(3)硝化反应
化工常见化学反应及其安全技术(三篇)
化工常见化学反应及其安全技术1引言化工生产是以化学反应为主要特征的生产过程，具有易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀等特点，因此安全生产在化工中尤为重要。
不同类型的化学反应，因其反应特点不同，潜在的危险性亦不同，生产中规定有相应的安全操作要求。
一般情况下，中和反应、复分解反应、脂化反应较少危险性，操作较易控制；但不少化学反应如氧化、硝化反应等就存在火灾和爆炸的危险，操作较难控制，必须特别注意安全。
2不同类型的化学反应及其安全技术2.1氧化反应绝大多数氧化反应都是强放热反应，作为氧源的氧化剂具有助燃作用，若反应物与空气或氧配比不当，反应温度或压力控制失调，就易发生燃烧爆炸。
因此，对氧化反应一定要严格控制氧化剂的配料比，投料速度也不宜过快，并要有良好的搅拌和冷却装置，以防温升过快、过高。
尤其是沸点较低（挥发度则较大）的有机物，存在高火险，如乙醚、乙醛、乙酸甲脂等具有极度易燃性，其闪点＜0℃；乙醇、乙苯、乙酸丙脂等具有高度易燃性，其闪点＜21℃。
大多数化学溶剂属于易燃性物质，闪点在21-55℃。
闪点和爆炸极限是液体火灾爆炸危险性的主要标志，即闪点越低，越易起火燃烧，燃烧爆炸的危险性越大。
所以，对氧化剂和反应物料配比应严格控制在爆炸范围以外，如：乙烯氧化制环氧乙烷，必须控制氧含量＜9%，其产物环氧乙烷在空气中的爆炸极限范围很宽，为3%-100%，工业上采用加入惰性气体（N2或CO2）的方法来缩小反应系统的爆炸极限，增加其安全性。
在使用高锰酸盐、亚氯酸钠、过氧化物、硝酸等强氧化剂时，为安全起见，应采用低浓度或低温操作，以免发生燃烧和爆炸。
对具有高火险的粉状金属（钙、钛）、氢化钾、乙硼烷、硼化氢、磷化氢等自燃性物质，为避免可能发生的火灾或爆炸，同样在加工时必须与空气隔绝，或在较低的温度条件下操作。
绝大多数氧化剂都是高毒性化合物，会造成氧化性危险，有些是刺激性气体，如硫酸、氯酸烟雾；有些是窒息性气体，如硝酸烟雾、氯气，所以在防火防爆的同时还要注意防毒。
第三章硝化反应1
z ② N2O5在硝酸中的离解
N2O5
NO2 + NO3
z 6. 硝酸盐与硫酸 z （1）反应式
MNO3 + H2SO4 HNO3 + MHSO4
z （2）常用硝酸盐：硝酸钾、硝酸钠。 z （3）配比：硝酸盐：硫酸＝（0.1～0.4）：1 （质量比）。 z 按照这种配比，硝酸盐几乎全部生成NO2+。 z （4）适用范围；适用于难硝化芳烃的硝化。 如苯甲酸、对氯苯甲酸等。
第一节 硝化慨述
z 一、硝化概念 z 1. 被取代基团。2. 硝化产物。 z 二、硝化目的 z 1. 硝基可以转化为其他取代基； z 2. 利用硝基的强吸电性，使芳环上的其他 取代基活化，易于发生亲核置换反应；
z 3. 利用硝基的极性，赋予精细化工产品某 种特性。 z 4. 某些芳族硝基化合物尚有一些其他用途。 例如，硝基苯或间硝基苯磺酸钠在某些生 产过程中可作为温和的氧化剂；2,4,6-三硝 基甲苯(TNT)，三硝基苯酚等是重要的炸药。
z （3）硝化范围：广泛用于芳烃、杂环化合物、 不饱和烃、胺、醇以及肟的硝化。 z （4）使用方法 z 常用浓度：含硝酸10～30％的乙酸酐溶液。 z 使用前临时配制。
4(CH3CO)2O + 4HNO3 6d C(NO2)4 + 7CH3COOH +CO2
z （5）其他溶剂 z 乙酸、四氯化碳、二氯甲烷或硝基甲烷等。 z 硝酸在这些有机溶剂中能缓慢产生NO2+，反 应比较温和。
z （1）概念：被硝化物与硝化剂介质互不相 溶的液相硝化反应，称为非均相硝化反应。 例如，苯或甲苯等的混酸硝化就是典型的 非均相硝化反应。 z （2）反应环境：主要在两相的界面处或者 酸相中进行，在有机相中反应很少 （<0.001％），甚至可以忽略。
第三章硝化反应
3.1
概述
硝化反应是最普遍和最早的有机反应 之一。
1834年，通过硝化将苯→硝基苯。 1842年，硝基苯还原为苯胺，硝化在有 机化学工业上的应用和研究开始发展。
3.1
概述
• • • •
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4
定义 引入硝基的目的 硝化剂类型 硝化方法
3.1
概述
3.1.1 定义 • 硝化 ? 向有机化合物分子的C(或N、O)原子 上引入-NO2的反应。 硝基直接取代H：
3.2 硝化反应历程
• 结论： 用混酸硝化时，普遍认为硝化活性质点 是NO2+，尽管NO2+的含量很低。 随着混酸中含水量的增加，NO2+浓度 逐渐下降；当水摩尔分数50%，混酸中几乎 没有NO2+存在； HNO3中加入H2SO4，NO2+浓度增大。 NO2+浓度大小是硝化能力强弱的重要 标志。硝化速度与NO2+浓度成正比。
3.3 硝化反应动力学
⑴ 甲苯硝化反应步骤 Giles以甲苯的一硝化为例，提出了非 均相硝化的数学模型：8步
• 研究发现： 非均相混酸硝化，有机相中的反应极 少(＜0.001%)，且反应速度比酸相反应速 度小几个数量级，即反应主要在酸相和两 相界面处进行。
3.3 硝化反应动力学
⑵ 非均相反应体系的三种类型 H2SO4浓度变化对均相硝化反应速度 有明显的影响，非均相硝化反应速度同样 与混酸中H2SO4浓度密切相关。 甲苯在63~78% H2SO4浓度范围内非 均相硝化速度常数 k 变化幅度高达105。
a.分子结构
O
Π3
4
氢键 σ σ
H O
N
σ
O
中心N以SP2杂化轨道与3个O形 成3个σ 键，呈平面三角形分布； N上未参与杂化的P轨道与2个非 羟基O原子的P轨道重叠，在O-N-O 间形成大π 键∏34。 HNO3分子内还可形成氢键。
(完整版)芳烃习题答案
第七章芳烃1、写出单环芳烃C9H12的同分异构体的构造式并命名之。
答案：解:CH2CH2CH3CH(CH3)2CH3C2H5CH3C2H5丙苯异丙苯邻乙甲苯间乙甲苯CH3 C2H5CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3对已甲苯连三甲苯偏三甲苯均三甲苯2、写出下列化合物的构造式。
（1）2-硝-3，5-二溴基甲苯（2）2，6-二硝基-3-甲氧基甲苯（3）2- 硝基对甲苯磺酸（4）三苯甲烷（5）反二苯基乙烯（6）环己基苯（7）3-苯基戊烷（8）间溴苯乙烯（9）对溴苯胺（10）对氨基苯甲酸（11）8－氯－萘甲酸（12）（E）－1－苯基－2－丁烯答案：CH 3O2N NO2OCH3(2)CH3SO3HNO2(3)COOHNH2(10)（11）Cl COOH（12）CH2CH3 3、写出下列化合物的结构式。
（o,m,p）代表邻,间,对。
（1）2-nitrobenzoie acid （2）p-bromotoluene（3）o-dibromobenzene （4）m-dinitrobenzene（5）3,5-dinitrophenol （6）3-chloro-1-ethoxybenzen （7）2-methyl-3-phenyl-1-butanol（8）p-chlorobenzenesulfonic acid （9）benzyl bromide （10）p-nitroaniline（11）o-xylene （12）tert-butylbenzene （13）p-cresol （14）3-phenylcyclohexanol （15）2-phenyl-2-butene （16）naphthalene答案：（1）NO2COOH（2）CH3Br（3）BrBr（4）NO2NO2（5）OHO2N NO2（6）OC2H5Cl（7）CHCHCH2OHCH3CH3（8）SO3HCl（9）CH2Br（10）NH2NO2（11）CH3CH3（12）C(CH3)3（13）OHCH3（14）HO（15）C CHCH3CH3（16）4、在下列各组结构中应使用“”或“ ”才能把它们正确地联系起来，为什么？(1)HHH与HHH(2)EH与HE(3)(CH3)2C O与CH3C CH2OH(4)答案：解:这两个符号表示的意义不同，用可逆号表示的是平衡体系，两边的结构式互变异构关系。
(3)硝化反应
实验表明：硫酸浓度在90%左右时，硝化反应速率常数 有最大值，因为浓度再大时， NO2+逐渐被硫酸分子包围， 形成了溶剂壳的缘故。
6
➢非均相硝化动力学 被硝化物与硝化剂介质互不相溶的液相硝化反应，称为非
均相硝化反应。例如，苯或甲苯等的混酸硝化就是典型的非均 相硝化反应。
一般用理论量的亚硝酸钠，在水介质中、在过量的盐酸或 硫酸存在下，在0℃左右进行。
35
Cl
Cl
OH HAc, NaNO2, Cu2+
ON NO Cu
O
Cl
36
37
38
（4）亲电反应，反应的质点为硝鎓离子NO2＋ ➢工业硝化方法
（1）稀硝酸硝化
是一种弱的硝化剂，用于易硝化的芳环化合物，如：酚类、 芳胺类等。
（2）浓硝酸硝化
目前只用于少数化合物的制备，由于反应中有水生成，需过 量很多倍的酸，如：蒽醌的硝化。
2
（3）浓硫酸介质中的均相硝化 被硝化物或硝化产物是固态（反应温度下），被硝化物常
优点如下：(1)硝化能力强，反应速度快，生产能力高；(2) 硝酸用量可接近理论量，硝化后废酸可设法回收利用；(3)硫 酸的热容量大，可使硝化反应比较平稳地进行；(4)通常可以 采用普通碳钢、不锈钢或铸铁设备作硝化器。
15
3.4.1 混酸的硝化能力 对于每个具体反应都要求有适当的硝化能力，太强，反应
物单体 （2）利用硝基的强吸电性使亲核置换活化
（3）利用硝基的强极性而赋予有机物新的功能
1
NN
NH2染料-黄色
H3C O2N
NO 2
O2N
NN
第五讲 硝化反应
一般来说，带有吸电子基如－NO2、－CHO、 －SO3H、－COOH等取代基的芳烃在进行硝化时， 硝基易同邻位取代基中带负电荷的原子形成σ络合物 ，所以硝化产品中邻位异构体生成量往往远比对位 异构体多。当然主产物是间位异构体。
3.2
硝化剂
不同的硝化对象往往需要采用不同的硝化方 法。相同的硝化对象如果采用不同的硝化方法则常 常得到不同的产物组成。因此硝化剂的选择是硝化 反应必须考虑的。例如乙酰苯胺在采用不同的硝化 剂硝化时所得到的产物组成出入很大，见下表。
（3）浓硫酸介质中的均相硝化法 当被硝化物或硝化产物在反应温度下是固态 时，常常将被硝化物溶解于大量的浓硫酸中，然 后加入硫酸和硝酸的混合物进行硝化，这种方法 只需要使用过量很少的硝酸，一般产率较高，所 以应用范围较广。 （4）非均相混酸硝化法 当被硝化物和硝化产物在反应温度下都是液 态时，常常采用非均相混酸硝化的方法，通过剧 烈的搅拌，有机相被分散到酸相中而完成硝化反 应。这种硝化方法有很多优点是目前工业上最常 用、最重要的硝化方法也是本章讨论的重点。
（2）活泼芳烃用硝基盐硝化
硝基硼氟酸盐NO2+BF4-的硝化能力要比混酸强得 多，可以不必考虑NO2+的生成速度对整个反应的 影响：
（3）稀硝酸硝化
芳烃首先与亚硝酸作用生成亚硝基化合物，而 后硝酸再将亚硝基化合物氧化成硝基化合物， 硝酸本身则被还原，又生成新的亚硝酸：
决定步
（4）其他硝化 （A）在醋酐中硝化 硝酸在醋酐中可发生如下反应：
3.5
相比和硝酸比
相比也称酸油比，是指混酸与被硝化物的质量 比。在固定相比的条件下，剧烈的搅拌最多只能使 被硝化物在酸相中达到饱和溶解。增加相比能使更 多量的被硝化物溶解在酸相中，这对于加快反应速 度常常是有利的。 生产上常用的方法是向硝化锅中加入一定量上 批硝化的废酸(也称为循环酸)，其优点不仅是可以 增加相比，也有利于反应热的分散和传递。
硝化
浙江工业大学精细化工研究所
因此： D.V.S.= S/[(100 – S – N )+(2/7)*(N/ψ)] 当ψ≈1时， 反应生成的水 = (2/7)*N D.V.S.= S/[(100 – S – N )+(2/7)*N] =S/[100– S – (5/7)*N] D.V.S.值越大，硝化能力越强；D.V.S.值越小， 硝化能力越弱。
浙江工业大学精细化工研究所
D.V.S.=S/[100– S – (5/7)*N] S = (140 – N)*F.N.A./140 当D.V.S.或F.N.A.为常数，而S、N为变 数时，是一个直线方程，在这直线上的 所有混酸组成都可满足相同D.V.S.值或 F.N.A.值的需求。
浙江工业大学精细化工研究所
废酸生成量，kg
119 53 74.1
141 69.1 96.0
237 139.8 192.0
浙江工业大学精细化工研究所
选择混酸成分时一般应符合以下原则： ①可充分利用硝酸 ②可充分发挥硫酸的作用 ③在原料酸所能配出的范围以内 ④废酸对设备的腐蚀性小 ⑤操作容易 F.N.A. 和D.V.S. 均相同 混酸Ⅰ：硫酸所量最省，但相比太小，操作难以控制。 易发生付反应。 混酸Ⅱ：合适 。 混酸Ⅲ：生产能力低，废酸量大。 硝化：①硝酸比② F.N.A.或D.V.S. ③ 相比（酸油 比）。
如氯苯一硝化： 硝酸比 Ψ=1.05 混酸Ⅰ H2SO4 44.5 混酸组成% HNO3 55.5 H2O 0.0 F.N.A. D.V.S. 73.7 2.8
Ⅱ 49.0 46.9 4.1
73.7 2.8
Ⅲ 59.0 27.9 13.1
73.7 2.8
所需混酸，kg
一种3-硝基-9-乙基咔唑的制备方法及应用
一种3-硝基-9-乙基咔唑的制备方法及应用3-硝基-9-乙基咔唑是一种含硝基的有机化合物，具有广泛的应用前景。
本文将介绍3-硝基-9-乙基咔唑的制备方法及其应用。
1. 3-硝基-9-乙基咔唑的制备方法3-硝基-9-乙基咔唑可以通过以下步骤制备：(1)步骤一：咔唑的合成取3-乙氧基咔唑和浓硫酸加热回流反应20小时，得到咔唑溶液。
(2)步骤二：硝化反应将咔唑溶液与浓硝酸和浓硫酸混合后回流反应数小时，得到3-硝基咔唑。
(3)步骤三：酯化反应将3-硝基咔唑与异丙醇和硫酸混合后回流反应数小时，得到3-硝基-9-乙基咔唑。
2. 3-硝基-9-乙基咔唑的应用3-硝基-9-乙基咔唑具有以下几个应用领域：(1)农药3-硝基-9-乙基咔唑具有较强的杀虫作用，可以用作农药的有效成分。
它可以有效地防治多种害虫，如蚜虫、黄粉虱等，在农业生产中有广泛的应用前景。
(2)爆炸性物质3-硝基-9-乙基咔唑是一种含硝基的有机化合物，具有较高的爆炸性，可用作爆炸药的成分。
它可以与其他物质混合制备成炸药，并用于军事和民用领域。
(3)荧光染料3-硝基-9-乙基咔唑还可以作为荧光染料使用。
它具有较强的吸收和发射光谱特征，并且能够发出明亮的荧光信号。
因此，它可以应用于生物医学领域进行细胞成像和分析等方面的研究。
(4)化学中间体3-硝基-9-乙基咔唑还可以作为化学中间体使用。
它可以通过进一步的化学改性反应，合成出其他具有特定功能的化合物，如药物、染料、材料等，具有广泛的应用潜力。
3. 3-硝基-9-乙基咔唑的前景3-硝基-9-乙基咔唑作为一种含硝基的有机化合物，具有多种应用前景。
在农药领域，它可以有效地控制害虫，提高农产品产量和质量，对推动农业的发展具有重要意义。
在军事和民用领域，它作为爆炸药的组成部分能够发挥强大的破坏力，对国防建设和公共安全具有重要作用。
在生物医学和材料领域，它作为荧光染料和化学中间体，可以用于生物成像、药物开发和新材料的制备，对推动科学研究和技术创新具有重要意义。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
25
3.4.5 硝化产物的分离 混酸硝化后可分层分离，或加适量水稀释分离，废 酸层用被硝化物或有机溶剂萃取回收硝化产物。 在连续分离器中加入叔辛胺，可以加速硝化产物 与废酸的分离。叔辛胺的用量仅为硝化产物重量的 0.0015—0.0025％。
26
3.4.6 废酸处理 萃取过的废酸如有可能应浓缩、回收循环利用。
33
重氮基的取代硝化 用于特殊位置硝基化合物合成：
NH2
N2
NO2
NaNO2 H2SO4
NO2 NO2
NaNO2 CuSO4
NO2
34
3.8 亚硝化
向有机物分子的碳原子上引入亚硝基，生成C—NO键的反 应称亚硝化反应。亚硝化也是双分子亲电取代反应。亚硝酸在 亚硝化反应中的活性质点是亚硝基阳离子NO+，其亲电能力比 NO+2弱得多，故主要与酚类、芳香胺、富π电子杂环和含有活 泼氢的脂肪族化合物反应。 一般用理论量的亚硝酸钠，在水介质中、在过量的盐酸或 硫酸存在下，在0℃左右进行。
27
3.5 硝化异构产物的分离
3.5.1 化学法 利用不同异构体在某一反应中的不同化学性质而达到分离 的目的。（如硝基苯的硝化）
3.5.2 物理法 常用蒸馏法和结晶法。
28
3.6 生产工艺实例 硝基苯的生产
29
1-硝基蒽醌
30
31
给电子取代基苯的硝化
32
3.7 其他硝化方法 磺酸基的取代硝化
第三章 硝化及亚硝化
3.1硝化概述 3.2硝化理论 3.3影响因素 3.4混酸硝化 3.5产物的分离 3.6生产实例 3.7其他硝化方法 3.8亚硝化
第三章 硝化及亚硝化
3.1 硝化概述
• 向有机物分子的碳原于上引入硝基，生成C-NO2键的 反应称 硝化反应。 ArH + HNO3 → ArNO2 + H2O 引入硝基的主要目的 （1）制备氨基（-NH2）化合物― 一些染料、药物、聚合 物单体 （2）利用硝基的强吸电性使亲核置换活化
10
硝化剂 只有浓酸硝化时，硝酸的用量要超过理论量许多倍，故极少 采用。最常用的硝化剂是硝酸-硫酸混合物。硝化剂会影响所生成 硝基异构体的比例。硝酸加乙酐是没有氧化作用的硝化剂，但乙 酐价格贵。
11
同样混酸的组成不同，硝化能力不同，含硫酸越多，硝化 能力越强，同时邻、对、间位的选择性也差。如向混酸中加入 适量的磷酸，可增加对位异构体的收率（为什么？）。
3
3.2 硝化理论
3.2.1
4
• 硝化是亲电取代反应，首先NO2+进攻芳环生成л 络合物，然 后转变为б 络合物，最后脱质子生成硝基化合物。
• 在稀硝酸中，硝化活性质点不是NO2+，而是硝酸中所含微量 HNO2离解生成的NO+（亲电性弱）。对于活泼的酚类、芳胺类， 则采用＜50%的稀硝酸进行硝化（在浓硝酸中易被氧化）。
35
Cl Cl OH HAc, NaNO2, Cu
2+
O NO Cu O ON Cl
36
37
38
19
20
配酸工艺 通常应在有效地混合与冷却下，将浓硫酸先缓慢后渐快地 加入水或废稀酸中（禁止将水突然加入的浓硫酸中），在 40℃以下，最后先慢后快地加入硝酸。在连续式配酸时也应 遵循这一原则。
3.4.3 硝化操作
21
22
23
3.4.4 硝化设备
24
硝化锅的结构形式很多，有环式、管式、塔式等。
当硝酸用量=理论量，φ=1
16
废酸计算浓度（硝化活性因素），简称F.N.A. 设硝酸比φ=1，则：
将100-5/7N=100S/FNA 代入DVS公式得：
17
总之，为了保证硝化过程的顺利进行，每个硝化工艺都有适 宜的DVS、FNA、相比、硝酸比与混酸组成。
18
3.4.2 混酸配制
配酸计算
2
（3）浓硫酸介质中的均相硝化 被硝化物或硝化产物是固态（反应温度下），被硝化物常 常溶解于大量的浓硫酸中，然后滴加硝酸或混酸进行硝化，硝 酸过量少，应用广泛。 （4）非均相混酸硝化 当被硝化物和硝化产物在反应温度下都是液态，且难溶于 混酸中，需剧烈搅拌，有机相被分散到酸相完成反应。工业上 最常用、最重要的硝化方法。硝化能力强，反应速率快，生产 能力高。 （5）有机溶剂中硝化 可避免使用大量硫酸作溶剂，减少废液量，形成均相硝化 反应，常用的溶剂有：乙酸、乙酐、二氯甲烷、二氯乙烷等， 其缺点为溶剂价格高。
12
温度 温度对硝化反应的影响十分重要，于非均相硝化体系中，温 度升高，混合物粘度降低，界面张力减少，扩散系数增高，被 硝化物与产物在酸相中的溶解度增大，硝酸离解为硝基阳离子 的浓度增大，同时速度常数也增大。 硝化是强烈放热反应（126KJ/mol），虽说与氯化、磺化相当， 但其速度快，如不及时移出，会温度过高，引起多硝化、氧化 以及其他副反应，也可造成硝酸的大量分解，甚至发生事故。 为提高硝化器的生产能力，应采取措施，加强热效应的移出。 搅拌 硝化常是非均相反应，应加强搅拌，有利于传质和传热。
其动力学可分为三种类型：缓慢型、快速型、瞬间型。 （1）缓慢型：
8
3.3 硝化影响因素
•（1）硝化物的性质 •（2）硝化剂 •（3）温度 •（4）搅拌 •（5）相比与硝酸比 •（6）硝化副反应
9
被硝化物的性质 苯环上有强吸电基时，硝化反应速度明显减慢，硝化产物 以间位为主。苯环上有供电基时，硝化反应速度明显变快，硝 化产物以邻、对位为主。苯环上有羟基、烷氧基、酰氨基时， 可用稀硝酸硝化。 萘环的α位比β位活泼，主要生成α-硝基萘，吡咯、呋喃和噻 吩在混酸中易被破坏，要在乙酐中硝化。
13
相比和硝酸比 相比（酸油比）：指混酸与被硝化物的重量比。增加相比， 可加快硝化速度，但相比过大，会使生产设备能力下降。工业 通常加入循环废酸增加酸油比有利于传热，提高反应速度。 硝酸比：硝酸和被硝化物的摩尔比。理论上是等当量的， 实际生产中，往往高于理论量，易硝化的物质硝酸过量1-5% 难硝化的物质硝酸过量10-20% 。 硝化副反应 主要是多硝化和氧化。减少多硝化副反应的方法是控制混 酸的硝化能力、相比、硝酸比、循环废酸用量、适宜的反应温 度和两相混合分散的搅拌效率等；采用加入适量尿素的措施， 将二氧化氮破坏掉，抑制氧化副反应的发生。一般多硝基酚的 制备采用相应的硝基氯苯进行水解得到。 另外，一些硝基物的制备采用以下方法：
14
3.4 混酸硝化
优点如下：(1)硝化能力强，反应速度快，生产能力高；(2) 硝酸用量可接近理论量，硝化后废酸可设法回收利用；(3)硫 酸的热容量大，可使硝化反应比较平稳地进行；(4)通常可以 采用普通碳钢、不锈钢或铸铁设备作硝化器。
15
3.4.1 混酸的硝化能力 对于每个具体反应都要求有适当的硝化能力，太强，反应 虽快，但副产物多，太弱，反应缓慢，甚至硝化不完全。工 业上常采用硫酸脱水值与废酸计算浓度来表示混酸的硝化能 力。只适宜于混酸硝化，不能用于硫酸介质的硝化。 硫酸脱水值（D.V.S.简称脱水值）
（3）利用硝基的强极性而赋予有机物新的功能
1
N
N
NH2染料-黄色
H3C O 2N
NO2
O2N
N
N
染料-红色 NH2
NO2
炸药-TNT 硝化反应的特点 （1）反应不可逆 （2）反应速率快，放热量大 （3） 互溶性差，硝基化合物在反应体系中的溶解度 小（搅拌特别重要） （4）亲电反应，反应的质点为硝鎓离子NO2＋ 工业硝化方法 （1）稀硝酸硝化 是一种弱的硝化剂，用于易硝化的芳环化合物，如：酚类、 芳胺类等。 （2）浓硝酸硝化 目前只用于少数化合物的制备，由于反应中有水生成，需过 量很多倍的酸，如：蒽醌的硝化。
HNO2
OH + NO+ HO
NO+ + OHNO HNO3
HO
NO2 + HNO2
若反应前用尿素除去HNO2 ，则反应难引发。再过一段时间又 可发生硝化反应。？
•在乙酐或乙酸中硝化是NO2+— CH3COOH或NO2+。
5
3.2.2 均相硝化动力学 在浓硝酸中的硝化 硝基苯、对氯硝基苯、硝基蒽醌在大大过量的浓硝酸 中的硝化速度服从一级动力学方程式：？
在浓硫酸介质中的硝化 硝基苯与蒽醌的硝化速度服从二级动力学方程式：
实验表明：硫酸浓度在90%左右时，硝化反应速率常数 有最大值，因为浓度再大时， NO2+逐渐被硫酸分子包围， 形成了溶剂壳的缘故。
6
非均相硝化动力学 被硝化物与硝化剂介质互不相溶的液相硝化反应，称为非 均相硝化反应。例如，苯或甲苯等的混酸硝化就是典型的非均 相硝化反应。