性醛的加成。手 性亲核试剂一般是通过酰化手性辅基或与手性配 体络合而产生手性特征。
Me
O
H Me
H
90% HO
Et Et
H
HO H
H
O
Me Me
H 10% HO
X
H
X
处理卤素和羟基时要慎重!!反常!! 量子化学计算
2.低物控制的羟醛缩合反应
2.1恶唑烷酮手性辅剂
O NH O
Ph O NH O
Evans酰胺手性硼烯醇盐易于制备,优异的立体选 择性,易于脱除和回收,倍收青睐。
OB(Bu'')2 R'CHO
SEt
syn-Si-Re
anti-Si-Si
-----------------------------------------------------------------------
手性二胺
T-(h)
Y%
syn:anti e.e%
-----------------------------------------------------------------------
第三章羟醛缩合综述
2.3氨基醇手性辅剂
O O OSiMe3 RHO TiCl4 NMe2 NMe2 O OH R 91%-97% e.e
2.4 坎磺酰胺手性辅剂
Et2BOTf N SO2 O i-Pr2NEt SO2 OBEt2 N TiCl4 RCHO R*N anti O OH R R*N syn O OH R
Me H Me
O H 90% O
H Me Me
O H 10%
H Et Et
H
O H
H X X
O H
H
处理卤素和羟基时要慎重!!反常!! 量子化学计算
2.低物控制的羟醛缩合反应
2.1恶唑烷酮手性辅剂
Ph O O NH O O NH
Evans酰胺手性硼烯醇盐易于制备,优异的立体选 择性,易于脱除和回收,倍收青睐。
2,3-syn-3,4-syn
2,3-syn-3,4-anti
2,3-anti-3,4-anti
1.1 不对称控制方式
• 低物控制:非手性试剂(烯醇盐,烯丙基金属 试剂)对手性醛的加成。 • 试剂控制:手性亲核试剂对非手性醛的加成。手 性亲核试剂一般是通过酰化手性辅基或与手性配 体络合而产生手性特征。 • 双不对称反应:手性烯醇盐或手性烯丙基金属 试剂对手性醛的加成。
----------------------------------------------------------------------------------------Lewis Acids Lewis acid/EtCHO anti/syn ----------------------------------------------------------------------------------------ET2AlCl 2 27/37 ET2BOTf 2 78/0 TiCl4 2 98/0 TiCl4 1 97/0 TiCl4 0.5 93/0 -----------------------------------------------------------------------------------------
缩合反应
稳定的烯醇负离子
R'O
产物单一 有合成意义
无氢
3. Dieckmann 缩合(分子内酯缩合) 混合酯缩合举例:
O C CO2Et H2C CO2Et H2C CO2Et CO2Et CO2Et NaOEt
不对称二羧酸酯的 Dieckmann 缩合
R NaOC2H5 R O
过量的碱
R O CO2Et
有 氢
无 氢
O
两产物在碱作用下可 相互转变,请写出该 转变的机理(下页) 转变的机理(下页)
CH3 O CO2C2H5
CH3(CH2)2CO2Et +
N
CO2C2H5
NaH N
C
CHCO2Et CH2CH3
H3C N
CH2CH2CO2C2H5
NaOC2H5
HCl
O C C R
Claisen 缩合举例:
O 2
OR' + HOR'
O C
酰基化
O RCH2 C
O OR' + RCH C H OR'
OR'
O RCH2 C
R
O
H3C
C
OC2H5
(1)Na / C2H5OH (2) 50% HOAc
O H3C C CH2
O C OC2H5
CH C
乙酰乙酸乙酯
O O C C R X C O R C
羰基酯的分解机理(逆Claisen缩合机理)
O RCH2 R'O C R C H O C OR' RCH2 O C R C O C OR'
2. 交叉酯缩合(两个不同酯之间的缩合)
药物分析各章小知识点
第一章药品质量研究内容及药典概况3.药典中对试剂的规定标定滴定液应用基准试剂制备滴定液可用分析纯或化学纯试剂,但不经标定按重量计算浓度的滴定液应用基准试剂配制杂质检查用标准溶液应用优级纯或分析纯试剂配制试液和缓冲液可用分析纯或化学纯试剂配制4.药品标准制定的原则:科学性、先进性、规范性、权威性5.命名原则:药品的中文名称必须按照《中国药品通用名称》命名或使用其收载的名称,英文名称除另有规定外均采用国际非专利药名(INN)6.药物检查(安全性检查、纯度检查、有效性检查、均一性检查)7.含量测定方法验证的项目及要求容量分析法:平行测定5份;精密度:RSD不大于0.2%;准确度:回收率99.3%~100.3%分光光度法:高、中、低浓度样品各一份;精密度:RSD不大于1.0%;准确度:回收率98%~102%;线性相关系数r不低于0.9996HPLC法:高、中、低浓度个一份;精密度:RSD不大于2.0%;准确度:回收率97%~103%;线性相关系数r不低于0.99908.药品稳定性试验分类:影响因素试验、长期试验、加速试验。
9.药品标准内容有:检测项目、分析方法、限度10.药品标准的分类国家药品标准(药品注册标准、临床试验用药品标准、监测期药品标准)企业药品标准11.检验工作的一般程序:取样、检验、留样、报告第二章药物鉴别试验12.药物鉴别的项目:外观、溶解度、物理常数13.药物常用的鉴别方法:化学法、光谱法、色谱法、生物学法14.中药及中药提取物常用的鉴别方法还有:显微鉴别法,特征图谱法、指纹图谱法15.影响鉴别反应的因素:溶液浓度、溶液温度、溶液酸碱度、反应时间、干扰物质16.鉴别方法的验证项目:专属性、耐用性17.一般鉴别试验有机氟化物:有机氟化物经氧瓶燃烧法破坏,被碱性溶液吸收成为无机氟化物,再与茜素氟蓝、硝酸亚铈在pH4.3溶液中反应生成蓝紫色络合物。
水杨酸盐:水杨酸盐在中性溶液中与三氯化铁反应显红色;在弱酸性溶液中显紫色。
第三章缩合反应CondensationReaction
缩合反应
Reaction
Condensation
缩合反应:两个或多个有机化合物分子经反应组成 一个较大的新分子的反应,或分子内发生反应形成 新分子;一般地,缩合反应常通过脱去一些小分子, 就位形成新的C-C键(或C-杂键) 。
本章仅讨论: * 具有活泼氢的化合物(易形成C负离子,即d-合成 子)与羰基(其C上有正电性,即a-合成子)化合物之 间构成新的C-C键的反应; * 分子内环合反应。
3
C
2
H2C H -H
C
CH H
CH3
-H OH OH C H2 CH3 H3 C C C H
OHC CH3
minor
H2C
C
more
OH H2C C C H2 CH3 H3C
OH C C H CH3
稳定
30
(4)无溶剂条件下的芳醛与含有α活性氢的醛、 酮的缩 合(新近研究报道,绿色合成化学)
将粉末状的醛、酮和NaOH一起混合研磨,十多分钟后可看到反应发 生,得到粘性固态物或粘稠状液体,放置可得固化产物。
o
H3 C H3C
CHCH2CH
CHCOCH3
15
(2)定向醛醇缩合 (Directed aldol condensation)
为克服醛酮间缩合时易发生醛自身缩合,人们应用封闭基 团,首先与醛或酮作用,以保证定向缩合。 a、烯醇盐法:先将某一种醛、酮与具位阻的碱(如LDA,二 异丙胺锂)作用,生成所谓动力学 烯醇盐,再与另一分子的 醛、酮反应,实现区域或立体选择性的缩合。
2
H2O
R1 R2 C
R C
O
Li
螯合,稳定
1) LDA CH3CH2CHO +
09第三章形成C-C单键的反应
它们可以通过Micheal加成反应合成目标物: 化学与材料科学学院
③合成子是否一定实际存在 “合成子”是一个人为的、概念化了的名词。它区别于 实际存在的起反应的离子、自由基或分子。但在有些合成反 应中,也可能是一个实际不存在的、抽象化了的东西。如下 面的例子(这也是一个Michael反应):
化学与材料科学学院
5、a3十d2,产物是1.5双官能团。
化学与材料科学学院
第二节碳原子的烷基化和酰基化 (教材p 28)
(一)芳环上的烷基化和酰基化; Friedel-crafts反应主要特征: 在Leafts酸或质子酸的催化下,RX、RCOX与芳香族 化合物反应,在芳环上引入烷基和酰基。是制备烷基和酰基 取代的苯、萘、酚、胺芳香杂环类化合物的重要反应。
④合成子的极性转换 要理解上述所谓等价物就必须了解合成子的极性转换 (umpolung)。 例:
当卤代烷分解成R+与X-时,烷基是正离子。 但当它通过格氏试剂再分解时,烷基就成了负离子。 这就叫极性转换。有了极性转换这一技术,同一基团既可 成正离子,又可成负离子。这无疑扩大了可能进行的有机 合成的范围。 化学与材料科学学院
著名的有机合成路线设计专家、学者Corey提出了合成子 的定义:“凡是能用已知的,或合理的操作连接成分子的 结构单元均称为合成子。” ”这里用“已知的,或合理的”,就意味着合成子可能实 际存在的,也可能很不稳定,在反应过程中能瞬间存在, 也可能实际不存在,但反应中可用实际存在的等价物。
化学与材料科学学院
(二)活泼亚甲基化合物的烷基化和酰基化(教材p75) 1、活泼亚甲基化合物:在一个饱和碳原子上连有不饱和 官能团,与该碳原子相连的氢具有一定酸性, 这类化合物 被称为活泼亚甲基化合物。 A、B 为如下不饱和官能团:
第三章缩聚反应与逐步聚合反应
§3-1 缩聚反应的特点与分类
二、缩聚反应的分类
●按产物大分子的几何形状分类
〆线型缩聚
条件:参加反应单体都带有两个官能团;大分子向两个方向增长;产物为线型结构。
通式:
n aAa + n bBb
a [ AB ] nb + (2n-1)ab
实例:
n aAb
a [ A ] nb + (n-1)ab
n HOOC-R-COOH + n HO-R’-OH
〆均缩聚(一种单体参加的缩聚反应) 实例:ω-氨基酸、 ω-羟基酸等单体进行缩聚反应。
〆混缩聚(两种单体参加的缩聚反应) 实例:二元酸与二元胺、二元酸与二元醇等单体进行缩聚反应。
〆共缩聚(在均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行的缩聚反应)
§3-1 缩聚反应的特点与分类
●按反应中生成的键合基团分类
缩聚反应
按链段进行 几何级数 减少 类似于单体 多数不同于单体组成 不一定必需 无明显链引发、链增长、链终止等基 元反应,增长活化能较高,聚合速率 较慢,以小时计。 热效应较小, △H约为21kJ/mol;聚 合临界温度低(40~50℃);一般温 度下为可逆反应。 开始迅速增加,但很快平稳。 随时间增加而增加。
●单体的平均官能度 定义:体系中每个单体平均带有的反应活性中心的数目,用 f 表示。
脲醛缩聚反应
聚烷基化反应 聚硅醚化反应
O -NH-C-NH-CH2-
[CH2]n
-Si-O-
脲醛树脂
聚烷烃 有机硅树脂
§3-1 缩聚反应的特点与分类
●按反应热力学的特征分类
〆平衡缩聚(平衡常数小于103) 〆不平衡缩聚(平衡常数大于103)
§3-2 缩聚反应的单体
说在前面
第三章-3 共聚与缩聚及其它聚合 [兼容模式]
v极性效应(Polarity Effect)
•推电子基使烯类单体双键带负电性,而吸电子基则使其带正
电性,极性相反的单体易共聚,有交替倾向。
•一些难均聚的单体,如马来酸酐、反丁烯二酸二乙酯,能与
极性相反的单体如苯乙烯、乙烯基醚类共聚。
v位阻效应(StericHindrance Effect)
1,1-双取代空间效应不明显,使单体活性提高; 1,2-双取代,有位阻,使k12下降,自由基活性降低。
3.6 共聚反应(Copolymerization)
均聚合(Homo-polymerization):由一种单体参加的聚合反应
均聚物(Homo-polymer):均聚合所形成的产物,含一 种结构单元。
共聚合(Copolymerization): 由两种或两种以上不同单体进行加成聚合的反应
共聚物(Copolymer):共聚合所形成的产物:含有两种 或多种结构单元。不是各个单体各自聚合物的混合物而是两种 或两种以上单体相互间以化学键连接的新型聚合物。
苯乙烯与顺丁烯二酸酐的共聚物就是一个典型的例子
v 嵌段共聚物(Block Copolymer) 较长的M1链段与另一较长的M2链段构成大分子,每链
段有几百至几千个结构单元组成。
如SBS热塑性弹性体:St-Bd-St三嵌段共聚物。
v 接枝共聚物(Graft Copolymer) 其中一种结构单元(如M1)为主链,接枝另一结
逐步聚合反应的重要性
逐步聚合反应可合成: • 大多数杂链聚合物; • 许多带芳环的耐高温聚合物,如聚酰亚胺以及梯 形聚合物; • 许多功能高分子以及许多天然生物高分子; • 无机聚合物几乎都是由此法合成。
2、缩合聚合反应:
1)缩合与缩聚 官能度(f,functionality):一个分子中能参加反应的官能
《高分子化学及物理》讲义 - 名词_学习版_
反应性聚合物: 反应性单体: 交联: 交联剂: 接枝:
5
扩链: 端基聚合物: 降解: 聚合物的老化:
第七章 高聚物的链结构
材料: 构造: 构型: 构象: 高分子的柔顺性:
第八章 高聚物的聚集态结构
共价键: 极性共价键: 极性共价键: 配价键: 范德华力: 取向力: 诱导力: 色散力: 氢键: 内聚能: 内聚能密度:
《高分子化学与物理》
—— 名词与概念
重庆科技学院
第一章 绪 论
高分子化合物: 聚合物: 高聚合物: 单体: 结构单元: 重复结构单元: 单体单元: 聚合度: 均聚物: 共聚物: 缩合聚合(聚缩)聚反应: 加成聚合(加聚)反应: 连锁聚合反应: 逐步聚合反应: 均聚反应: 共聚反应: 水溶性聚合物: 油溶性聚合物: 离子型聚合物: 非离子型聚合物: 两性聚合物: 线型聚合物:
3
链增长: 偶合终止: 歧化终止: 链转移反应: 分子量调节剂: 动力学链长: 阻聚剂: 缓聚剂 聚合极限温度:
第三章
共聚合反应: 竟聚率:
自由基共聚合
第四章 自由基聚合方法及工艺
本体聚合: 溶液聚合: 悬浮聚合: 乳液聚合:
第五章 逐步聚合反应
缩合反应: 缩合聚合反应: 线性缩聚:
4
体型缩聚: 均缩聚反应: 混缩聚反应: 共缩聚反应: 平衡缩聚反应: 不平衡缩聚反应: 呋喃树脂: 聚氨基甲酸酯: 环氧树脂: 环氧值: 环氧当量: 反应程度 p: 熔融缩聚: 溶液缩聚: 界面缩聚: 固相缩聚:
6
聚集态: 高分子的聚集态: 结晶度:
第九章 高聚物的分子运动
次级松弛:
第十章 高分子溶液
溶剂化: 特性粘度(或叫特性粘数):
化学制药工艺学——第3章
共九十二页
(一)简单 反应 (jiǎndān)
1 单分子反应(fǎnyìng)
➢在基元反应中,若只有一分子参与反应,则称为 单分子反应。
➢一级反应:反应速率与反应物浓度成正比。
-dC/dt= kC
➢包括热分解反应、异构化反应、分子内重排、酮 式与烯醇式互变等
13 共九十二页
(一)简单 反应 (jiǎndān)
二氯甲烷 3.4 41
乙酸乙酯 4.30 77
氯仿
4.4 61
丙酮
5.4 57
二甲基甲酰胺 6.4 153
甲醇
6.6 65
乙二醇
6.9 197
二甲亚砜 7.2 189
水
10.2 100
30
共九十二页
2 溶剂 的分类 (róngjì)
31
共九十二页
质子 性溶剂 (zhìzǐ)
➢质子(zhìzǐ)性溶剂含有易取代氢原子,可与含负离 子的反应物发生氢键结合,发生溶剂化作用; 也可与正离子进行配位结合;或与中性分子 中的氧原子或氮原子形成氢键,或由于偶极 矩的相互作用而产生溶剂化作用。
➢ 一般将介电常数(ε)在15以上的溶剂称为极性溶剂, 介电常数(ε)在15以下的溶剂称为非极性溶剂。
➢ 非质子非极性溶剂又称惰性溶剂(芳烃、脂肪烃)
33
共九十二页
非质子极性溶剂(róngjì)
➢ 醚类(乙醚、四氢呋喃、二氧六环等) ➢ 卤代烃类(氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳
等) ➢ 酮类(丙酮、甲乙酮等) ➢ 含氮化合物(如硝基甲烷、硝基苯、吡啶、乙腈、
➢反应过程的外因(反应条件)
反应条件,也就是各种化学反应的一些共同点: 配料(pèi liào)比、反应物的浓度与纯度、加料次 序、反应时间、反应温度与压力、溶剂、催化 剂、pH值、设备条件、反应终点控制、产物分 离与精制、产物质量监控等。
《有机合成》教案
《有机合成》教案第一章:有机合成的基本概念1.1 有机合成的定义1.2 有机合成的目的和意义1.3 有机合成的方法和分类1.4 有机合成的基本步骤第二章:有机合成的策略与设计2.1 有机合成的策略2.2 有机合成的设计原则2.3 有机合成的路线设计2.4 有机合成的优化与评价第三章:有机合成的反应类型3.1 加成反应3.2 消除反应3.3 取代反应3.4 缩合反应第四章:有机合成的常用试剂与催化剂4.1 有机合成的常用试剂4.2 有机合成的常用催化剂4.3 试剂和催化剂的选择原则4.4 试剂和催化剂的安全使用第五章:有机合成的实验操作技术5.1 有机合成的实验操作步骤5.2 有机合成的实验操作技巧5.3 有机合成的实验操作注意事项5.4 有机合成的实验操作案例分析第六章:有机合成的实例分析6.1 常见有机化合物的合成实例6.2 有机合成实例的解析与评价6.3 有机合成实例的改进与优化6.4 有机合成实例的综合应用第七章:有机合成的绿色化学7.1 绿色化学的基本概念7.2 绿色化学在有机合成中的应用7.3 绿色化学在有机合成设计的原则和方法7.4 绿色化学在有机合成中的挑战与发展第八章:有机合成的现代技术8.1 有机合成的现代技术概述8.2 有机合成的现代技术方法和原理8.3 有机合成的现代技术应用实例8.4 有机合成的现代技术发展趋势第九章:有机合成的安全与环保9.1 有机合成中的安全问题9.2 有机合成中的环保问题9.3 有机合成安全与环保的法规和标准9.4 有机合成安全与环保的实践措施10.1 实验报告的基本要求10.2 实验报告的内容与结构10.4 实验报告的案例分析与评价第十一章:有机合成的案例研究11.1 重要有机化合物的合成案例11.2 有机合成案例的策略分析11.3 有机合成案例的实验操作步骤11.4 有机合成案例的研究意义与影响第十二章:有机合成的工业应用12.1 有机合成在制药工业中的应用12.2 有机合成在材料科学中的应用12.3 有机合成在食品工业中的应用12.4 有机合成在其他领域中的应用第十三章:有机合成的科研前沿13.1 有机合成领域的最新研究动态13.2 有机合成新技术和新方法的发展13.3 有机合成在解决实际问题中的应用13.4 有机合成研究的未来趋势第十四章:有机合成的教学与实践14.1 有机合成教学的内容与方法14.2 有机合成实验的教学设计14.3 有机合成教学的案例分析14.4 有机合成教学的实践与反思第十五章:有机合成的未来发展15.1 有机合成在科学研究中的作用15.2 有机合成在国民经济中的地位15.3 有机合成面临的问题与挑战15.4 有机合成的可持续发展与展望重点和难点解析重点解析:1. 有机合成的基本概念、目的和意义,以及方法和分类。
缩聚反应与逐步加聚反应
二、单体的官能度与平均官能度
1.单体的官能度
指一个单体分子上反应活性中心的数目,用 表示。
如:苯酚→酰化反应,只有一个羟基(-OH)参加反应,所以 =1;
苯酚+醛类→缩合反应, = 3。
2.单体的平均官能度
指每种单体分子平均带有官能团数,用 表示。
定义式:
4.用途:工程塑料、纤维、橡胶、粘合剂和涂料。
一、缩聚反应的特点
1.缩聚反应的特点
(1)逐步性:一系列缩合反应逐步完成
(2)可逆性:可逆平衡反应
(3)复杂性:除链增长反应外,还有链裂解、交换和其他副反应发生。
2.缩聚反应与加聚反应的比较
见表3-1
二、缩聚反应的分类
1.按产物的大分子几何形状分类
从官能团的排布情况分为:无规预聚物
有规预聚物:分为定端基预聚物、定侧基预聚
如:制备的酚醛树脂预聚物的固化过程
二、凝胶点的预测
4.凝胶点的实验测定
实验方法:一般用凝胶时间来衡量体型缩聚中的凝胶点。
测定方法:
(1)粘度法
(2)差示扫描量热法(DSC)和差热分析法(DTA)
(3)固化板法
说明:体型缩聚反应,产物为网状结构。
四、单体成环与成链反应
成链产物→聚酯
成环产物→内酯
1.环的稳定性
与环的结构有关:三节环、四节环→稳定性最差;
五节环、六节环→最稳定。
稳定顺序为:3、4、8~11<7、12<5<6。
2.单体的种类
当n=1时,则容易发生双分子缩合形成正交酯。
压力对高温下进行的有小分子副产物气化排出缩聚反应有很大影响。
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C
C
H COC6H5
(85%)
O C6H5CHO+CH3 C
过量
10%NaOCH 6H5 CH3 25~30℃
H
C
H C
COCH3
O
+ CH3 C CH3 O CHO
N a O H /H 2 O CHO
H
O CC
H
COCH3
CHO
+ C H3C H2C OC H2C H3
CH3 E tO N a
O
CHCOCH3
60%
定向醇醛(酮)缩合
• 醛或酮与具位阻的碱如LDA(二异丙胺锂)作 用,形成烯醇盐再与另一分子醛或酮作用,
• 醛、酮转变成烯醇硅醚,在TiCl4催化下与 另一分子醛、酮分子作用,
• 醛、酮与胺形成亚胺,与LDA形成亚胺锂盐, 再与另一分子醛、酮作用。
OLi L D A /TH F C 3 H 7 C O C H 3 -78℃ C 3 H 7 C C H 2
•Aldol缩合[醇醛(酮)缩合] •不饱和烃的-羟烷基化反应(Prins反应) •芳醛的-羟烷基化反应(安息香缩合) •有机金属化合物的-羟烷基化
1、Aldol缩合(醇醛缩合、羟醛缩合反应)
在稀酸或稀碱催化下(通常为稀碱),一分子醛(或酮)的氢原子加到另一分子醛(或酮)的氧原子上,其余部分加到 羰基碳上,生成-羟基醛(或酮),这个增长碳链的反应称 为Aldol缩合反应。
H2SO4 93℃ ,7h
Na/BuOH/tol
(89%)
O
O
H2 /C uC r2 O4 /E tOH
200~208℃ ,加 压
CH2CH2CH2OH (85%)
O O (86%)
3.芳醛的-羟烷基化反应(安息香缩合反应):
芳醛在氰化钾(钠)催化下加热,双分子缩合生成羟基酮的反应称为安息香缩合反应。
CH3
CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 25℃ CH3CH2CH C CHO
OH CH3
NaOH CH3CH2CHO + (CH3)2CHCHO 80℃ (CH3)2CHCH C CHO
CH3
H3C H3C
CHCH2CHO + CH3COCH3
NaOH H3C 30℃ H3C
CHCH2CH
O
HOCH2 HOCH2
C H2OH + HC OOH C H2OH
O
(85%)
Claisen-Schimidt反应
芳醛和脂肪族醛、酮在碱催化下缩合而成,-不 饱和醛、酮的反应称为Claisen-Schimidt反应(产 物为E烯)。
C6H5CHO+CH3COC6H5 NaO1H/5H~2O3/E0tO ℃HC6HH5
O
B a (O H )2
C H3 C + H2C C C H3
CH3 H
H3C
CH3 C CH2
O C
C H 3 I2 或H 3 P O 4
OH CH3 O
H 3 C C C H C C H 3 71%
OHC
(C H 2)3
H2O C H C H O 115℃ C 3H7
CHO
62%
C 3H7
NaOH
稀 NaOH HCHO + CH3COCH3 40~42℃
COOH
COOH
CH2 CH2 COCH3 H2O CH2 CH COCH3
OH
(45%)
C a (O H )2 C H3C HO + 4 HC HO
HOCH2
C H2OH
C C H2OH + HC OOH
C H2OH
(57%)
+ 5 HCHO CaO H2O
第三章 缩合反应
缩合反应:通过反应形成一个新的较大分子 或同一分子内部发生分子内的反应形成新 分子的反应称为缩合反应。
用途:形成新的碳-碳键或碳-杂键
缩合反应(C-C键形成) •-羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 •-羟烷基、 -羰烷基化反应 •亚甲基化反应 •,-环氧烷基化反应 •环加成反应
第一节 -羟烷基、卤烷基、氨烷基化反应 一、-羟烷基化反应
2) H 2 O
OH CHO
TsO H /P hH C H3C H2C H2C H C C H2C 6H5 CHO
78%
Tollens缩合(羟甲基化反应)
含有-氢的醛或酮在Ca(OH)2、K2CO3、NaHCO3 等碱的存在下,用甲醛处理,在醛、酮的-碳原 子上引入羟甲基的反应称为Tollens缩合反应。
CH3
O C H+CH2
H
O C H10%5N℃aOH
OH
O
CH3 CH CH2 C H
机理
O
O 慢
CH3 C H + OH
CH2 C H
O
O
快
+O
CH3 CH CH2 C H
CH3 C H
+ 快
H2O
OH
O
CH3 CH CH2 C H + OH
H2O
O
CH3CH CH2 CH
反应活性:酮<醛
O
H2O R1
C
R3若R4=H)
-卤代酸酯的活性顺序为: ICH2COOC2H5>BrCH2COOC2H5 >ClCH2COOC2H5
2C6H 5CH ON aCN /EtO H /H 2OC6H 5CCH C6H 5 Ph7~8, OO H
(96.5%)
(C H 3)2N
CHO +
CHO
C N /E tO H /H 2O (C H 3)2N
OH C CH O
N C 1 2 H 2 5 .B r /磷酸盐
2 O
S
CHO
pH=8 r.t. 几分钟
CH3
(60%)
2.不饱和烃的-羟烷基化反应(Prins反应)
在无机酸催化剂存在的条件下,甲醛和烯烃加成得到 1,3-二醇,进一步和甲醛反应生成环状缩醛的反应称
为Prins甲醛-烯加成反应。
RCH2
CH2
+
HCHO
H H2O
R
HO CH HCHO O R
CH2
O
HO CH2
CH
CH2
+
2 HCHO
O CH C O OH O
(80%)
4.有机金属化合物的-羟烷基化(Reformatsky反应):
醛或酮与 -卤代酸酯在金属锌粉存在下缩合而得到-羟基 酸酯或脱水得,-不饱和酸酯的反应称为Reformatsky反应。
R1 C R2
O+ X
R3
1) Zn
C R4
COOR5
2) H3O
R1
OHR3 C C COOR5
O
1) C H 3 (C H 2 )2 C H
2) H 3 O
C 3 H 7 C C H 2 C H (C H 2 )2 C H 3 65%
O
OH
C H 3C H 2C H 2C H O + C 6H 5C H 2C H C H O S i(C H 3)3
1) T iC l4 /C H 2 C l2 , -78℃ C H 3 C H 2 C H 2 C H C H C H 2 C 6 H 5