精细有机合成中的溶剂效应
DUSY沸石催化α-蒎烯异构化的溶剂化效应
DUSY沸石催化α-蒎烯异构化的溶剂化效应
郭建平;尹笃林
【期刊名称】《化学研究与应用》
【年(卷),期】2003(015)004
【摘要】@@ 脱铝超稳Y沸石(简称DUSY)催化α-蒎烯异构化反应是固-液多相催化反应。
Α-蒎烯是松节油的主要成分,具有特殊的双环双键结构。
DUSY是八面沸石经改性后的固体酸催化剂,它主要用于石油化学工业的精细化学品的合成。
【总页数】2页(P553-554)
【作者】郭建平;尹笃林
【作者单位】娄底师范高等专科学校化学系,湖南,娄底,417000;湖南师范大学精细催化合成研究所,湖南,长沙,410081
【正文语种】中文
【中图分类】O624.12
【相关文献】
1.热处理H-丝光沸石催化α-蒎烯异构化反应 [J], 王雪源;曾韬;;;
2.八面沸石在精细有机合成中的催化作用--DUSY 催化α-蒎烯异构的动力学特征[J], 郭建平;尹笃林;李谦和;伏再辉;段春生
3.热处理H-丝光沸石催化α-蒎烯异构化反应 [J], 王雪源;曾韬
4.不同溶剂中DUSY催化α—蒎烯异构化反应 [J], 郭建平;尹笃林
5.DUSY沸石催化α-蒎烯异构化反应的溶剂化效应 [J], 郭建平;尹笃林
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2、精细有机合成的基本反应和应用一
具有过氧结构的抗疟活性化合物
青蒿素
蒿甲醚
鹰爪素
甘松素
上节概述:
有机合成反应
数量众多,但遵循共同的有机化学基本理论,并可以 通过类似的技术手段实现 按反应类型: 卤化、磺化、硝化、还原、氧化、重氮化、胺化、烷化、 加成、消除、酰化、水解、缩合、环化、聚合等 按功能分类: 分子骨架的形成:C-C、C=C、C≡C、C-X、C -O、C-N 官能团转换:氧化、还原、取代
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化反应历程
自由基的生成—热离解法: 键能越高,所需要离解的温度越高:
键类型 C-C、C-H、H-H Cl-Cl,Br-Br,I-I,O-O,N-N,C-N=N-C Cl2分子 键能(KJ/mol) 330~418.6 <250 238.6 KJ/mol, 离解温度(℃) 500~650 50~150 需100℃以上
旧的共价键断裂和新的共价键形成的过程共价键的基本特性两个原子的价电子配对共享键长键角键能和极性影响共价键的性质的因素电子效应立体效应协同分步反应极性和非极性反应正离子亲电负离子亲核自由基和卡宾供给或接受电子对反应中间体溶剂的使用和选择催化技术与过程催化剂的选择和使用有机合成反应稳定性溶解性后处理活性稳定性选择性极性和非极性均异相转移软硬酸碱精细有机化工产品
为使反应开始时容易产生自由基,通常加入引发剂, 如过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈,这些化合物在低温 下就容易产生自由基,故可作为引发剂使用。
卤
4、加成卤化
4.1 卤素对双键的加成 4.2 卤化氢对双键的加成
化
4.3 其它卤化物对双键的加成:次氯酸 、 N-卤代酰胺 、卤代烷
卤 化
4.1卤素对双键的加成
卤 化
4.2、卤化氢对双键的加成
有机化学中的溶剂化效应——溶剂对反应历程和立体化学的影响
有机化学中的溶剂化效应——溶剂对反应历程和立体化学的影响作者:蒙慧芹来源:《赤峰学院学报·自然科学版》 2011年第6期蒙慧芹(赤峰学院化学化工学院,内蒙古赤峰 024000)摘要:有机化学反应大多数是在溶剂中进行的,溶剂对化学反应起着非常重要的作用.在已知的300多种溶剂和无数混合溶剂中,选择适当溶剂作为反应场所与选择合适的催化剂相比,具有更重要的意义.本文主要介绍了溶剂的分类和极性,有选择地讨论了某些反应,当改变溶剂时,将引起这些反应在反应历程和立体化学方面的变化.关键词:溶剂;反应历程;立体化学;影响中图分类号:O621文献标识码:A文章编号:1673-260X(2011)06-0001-03许多化学反应是在溶剂中进行的,溶剂在有机化学中的应用十分普遍,它不仅影响着反应平衡及反应速率,而且对反应历程和立体化学也有着重大影响.那么溶剂具有怎样的分类,以及决定溶剂极性的参数有那些?它们对有机反应历程和立体化学有什么影响?分别讨论如下:1关于溶剂的分类和极性1.1溶剂的分类溶剂的数量繁多,有各种对溶剂进行分类的方法,通常从以下四个方面对溶剂加以分类:1.1.1按照溶剂的化学结构把溶剂分为烃类、卤代烃类、醇类、酯类、胺类等等.1.1.2按照溶剂的酸碱性把溶剂分为酸性溶剂、碱性溶剂、中性溶剂等等.1.1.3按照溶剂的物理性质如:根据沸点、相对密度、粘度、极性等分类.1.1.4按照溶剂与溶质的专属作用把溶剂分类.专属作用是指溶剂与溶质间的相互作用,包括氢键、电子授受、电荷转移等.后两种分类体系较为科学,更能反映其实质,是目前常用的分类方法.若将它们结合起来,可把溶剂分为以下四类:极性溶剂、非极性溶剂、质子型溶剂和非质子型溶剂.1.2溶剂的极性溶剂的极性有很多量度方法,长期以来,溶剂极性的大小,常以偶极矩值(μ)和介电常数(ε)来量度.有机溶剂的永久偶极矩处于0到18.3×10-30c·m(0到5、5D)之间.从烃类溶剂到含有极性基团的溶剂,其偶极矩值逐步提高.有机溶剂的介电常数一般为2~190.通常认为ε>15,偶极矩大于8.34×10-30c·m(2、5D)为极性溶剂,若ε<15,偶极矩处于0~6.67-30c·m(0~2D)的溶剂为非极性溶剂.表1列出了一些溶剂的介电常数.2溶剂对反应历程和立体化学的影响2.1溶剂对亲核取代反应的影响饱和碳原子上的亲核取代反应有两种典型的历程:单分子亲核取代反应(SN1)历程和双分子亲核取代反应(SN2)历程.SN1反应历程:SN1反应是分两步进行的,第一步是控制反应速率的一步,即慢的一步.在这一步中极性较小的底物分子逐渐发生化学键的解离,形成极性较大的过渡态,最后离解成碳正离子,即在反应过程中极性加大,增加溶剂的极性有利于过渡态的形成.溶剂与分子或离子通过静电力而结合的作用叫做溶剂化作用.溶剂与SN1反应的过渡态有偶极-偶极相互作用,即溶剂化作用.底物在形成过渡态时需要能量,此能量可由溶剂与过渡态偶极-偶极相互作用时所释放的能量提供,因此溶剂的极性大,溶剂化的力量也大,提供的能量也大,离解就能很快进行.SN2反应历程:SN2反应是同步进行的协同反应,溶剂对SN2反应历程的影响比较复杂.当正离子与中性试剂、中性底物与负离子、正离子与负离子反应时,由于生成的过渡态中没有离子存在,电荷得到了分散和消失.因此增加溶剂极性,不利于过渡态的形成,使反应速率降低.反之,当中性底物与中性试剂反应时,生成的过渡态反而比底物的电荷增加.因此,增加溶剂极性,有利于过渡态的形成,使反应速率增加.如下列为中性底物与负离子的反应历程:在形成过渡态时,由电荷比较集中的亲核试剂变成电荷比较分散的过渡态,亲核试剂的一部分负电荷通过R传给了L,过渡态的负电荷比较分散,不如亲核试剂集中,因而过渡态的极性不如亲核试剂大,增加溶剂的极性,使极性大的亲核试剂溶剂化,而不利于SN2过渡态的形成.在反应a中,溶剂乙醚的极性低,有利于反应按SN2历程进行,所以亲核试剂碘离子向位阻小的甲基进攻,生成了碘甲烷和叔丁醇在反应b中,溶剂水的极性高,有利于反应按SN1历程进行,因而生成了甲醇和叔丁基碘:2.2溶剂对亲电加成反应的影响烯烃的亲电加成也有两种典型的历程,即碳正离子中间体历程和环状鎓离子历程.碳正离子历程:在CH3NO2溶剂中,反式加成:顺式加成,1:9在CCI4溶剂中,反式加成:顺式加成,10:1在强极性的溶剂硝基甲烷(介电常数为36)中,碳正离子由于较强的溶剂化作用而比溴鎓离子稳定,因而以顺式加成产物为主.在弱极性的溶剂四氯化碳(介电常数为2.2)中,由于溶剂化作用微弱,所以溴鎓离子比碳正离子稳定,于是得到反式加成为主的产物.炔烃与卤素的亲电加成类似与烯烃,在不同溶剂中进行炔烃的亲电加成反应时,加成的立体化学也不同.例如,苯乙炔与溴的加成在不同的溶剂中生成的产物比例如下:实例3[3]2.3溶剂对环加成反应的影响在光化学诱导的[2+2]环加成反应中,立体化学也受溶剂极性的影响.实例4[4]当溶剂的极性提高时,反向/顺向产物的比例随之降低,这是由于溶剂的极性愈强,将愈强烈地使活化配合物溶剂化,导致偶极性的顺向产物的增加.2.4溶剂对Wittig反应的影响在Wittig反应中,生成的烯烃如有顺、反异构体时,溶剂对所产生异构体的比例也有很大影响.经研究证明:反应在极性溶剂中进行,有利于顺式异构体的生成;在非极性溶剂中进行,则有利于反式异构体的生成.这个原理已在昆虫激素的生产实践上得到成功的应用.例如:组成.当反式比例占10%左右时,诱蛾活性最高.过去,按乙炔路线合成时,需先分别合成顺、反两种异构体,再按一定比例混合,路线长,手续麻烦.中国科学院、北京动物研究所用Wittig反应来合成梨小食心虫性外激素,找到了最有利的反应溶剂条件,使产物中的顺反构型产物正好占88%,田间试验表明具有最大的诱蛾活性.这就大大缩短了合成路线,降低了成本,使梨小食心虫性外激素在生产上得到推广使用.3结论综上所述,在有机化学反应中,溶剂不仅影响着反应历程,而且对立体化学也有着重要的影响.因此在有两种和多种可供选择的反应途径中,可通过选择适当溶剂,使反应按某一途径进行,得到高效的产物.参考文献:〔1〕丁新腾,黄乃聚.有机化学[M].高等教育出版社,1985.〔2〕南京大学化学系有机化学教研室主编.有机化学(下册).人民教育出版社,1979. 〔3〕尹冬冬.有机化学(下册)[M].高等教育出版社,2006.〔4〕陈光旭.有机化学专题论(一)[M].北京师范大学出版社,1987.。
非共价相互作用在有机化学中的应用
非共价相互作用在有机化学中的应用在有机化学领域,非共价相互作用是指分子间的相互作用,其中没有电子共享。
这种相互作用对于有机化学的研究和应用具有重要意义。
本文将重点探讨非共价相互作用在有机化学中的应用。
一、静电相互作用静电相互作用是一种基于分子间电荷的相互作用,包括正电荷和负电荷之间的吸引力。
静电相互作用在有机化学中有很多应用。
1. 溶剂极化:在有机溶剂中,溶质分子与溶剂分子之间会发生静电相互作用。
溶剂分子的极性会导致其周围的溶质分子发生极化,从而增强溶质分子的溶解度。
2. 离子对形成:在有机合成反应中,当两个离子性物质靠近时,它们之间会产生静电相互作用,形成离子对。
这种离子对的形成能够促进化学反应的进行,并且改变反应的速率和选择性。
3. 分子识别:静电相互作用在医药领域的药物设计中起着重要的作用。
药物与靶标分子之间的静电相互作用能够促进药物与靶标的结合,从而实现治疗效果。
二、范德华相互作用范德华相互作用是分子间的吸引力和斥力,其中没有电荷转移。
范德华相互作用在有机化学中也有广泛的应用。
1. 溶剂效应:范德华相互作用对溶剂中溶质的溶解度也有影响。
溶质分子与溶剂分子之间会发生范德华相互作用,影响溶质分子在溶剂中的状态。
2. 分子识别:范德华相互作用在药物设计和化学分析中起着重要的作用。
分子之间的范德华相互作用可以帮助分子识别和分离,从而实现特定的化学反应和检测。
3. 分子动力学:范德华相互作用对分子之间的运动和排列方式也有影响。
分子动力学模拟中,考虑范德华相互作用可以更准确地描述分子的运动行为。
三、氢键作用氢键作用是指一个带有质子的原子与一个带有电负性原子(如氮、氧、氟等)之间的相互作用。
氢键是一种比范德华力更强的相互作用,也在有机化学中被广泛应用。
1. 分子识别:氢键作用对于分子识别具有关键作用。
许多生物活性分子与靶标分子之间的结合是通过氢键作用实现的。
有机合成过程中,氢键作用也可以用于控制分子的自组装和立体构型。
精细有机合成课后作业题参考答案
精细有机合成-课后作业题参考答案第2章作业题1、将下列化合物写出结构,按其进行硝化反应的难易次序加以排列:苯、乙酰苯胺、苯乙酮、甲苯、氯苯2、在下列取代反应中,主要生成何种产物?3、什么是溶剂化作用?溶剂化作用指的是每一个被溶解的分子或离子被一层或几层溶剂分子或松或紧地包围的现象。
溶剂化作用是一种十分复杂的现象,它包括溶剂与溶质之间所有专一性和非专一性相互作用的总和。
4、相转移催化主要用于哪类反应?最常用的相转移催化剂是哪类化合物?主要用于液-液非均相亲核取代反应。
最常用的相转移催化剂是季铵盐Q+X-。
第3章作业题1、什么是卤化反应? 引人卤原子有哪些方式?向有机化合物分子中的碳原子上引入卤原子的反应。
引人卤原子的方式有加成卤化、取代卤化、置换卤化。
2、除了氯气以外,还有哪些其他氯化剂?卤化氢+氧化剂、卤化氢或盐、其它。
3、在用溴素进行溴化时,如何充分利用溴?加入强氧化剂次氯酸钠和双氧水等。
4、用碘和氯气进行芳环上的取代碘化时,氯气用量不易控制,是否有简便的碘化方法?(1)I2+H2O2作碘化剂的优点是成本低,操作简便。
缺点是不适用于原料和产物易被H2O2氧化的情况。
(2)I2+Cl2作碘化剂的优点是可用于原料和产物易被H2O2氧化的情况。
缺点是在水介质中使用时会生成具有氧化性的HClO,另外氯气的用量不易控制。
(3)用ICl作碘化剂的优点是碘化时不产生HI,不需要另加氧化剂,可在水介质中用于原料和产物易被氧化的情况。
缺点是ICl是由I2和Cl2反应制得的,易分解,要在使用时临时配制。
5、请写出芳环上取代卤化的反应历程。
6、芳环上亲电取代卤化时,有哪些影响因素?被卤化物的结构、卤化剂、催化剂、卤化深度、卤化介质的PH值、卤化溶剂、卤化温度、被卤化物中和卤化剂中的杂质等。
7、完成下列反应式8、写出从甲苯制备以下化合物的合成路线。
(1)间氯三氟甲苯(2)3,4-二氯三氟甲苯(3)2,4-二氯三氟甲苯(4)2-氯-5-溴三氟甲苯第4章作业题1、采用三氧化硫为磺化剂有哪些优缺点?用三氧化硫磺化,其用量接近理论量,磺化剂利用率高,成本低。
绿色溶剂在精细化学品合成中的应用
绿色溶剂在精细化学品合成中的应用一、引言近年来,随着人们环保意识的加强和环境问题的日益突出,绿色合成已经成为精细化学品合成领域的研究热点。
绿色溶剂作为绿色合成的重要组成部分,在精细化学品合成中具有重要的应用价值。
本文将介绍绿色溶剂在精细化学品合成中的应用,探讨其对环境的友好性和对工艺的影响,以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、绿色溶剂的概念及分类绿色溶剂是指在化学反应和合成过程中具有环境友好性、可再生性和高效低毒性的溶剂。
常见的绿色溶剂包括离子液体、超临界流体、水和生物质溶剂等。
这些溶剂相较于传统有机溶剂,具有更高的溶解性、更小的挥发性和更少的对环境和人体的危害,因此在精细化学品合成中得到广泛应用。
三、绿色溶剂在精细化学品合成中的应用1. 离子液体离子液体是一类独特的离子化合物,在温度较低或大气压下存在液态。
由于其独特的结构和性质,离子液体被广泛应用于精细化学品合成中。
离子液体作为绿色溶剂,不挥发、易回收、低毒性,对环境友好。
在有机合成领域,离子液体可替代传统有机溶剂,提高产物纯度和产率。
2. 超临界流体超临界流体是介于气体和液体之间的状态,在临界点以上具有高溶解性和传质速率。
超临界流体被广泛应用于精细化学品合成中,可提高反应速率、改善产物纯度,并减少对有机溶剂的依赖。
超临界二氧化碳、乙酸乙烯酯等在工业化的精细化学品合成中得到广泛应用。
3. 水水是生命之源,也是一种绿色溶剂。
在精细化学品合成中,水溶液作为绿色溶剂,具有催化效应、低成本、易回收等优点。
水在化学反应中起着溶剂、反应介质和催化剂的作用,被广泛用于有机合成、金属有机化学和催化领域。
4. 生物质溶剂生物质溶剂是指以天然生物质为原料制备的绿色溶剂。
生物质溶剂具有可再生性、低毒性和环境友好性等特点,广泛应用于精细化学品合成中。
生物质溶剂可替代传统有机溶剂,降低合成成本,减少对环境的污染,是一种具有潜力的绿色溶剂。
四、绿色溶剂在精细化学品合成中的优势1. 友好环境绿色溶剂具有低挥发性、低毒性、易降解等优点,对环境的影响较小。
精细有机合成化学与工艺学_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
精细有机合成化学与工艺学_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.含有有两个或两个以上强吸电基的芳胺属于碱性很弱的芳胺,重氮化时一般需要使用浓硫酸作为无机酸参考答案:正确2.在气-固相临氢接触催化胺化氢化中,主要使用铜-鎳催化剂,其中铜主要是催化醇的脱氢生成醛或酮,镍主要是催化烯亚胺的加氢生成胺参考答案:正确3.气固相催化氧化需要被氧化物和产物都要有足够的热稳定性参考答案:正确4.芳香族亲电取代反应的历程是经过σ络合物中间产物的两步历程,但是σ络合物的生成并不是控制步骤参考答案:错误5.氧酰化反应又叫做酯化反应参考答案:正确6.烯烃的硫酸酯化是亲电加成反应历程参考答案:正确7.使用三聚氯氰进行N-酰化反应,三个氯均可被取代,且反应速率类似,不易控制反应条件得到一酰化产物参考答案:错误8.使用羧酸与酸酐进行的N-酰化反应类似,都是可逆反应参考答案:错误9.间异丙基甲苯在进行空气液相氧化时,反应可以选择性的发生在异丙基生成叔碳过氧化氢物参考答案:正确10.还原反应也可以指在有机分子中增加氢或减少氧的反应,或者兼而有之的反应参考答案:正确11.在使用硫化碱还原间二硝基苯时,可以得到部分还原产物即间硝基苯胺,而铁粉则容易使间二硝基苯发生完全还原,而不易得到间硝基苯胺参考答案:正确12.苯酚是精细化工的基本原料参考答案:错误13.芳烃用溴素作为溴化剂进行溴化时,常常向反应液中加入氧化剂,目的是将产生的HBr氧化成Br2而充分利用参考答案:正确14.芳环上发生亲电取代反应时,所有第一类取代基都使芳环上电子云密度增大,使芳环活化参考答案:错误15.芳烃用稀硝酸硝化时,反应质点是参考答案:NO正离子16.芳烃氯化生产中要控制原料中的水的含量小于参考答案:0.04 %17.芳烃磺化反应,为了抑制磺化生成砜副反应时,常常加入的添加剂是参考答案:NaSO4_NaHSO418.空气液相氧化时自由基的反应历程,其包括三个阶段为参考答案:链的引发_链的传递_链的终止19.芳胺用亚硫酸氢钠的水解也叫Bucherer反应参考答案:正确20.铁粉还原时,向在水介质中的被还原物与铁粉混合物加入酸的目的是为了清洁铁粉参考答案:错误21.芳烃用氯磺酸磺化时,芳烃与氯磺酸的摩尔比是1:5时,生产的产物是参考答案:芳磺酰氯22.芳环不易直接进行取代氟化,常采用的方法是置换氟化参考答案:正确23.苯酚氯化制备高纯度的2,6-二氯苯酚时,常采用的方法是将反应产物进行多次精馏分离提纯参考答案:错误24.甲苯侧链氯化制备氯化苄时要控制后处理无水操作,否则产物容易水解参考答案:正确25.芳磺酸盐碱熔的特点包括参考答案:三废治理负担大_工艺落后,劳动强度大,工作环境差_不易连续化生产_方法简单,工艺成熟,对设备要求不高26.芳环上的C-烷化反应是连串的不可逆反应参考答案:错误27.甲苯高温磺化,生成邻对位磺化产物,因为甲基是第一位定位基参考答案:错误28.使用卤代烃的芳环上的C-烷化反应是酸催化的付氏烷基化反应,该反应的特点包括参考答案:烷基化反应的质点会发生异构化_易生成待支链的烷基取代基_连串_可逆29.芳烃的亲电取代反应,难易程度为:蒽醌>萘>苯参考答案:错误30.所有溶液中,溶剂和溶质之间的相互作用力均存在氢键缔合作用的专一性力参考答案:错误31.叔卤代烃水解成醇的反应,按照Houghes-Ingold规则,极性溶剂对反应有利参考答案:正确32.芳烃上引入-SO3H不仅可增加水溶性,还可以辅助定位或提高反应活性参考答案:正确33.α-烯烃用SO3 的取代磺化是游离基反应历程参考答案:错误34.某些有机物在室温下在空气中不适用催化剂也能发生缓慢氧化参考答案:正确35.精细有机合成的原料资源是煤、石油、天然气和动植物参考答案:正确36.芳磺酸在酸性条件下的水解反应机理是()参考答案:亲电取代反应37.氯苯是精细化工基本原料参考答案:错误38.醇的氨解的主要工业方法有参考答案:气-固相临氢接触催化胺化氢化法_气-固相接触催化脱水氨解法_高压液相氨解法39.一般钾盐都比钠盐贵,然而四氢硼钾比四氢硼钠的价格更便宜参考答案:正确40.下列芳胺碱性最强的的是参考答案:对甲氧基苯胺41.分子内环合从反应机理上分类包括参考答案:亲核反应_亲电反应_自由基反应42.重氮化时无机酸的用量需要过量,其作用是为了参考答案:产生亚硝酸_溶解芳胺_抑制副反应如重氮氨基化合物的生成43.酚类的氨解方法一般有三种方法包括参考答案:气相氨解法_萘系布赫勒(Bucherer)反应,_液相氨解法44.常用的酰化剂包括参考答案:酰氯_羧酸酯_酸酐_羧酸45.用羧酸的酯化反应是可逆反应,提高酯的收率的方法包括参考答案:从反应混合物中蒸出酯_从反应混合物中蒸出水_用过量的低级醇46.将醇和酚制成钠盐或钾盐,可提高与卤代烃的反应活性参考答案:正确47.环合反应既能形成新的碳环也能形成含杂原子的环参考答案:正确48.在使用稀盐酸和亚硝酸钠进行重氮化时,加入少量的溴化钠或溴化钾能够提高重氮化反映的速率参考答案:正确49.在进行重氮化时,使用不同无机酸会形成不同的活泼质点,最活泼的活性质点是使用浓硫酸时生成的亚硝基正离子参考答案:正确50.重氮基水解反应用于制备苯酚时,不能使用重氮盐酸盐作为原料参考答案:正确51.醇羟基非常活泼,所以醇的氨解能够在较温和的室温下进行参考答案:错误52.环氧烷类的加成胺化的反应速率随着环氧烷类碳原子数的增加而降低,即环氧乙烷 >环氧丙烷>环氧丁烷参考答案:正确53.芳磺酸既可在酸性条件下水解,也可以在碱性条件下水解,水解产物相同参考答案:错误54.带有供电取代基的芳磺酸盐碱熔一般采取熔融碱的常压高温碱熔法参考答案:正确55.用卤代烷作烷化剂的N-烷化反应不可逆,是连串反应参考答案:正确56.以酰氯为酰化剂,使用三氯化铝为催化剂的C-酰化反应,催化剂只需要使用催化的量即原料摩尔量的5%-10%即可参考答案:错误57.用环氧乙烷作烷化剂的N-烷化反应是连串反应,反应不容易控制在一烷基化产品阶段参考答案:正确58.芳香族伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐,而脂肪族的伯胺与亚硝酸不反应参考答案:错误59.氨解反应底物易发生水解副反应时可以使用液氨作氨解剂参考答案:正确60.过渡性N-酰化时需考虑的因素包括参考答案:酰化剂价格低廉_酰氨基对下一步反应具有良好的效果_酰化反应容易进行,收率高,质量好_酰氨基易水解61.一般来说芳磺酸盐的碱熔方法包括参考答案:熔融碱的常压高温碱熔法_碱溶液的中温碱熔法62.芳环上氨基的水解包括参考答案:酸性条件水解_亚硫酸氢盐水溶液的水解_碱性水解63.芳香族卤化物使用氨水做氨解剂时一般使用过量氨解剂,其作用是参考答案:降低反应生成的氯化铵在高温时对不锈钢材料的腐蚀作用_改善反应物的流动性_抑制生成二芳基仲胺和酚的副反应64.气-固相临氢接触催化胺化氢化反应的步骤包括参考答案:醇的脱氢生成醛(或酮)_羟基胺的脱水_醛(或酮)的加成胺化_烯亚胺的加氢65.影响重氮化反应的速率的因素包括参考答案:无机酸浓度_无机酸性质_芳胺碱性66.从基本原料出发合成精细化学品,路线越短成本一定越低、路线越合理。
溶剂对Diels-Alder反应的影响
溶剂对 Diels-Alder反应的影响
作者:张念沁 班级:应化82 学号:2328209
摘要:Diels-Alder 反应是有机合成中一类很重要
的环加成反应,在精细化工,生物制药中有很广泛的 应用. 溶剂对Diels-Alder 反应的反应速率和选择性有很 重要的影响.此次介绍传统有机溶剂,水,超临 界CO2 和离子液体对Diels-Alder 反应的影响.
传统有机溶剂
传统有机溶剂是使用最广泛的反应介质,它 有很宽的选择范围,可以针对不同的反应来 选择合适的有机溶剂. 溶剂的极性对反应的影响很大,单纯的有机 溶剂并没有足够高的极性,而向有机溶剂中 加入盐类不仅可以增大其极性,同时也可以 改变溶剂的Lewis 酸碱性质.
呋喃具有芳香性,其与亲二烯体的反应需要在 115MPa 下,反应6 h 才能得到选择性为85 %:15 %的产物3 和4,然而Grieco发现该反应在5 mol/L 的高氯酸锂-乙醚中,在室温和常压下就可以平稳 地进行.
高氯酸锂与其它有机溶剂组成的介质对 Diels-Alder 反应的速率和选择性有很大的 促进作用. 在一定时期内,有机溶剂作为反应介质仍将 占据着不可替代的地位.但是其易挥发性, 可燃性,威胁着生产安全,对环境产生污染,并 不适应绿色化学的发展方向.另外,对于 Diels-Alder 反应,有机溶剂的催化效果并不 理想,因此必将被其它反应介质所取代.
当非极性的反应物加入水中时,它们有相互 连接到一起的趋势,以减小烃类-水的界面面 积.多数研究者认为这种憎水效应是水相 促进Diels-Alder反应速率的主要因素.
溶剂对Diels_Alder反应的影响
基金项目:山西高校科技研究开发项目(200611027)作者简介:李长多(19832),男,硕士,辽宁抚顺人,主要从事离子液体的制备与应用,E 2mail :haha 2duoduo @ 收稿日期:2008208214溶剂对Diels 2Alder 反应的影响李长多,蔡留青,李丽荣,黄利峰,张学俊(中北大学化工与环境学院,山西太原030051) 摘 要:Diels 2Alder 反应是有机合成中一类很重要的环加成反应,在精细化工,生物制药中有很广泛的应用。
溶剂对Diels 2Alder 反应的反应速率和选择性有很重要的影响。
本文综述了传统有机溶剂、水、超临界CO 2和离子液体对Diels 2Alder 反应的影响。
关键词:Diels 2Alder 反应;水;超临界CO 2;离子液体中图分类号:O 621.25+1 文献标识码:A 文章编号:167129905(2009)0120034205 Diels 2Alder 环加成反应是有机合成和化学工业中最重要的合成方法之一,是构成六元环加成产物的重要方法[1],广泛应用于复杂化合物的合成,如杀虫剂、香料、可塑剂和染料中的主要成分[2]。
该反应具有很高的“原子效率”,但选择性差,反应得到内外型异构体混合物。
因此,找到一种可以使Diels 2Alder 环加成反应得到一种产物的方法成为人们研究的热点。
反应介质是提高Diels 2Alder 反应速率和选择性的常用方法。
最近几十年,在原有的传统有机溶剂的基础上,涌现出了一系列“绿色的”,环境友好的新型溶剂,如水、超临界CO 2和离子液体等。
大量的研究证明这些溶剂对Diels 2Alder 反应有很明显的促进作用。
但是,它们是如何影响Diels 2Alder 反应的,反应的机理是什么,目前还并不为人们所了解。
1 传统有机溶剂传统有机溶剂是使用最广泛的反应介质,它有很宽的选择范围,可以针对不同的反应来选择合适的有机溶剂。
精细有机合成中的溶剂效应
2.4.3 电子对受体(EPA)溶剂和电子对给体(EPD)溶剂
位阻小
01
位阻大
02
正离子M+的溶剂化
03
Houghes-Ingold规则
溶剂对亲电取代反应的影响
溶剂对亲核取代反应的影响
硬软酸碱原则(HSAB)与溶剂效应的关系
2.4.4 溶剂极性对反应速度的影响
01
具有永久偶极或诱导偶极的溶剂分子被充电的电容器板强制形成一个有序排列,即极化作用,极化作用越大,介电常数越大。
02
介电常数表示溶剂分子本身分离出电荷的能力,或溶剂使它偶极定向的能力。
03
介电常数(ε)
极性溶剂:ε>15~20 非极性溶剂:ε<15~20
01
介电常数主要影响溶剂中离子的溶剂化作用和离子体的离解作用。
111.0
μ(D)
1.73
1.70
1.82
1.82
3.37
极性
小
大
k1(相对)
1
9
12200
335000
430
对于从起始反应物变为活化配合物时电荷密度降低的反应,溶剂极性增加,使反应速度减慢。
SN2反应
电荷分散 电荷密度降低
Y-R
X
-
R-X
Y
-
+
R
X
δ
-
δ
-
Y
+
例:
溶剂
CH3COCH3
C2H5OH
02
有机溶剂的介电常数ε在2~190之间,ε越大,溶剂极性越强。
03
(4)溶剂极性参数
实验极性参数——ET(30)值
有机化学中的溶剂与溶剂效应
有机化学中的溶剂与溶剂效应溶剂在有机化学领域中扮演着举足轻重的角色。
它们不仅能够溶解反应物和产物,还可以在反应中起到催化剂、稀释剂和反应介质的作用。
本文将探讨有机化学中的溶剂以及溶剂对化学反应的影响。
一、溶剂在有机反应中的作用溶剂在有机反应中起到了至关重要的作用。
首先,它们可以溶解反应物和产物,使它们能够自由移动并与其他分子进行反应。
其次,溶剂可以调节反应的速率和选择性。
溶剂的选择会对反应条件、反应速率和产物分布产生直接影响。
此外,溶剂还可以通过稀释反应物浓度来控制反应的速度,并影响反应的平衡位置。
二、溶剂的极性与溶剂效应溶剂的极性对反应的速率和选择性影响很大。
极性溶剂可以极大地促进反应速率并提高反应的选择性。
极性溶剂中的极性分子可以与反应物分子产生相互作用,形成溶剂解合物,从而降低反应物分子之间的亲和力,促进反应进行。
另一方面,无极性溶剂可能会降低反应的速率,因为它们无法提供溶剂解合物的形成。
三、溶剂的酸碱性对反应的影响溶剂的酸碱性也会直接影响反应的进行。
酸性溶剂可以提供质子,促进酸碱反应的进行。
碱性溶剂则可以接受质子,并参与酸碱中和反应。
此外,溶剂的酸碱性还可以影响反应物的离子化程度,从而影响反应的速率和产物形成。
四、溶剂的挥发性对反应的影响溶剂的挥发性对有机反应的温度控制和溶剂效应至关重要。
高挥发性溶剂可以快速蒸发,从而降低反应的温度,控制副反应的发生。
此外,溶剂的挥发性还可以影响产物的分布,因为挥发性溶剂更容易去除产物,从而推动平衡向有利于产物生成的方向转化。
五、共溶剂对溶剂效应的调控在有机反应中,经常会采用共溶剂的方式,以调控溶剂效应。
共溶剂可以改变溶剂的极性和酸碱性,从而影响反应的速率和选择性。
常用的共溶剂包括水、醇类和乙醚等,它们的选择取决于反应物和所需的溶剂效应。
六、溶剂选择的注意事项在选择溶剂时,有几点需要注意。
首先,溶剂应当与反应物的性质相容,能够有效溶解反应物。
其次,溶剂的挥发性和热稳定性应与反应条件相匹配。
有机化学中的溶剂效应
有机化学中的溶剂效应溶剂效应是有机化学领域中一个重要而复杂的现象。
它指的是在溶液中,不同溶剂对化学反应速率、平衡常数以及化合物的物理性质产生的影响。
溶剂是有机合成中不可或缺的组成部分,它可以作为反应介质、溶解底物和产物、调节反应速率和平衡等环境因素的调控剂。
本文将针对溶剂效应在有机化学中的应用进行探讨。
一、溶剂对反应速率的影响不同的溶剂可以通过改变底物的电荷分布和引入特定的相互作用来影响有机反应的速率。
极性溶剂常常能够提供必要的溶解度和溶剂极化能力,使底物分子更容易解离或形成离子中间体,从而促进反应进行。
与此相反,非极性溶剂则能够降低底物分子的解离能力,减缓反应速率。
此外,溶剂的黏度和溶液的浓度也会对反应速率产生重要影响。
因此,在有机合成中,根据所需的反应速率,选择适当的溶剂至关重要。
二、溶剂对物理性质的影响除了对反应速率的影响外,溶剂还可以改变有机化合物的物理性质。
溶剂的极性和溶解度参数对溶液中溶质的溶解度、溶液的表面张力、熔点、沸点等性质都有一定的影响。
此外,溶剂的极性也会影响许多分析技术的效果,如红外光谱、质谱和核磁共振等。
因此,在有机合成和物性研究中,选择合适的溶剂对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
三、溶剂对平衡常数的影响在有机化学的平衡反应中,溶剂效应也起着重要的作用。
溶剂可以改变反应中化学物质的分布系数、离子化程度以及溶液中的活性,从而调节反应平衡位置。
例如,在溶液酸碱性反应中,溶剂的酸碱性会显著影响离子的解离程度,从而改变反应的平衡常数。
此外,溶剂的极性和溶解度参数也会影响气液平衡的相关性质,如溶液中电解质的蒸气压、溶液组成随温度的变化等。
溶剂效应的应用已经广泛涉及到有机合成、药物研发、催化机制和反应机理等领域。
研究人员通过精心选择合适的溶剂、混合溶剂甚至离子液体来调节反应条件,以提高产率、改善选择性和提供新的反应途径。
另外,溶剂效应的研究也为不同催化机理的解释提供了参考依据,有助于加深对有机反应的理解和控制。
丙烯环氧化反应溶剂效应和酸碱效应研究
丙烯环氧化反应溶剂效应和酸碱效应研究摘要:丙烯环氧化反应是一种重要的化学反应,在涉及到该反应的催化剂和反应条件的研究中,溶剂效应和酸碱效应被广泛关注。
对于丙烯环氧化反应的溶剂效应和酸碱效应进行了研究。
结果表明,不同类型的溶剂对该反应的产率和选择性有显著影响。
醇类溶剂可以提高反应活性,并促进活性位点的形成。
酮和酯类溶剂可以提高产物选择性,降低副反应的发生。
酸碱性质也是丙烯环氧化反应中重要的影响因素。
酸性条件下,反应速率和产物选择性都得到了提高。
过量的酸性催化剂会导致环化产物的生成,从而降低选择性。
中性和弱碱性条件下,丙烯环氧化反应的产率和选择性都较佳。
关键词:丙烯环氧化反应;溶剂效应;酸碱效应;产率;选择性引言:丙烯环氧化反应是一种重要的有机化学反应,可以通过将丙烯与环氧化剂反应,得到相应的环氧化物。
该反应在有机合成领域中具有广泛的应用,可以用于制备大量的化合物,例如合成生物活性物质、高性能聚合物、手性药物等。
在丙烯环氧化反应的研究中,溶剂效应和酸碱效应被广泛关注。
溶剂效应是指在反应过程中,反应物与催化剂之间的相互作用和溶剂之间的相互作用对反应速率、产物选择性等性质产生的影响。
在丙烯环氧化反应中,不同类型的溶剂对反应物分子的构型、催化剂的活性和活性位点的生成均会产生影响。
酸碱效应指催化剂或溶剂中的酸碱性质对反应速率和选择性的影响。
酸性催化剂可以提高反应速率和产物选择性,但过量使用会导致副反应的发生。
碱性催化剂可以促进活性位点的形成,但过量使用会破坏反应的选择性。
本文将对丙烯环氧化反应的溶剂效应和酸碱效应两个方面进行研究,并探讨它们对反应活性、产率和选择性的影响。
实验方法:(1) 实验材料丙烯、环氧化剂、苯甲醇、四丁基氢氧化铵、氯化亚铁等。
(2) 反应装置反应釜、控温器、磁力搅拌器、冷却器、布氏管、采样瓶等。
(3) 实验步骤在反应釜中加入丙烯、环氧化剂和适量的催化剂,加入不同类型的溶剂,在180℃下反应4小时。
溶剂效应资料
溶剂效应
溶剂效应是化学中一个重要的概念,指的是在不同溶剂中溶质的溶解度和化学
性质会发生改变的现象。
溶剂可以对溶质的结构和性质产生影响,从而影响化学反应的进行和速率。
溶剂对溶质溶解度的影响
不同溶剂对溶质的溶解度会有很大的差异。
溶剂的极性、溶解能力、分子大小
等性质会影响溶质在其中的溶解度。
通常具有相似极性的物质会更容易溶解在一起。
溶剂分子与溶质分子之间的相互作用可以通过键合、吸附、复合物等方式发生,从而影响溶质溶解度的大小。
溶剂对化学反应的影响
在化学反应中,溶剂可以作为反应的介质或溶剂。
不同的溶剂对反应的进行和
速率都会有影响。
一些反应只能在特定溶剂条件下进行,溶剂可以改变反应物质之间的相互作用和反应速率。
有些溶剂还可以通过稀释、溶解、促进离子活化等方式催化反应过程。
溶剂效应的应用
溶剂效应在化学合成、催化反应、溶液制备等方面有广泛的应用。
通过选择合
适的溶剂可以提高化学反应的产率和选择性,减少副产物的生成,促进反应的进行。
在生物化学、有机合成、实验室研究等领域都有溶剂效应的应用。
总结
溶剂效应是化学中一个重要的概念,通过控制溶剂的选择和使用可以影响化学
反应的进行和结果。
了解溶剂对溶质的影响,可以更好地设计实验方案,优化化学反应的条件,提高反应的效率和产率。
对溶剂效应的深入研究有助于我们更好地理解化学现象,推动化学领域的发展和应用。
dmf在有机反应中的作用
DMF在有机反应中的作用1. 简介N,N-二甲基甲酰胺(DMF)是一种常用的有机溶剂,具有广泛的应用领域。
在有机反应中,DMF不仅作为溶剂发挥着溶解和传质的作用,还可以参与反应,并对反应过程起到催化、促进、控制等作用。
2. DMF的物理性质DMF是一种无色透明液体,在室温下具有较高的沸点和闪点。
它具有较强的极性,可溶于水和大多数有机溶剂。
由于其极性较大,DMF能够与许多不易溶解的有机物形成稳定的溶液。
3. DMF在催化反应中的作用3.1 催化剂载体DMF可以作为催化剂载体,在某些催化反应中起到稳定催化剂、提高活性、改善选择性等效果。
例如,将金属配合物或酸碱催化剂负载在DMF上,可增加其表面积、改善分散度,并提高催化效果。
3.2 活化试剂DMF可以作为活化试剂,将某些反应物激活,增加其反应性。
例如,在亲核取代反应中,DMF可以与卤代烷发生亲核取代反应,生成活化的亲核试剂。
这种活化作用可以促进反应的进行,并提高产率。
3.3 溶剂效应DMF作为有机溶剂,可以改变反应体系的溶解度、极性和分子间相互作用力等因素,从而影响反应速率、平衡常数和产物分布等。
例如,在S_N2取代反应中,DMF可作为溶剂调节离子间距离、稳定过渡态,并降低亲核试剂与溶剂分子的竞争。
4. DMF在促进反应中的作用4.1 极性助催化剂由于DMF具有较高的极性和良好的溶解性能,它可以促进许多不易发生的有机反应。
例如,在氧化还原反应中,DMF可提供良好的电子传递介质,促进电子转移过程,并增加反应速率。
4.2 活泼质子源DMF具有较强的酸性,在一些酸催化反应中可作为活泼质子源。
例如,在酯化反应中,DMF可与醇反应生成活性酯化剂,促进酯的形成。
4.3 环境调节剂DMF可以调节反应体系的环境条件,使得反应在温和的条件下进行。
例如,在氢化反应中,DMF作为溶剂和氢源参与反应,可以在较低的温度下实现高效催化。
5. DMF在控制反应中的作用5.1 反应中间体稳定剂由于DMF具有较强的极性和配位能力,它可以与某些不稳定的反应中间体形成稳定络合物。
二甲基硫醚与过氧化氢反应机理的研究及溶剂效应
二甲基硫醚与过氧化氢反应机理的研究及溶剂效应
近年来,深入研究二甲基硫醚(di-methylsulfoxide, DMSO)与过氧化氢反应的机理及溶剂效应,对于深刻理解不同有机反应的过程具有重要意义。
本文重点研究DMSO与过氧化氢反应的基本机理及溶剂效应,以期为进一步深入研究不同有机反应提供理论指导。
DMSO与过氧化氢反应是一种重要的非金属催化反应,也是有机合成中常用的反应。
据报道,这种反应可以用于合成醛、酮、醇等有机化合物,在细胞内合成和生物酶催化反应中也有重要作用。
研究表明,DMSO与过氧化氢反应的机理可能是原子重新排列至与过氧化氢的位置上,从而形成新的稳定态,反应中可能有多个中间体及活性离子,其中起重要作用的是离子对和自由基。
为了研究DMSO与过氧化氢反应的溶剂效应,已有研究者对此进行了研究。
结果表明,溶剂可以影响反应机理、反应速率以及反应结果,从而影响反应效率。
通常情况下,添加不同摩尔比例的水和DMSO到反应体系中,可以有效改善反应效率。
此外,控制溶剂的极性也可以改变反应的动力学特性,对反应的活性离子也有重要的影响。
在本文中,我们主要研究了DMSO与过氧化氢反应的基本机理及溶剂效应。
综上所述,原子重新排列以及离子、自由基的参与是DMSO与过氧化氢反应的基本机理,而添加不同摩尔比例的水和DMSO,以及控制溶剂极性,可以改善反应效率。
未来,对于不同有机反应过程的研究,精细控制溶剂中的参数,以及充分利用反应体
系中的复杂性,都有望得到进一步的发展。
综上所述,研究DMSO与过氧化氢反应的机理及溶剂效应,可以有效改善不同有机反应的过程,为合成更复杂的有机化合物提供坚实的理论基础。
顺铂的溶剂化效应
顺铂的溶剂化效应
顺铂(Pt)是一种重要的铂系金属催化剂,常用于有机合成和
医药领域。
在溶液中,顺铂的溶剂化效应是指溶剂分子对顺铂反应活性的影响,通常包括溶剂对顺铂的稳定性、活性和选择性等方面的影响。
溶剂可以通过改变顺铂配合物中的配体环境来影响其反应性质。
溶剂分子可以与顺铂形成配位键,将其配合物稳定起来。
此外,溶剂还可以调节顺铂配合物的电子结构,从而影响其反应的速率和选择性。
溶剂化效应在顺铂催化的化学反应中起着重要的作用。
例如,在有机合成中,溶剂选择和使用可以影响顺铂催化反应的活性和选择性。
某些溶剂可以与底物或中间体形成氢键或其他非共价相互作用,从而影响反应活性。
此外,溶剂还可以通过溶解反应物、提供反应介质或调节溶液的分子动力学来影响顺铂催化反应的速率和选择性。
总的来说,溶剂化效应对于顺铂的反应活性和选择性起着重要的调节作用,对于设计和优化顺铂催化反应具有重要意义。
在实际应用中,选择适当的溶剂和调控溶液条件可以显著改善顺铂催化反应的效果。
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酚、醛、酮、羧酸、羧酸酯、硝基物、 胺、腈、酰胺、砜和亚砜、杂环化合物等。
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3
按偶极矩和介电常数分类
(1)偶极矩(μ):
指偶极分子中电量相等的两个相反电荷中的
一个电荷的电量(q),与这两个电荷间距离 (d)的乘积,单位:德拜(D)。即:
Cl
例:
(4)溶剂极性参数
实验极性参数——ET(30)值
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8
按Lewis酸碱理论分类
Lewis酸碱理论:酸是电子对受体(EPA) 碱是电子对给体(EPD)
A + :B A B :
酸(EPA) 碱(EPD) 酸-碱配合物 亲电试剂 亲核试剂 EPA/EPD配合物
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9
EPA溶剂:具有缺电子或酸性部位,亲电试剂, 择优使EPD或负离子溶剂化。 如水、醇、酚、羧酸等。
Houghes-Ingold规则 溶剂对亲电取代反应的影响 溶剂对亲核取代反应的影响 硬软酸碱原则(HSAB)与溶剂效应的关
系
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16
2.4.4.1 Houghes-Ingold规则
对于从起始反应物变为活化配合物时电荷 密度增加的反应,溶剂极性增加,使反应 速度加快。
SN1反 应
R-X
Rδ+ Xδ-
异性电荷分离 电荷密度增加
R+ + X-
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17
例:H 3 CC C3 C H2 l5 k℃ 1 H 3 CC C δ + 3 C H δ -≠l离 解H 3 CC C +3 + H C - l
C3H
C3H
C3H
溶剂
ε μ(D)
极性
k1(相对)
C2H5OH 24.55 1.73
小 1
16
17
H2O 78.39 1.82
1
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20
对于从起始反应物变为活化配合物时电荷密度 变化很小或无变化的反应,溶剂极性的改变对 反应速度的影响极小。
局限性: 忽略了溶剂的类型、溶剂的EPD和EPA性质
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14
2.4.3 电子对受体(EPA)溶剂和电子对 给体(EPD)溶剂
位阻小
O
O -
互 变 异 构
+
H 3 C C N C 3 ( )2 H
H 3 C C N C 3 ( )2 H
OM
+ M +
+
-M + H3CCNC ( 3 H )2
位阻大
正离子M+的溶剂化
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15
2.4.4 溶剂极性对反应速度的影响
2.4 精细有机合成中的溶剂效应
溶剂的分类 “相似相溶”原则 电子对受体(EPA)溶剂和电子对给体(EPD)
溶剂 溶剂极性对反应速率的影响 有机反应中溶剂的使用和选择
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1
溶剂对有机反应的影响 溶液和溶解作用 溶剂和溶质之间的相互作用
库仑力(静电引力):离子-离子力、离子-偶极力 非专一性力
非质子传递极性溶剂:高介电常数,高偶极矩。 丙酮、DMF、硝基苯、乙腈、二甲 基亚砜、环丁砜等
非质子传递非极性溶剂:低介电常数,低偶极矩。 烷烃、环烷烃、芳烃、卤代烃、 叔胺、二硫化碳
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13
2.4.2 “相似相溶”原则
一个溶质易溶于化学结构相似的溶剂, 而不易溶于化学结构完全不同的溶剂。
极性溶质易溶于极性溶剂,非极性溶质 易溶于非极性溶剂。
也叫电容率或相对电容率,是表示电介质 或绝缘材料电性能的一个重要参数。
具有永久偶极或诱导偶极的溶剂分子被充 电的电容器板强制形成一个有序排列,即极化 作用,极化作用越大,介电常数越大。
介电常数表示溶剂分子本身分离出电荷的 能力,或溶剂使它偶极定向的能力。
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6
有机溶剂的介电常数ε在2~190之间,ε
EPD溶剂:具有富电子或碱性部位,亲核试剂, 择优使EPA或正离子溶剂化。 如:醇、醚、羰基化合物中的氧 氨类和N-杂环化合物中的氮原子
质子给体溶剂:主要是酸,如H2SO4、CH3COOH 质子受体溶剂:主要是碱,如NH3、CH3CON(CH3)2 两性溶剂:既可接受质子,又可提供质子,如H2O
CH3OH 32.70 1.70
9
HCOOH 58.5 1.82
12200
H2O 78.39 1.82
335000
HCONH2 111.0 3.37 大 430
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18
对于从起始反应物变为活化配合物时电 荷密度降低的反应,溶剂极性增加,使反 应速度减慢。
SN2反应
Y- + R-X
Yδ- R Xδ-
(普遍) 范德华力(内聚力):偶极-偶极力、偶极-诱导偶 极力、瞬时偶极-诱导偶极力
专一性力:包括氢键缔合作用、电子对给体-受体作用、溶剂 (特定)化作用、离子化作用合离解作用等。
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2
2.4.1 溶剂的分类
按化学结构分类
无机溶剂:水、液氨、液体二氧化硫、氟化氢、浓
硫酸、熔融氢氧化钠和氢氧化钾、四氯 化钛、三氯化磷合三氯氧磷等。
电荷分散 电荷密度降低
Y-R + X -
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19
例:
*I- + CH3I k [*Iδ - CH3 Iδ - ]
I-CH3 I-
+
溶剂
ε
CH3COCH3 C2H5OH
20.7
24.55
μ(D)
2.86
1.73
k(相对) 13000
44
CH3OH (CH2OH)2
32.7
37.7
1.70
2.28
越大,溶剂极性越强。
极性溶剂:ε>15~20 非极性溶剂:ε<15~20
介电常数主要影响溶剂中离子的溶剂化作用 和离子体的离解作用。
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7
(3)溶剂极性的本质——溶剂化作用
每一个被溶解的分子或离子被一层或几层 溶剂分子或松或紧地包围的现象,叫做溶剂 化作用,它包括溶剂与溶质之间所有专一性 和非专一性相互作用的总和。
μ=q×d
μ=1.54D
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4
有机溶剂的偶极矩μ在0~5.5D之间。
极性溶剂:分子中具有永久偶极的溶剂。 分子中没有永久偶极的溶剂,如环己烷、苯等。
无极性溶剂
μ<2.5D的有机溶剂,如氯苯、二氯甲烷等。
偶极矩主要影响在溶质(分子或离子)周 围溶剂分子的定向作用。
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5
(2)介电常数(ε)
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11
按起氢键给体的作用分类
质子传递型溶剂:氢键给体,质子给体,EPA。 如羟基、氨基、羧基和酰胺基
非质子传递型溶剂:氢键受体,EPD。 如O、N
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12
按专一性溶质、溶剂相互作用分类
质子传递型溶剂:含有能与电负性元素(F、Cl、O、S、
N、P)相结合的氢原子,ε>15。
水、醇、酚、羧酸、氨、未取代酰胺等