芳环上其它官能团的氨解和芳环直接胺化
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第8节 氨解和胺化
应用范围 高温易氧化 有易还原基团
O -C
实例
NH2
NH2
反应影响因素 卤化物的性质： （1）卤化物的性质： 苯系：有吸电基对反应有利（亲核取代） 苯系：有吸电基对反应有利（亲核取代） 萘系： 萘系：很少用 蒽醌系：主要用于制β 蒽醌系：主要用于制β-取代物
O NH2 O
温度： （2）温度： 温度升高→ 温度升高→反应速度加快 氧化副反应速度加快； 氧化副反应速度加快； NH3的溶解度降低，反应压力增加。 溶解度降低，反应压力增加。 （3）搅拌：非均相反应，加速搅拌有利于传质。 搅拌：非均相反应，加速搅拌有利于传质。
R＝烷基、芳基；Y＝OH, Cl, SO3H, NO2 ＝烷基、芳基；
氨与双键（或环氧化合物）加成生成 生成胺 氨与双键（或环氧化合物）加成生成胺的反 应叫做胺化反应。 胺化反应 应叫做胺化反应。
O NH2 + C H OHH C N H
H2O
CH N
H 加氢
NH CH2
NH3+ O
NH2CH2CH2OH
NH3 30~50 C,常压
o
ClCH2COOH
H2NCH2COOH
芳环上卤基的氨解 8.2.2 芳环上卤基的氨解
氨解剂：25％ 氨解剂：25％氨水 反应历程： 反应历程：亲核置换反应
催化剂：
O2N
3 Cl Cu Cl O2N 2 2
NH
NH2
表 二价铜盐与一价铜盐催化剂的比较
催化 反应 催化剂 化学价 价格 活性 温度 CuCl CuCl2 一价 二价 高 低 低 高 贵 便宜
NH3
ROH -H2O ROH RNH2 -H O 2
R2NH
ROH -H2O
芳胺类药物的鉴别原理
芳胺类药物的鉴别原理
芳胺类药物的鉴别原理主要基于以下几个方面：
1. 药物化学性质：芳胺类药物通常具有芳香环结构和胺基官能团。
鉴别可通过检测分子中是否存在芳香环结构和胺基官能团，例如可以使用化学试剂进行染色或反应，观察是否发生颜色变化或沉淀形成。
2. 药物谱学性质：芳胺类药物具有特定的光学吸收特征，可以通过紫外-可见光谱（UV-VIS）、红外光谱（IR）、核磁共振谱（NMR）等技术进行分析，并与已知标准药物进行对比鉴别。
3. 药物生物学性质：芳胺类药物可通过生物学检测方法进行鉴别，如使用蛋白质、细胞或动物进行药物活性、毒性等方面的测试。
4. 药物色谱性质：芳胺类药物的色谱行为可以通过气相色谱（GC）、液相色谱（HPLC）、薄层色谱（TLC）等方法进行鉴定。
这些方法可以将药物分离、纯化，并通过比对峰形、保留时间、色谱图谱等特征与已知标准药物进行比对。
综上所述，芳胺类药物的鉴别原理主要涉及其化学性质、谱学性质、生物学性质和色谱性质。
利用这些特征，可以有效地对芳胺类药物进行鉴别和分析。
精细有机合成技术：芳香族化合物氨解反应历程
其反应历程属于亲核置换反应。 反应分两步进行，首先是带有未共用电子对的氨分子向 芳环上与氯原子相连的碳原子发生亲核进攻，得到带有极性 的中间加成物， 然后该加成物迅速转化为铵盐，并恢复环的芳香性，最 后再与一分子氨反应，得到反应产物。
（2）催化氨解 以氯苯为例催化氨解的反应历程可表示如下：
（3）用氨基碱氨解 当氯苯用KNH2在液氨中进行氨解反应时，产物中有将近一半的苯胺， 其氨基连接在与原来的氯互为邻位的碳原子：
感谢观看
4．氨基置换磺酸基 磺酸基的氨解也属于亲核取代反应。 磺酸基被氨基取代只限于蒽醌系列，蒽醌环上的磺酸基由
于受到羟基的活化作用，容易被氨基置换。其反应历程如下
苯系和萘系磺酸化合物，尤其是当环上不含吸电子取代基 时，氨解反应很难进行，需要采用氨基钠和液氨在加热加压的条 件下反应。
它属于亲核取代历程，其反应通式如下：
2. 氨基置换羟基 氨基置换羟基的反应以前主要用在萘系和蒽醌系芳胺衍生物
的合成上 苯酚与环己酮的混合物，在Pd-C催化剂存在下，与氨水反应，
可以得到较高收率的苯胺。
3. 氨基置换硝基 氨基置换硝基的反应按加成-消除反应历程进行。
硝基苯、硝基甲苯等未被活化的硝基不能作为离去基团 发生亲核取代反应。
该反应按苯炔历程进行，首先发生消除反应，氨基负离子形成氨和 负碳离子，负碳离子再失去卤离子而形成苯炔，产生的苯炔迅速与 亲核试剂加成，产生负碳离子。
该反应按苯炔历程进行， 首先发生消除反应，氨基负离子形成氨和负碳离子，负碳离 子再失去卤离子而形成苯炔， 产生的苯炔迅速与亲核试剂加成，产生负碳离子。该反应历 程表示如下：
精细有机合成技术
黄锋涛
Contents
目
录
3
有机化学基础知识点整理芳香胺的结构与性质
有机化学基础知识点整理芳香胺的结构与性质芳香胺是有机化学中的一类重要化合物，具有特殊的结构和性质。
本文将对芳香胺的结构与性质进行整理和讨论。
一、芳香胺的结构芳香胺是一类含有芳环和氨基基团的有机化合物。
其一般分子式为C6H5-NH2，其中芳环部分可以是苯环或其他芳香环。
芳香胺的分子结构中，芳环部分和氨基基团通过共用电子对形成共价键。
二、芳香胺的命名芳香胺的命名通常是根据芳香环的命名和氨基基团的命名来进行。
在芳香环的命名中，若只有一个氨基基团连接在芳环上，则可使用“苯胺”作为命名的前缀。
若有多个氨基基团连接在芳环上，则需要使用数字来表示它们的相对位置。
例如，苯环上有两个氨基基团连接，则可命名为“1,2-二氨基苯”。
三、芳香胺的性质1. 物理性质：芳香胺通常是无色或微黄色的液体，具有特殊的氨味。
由于芳香胺中含有氨基基团，因此它们可以和酸反应生成盐类，具有亲酸性。
2. 化学性质：芳香胺具有很强的亲电性，可以进行亲电取代反应。
在取代反应中，芳香胺的氨基基团易被氢原子取代，形成新的化合物。
此外，芳香胺还可以发生偶氮偶联反应，生成偶氮染料。
3. 氧化性：芳香胺在氧化条件下容易发生氧化反应，生成对应的酮类化合物。
这是由于芳香胺中的氨基基团具有容易被氧气氧化的性质。
4. 生物活性：芳香胺在生物体内具有广泛的生物活性和作用。
其中一些芳香胺具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等药物活性，被广泛应用于医药领域。
四、芳香胺的应用芳香胺在工业生产和科学研究中有着广泛的应用。
其主要应用领域包括：1. 医药领域：一些芳香胺化合物被用作药物，具有抗生物活性和治疗疾病的功能。
2. 染料工业：芳香胺可以通过偶氮偶联反应生成偶氮染料，被用于织物染色和颜料制备等领域。
3. 高分子材料：芳香胺化合物在高分子材料的合成和改性中发挥重要作用，如聚酰胺、聚酰亚胺等的合成。
4. 农药与化肥：一些芳香胺化合物用于农药和化肥的生产，具有杀菌、除草、促进植物生长的功能。
芳环上氨基的水解
12.5 酯类的水解
酯类的水解是酯化的逆反应，此法用于羧酸酯比 相应的羧酸或醇廉价易得的情况。
12.5.1 天然优质的水解制高碳脂肪 酸和甘油
天然油脂是各种高碳脂肪酸的甘油三酯。天 然油脂的水解可制得各种高碳脂肪酸（盐），并 副产甘油。
O
O
R1
C
OOBiblioteka CH2R1C
O
OH HOCH2 OH + HOCH HOCH2
12.5.1.3 酶催化水解法
水蒸气高压水解法的不足之处是消耗大量热 能，高温时会发生副反应，为此又开发了在常压 进行的酶催化水解法。此法的关键是高活性和高 酯链位置专一性脂肪水解酶制剂的筛选和制备。
最初采用常压水解法，此法的缺点是要采用水解 催化剂，反应时间长，水解率低，蒸汽用量大。后 来又发展为中压水解法，其优点是不用水解催化剂， 不足之处是反应物乳化效果差，反应时间长，连续 操作时要用双塔或三塔串联。现采用高压水解法优 点是：在高温高压状态下，增加了水在油脂中的溶 解度，成为高度混溶状态，大大提高了水解率，可 以单塔逆流连续操作。
HO3 S OH NH2
SO3 H
+16%NaOH,228℃ ,2.8MPa 10h,酸析 酸
HO3 S
SO3 H
HO3S
SO3H
12.4.3 氨基用亚硫酸氢钠水解
NH2 OH
NaHSO3 100-104
℃
SO3 H
SO3H
该方法主要适用于容易互变异构为亚胺式， 该方法主要适用于容易互变异构为亚胺式，并 且和亚硫酸氢钠形成加成物的萘系胺类衍生物的水 解。
R2
C
O
O
CH + 3H2O
R2
第七章氨解和胺化(AmmonolysisandAmination)
Cu
+
+
2NH3
快
[Cu(NH3)2]+
铜氨络离子 慢
ArX + [Hale Waihona Puke u(NH3)]22NH3 快
下页 总目录
+
[Ar
X
Cu(NH3)2]+
ArNH2 + NH3 + [Cu(NH3)2]+
这个氨作缚酸剂用，NH4X
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
上页
《精细有机合成》 ——氨解和胺化
大庆石油学院
+NH3 氨解
OH SO3NH4 H H H SO3NH4 胺式加成物 -2NH4HSO3
H H +NH3 氨解 NH2 SO3NH4 胺式加成物 NH4HSO3
H H NH 互变异构 亚胺式
NH2
萘胺
7.5
上页
下页
总目录
7.1
7.2
7.3
7.4
《精细有机合成》 ——氨解和胺化
大庆石油学院
H2SO4,160 C 磺化
大庆石油学院
7.1 概述 一、定义及重要性
广义上，还包括仲胺和叔胺。
1、定义 有机化合物与氨发生复分解而生成伯胺的反应，叫做 氨解反应。
R Y + NH3
R NH2 + HY
R＝烷基、芳基；Y＝OH, Cl, SO3H, NO2
氨与双键（或环氧化合物）加成生成胺的反应，叫做 胺化反应。
下页 总目录 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5
3、氨气
4、铵盐
用于气固相接触催化氢化
如尿素、羟胺等。
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第九章 氨解和胺化
还有哪些方 法可以制取 1-氨基蒽醌 ？
O NO2 + 2NH3 O
25%NH3,溶剂 130~150℃，氨比15~35
O
NH2 + NH4NO2
O
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精细有机单元反应
第九章
胺化
二、磺基的氨解
磺基的氨解只限于蒽醌系列。将蒽醌磺酸或其
盐在压热釜中与氨水共热至高温，则磺基被氨基置 换。反应式中的间硝基苯磺酸钠是作为温和氧化剂 ，将反应生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵 。
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精细有机单元反应
第九章
氨解和胺化
3. 应用实例 ⑴邻硝基苯胺
由邻硝基氯苯氨解制得,反应式为：
Cl +2NH3 NO2
NH2 + NH4Cl NO2
①高压管式连续操作法 ②高压釜间歇操作法
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精细有机单元反应
第九章
氨解和胺 化
高压管道法生产邻硝基苯胺的工艺流程
1-高压计量泵；2-混合器；3-预热器；4-高压管式反应器； 5-减压阀；6-氨蒸发器；7-脱氨塔；8-脱氨塔釜
卤素的氨解、羟基的氨解、磺基及硝基的氨解、 羰基化合物的胺化和直接胺化等。
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精细有机单元反应
第九章
氨解和胺 化
第一节
1. 氨解剂
卤基的氨解
一、芳环上卤基的氨解
①氨水 应用最广泛；但对有机氯化物的溶解度较 小，有少量水解副反应。
②液氨 主要用于需要避免水解副反应的氨解过程 用于气固相接触催化氨解（或胺化）
NH2
NO2
NO2
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精细有机单元反应
O NO2 + 2NH3 O
25%NH3,溶剂 130~150℃，氨比15~35
O
NH2 + NH4NO2
O
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精细有机单元反应
第九章
胺化
二、磺基的氨解
磺基的氨解只限于蒽醌系列。将蒽醌磺酸或其
盐在压热釜中与氨水共热至高温，则磺基被氨基置 换。反应式中的间硝基苯磺酸钠是作为温和氧化剂 ，将反应生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵 。
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第九章
氨解和胺化
3. 应用实例 ⑴邻硝基苯胺
由邻硝基氯苯氨解制得,反应式为：
Cl +2NH3 NO2
NH2 + NH4Cl NO2
①高压管式连续操作法 ②高压釜间歇操作法
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第九章
氨解和胺 化
高压管道法生产邻硝基苯胺的工艺流程
1-高压计量泵；2-混合器；3-预热器；4-高压管式反应器； 5-减压阀；6-氨蒸发器；7-脱氨塔；8-脱氨塔釜
卤素的氨解、羟基的氨解、磺基及硝基的氨解、 羰基化合物的胺化和直接胺化等。
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第九章
氨解和胺 化
第一节
1. 氨解剂
卤基的氨解
一、芳环上卤基的氨解
①氨水 应用最广泛；但对有机氯化物的溶解度较 小，有少量水解副反应。
②液氨 主要用于需要避免水解副反应的氨解过程 用于气固相接触催化氨解（或胺化）
NH2
NO2
NO2
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精细有机单元反应
9 氨基化
二乙胺 三乙胺
CH3CH2NH2 + (CH3CH2)2NH +(CH3CH2)3N
乙胺
反应条件： 反应温度：105-200℃ 压力：低压 乙醛:H2:NH3（摩尔比）=1 : 5 : (0.4-3)
CH3COC2H5
NH3,H2,Ni,-H2O 160 oC, 3.9-5.9 MPa
CH3CH2CH(CH3)NH2
C18H37OH NH3,Al 2O3,-H2O 90-190 oC, 0-0.7MPa C18H37NH2 (C18H37)2NH
2-乙基己胺、三辛胺的制备：
CH3-(CH2) 4-CH-OH C2H5 NH3,Al2O3,-H2O 90-190 oC, 0-0.7MPa CH3-(CH2) 4-CH-NH2 C2H5
C8H17OH
NH3,Al 2O3,-H2O 90-190 oC, 0-0.7MPa
(C8H17)3N
第四节 羰基化合物的胺化氢化
在催化剂的存在下， 醛和酮等羰基化合物与氨 和氢气反应生成脂肪胺。反应历程与醇的胺化 氢化相同。反应可以在气相或液相进行。催化 剂要同时具有胺化、氢化功能。金属镍最好的 催化剂，主要用骨架镍（Ni）、载体Ni/Al2O3 或Ni/SiO2等催化剂。 羰基化合物的胺化、氢化主要用于从乙醛、丙 酮、甲乙酮等制备相应的脂肪胺。
胺化氢化反应包括四个步骤：① 醇脱氢生
成醛或酮（氧化）; ② 醛或酮与氨进行加
成胺化生成α-羟基脂肪胺（亲核加成）; ③
α-羟基脂肪胺脱水生成亚胺或烯胺; ④ 亚
胺或烯胺催化氢化生成脂肪胺（还原）。
Cu主要是催化醇的脱氢， Ni主要是催化亚 胺的加氢。
反应历程：
Cu CH3CH2OH -H 2
CH3CH2NH2 + (CH3CH2)2NH +(CH3CH2)3N
乙胺
反应条件： 反应温度：105-200℃ 压力：低压 乙醛:H2:NH3（摩尔比）=1 : 5 : (0.4-3)
CH3COC2H5
NH3,H2,Ni,-H2O 160 oC, 3.9-5.9 MPa
CH3CH2CH(CH3)NH2
C18H37OH NH3,Al 2O3,-H2O 90-190 oC, 0-0.7MPa C18H37NH2 (C18H37)2NH
2-乙基己胺、三辛胺的制备：
CH3-(CH2) 4-CH-OH C2H5 NH3,Al2O3,-H2O 90-190 oC, 0-0.7MPa CH3-(CH2) 4-CH-NH2 C2H5
C8H17OH
NH3,Al 2O3,-H2O 90-190 oC, 0-0.7MPa
(C8H17)3N
第四节 羰基化合物的胺化氢化
在催化剂的存在下， 醛和酮等羰基化合物与氨 和氢气反应生成脂肪胺。反应历程与醇的胺化 氢化相同。反应可以在气相或液相进行。催化 剂要同时具有胺化、氢化功能。金属镍最好的 催化剂，主要用骨架镍（Ni）、载体Ni/Al2O3 或Ni/SiO2等催化剂。 羰基化合物的胺化、氢化主要用于从乙醛、丙 酮、甲乙酮等制备相应的脂肪胺。
胺化氢化反应包括四个步骤：① 醇脱氢生
成醛或酮（氧化）; ② 醛或酮与氨进行加
成胺化生成α-羟基脂肪胺（亲核加成）; ③
α-羟基脂肪胺脱水生成亚胺或烯胺; ④ 亚
胺或烯胺催化氢化生成脂肪胺（还原）。
Cu主要是催化醇的脱氢， Ni主要是催化亚 胺的加氢。
反应历程：
Cu CH3CH2OH -H 2
9章-精细有机合成与工艺
且有毒。应注意安全。
N2 的作用：为了防止爆炸，在向反应器通入环氧乙烷以前， 用N2 将反应器中的空气置换掉。反应完毕后，用N2 将反应器中 残余环氧乙烷吹净。
氨解和胺化
2、乙二胺的制备
环氧烷类的加成胺化
环氧乙烷与液氨在100℃和3.1MPa下反应，先生成一乙醇胺，再 与氨发生脱水生成乙二胺。
氨解和胺化
氨解和胺化
乙醇胺的制备
环氧烷类的加成胺化
间歇操作:可在0.07-0.3MPa压力、20-40 ℃下向25%氨水中
慢慢通入环氧乙烷。
连续操作：可将20%-30%氨水与环氧乙烷在60-150 ℃、315MPa下连续地通入管式反应器。 环氧乙烷特性：沸点低（10.73℃），它在空气中的可燃极 限浓度为3%-98%（体积），爆炸极限为3%-80% （体积），
[ Cu(NH3)2]+ 铜氨配离子 ， 快
[Ar…X…Cu(NH3)2] + , 慢 ArNH2 ＋NH4X＋[ Cu(NH3)2]+ ,快 Ar-NH-Ar + X- + [ Cu(NH3)2]+ Ar-OH + X- + [ Cu(NH3)2]+
[Ar…X…Cu(NH3)2] + ＋2NH3 副产物为仲胺和酚： [Ar…X…Cu(NH3)2] + ＋ArNH2 [Ar…X…Cu(NH3)2] + ＋ OH-
氨解和胺化
脂族卤素衍生物的氨解
这是我国生产乙二胺及联产多乙烯多胺的主要方法。 工艺条件：T：160～190℃；P：2.5MPa；t：15min。 氨水过量越多，乙二胺收率越高；T、P越高，多胺收率越高。
也可由二氯乙烷法生产哌嗪（对二氮己环）。见P.208.。
第10章 氨解技术
磺酸基的氨解也是亲核取代反应。苯环和萘环上的磺
酸基的氨解相当困难，但是蒽醌环上的磺酸基，由于9， 10位两个羰基对其的活化作用，比较容易被氨解。此法现 在主要用于从蒽醌一2，6一二磺酸的氨解制备2，6一二氨 基蒽醌以及从口一蒽醌磺酸、葸醌一1，5一二磺酸和蒽醌 一1，8-Z．磺酸制成相应的氨基蒽醌。
225~230℃，不允许超过240℃，否则，将出现严重的结焦 现象。
(2)使氨水的pH降低，提高设备的防腐要求 随着反 应温度的上升，氨水的pH就下降，当有氯化铵存在时， pH下降得更快。氨水中含有氯化铵介质的pH与温度的关 系如图10-1所示。
因此，从防腐的角度看，在碳钢材质的 高压釜中，间歇氨解温度还应不高于 175℃；在不锈钢管式反应器中，连续 氨解的温度还可适当地提高。
2．硝基的氨解 关于硝基的氨解，这里主要介绍硝基蒽醌氨解为氨基
蒽醌。由1-硝基蒽醌氨解制1-氨基蒽醌的反应式为
硝基的氨解反应中，不同的溶剂对反应有不同的影响。 当用氯苯作溶剂时，在150。C、1．7MPa的条件下，1一氨 基蒽醌的收率为99．5％，纯度99％。但用一元醇或二元 醇的水溶液作溶剂时，在110～150℃下反应，氨基葸醌的 收率和纯度要低一些。
(3)使反应压力升高，提高设备的耐 压等级 温度升高，将使氨的饱和蒸气 压增大，使系统的反应压力增高，从而 对设备的耐压强度提出更高的要求。
（4）搅拌
10.3 氨解方法
•
以氨解来制取胺类化合物是工
业上经常采用的方法，有时也采用水
解、加成和重排的方法制胺，但前者
的重要性和应用范围都比后者的大。
这是因为氨解工艺最为简单，有利于
2．酚类的氨解 酚类的氨解包括苯系酚类和萘系酚类的氨解，氨解反
应的难易与他们的结构密切相关。含有活泼取代基的酚类， 其氨解可在相对温和的条件下进行，但一般仍要使用催化 剂。
酸基的氨解相当困难，但是蒽醌环上的磺酸基，由于9， 10位两个羰基对其的活化作用，比较容易被氨解。此法现 在主要用于从蒽醌一2，6一二磺酸的氨解制备2，6一二氨 基蒽醌以及从口一蒽醌磺酸、葸醌一1，5一二磺酸和蒽醌 一1，8-Z．磺酸制成相应的氨基蒽醌。
225~230℃，不允许超过240℃，否则，将出现严重的结焦 现象。
(2)使氨水的pH降低，提高设备的防腐要求 随着反 应温度的上升，氨水的pH就下降，当有氯化铵存在时， pH下降得更快。氨水中含有氯化铵介质的pH与温度的关 系如图10-1所示。
因此，从防腐的角度看，在碳钢材质的 高压釜中，间歇氨解温度还应不高于 175℃；在不锈钢管式反应器中，连续 氨解的温度还可适当地提高。
2．硝基的氨解 关于硝基的氨解，这里主要介绍硝基蒽醌氨解为氨基
蒽醌。由1-硝基蒽醌氨解制1-氨基蒽醌的反应式为
硝基的氨解反应中，不同的溶剂对反应有不同的影响。 当用氯苯作溶剂时，在150。C、1．7MPa的条件下，1一氨 基蒽醌的收率为99．5％，纯度99％。但用一元醇或二元 醇的水溶液作溶剂时，在110～150℃下反应，氨基葸醌的 收率和纯度要低一些。
(3)使反应压力升高，提高设备的耐 压等级 温度升高，将使氨的饱和蒸气 压增大，使系统的反应压力增高，从而 对设备的耐压强度提出更高的要求。
（4）搅拌
10.3 氨解方法
•
以氨解来制取胺类化合物是工
业上经常采用的方法，有时也采用水
解、加成和重排的方法制胺，但前者
的重要性和应用范围都比后者的大。
这是因为氨解工艺最为简单，有利于
2．酚类的氨解 酚类的氨解包括苯系酚类和萘系酚类的氨解，氨解反
应的难易与他们的结构密切相关。含有活泼取代基的酚类， 其氨解可在相对温和的条件下进行，但一般仍要使用催化 剂。
氨解反应
工艺条件 高压管道法 氨水浓度／(g· L-1) 300~320 邻硝基氯苯与氨摩尔比 1:15 反应温度／℃ 230 压力／MPa 15 时间／min 15~20 产率／％ 98 设备生产能力／(kg· L-1· h-1) 0.6 高压釜法 290 1:8 170~175 3.5 420 98 0.012
k萘/k苯
171 118 162 11.3
在非催化氨解反应中卤素衍生物的置换反应 速率随卤素性质按以下顺序变化： F>>Cl ，Br>I
⑵搅拌（与溶解度） 无搅拌时相对密度较大的不溶性有机底物沉积在 反应器低部，反应将在两相界面发生。 对间断反应设备，要求安装有效的搅拌装置；对 连续反应设备，控制流速使反应物料形成湍流状态。 对微溶有机物的氨解尤为重要。 ⑶氨水浓度与用量 芳香氯化物氨解时所用的氨的摩尔比称为氨比，理 论氨比为2，实际大大过量。用量提高，对反应有利， 反应物在氨水中的溶解度增加，仲胺副产物下降，设 备腐蚀性减小。通常间断氨解用量6~15mol；连续氨 解用量10~17mol。用量过多，会增加回收负荷，生产 能力降低。
⑴卤化物性质 ①取代基性质：含强吸电子基团，反应活性增加； 含有给吸电基团，反应活性下降。
Cl + 2NH3 Cl + 2NH3 NO2 Cl NO2 + 2NH3 NO2
115~120OC,常压 30%氨水 170~190OC,3~3.5MPa 30%氨水,无催化剂 200~300OC,7MPa 30%氨水,0.1molCu+
NH2 + NH4Cl NH2 + NH4Cl NO2 NH2 NO2 + NH4Cl NO2
②卤素（离去基团）活性
2,4－二硝基卤萘和2,4－二硝基卤苯与苯胺的反应速率
k萘/k苯
171 118 162 11.3
在非催化氨解反应中卤素衍生物的置换反应 速率随卤素性质按以下顺序变化： F>>Cl ，Br>I
⑵搅拌（与溶解度） 无搅拌时相对密度较大的不溶性有机底物沉积在 反应器低部，反应将在两相界面发生。 对间断反应设备，要求安装有效的搅拌装置；对 连续反应设备，控制流速使反应物料形成湍流状态。 对微溶有机物的氨解尤为重要。 ⑶氨水浓度与用量 芳香氯化物氨解时所用的氨的摩尔比称为氨比，理 论氨比为2，实际大大过量。用量提高，对反应有利， 反应物在氨水中的溶解度增加，仲胺副产物下降，设 备腐蚀性减小。通常间断氨解用量6~15mol；连续氨 解用量10~17mol。用量过多，会增加回收负荷，生产 能力降低。
⑴卤化物性质 ①取代基性质：含强吸电子基团，反应活性增加； 含有给吸电基团，反应活性下降。
Cl + 2NH3 Cl + 2NH3 NO2 Cl NO2 + 2NH3 NO2
115~120OC,常压 30%氨水 170~190OC,3~3.5MPa 30%氨水,无催化剂 200~300OC,7MPa 30%氨水,0.1molCu+
NH2 + NH4Cl NH2 + NH4Cl NO2 NH2 NO2 + NH4Cl NO2
②卤素（离去基团）活性
2,4－二硝基卤萘和2,4－二硝基卤苯与苯胺的反应速率
精细有机合成化学与工艺学第9章氨基化
125℃,5h
NH2
SO3H
190℃,4h
OH
J酸
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26
9.3 卤素的氨解 9.3.1卤代芳烃的氨解（芳环上卤基的氨解）
Cl
NH2 Cl
NH2
200～230℃，7MPa
液氨，NaNH2
30% NH3, 0.1molCu+
-33℃
Cl
NH2
170～190℃，3MPa
NO2
30% NH3
-H2O 脱水
CH3 CH
NH
+H2 加氢
CH3CH2NH2
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9
•仲胺的生成
H OH
CH3CH2NH2
+CH3CHO 加成胺化
CH3CH2
N
CH
CH3 -H2O CH3CH2-N=CHCH3 +H2 (CH3CH2)2NH
•叔胺的生成
(CH3CH2)2NH
+CH3CHO 加成胺化
碱的形式
按苯炔历程进行 亲核试剂
注意：邻位氢原子是生成苯炔中间体的必要因素。
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30
卤代芳烃氨解反应的基本特征：
1、芳环上电子云密度越低，反应越容易进行；芳环上的吸电子基 团越强，离去基团越容易离去，反应越容易进行； 2、卤素不同，反应活性不同。 3、吸电基团会使芳环上电子云密度减小，且主要影响邻、对位； 4、卤代芳烃上吸电基团较弱时反应难于进行，必须借助于催化剂 才能进行，催化剂多用不同价态的铜。
(CH3CH2)2
N
OH CH CH3 -H2O (CH3CH2)2-N-CH=CH2 +H2 (CH3CH2)3N
芳环上氨基的水解
12.4.1 氨基的酸性水解
NH2 + H2O + H2SO4 15%-20%H2SO4 200℃,1.2-1.5MPa ℃ OH + NH4HSO3
用同样方法可制备下列化合物： 用同样方法可制备下列化合物：
HO3 S OH
OH
OH
OH
SO3H HO3S
SO3HHO3 S
SO3H
注意：在酸性水解时，萘系衍生物中 氨基的迫位 注意：在酸性水解时，萘系衍生物中1-氨基的迫位 位的磺基并不会被水解， （即8-位）和β-位的磺基并不会被水解，但是 氨 位 位的磺基并不会被水解 但是1-氨 基的4位和 位的磺基将同时水解。 位和5位的磺基将同时水解 基的 位和 位的磺基将同时水解。
12.5 酯类的水解
酯类的水解是酯化的逆反应，此法用于羧酸酯比 相应的羧酸或醇廉价易得的情况。
12.5.1 天然优质的水解制高碳脂肪 酸和甘油
天然油脂是各种高碳脂肪酸的甘油三酯。天 然油脂的水解可制得各种高碳脂肪酸（盐），并 副产甘油。
O
O
R1
C
O
O
CH2
R1
C
O
OH HOCH2 OH + HOCH HOCH2
12.4.2 氨基的碱性水解
在磺基碱熔时，如果提高碱熔温度， 在磺基碱熔时，如果提高碱熔温度，可以使萘环 位的磺基和α-位氨基同时被羟基所置换 上α-位的磺基和 位氨基同时被羟基所置换。此法 位的磺基和 位氨基同时被羟基所置换。 只用于变色酸的制备： 只用于变色酸的制备
H4NO3氨基的水解
芳香化合物→磺化→碱熔→酚 芳香化合物→氯化→水解→酚 芳香化合物→硝化→还原→氨基→水解→酚
芳环上氨基的水解主要用于1-萘酚及某些衍生物 芳环上氨基的水解主要用于 萘酚及某些衍生物 的制备和在芳环上某些特定位置上引入羟基的情况。 的制备和在芳环上某些特定位置上引入羟基的情况。 工业上芳伯胺的水解方法有酸性水解法， 在 工业上芳伯胺的水解方法有酸性水解法，碱性水解 法及亚硫酸氢钠水解法三种。 法及亚硫酸氢钠水解法三种。
氨解反应
氨解反应氨解反应是指含各种不同官能团的有机化合物在胺化剂的作用下生成胺类化合物的过程。
氨解反应包括卤素的氨解、羰基化合物的氨解、羟基化合物的氨解、磺基及硝基的氨解和直接氨解。
1定义氨解反应是指含各种不同官能团的有机化合物在胺化剂的作用下生成胺类化合物的过程。
可氨解的基团：－X，―OH，―SO3H，―CO―，Ar―H。
胺化剂：液氨、氨水、尿素、铵盐(NH3的来源)及有机胺。
合成胺类化合物的方法：反应类型，还原、氨解，水解，加成和重排。
芳胺的两大制法，硝基还原(经济、方便)和芳环卤素氨解。
包括：卤素的氨解、羟基化合物的氨解、羰基化合物的氨解、磺基及硝基的氨解和直接氨解。
2卤素的氨解7.2.1 反应理论根据反应物的活泼性的差异，可分为非催化氨解和催化氨解(1) 非催化氨解：对于活泼的卤素衍生物，如芳环上含有硝基的卤素衍生物，用氨水处理时，就可以使卤素被氨基置换。
虽然不含磺基的芳香化合物在氨水中很难溶解，但大多数反应仍能在水相中进行，因为随着温和氨浓度的提高，氯化物在氨水中的溶解度会增大。
ClNO2+NH3NH3ClNOO慢快-ClNH3NO2NH2NO2-H反应历程X +ArNH2NH2ArX NO2NO2NHAr反应属于SN2历程，双分子亲核取代反应，首先是带有未共用电子对的氨分子向芳环与氯相连的碳原子发生亲核进攻，得到带有极性的中间加成物，此加成物迅速转化为铵盐，并恢复环的芳香性，最后脱掉质子，得到产物。
第一步氨基衍生物的生成是决速步骤。
+HXNO2动力学方程式：dc/dt = k c’式中c’为二硝基氯苯的浓度，当NH3大大过量时，为假一级反应。
反应历程的证明：通过一系列具有不同离去基团的卤素衍生物与同一亲核试剂反应反应的速度相比，如2，4－二硝基卤代苯和哌啶反应：XO2NNO2+NHNHO2NNO2X当X为F、Cl、Br、I时，反应相对速率为：3300，4.3，4.3，1.0。
证明C－X键的断裂对反应速率没有影响，否则C－X键的断裂为决速步骤，C－I的键最弱，反应速率为VRI>VBr>VRCl>VF。
第十一章 氨基化及芳胺基化
+
NH 3
2
• 2. 醇的氨解
• 大多数情况下醇的氨解要求较强烈的反应条件， 需要加入催化剂（如Al2O3）和较高的反应温度。
H2/CuO． Cr2O3 220~235℃
ROH + HN(CH3)2
RN(CH3)2
(收 率 96~97%)
式中：R= C8H17 ; C12H25 ; C16H33
2
+ NH3
NH 2
+ H2O
1
• 该反应是可逆反应。其羟基被置换的难易符合以 下规律： • （1）当羟基处于1位时，2位和3位的磺基对氨解 反应起阻碍作用，而4位上存在的磺基则使反应 容易进行； • （2）当羟基处于2位时，3位和4位的磺基对氨解 起阻碍作用，而1位的磺基则能使氨解反应容易 进行； • （3）当羟基与磺基不在同一环上时，磺基对羟 基的氨解影响很小。
NO 2 NO 2 NH 2
NH2 OH 碱性
NO 2
NO 2
NO2
NH2 OH
NO2
碱性
NH2
3
• 2. 通过水解制胺
• 通过异氰酸酯、脲、氨基甲酸酯以及N-取代酰亚 胺的水解，可以获得纯伯胺；由氰酰胺、对亚硝 基-N,N-二烷基苯胺以及季亚铵盐的水解，则可 得到纯仲胺。
3
• 3. 通过加成制胺
*
-X*
-
*
+ NH2
NH2
NH3
NH2
+ NH2
1
• 2. 氨基置换羟基
• 羟基被置换成氨基的难易程度与羟基转化成酮式 （即醇式转化成酮式）的难易程度有关。一般来 说，转化成酮式的倾向性越大，则氨解反应越容 易发生。 • 例如：苯酚与环己酮的混合物，在Pd-C催化剂存 在下，与氨水反应，可以得到较高收率的苯胺。
10氨解和胺化
Cl Cl Cl NO 2 O 2N Cl NO 2
NO 2
NO 2
NO 2
（2）氨解剂用量 理论量：2molNH3/molArX
实际量：间歇操作：6~15molNH3/molArX
连续操作：10~17molNH3/molArX
过量氨解剂的作用： ①提高卤化物和氨解产物的溶解度 ②减少芳胺和酚副产物的生成
（3）温度： 温度升高→反应速度加快 氧化副反应速度加快； NH3的溶解度降低，反应压力增加。 （4）搅拌：非均相反应，加速搅拌有利于传质。
10.3 氨解方法
1、卤烷的氨解－制取脂肪胺的一种重要方法。
卤烷的反应活性顺序如下：
RⅠ RBr
RNH 2
RCl
HX
RF
NH 3
RX + NH 3
RNH 2 + NH 4 X 伯胺
RX + RNH 2
R 2 NH
NH 3
HX
R 2 NH + NH 4 X 仲胺
一般伯卤烷比仲 卤烷容易发生氨 解，叔卤烷最难 。
叔卤烷氨解时， 易发生消除副反 应，不易采用叔 卤烷氨解制叔胺 。
RX + R 2 NH
R 3 N HX
NH 3
R 3 N + NH 4 X 叔胺
2、卤代芳烃的氨解 特点：不活泼，要在高温、强氨解剂和 催化剂存在的条件下，才发生反应。 铜盐是常用的催化剂。 但是当芳环上有强吸电子基团（如硝基、 磺酸基或氰基等）时，反应条件可以缓 和一些，甚至可不用催化剂。
SO 3H NH2
吐氏酸
S O 3H NH2
发烟硫酸 二磺化
H O 3S
SO 3H NH2
NO 2
NO 2
NO 2
（2）氨解剂用量 理论量：2molNH3/molArX
实际量：间歇操作：6~15molNH3/molArX
连续操作：10~17molNH3/molArX
过量氨解剂的作用： ①提高卤化物和氨解产物的溶解度 ②减少芳胺和酚副产物的生成
（3）温度： 温度升高→反应速度加快 氧化副反应速度加快； NH3的溶解度降低，反应压力增加。 （4）搅拌：非均相反应，加速搅拌有利于传质。
10.3 氨解方法
1、卤烷的氨解－制取脂肪胺的一种重要方法。
卤烷的反应活性顺序如下：
RⅠ RBr
RNH 2
RCl
HX
RF
NH 3
RX + NH 3
RNH 2 + NH 4 X 伯胺
RX + RNH 2
R 2 NH
NH 3
HX
R 2 NH + NH 4 X 仲胺
一般伯卤烷比仲 卤烷容易发生氨 解，叔卤烷最难 。
叔卤烷氨解时， 易发生消除副反 应，不易采用叔 卤烷氨解制叔胺 。
RX + R 2 NH
R 3 N HX
NH 3
R 3 N + NH 4 X 叔胺
2、卤代芳烃的氨解 特点：不活泼，要在高温、强氨解剂和 催化剂存在的条件下，才发生反应。 铜盐是常用的催化剂。 但是当芳环上有强吸电子基团（如硝基、 磺酸基或氰基等）时，反应条件可以缓 和一些，甚至可不用催化剂。
SO 3H NH2
吐氏酸
S O 3H NH2
发烟硫酸 二磺化
H O 3S
SO 3H NH2
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3.2 用羟胺的亲电胺化
1.在浓硫酸介质中(有时加入钒盐或钼盐催化剂),芳香族原料在100~160℃与羟胺反应 可以向芳环上直接引入氨基。
2.在浓硫酸中羟胺可能是以NH2+ 或NH2+配合物的形式和芳环发生亲电反应
如蒽醌用羟胺进行胺化时将得到1-氨基蒽醌、2-氨基蒽醌和多氨基蒽醌的混合物
3.3 用氨基钠的胺化
注意： 直接胺化法中苯的转化率低和催化剂寿命短,该方法尚未能在工业上应用
小结
芳烃用氨直接催化胺化法制备芳胺，原子 经济性高，是今后工业化的发展方向。
主讲人：闫喜龙
芳环上其它官能团的氨解和芳环直接胺化
1 芳环上磺基的氨解 2 芳环上硝基的氨解 3 芳环上氢的直接胺化
1. 芳环上磺基的氨解
● 磺基的氨解也是亲核取代反应。 ● 苯环和萘环上磺基的氨解相当困难,但是蒽醌环上的磺基,由于9,10位两个羰基的
活化作用,比较容易被氨解。 ● 此法现在主要用于从蒽醌-2,6-二磺酸的氨解制2,6-二氨基蒽醌。
含氮杂环化合物与氨基钠在100℃以上共热,而后用水处理反应物, 可得到含氮杂环氨基化合物(Chichibabin反应)
已被工业上采用来合成2-氨基吡啶和2,6-二氨基吡啶以及用于合成喹啉、 异喹啉、嘧啶、苯并咪唑、苯并噻唑等含氮杂环的氨基化合物
3.4 用氨的催化胺化
直接胺化法制备芳胺，污染小，原子经济性高 如从苯与氨直接胺化可得苯胺,从苯胺直接胺化可得苯二胺的混合物 采用的催化剂为Ni-Zr-稀土元素
2. 芳环上硝基的氨解
用硫化碱还原制1-氨基蒽醌时分离步骤太多,பைடு நூலகம்率低,产品质量不高。 因此,又开发了1-硝基蒽醌氨解法。
注意： 此法对设备要求高,氨的回收负荷大。 反应中生成的亚硝酸铵干燥时有爆炸危险性。
3.芳环上氢的直接胺化
3.1 用羟胺的亲核胺化
以羟胺为胺化剂制备4-硝基-1-萘胺和2,6-二氰基-4-硝基苯胺