第5章 硝化和亚硝化2005PPT教学课件
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应资料
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
•
26、我们像鹰一样，生来就是自由的 ，但是 为了生 存，我 们不得 不为自 己编织 一个笼 子，然 后把自 己关在 里面。 ——博 莱索
•
27、法律如果不讲道理，即使延续时 间再长 ，也还 是没有 制约力 的。— —爱·科 克
•
28、好法律是由坏风俗创造出来的。 ——马 克罗维 乌斯
•
29、在一切能够接受法律支配的人类 的状态 中，哪 里没有 法律， 那里就 没有自 由。— —洛克
•
30、风俗可以造就法律，也可以废除 法律。 ——塞·约翰逊
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
硝化ppt课件
CH3
CH3Байду номын сангаас
乙酐-乙酸中硝化 O2N
NO2
OCH3 C(CH3)3
5-30度
OCH3 C(CH3)3
葵子麝香，为避免氧化、置换硝化及磺化副反应
(AcO)2O, CH3CCl3
O CH=CHCOOH -18--10℃
O2N O CH=CHCOOH
呋喃环和烯双键对强酸不稳定
CH2OCH3 CN
CH2 CH2
6
3. 混酸硝化
130-135℃ 125℃ 115 ℃
75-85℃
粗硝基苯，6%未反应苯 65%硫酸
绝热硝化工艺：
（1）混酸：HNO35～8％， H2SO458～68%， H2O＞25％;
（2）苯过量5～10％；
（3）硝化温度：132～
68%硫酸
136℃；
（4）无冷却；
图 苯的绝热硝化流程示意图
（5）利用反应热闪蒸废酸。
生产实例：
1、
OCH3 NHCOCH3
混酸硝化 浓H2SO4 5-10℃
OCH3 NO2
NHCOCH3
O
2、
O
混酸硝化 80.5%H2SO4 40℃
旧法发烟硝酸法，缺点
3、
发烟硫酸 低温
O NO2
O
副产
NO2
O
O
SO3H
硝化
SO3H
SO3H
发烟硫酸中
SO3H
NO2
O SO3Na NO2 除去
O
11
动力学研究：硝化反应速率与被硝化物浓度和亚硝酸的浓
度成正比。 OH
OH
OH
+ NO+
【精品课件】硝化与亚硝化反应
1. 硝酸
（2）稀硝酸
反应机制：机制与浓硝酸不同，进攻芳环的亲电离 子已不是硝酰离子，而是硝酸中存在的痕量的亚硝 酸所解离出的亚硝酰离子进攻芳环，生成的亚硝基 化合物随即被硝酸氧化成硝基化合物，同时又产生 亚硝酸。亚硝酸在此起到的是催化剂的作用。
H O H O
+H N O 2 N O+ H N O 3
二、常用硝化试剂
2. 硝酸-硫酸 混酸的主要优点：
（2）硝酸的利用率高：混酸中硝酸的用量接近 理论量或过量不多。硝酸以下列方式解离成硝酰 离子。
HO NO2 + H2SO4 H2O NO2
H2O + H2SO4
总式：HNO3 + 2H2SO4
H2O NO2 + HSO4 H2O + NO2 H32
H2O+NO2
总 式 ： 2 HNO3+H2O
NO2 + H2O + NO3
形成硝酰离子的平衡反应中，水分使平衡左
移，不利于硝酰离子的生成。水分较多时，则按 下式离解形成硝酸根。
HNO3 H2O
H3O+ NO3
二、常用硝化试剂
1. 硝酸
（1）浓硝酸
硝化反应的第二步是：解离出的硝酰离子作
第一节 概述
第八章
一、硝化反应的概念 二、常用硝化试剂
硝化反应 和亚硝化反应
一、硝化反应的概念
硝化反应（Nitration Reaction）是指有机化 合物分子中引入硝基（ -NO2）的反应。
硝基可与有机化合物中的碳原子相连，形成 硝基化合物；也可以与氧原子相连，形成硝酸酯 类化合物；还可以与氮原子相连，形成硝胺等。
1. 硝酸 可分为浓硝酸和稀硝酸 （1）浓硝酸
（2）稀硝酸
反应机制：机制与浓硝酸不同，进攻芳环的亲电离 子已不是硝酰离子，而是硝酸中存在的痕量的亚硝 酸所解离出的亚硝酰离子进攻芳环，生成的亚硝基 化合物随即被硝酸氧化成硝基化合物，同时又产生 亚硝酸。亚硝酸在此起到的是催化剂的作用。
H O H O
+H N O 2 N O+ H N O 3
二、常用硝化试剂
2. 硝酸-硫酸 混酸的主要优点：
（2）硝酸的利用率高：混酸中硝酸的用量接近 理论量或过量不多。硝酸以下列方式解离成硝酰 离子。
HO NO2 + H2SO4 H2O NO2
H2O + H2SO4
总式：HNO3 + 2H2SO4
H2O NO2 + HSO4 H2O + NO2 H32
H2O+NO2
总 式 ： 2 HNO3+H2O
NO2 + H2O + NO3
形成硝酰离子的平衡反应中，水分使平衡左
移，不利于硝酰离子的生成。水分较多时，则按 下式离解形成硝酸根。
HNO3 H2O
H3O+ NO3
二、常用硝化试剂
1. 硝酸
（1）浓硝酸
硝化反应的第二步是：解离出的硝酰离子作
第一节 概述
第八章
一、硝化反应的概念 二、常用硝化试剂
硝化反应 和亚硝化反应
一、硝化反应的概念
硝化反应（Nitration Reaction）是指有机化 合物分子中引入硝基（ -NO2）的反应。
硝基可与有机化合物中的碳原子相连，形成 硝基化合物；也可以与氧原子相连，形成硝酸酯 类化合物；还可以与氮原子相连，形成硝胺等。
1. 硝酸 可分为浓硝酸和稀硝酸 （1）浓硝酸
《硝化反应》课件
硝化反应的类型
总结词
硝化反应可以分为直接硝化、间接硝化和亚硝化三种类型。
详细描述
直接硝化是指硝酸或硝酸盐直接与有机物反应生成硝基化合 物；间接硝化是指通过有机酸或醇等中间体与硝酸或硝酸盐 反应生成硝基化合物；亚硝化是指将亚硝酸或亚硝酸盐与有 机物反应生成氮杂环化合物。
硝化反应的历程
总结词
硝化反应通常经历三个阶段：亲电取代、质子转移和质子回传。
硝化反应在有机合成中常被用于引入 硝基官能团，这些官能团可以进一步 转化为其他有机化合物，如醇、醛、 酮等。
在炸药生产中的应用
硝化反应在炸药生产中具有重要意义，它能够将硝酸铵和其他有机化合物转化为 炸药。
硝化反应在炸药生产中起着关键作用，它能够将原料转化为具有高爆炸力的炸药 ，广泛应用于军事和民用领域。
反应温度
总结词
反应温度对硝化反应速率和产物选择性具有显著影响。
详细描述
随着温度的升高，硝化反应速率通常会加快。这是由于温度升高可以增加分子运动的速率，提高分子 碰撞的频率，从而促进反应的进行。然而，过高的温度可能导致副反应增多、产物分解以及能耗增加 等问题。因此，选择适宜的反应温度是实现硝化反应经济高效的重要因素。
详细描述
亲电取代阶段，硝酸或硝酸盐作为亲电试剂进攻有机物的碳原子；质子转移阶段 ，质子从有机物转移到硝酸或硝酸盐中；质子回传阶段，质子从硝酸或硝酸盐回 传到有机物中，完成整个硝化反应。
02 硝化反应的机理
硝化反应的基元步骤
01
第一步
亲电取代反应
02
第二步
质子转移反应
03
第三步
电子重排反应
04
第四步
灭火器材等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
苯的硝化和亚硝化
对选择性的影响 特殊硝化剂 （1）HNO3-H2SO4(H3PO4):增加p-位异构体收率。 （2）NaNO3(KNO3)-H2SO4:可良好控制硝化剂量， 减少水的积累，用于苯甲醛、苯甲酸等的硝化。 （3）HNO3-(CH3CO)2O:无氧化性，与酚醚或N-酰 芳胺反应，可提高o/p。 （4）RONO2：碱性条件的硝化剂。
5.2.1 被硝化物的性质
苯系
表 取代基对
R
硝化反应速度的影响
R v相对
OH 1000
OCH3 24.5
H 1
CN 10-4
NO2 10-5～-7
N+(CH3)3 10-7
萘系
蒽醌
NO 2
O
NO2
O NO2
O
NO2
(
O O
)
NO2 O
杂环化合物
N H
4
NO2
O
NO 2
S
NO 2
HNO3-(CH3CO)2O
10% NaOH 160℃,0.6MPa
NO2
+ NaCl + H2O
ONa
10% NaOH 100℃,常压
NO2
NO2 + NaCl + H2O
满足产品性能要求
CH3 CH3 NO3 O3 N (H3C)3C NO3 NO3 NO3 CH3
NO2
O3 N
满足产品性能要求
NO2 COCH3 N N CH CONH NO2 H3C COCH3 CONH
N N H
NO2
O2N
5
N
N
5.2.2 硝化剂
硝化及亚硝化—认识硝化反应(有机合成课件)
硝化及亚硝化反应
硝化方法
稀硝酸硝化 浓硝酸硝化 浓硫酸介质中的均相硝化 非均相混酸硝化 有机溶剂中硝化
精精细细有有机机合合成技成术技术
硝化及亚硝化反应
（1）稀硝酸硝化
• 稀硝酸硝化常用于含有强的第一类定位基的芳香族化合 物，如酚类、酚醚类和某些N-酸化的芳胺的硝化。反应 在不锈钢或搪瓷设备中进行，硝酸约过量10%～65%。
• 对于某些在混酸中易被磺化的化合物，可在硝酸、醋酐、 二氯甲烷或二氯乙烷等介质中用硝酸硝化。这种方法可 避免使用大量的硫酸作溶剂，在工业上具有广阔的前景。
精精细细有有机机合合成技成术技术
硝化及亚硝化反应
有机溶剂中硝化—溶剂作用下形成均相反应体系
• 适用于反应条件下呈固态、易被磺化的化合物。 （1）避免使用大量硫酸做溶剂，减少或消除了废酸量； （2）选择合适的溶剂，可以改变硝基异构体的比例； （3）溶剂：二氯甲烷、二氯乙烷、乙酸、乙酸酐等。
精精细细有有机机合合成技成术技术
硝化及亚硝化反应
精精细细有有机机合合成技成术技术
硝化及亚硝化反应
（4）可制备炸药，如有的多硝基化合物是烈性炸药； 还可用作氧化剂或溶剂等。
在精细化工生产中，芳烃的亲电性硝化更为多见， 且理论和生产工艺的研究也最多。
精精细细有有机机合合成技成术技术
硝化及亚硝化反应
硝化及亚硝化反应
• 硝化是极其重要的单元反应。作为硝化反应的 产物——硝基化合物在燃料、溶剂、炸药、香 料、医药、农药等许多化工领域中可直接或间 接地找到它的应用实例。
精精细细有有机机合合成技成术技术
引入硝基的目的：
硝化及亚硝化反应
（1）作为制备氨基化合物的重要途径。 （2）为促进芳环上的亲核置换反应，引入强吸电性的硝 基可使其他取代基活化。有时硝基本身也可作为离去基团 而被亲核基团所置换。 （3）利用硝基的极性使染料的颜色加深。
硝化与亚硝化反应
的耦合。
04
亚硝化反应的应用
合成氨工业中的亚硝化反应
01
合成氨是化学工业中的 重要反应，亚硝化反应 是合成氨工业中的关键
步骤之一。
02
在合成氨工业中，亚硝 化反应通常是在高温高 压条件下进行，使用催 化剂促进反应的进行。
03
通过亚硝化反应，可以 将氮气和氢气转化为氨 ，为农业生产提供重要
的氮肥来源。
03
亚硝化反应概述
定义与特点
定义
亚硝化反应是指将氮氧化为亚硝酸盐的过程，是硝化过程的一部分。
特点
亚硝化反应需要特定的微生物参与，通常在好氧条件下进行，产生亚硝酸盐作为中间产物。
亚硝化反应的重要性
生态平衡
亚硝化反应是硝化过程的重要环 节，对于维持水体和土壤中的氮 循环具有重要作用，有助于维持
生态平衡。
02
通过亚硝化反应，可以将水体和土壤中的有机氮转化为无机 氮，促进植物生长。
03
同时，亚硝化反应也可以将水体中的氨氮转化为硝酸盐，对 水体生态平衡产生影响。
05
硝化与亚硝化反应的挑战与 前景
硝化与亚硝化反应的挑战
反应条件苛刻
硝化与亚硝化反应通常需要在高温高 压条件下进行，这增加了操作的难度 和成本。
亚硝化反应在生物领域的应用
01
在生物领域，亚硝化反应在微生物的作用下进 行，可以将含氮有机物转化为氨。
02
微生物亚硝化作用在污水处理和废水处理中具 有重要意义，可以去除废水中的氮污染。
03
此外，亚硝化反应在生物固氮、氮循环等过程 中也具有重要作用。
亚硝化反应在环境科学中的应用
01
在环境科学中，亚硝化反应对于水体和土壤中的氮素循环具 有重要影响。
04
亚硝化反应的应用
合成氨工业中的亚硝化反应
01
合成氨是化学工业中的 重要反应，亚硝化反应 是合成氨工业中的关键
步骤之一。
02
在合成氨工业中，亚硝 化反应通常是在高温高 压条件下进行，使用催 化剂促进反应的进行。
03
通过亚硝化反应，可以 将氮气和氢气转化为氨 ，为农业生产提供重要
的氮肥来源。
03
亚硝化反应概述
定义与特点
定义
亚硝化反应是指将氮氧化为亚硝酸盐的过程，是硝化过程的一部分。
特点
亚硝化反应需要特定的微生物参与，通常在好氧条件下进行，产生亚硝酸盐作为中间产物。
亚硝化反应的重要性
生态平衡
亚硝化反应是硝化过程的重要环 节，对于维持水体和土壤中的氮 循环具有重要作用，有助于维持
生态平衡。
02
通过亚硝化反应，可以将水体和土壤中的有机氮转化为无机 氮，促进植物生长。
03
同时，亚硝化反应也可以将水体中的氨氮转化为硝酸盐，对 水体生态平衡产生影响。
05
硝化与亚硝化反应的挑战与 前景
硝化与亚硝化反应的挑战
反应条件苛刻
硝化与亚硝化反应通常需要在高温高 压条件下进行，这增加了操作的难度 和成本。
亚硝化反应在生物领域的应用
01
在生物领域，亚硝化反应在微生物的作用下进 行，可以将含氮有机物转化为氨。
02
微生物亚硝化作用在污水处理和废水处理中具 有重要意义，可以去除废水中的氮污染。
03
此外，亚硝化反应在生物固氮、氮循环等过程 中也具有重要作用。
亚硝化反应在环境科学中的应用
01
在环境科学中，亚硝化反应对于水体和土壤中的氮素循环具 有重要影响。
第5章 硝化和亚硝化2005
NO2 NO2
+
HNO3
+
HO
+ ..........
• 所以在硝基苯等产品的生产中,必须将酚类物 质洗净,否则在蒸馏工段中会引起爆炸.
5.3 混酸硝化
• 混酸:硫酸+硝酸 • 硝化反应中不断有水生成
NO2
+
HNO3
+
H2O
• 随着反应的进行,硝酸的浓度不断降低,硝化能 力不断下降.而硫酸具有脱水作用,又是比硝酸 更强的酸,混酸有利于硝化反应的进行.
+ 2NaOH _
NaNO2
(5-17)
5.3 混酸硝化
• 二硝基甲苯(是生产TDI的原料)
CH3 H2SO4 HNO3 CH3 NO2 O 2N H3C NO2
+
+
NO2 CH3 -N=C=O
CH3 还 原 NH2 光 气
NH2
O=C=NTDI
5.4 硫酸介质中的硝化
• 特点:将被硝化物(固体且不溶于中等浓 度的硫酸)溶于浓硫酸中后,再用混酸或 硝酸硝化. • 硫酸浓度为90%时效果最好.
F Cl
NO2
（ 3-128）
Cl
5.1 概述
3. 制炸药及染料等精细化学品,一是因为硝基具 有贮能作用,作为炸药使用,一是硝基是发色基 团,在分子中能够改变或加深颜料的颜色. 例:TNT,硝化纤维,硝化甘油等. • 正因为如此,全国硝化装置很多,且很大,南京地 区:南京化工厂,南化公司磷肥厂,六合雄州集团, 四力化工有限公司.四川红光化工厂,辽阳庆阳 化工厂,河南东方化工厂,兰州一个厂,泰州新浦 化工厂,盱眙准河集团等.
N(CH3)2 硝 NaNO2 ＋ 2HCl, 亚 化 － 0℃ NO N(CH3)2 （ 5-45）
+
HNO3
+
HO
+ ..........
• 所以在硝基苯等产品的生产中,必须将酚类物 质洗净,否则在蒸馏工段中会引起爆炸.
5.3 混酸硝化
• 混酸:硫酸+硝酸 • 硝化反应中不断有水生成
NO2
+
HNO3
+
H2O
• 随着反应的进行,硝酸的浓度不断降低,硝化能 力不断下降.而硫酸具有脱水作用,又是比硝酸 更强的酸,混酸有利于硝化反应的进行.
+ 2NaOH _
NaNO2
(5-17)
5.3 混酸硝化
• 二硝基甲苯(是生产TDI的原料)
CH3 H2SO4 HNO3 CH3 NO2 O 2N H3C NO2
+
+
NO2 CH3 -N=C=O
CH3 还 原 NH2 光 气
NH2
O=C=NTDI
5.4 硫酸介质中的硝化
• 特点:将被硝化物(固体且不溶于中等浓 度的硫酸)溶于浓硫酸中后,再用混酸或 硝酸硝化. • 硫酸浓度为90%时效果最好.
F Cl
NO2
（ 3-128）
Cl
5.1 概述
3. 制炸药及染料等精细化学品,一是因为硝基具 有贮能作用,作为炸药使用,一是硝基是发色基 团,在分子中能够改变或加深颜料的颜色. 例:TNT,硝化纤维,硝化甘油等. • 正因为如此,全国硝化装置很多,且很大,南京地 区:南京化工厂,南化公司磷肥厂,六合雄州集团, 四力化工有限公司.四川红光化工厂,辽阳庆阳 化工厂,河南东方化工厂,兰州一个厂,泰州新浦 化工厂,盱眙准河集团等.
N(CH3)2 硝 NaNO2 ＋ 2HCl, 亚 化 － 0℃ NO N(CH3)2 （ 5-45）
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5.2 硝化反应历程
• 苯环上的硝化反应是亲电取代反应
• 硝化的进攻质点是
NO
+ 2
++ N2 O
+慢 N2 O
H 快
+ N2O
+ N2OH +
π配合物 σ配合物
（ 5-5）
N2O ·H+
5.2 硝化反应历程
• 纯硝酸作硝化剂时:
+ HN 3 OHN 3 O
+ H 2N3O +
_ N3O(5-2)
5.酸油比和循环废酸比:酸油比为混酸:被硝化物 (质量比),混酸量大,有利于反应的进行.
5.3 混酸硝化
• 废酸处理: 68-72%的硫酸,浓缩后循环使 用.
• 工艺:用原料萃取出有机物,用170度的过 热水蒸汽吹出残余的硝酸和亚硝酸,浓缩.
• 缺点:热能耗大,需防腐蚀的浓缩设备.
5.3 混酸硝化
5.2 硝化反应历程
• 硝化反应的主要副产物是硝基酚及多硝基酚 混合物.现象是在反应中颜色加深,苯最不易发
生氧化反应,烷基苯最容易,吸电子取代苯次之.
+H3 NO
N 2O
+
H O
N 2O
+ ..........
• 所以在硝基苯等产品的生产中,必须将酚类物 质洗净,否则在蒸馏工段中会引起爆炸.
5.3 混酸硝化
5.1 概述
3. 制炸药及染料等精细化学品,一是因为硝基具 有贮能作用,作为炸药使用,一是硝基是发色基 团,在分子中能够改变或加深颜料的颜色. 例:TNT,硝化纤维,硝化甘油等.
• 正因为如此,全国硝化装置很多,且很大,南京地 区:南京化工厂,南化公司磷肥厂,六合雄州集团, 四力化工有限公司.四川红光化工厂,辽阳庆阳 化工厂,河南东方化工厂,兰州一个厂,泰州新浦 化工厂,盱眙准河集团等.
产品.
N2O
O 2 N
O 2 N
H 2 S4O
+ H3 NO
+
N2O
+
N2O
O 2 N
• 产物中:间:邻:对=90:8-9:1-2
5.3 混酸硝化
• 间二硝基苯的精制(相转移催化下与NaOH作用 进行取代,利用活性不同进行分离)
N2 O
N2 O
N2 O或
N2 O
ONa
ONa
+2NaOH
_Na2 NO
• 混酸硝化反应器(p167,图5-3,4) • 三功能:传热,搅拌,防腐 • 材质:铸铁(硫酸浓度大于68%后对铸铁腐
蚀性小), 搪瓷(传热慢),不锈钢
5.3 混酸硝化
• 硝基苯的生产,是重要的工业原料,生产 苯胺等产品.
H 2S4 O
+HN 3 O
N2O
5.3 混酸硝化
• 硝基苯的生产工艺流程图(p169图5-6)
• 优点:反应速度快,氧化副产物少,可用分 层法使反应物与废酸分离.
5.3 混酸硝化
• 影响因素 1. 硝酸比: 硝酸:被硝化物(摩尔比),一般过
量1-5%.(不过量使用,主要是有硫酸将 反应生成的稀释掉) 2. 混酸组成:一般来说,硫酸的用量增加,反 应速度加快,但用量大,设备利用率低,处 理废酸工作量大,所以这个量要取最佳 值.通过文献及实验决定.
5.3 混酸硝化
3.温度: 硝化是放热反应,放出的水被硫酸稀释又 放热,所以必须在设备和工艺上将生成的热取 走,否则会发生多硝化,氧化,硝酸分解甚至爆炸.
4.搅拌:由于是非均相反应,必须有好的搅拌效果, 转速一般在100r/min以上.如果由于故障搅拌停 止,必须降温后才能再搅拌,否则积累的大量的 热会使反应冲料甚至爆炸.
• 混酸:硫酸+硝酸 • 硝化反应中不断有水生成
+H3 NO
N 2O
+H 2 O
• 随着反应的进行,硝酸的浓度不断降低,硝化能 力不断下降.而硫酸具有脱水作用,又是比硝酸 更强的酸,混酸有利于硝化反应的进行.
5.3 混酸硝化
• 混酸硝化目前是最重要的硝化方法,苯, 甲苯,二甲苯,氯苯,二氯苯等芳烃的硝化 都是用这种方法.
H 2N3O +
+ H 2O N2O + (5-3)
• 用硫酸催化时: + ++ H2 O 2 H N 2 S 4O ON 2 +O H 3 O + 2 H 4 _ S ( 5 - 4 )O
5.2 硝化反应历程
• 硝化反应是不可逆反应,所以在有机合成 如果要使硝基脱离苯环,必须要用其它反 应或手段
• 硫酸浓度为90%时效果最好.
5.4 硫酸介质中的硝化
• 2-硝基-4-乙酰氨基苯甲醚
O3 CH
O3 CH
硝化 浓硫酸 5 — 1介 ℃ 0 质
N2O （ 5 -1） 8
NHC 3 OCH
NHC 3 OCH
• 另一条合
N 2O 还原 N 2H选择性单乙 N 2 酰 H （ 5 化 -1） 9
5.3 混酸硝化
• 一硝基甲苯的生产
C H 3
C H 3
C H 3
C H 3
H 2 S4O
+HN 3 O
N2O
+
+
N2O
N2O
• 邻位:间位:对位=57.5:4:38.5
• 如何提高对位异构体的比例是一个需要 解决的问题.(沸石催化,磷酸催化等)
5.3 混酸硝化
• 间二硝基苯的生产,生产间苯二胺等化工
N2 O 或
(5-1)7
N2 O
5.3 混酸硝化
• 二硝基甲苯(是生产TDI的原料)
CH3
+ HNO3
H2SO4
CH3
NO2 O2N
+
H3C
NO2
还原
CH3
NH2
光气
NO2
CH3
-N=C=O
NH2
O=C=NTDI
5.4 硫酸介质中的硝化
• 特点:将被硝化物(固体且不溶于中等浓 度的硫酸)溶于浓硫酸中后,再用混酸或 硝酸硝化.
N 2O
N 2H
NH3 COCH
第五章 硝化和亚硝化
5.1 概述
• 硝化:向有机物分子中碳原子上引入硝基
• 亚硝化:引入亚硝基
• 作用:
1. 将-NO2变成其它基团,例:-NH2,-Br,-OH等
NO 2
NH2
还原
5.1 概述
2. 利用硝基的强吸电子性,活化苯环上其 它基团,使有利于反应
C l
F
F
N2O N2 氟 O K 原 F子置换 N 氯 2O C 12 原 ， 9 ℃ l 0 氯 子 光 原 照 子 ， 置 过 换 氧 硝 化 C 基 （ 苯 l3 -1甲 2 ） 8酰 N2O Cl
• 苯环上的供电子基团有利于反应的进行, 新进入的硝基在原基团的邻对位,吸电子 基团不利于反应的进行,新进入的硝基进 行原基团的间位.
5.2 硝化反应历程
• 可以使反应控制在一硝化或二硝化产物阶段. 因为硝基是一强吸电子基团,具有强钝化作用. 但注意蒽环中一个硝基的引入对另一个环没 有作用.
NO2