第十四章双官能团化合物
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有机化学 Organic Chemistry第十四章β-二羰基化合物分子中含有两个羰基官能团的化合物叫二羰基化合物;其中两个羰基为一个亚甲基相间隔的化合物叫β-二羰基化合物。
β-二羰基化合物,由于共轭效应,烯醇式的能量低,因而比较稳定:•乙酰乙酸乙酯的特点1、与金属钠作用发出H2;生成钠盐;2、使溴水褪色;3、与FeCl3作用显色。
注意:若β-二羰基化合物中的亚甲基均被烷基取代则无烯醇结构(即不能使溴水褪色);也不与FeCl3显色。
与FeCl3作用不显色•亚甲基对于两个羰基来说都是α位置,所以α-H特别活泼。
β-二羰基化合物也叫含有活泼亚甲基的化合物。
14.1 β-二羰基化合物的酸性和烯醇负离子的稳定性•酸性:亚甲基同时受到两个羰基的影响,使α-H有较强的酸性(比醇和水强)。
•互变异构生成烯醇式。
在碱作用下,生成负离子:•烯醇负离子的共振式:•由于有烯醇式的存在,所以叫烯醇负离子;又由于亚甲基上也带有负电荷,反应往往发生在此碳原子上,所以这种负离子也称为碳负离子。
14.2 β-二羰基化合物碳负离子的反应主要•碳负离子的反应类型:(1)与卤烷反应:即羰基α碳原子的烷基化或烷基化反应(2)与羰基化合物反应:常称为羰基化合物和β-二羰基化合物的缩合反应;当与酰卤或酸酐作用可得酰基化产物; (3)与α,β -不饱和羰基化合物的共轭加成反应或1,4-加成反应.14.3 丙二酸酯在有机合成上的应用丙二酸二乙酯的制备:氯乙酸钠•丙二酸二乙酯分子中的 -亚甲基上的氢非常活泼:钠盐•强亲核试剂,与卤烷发生取代反应.(1)制备:α-烃基取代乙酸一烃基取代的丙二酸酯二烃基取代的丙二酸酯烃基不同,分步取代!•利用丙二酸酯的α碳上的烷基化反应是制备α-烃基取代乙酸的最有效的方法.补充1:解:如三级卤代烃易消除!不行!烃基不同,分步取代!解:例如:合成丁二酸、己二酸物料比(2:1)-直链+ CH2I2(醇钠)成环2 C2H5ONaCH2I2COOC2H5COOC2H5COOC2H5COOC2H5COOHCOOH(2) 合成二元羧酸补充2:作业8(4)22•二卤化物(Br(CH 2)n Br ,n=3~7)与丙二酸酯的成环反应• 利用丙二酸酯为原料的合成方法,常称为丙二酸酯合成法。
氯乙酸产品性质:氯乙酸又名一氯醋酸,分子式C2H3ClO2,其是双官能团化合物,为无色或淡黄色结晶,有刺激性气味,沸点(760mmHg)-188℃,折射率1.4330(60℃),熔点:61~63℃,有腐蚀性,水溶液呈酸性反应。
氯乙酸易潮解,易溶于水、醇、苯、氯仿和醚等。
在25℃水100g 时溶解度为510g,在100g甲醇中溶解度为350g。
氯乙酸有刺激性臭味,为二级酸性腐蚀物品,大鼠经口LD50为76mg/Hg,豚鼠经口LD为80mg/Hg。
应用领域:氯乙酸在农药、医药、染料、日化、表面活性剂、化学试剂以及造纸化学品、油田化学、纺织助剂橡胶助剂、电镀、香料香精等方面具有广泛的应用。
全球氯乙酸主要用于生产羧甲基纤维素(CMC)、PVC热稳定剂巯基乙酸、2,4-氯苯氧基乙酸(2,4-D)等。
我国氯乙酸的主要消费领域是农药、农药工业,氯乙酸可以合成20余种常用的杀虫、除草和植物生产调节剂,其中消耗氯乙酸量最大的品种为全球范围内使用的主流除草剂草甘磷。
消耗定额:原料及动力主要消耗(以1吨氯乙酸计)名称规格消耗量醋酸醋酐液氯≥98%≥98%≥99.5%0.597t0.069t0.809t水- 125t电- 320kW.h汽- 2.1t生产企业:目前中国和西欧已经成为全球最主要的氯乙酸生产地区和国家。
国内主要氯乙酸生产企业有阿克苏诺贝尔氯乙酸化工(泰兴)有限公司、江苏无锡格林艾普化工股份有限公司、河南开封东大化工集团有限公司、河北省石家庄合成化工厂、山东华阳集团、大连朗迪森化学有限公司等。
行业现状:我国氯乙酸生产起步较晚,直到20世纪80年代中期,随着我国石油工业的发展,钻井用助剂羧甲基纤维素用量大幅度上升,我国氯乙酸的生产才开始得到发展。
90年代初我国农药除草剂的迅猛发展,又一次刺激了氯乙酸工业的发展,在此间我国相继建设了多套氯乙酸生产装置。
1991年7月,江苏东台市有机合成化工厂采用乙酸酐作催化剂的500吨/年氯乙酸生产装置建成投产,开创了我国乙酸氯化法生产氯乙酸的先例。
乙二醇二缩水甘油醚自聚合
乙二醇二缩水甘油醚自聚合是一种重要的化学反应过程,它指
的是乙二醇二缩水甘油醚分子之间发生聚合反应,形成高分子聚合
物的过程。
乙二醇二缩水甘油醚是一种双官能团化合物,它具有两
个羟基(-OH)官能团,因此在适当的条件下,这些羟基可以发生聚
合反应。
乙二醇二缩水甘油醚自聚合反应通常在催化剂的作用下进行,
常见的催化剂包括酸性或碱性催化剂。
在反应过程中,乙二醇二缩
水甘油醚分子中的羟基发生缩合反应,形成聚合物链。
这种自聚合
反应通常在高温下进行,以促进反应速率和聚合物链的生长。
乙二醇二缩水甘油醚自聚合反应产生的聚合物具有许多重要的
应用。
例如,这种聚合物常用作润滑剂、表面活性剂、乳化剂、稠
化剂等。
由于其特殊的化学结构和性质,这些聚合物在油田、化工、医药等领域具有广泛的应用前景。
总的来说,乙二醇二缩水甘油醚自聚合是一种重要的化学反应
过程,通过适当的条件和催化剂作用下,可以形成具有特定功能和
应用的高分子聚合物。
这种反应的研究和应用对于推动化工领域的发展具有重要意义。
双官能团硝基化合物钯碳加氢【双官能团硝基化合物钯碳加氢】引言:化学合成是一门重要的科学领域,它们对于新药物的开发和材料的制备起着至关重要的作用。
在有机合成领域,有一类化合物被广泛应用,即双官能团化合物。
双官能团化合物具有两个不同的官能团基团,由于其结构的多样性,双官能团合成成为了一项具有挑战性的任务。
本文将以双官能团硝基化合物的钯碳加氢为主题,从反应机理、实验条件和应用等方面进行详细的探讨。
一、双官能团硝基化合物的特点和合成方法双官能团硝基化合物是化学品中的一类重要物质,它们广泛应用于医药、颜料、染料等领域。
硝基基团的存在使得它们具有较高的活性和选择性。
由于双官能团硝基化合物的特殊性质,合成方法也相对复杂。
目前,常用的合成方法有硝基化反应、硝基化还原反应、氧化硝基化反应等。
二、双官能团硝基化合物的钯碳加氢反应机理在双官能团硝基化合物的合成中,钯碳加氢反应是一种十分重要的手段。
钯碳加氢是指使硝基基团被氢气还原成氨基基团或取代基团的过程。
该反应的机理可分为两个阶段:酸碱交换和氧化还原。
1. 酸碱交换:钯碳加氢反应的第一步是酸碱交换,也称作“硝基基团依附”。
反应中,钯催化剂与硝基基团发生键合,形成键合中间体。
这一步骤通常在碱性条件下进行。
2. 氧化还原:酸碱交换后,发生氧化还原反应。
在钯催化剂作用下,硝基基团被氢气还原,生成氨基基团或取代基团。
钯作为催化剂发挥重要作用,它能够吸附氢气,使之在反应中发生氧化还原反应。
三、双官能团硝基化合物钯碳加氢的实验条件双官能团硝基化合物的钯碳加氢反应需要合适的实验条件才能有效进行。
1. 催化剂选择:钯催化剂是该反应中的关键因素,常用的有钯膦络合物和钯纳米颗粒。
钯膦络合物具有较高的活性和选择性,而钯纳米颗粒则拥有较大的比表面积,增强了反应的催化效果。
2. 反应溶剂:反应溶剂的选择对于反应的进行具有重要影响。
常用的溶剂有氯代烃、醇类、醚类等。
溶剂的选择应考虑催化剂的溶解性和反应物的溶解性。