优化版10羟基化反应课件

优化版10羟基化反应优化版10羟基化反应1卤代芳烃的水解与分离卤代烃重氮基卤代芳烃的水解与分离卤代烃重氮基2优化版10羟基化反应课件3优化版10羟基化反应课件4优化版10羟基化反应课件5优化版10羟基化反应课件6优化版10羟基化反应课件7优化版10羟基化反应课件8卤代芳烃水解产物－－酚的分离1、利用羟基的酸性除去非酸性物质2、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失3、利用异构体氢键的差异分离异构体4、利用熔点差异除去异构体卤代芳烃水解产物－－酚的分离1、利用羟基的酸性除去非酸性物质91、利用羟基的酸性除去非酸性物质化学方程式有机溶液溶解度溶解不溶解溶解水溶性不溶解溶解难溶解活性炭吸附吸附不吸附吸附挥发性挥发不挥发挥发1、利用羟基的酸性除去非酸性物质化学方程式有机溶液溶解度溶解102、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失大量酚类物质是挥发性的，即有一定的沸点；大量的酚类物质又是水溶性的，即有较大的水溶解度；利用酚与水共沸原理可以将酚从水中蒸净。从蒸出的酚水中回收酚（酸化后分层或过滤）后，水层是酚的饱和水溶液，可返回到下一批的水汽蒸馏，这样酚的损失可减少至最低。2、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失大量酚类物质是113、利用异构体氢键的差异分离异构体异构体氢键结构氢键形式分子内氢键分子间氢键分子间氢键挥发性质易挥发难挥发难挥发3、利用异构体氢键的差异分离异构体异构体氢键结构氢键形式分子124、利用熔点差异除去异构体一般，对称结构物质熔点较高。可通过结晶方式提纯对称结构物质，去除不对称结构物质。⑴异构体混合物先加热熔融，然后自然冷却结晶，倒出未结晶的混合物，洗净结晶表面母液，结晶物即为纯品。⑵异构体用溶剂重结晶（烷烃类）

，只要保证结晶液的温度不低于不对称异构物的熔点，异构体就不会结晶析出，用烷烃洗去结晶表面的母液，对位异构体便可提纯。4、利用熔点差异除去异构体一般，对称结构物质熔点较高。可13酚提纯过程的主要问题未认识“中和”与“吸附”联用的好处：吸附有机物而不损失苯氧负离子。在过滤活性炭的过程中，反应液中的机械杂质也一同除去，产品具有非常好的外观和内在质量。用碱性吸附方法后，一般不必用重结晶方法，使过程更简单易行。对水汽蒸馏能获得定量的回收率认识不足。由于酚羟基的极性较强，多数酚在水中的溶解度较大。而水汽蒸馏即可回收挥发酚，蒸出物分离出酚后的水仍是含酚饱和水溶液，应将其用于下一批水汽蒸馏。但人们往往对酚的水溶性重视不足。酚提纯过程的主要问题未认识“中和”与“吸附”联用的好处：14例，2,4,5-三氯苯酚工艺过程：向500mL高压釜加入31g1,2,4,5-四氯代苯、22.6gNaOH和100mL甲醇，加热至160℃，保持7h。冷却，加水稀释至500mL，加盐酸至呈酸性，进行水汽蒸馏。蒸馏液在冰浴中冷却，析出2,4,5-三氯苯酚。滤出、干燥，得产品24.2g，熔点63℃，产率84.9%。用石油醚重结晶，得无色针状结晶产品，熔点66℃，沸点244~248℃（10.13KPa）例，2,4,5-三氯苯酚工艺过程：向500mL高压釜加入315例，2,4-二硝基苯酚工艺过程：将1400L水加入水解锅中，搅拌加热到60℃，将750kg已熔化的2,4-二硝基氯苯加入锅内。继续升温到90℃，于1.5h内逐渐加入780L30%NaOH溶液，加料中温度上升，控制温度不超过102~104℃，保温30min。冷却，过滤析出的钠盐用水溶解，酸化至pH=1，析出黄色结晶即为目标产物。例，2,4-二硝基苯酚工艺过程：将1400L水加入水解锅中16例，

2,3-二氟-6-硝基苯酚：在装有搅拌器、液体加料管、温度计及取样管的1000mL的四口烧瓶中依次加入220mL水和34.8gKOH，升温至45℃，待KOH全溶解后，滴加30.4g三氟硝基苯，加料以不使反应温度剧烈上升为宜。反应液逐渐由无色变为橙色、黄色、粉红色、红色、深红色。当反应进行1.5h，边反应边取样分析，当两次分析浓度不再变化时，停止反应（约2h左右）。然后向烧瓶中加入300mL环已烷，再滴加盐酸，反应液由深变浅，由深红色变为黄色，这时减慢滴加盐酸的速度，同时用pH试纸测反应液的pH值，当pH=1~2时，此时反应液为淡青色，终止滴加盐酸，停止搅拌，把反应液移入分液漏斗，分出有机相，水相用50mL环已烷萃取两次后弃去，有机相合并，减压蒸馏回收环已烷，剩下的结晶即为目标产物，收率82%~84%。例，2,3-二氟-6-硝基苯酚：在装有搅拌器、液体加料管、17例，对硝基苯酚工艺过程：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500mL不锈钢反应瓶中，加入NaOH12g（0.3mol）、蒸馏水12mL、搅拌使其溶解，再加入对硝基氯苯15.7g（0.1mol）、硝基苯50mL、季铵盐A-1(C7~9H15~19)3N+CH3Cl-3mL（0.06mol），控制反应温度为140℃，常压下搅拌7h

，冷却至室温，过滤收集结晶产物，用20mL硝基苯洗涤结晶，再加入100mL蒸馏水加热溶解，分去下层油状物，上层溶液用硫酸酸化，冰浴中静置，沉淀析出完全后，过滤，少量冰水洗涤。滤饼置于滤纸30℃左右干燥至恒重，得无色针状晶体即产物10.3g，收率73.6%。例，对硝基苯酚工艺过程：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的18作业：4-氯-2-硝基酚工艺过程：在3000L压热釜中加入2100L水及675kg30%液碱，搅拌均匀后取样分析，NaOH浓度应为75~80g/L。然后加入400kg2,5-二氯硝基苯，密闭反应釜，加热至60℃左右，开动搅拌，在1.5~2h内升温至130~136℃反应10h。反应完毕，压送至结晶釜，在80~90℃时加入300kg工业盐，使相对密度达1.18~1.20（25℃），过滤。得100%4-氯-2-硝基酚钠盐324kg，收率90%。用盐酸酸化得4-氯-2-硝基酚。作业：4-氯-2-硝基酚工艺过程：在3000L压热釜中加入219芳烃重氮基水解卤代烃重氮基芳烃重氮基水解卤代烃重氮基20一、重氮基水解反应的机理（SN1）和特征R：芳环上原有化学性质稳定的取代基；X：羟基、卤素、氢、氟硼酸、硫化物等亲核试剂一、重氮基水解反应的机理（SN1）和特征R：芳环上原有化学性21SN1机理的特征：①反应速度取决于重氮盐的裂解速度（芳基正离子生成速度），与重氮盐浓度成正比（一级反应），与亲核试剂浓度无关；②亲核取代反应的选择性与亲核试剂的亲核性和浓度有关；③亲核试剂的亲核性大小顺序一般为：NH2->Ph3C->PhNH->ArS->RO->R2NH->ArO->OH-

>ArNH2>NH3>I->Br->Cl->H2O>ROHHSO4-

一般不会发生亲核取代反应，因此重氮基水解反应选择硫酸重氮盐。SN1机理的特征：①反应速度取决于重氮盐的裂解速度（芳基22在重氮盐以SN1机理进行的反应中，水解反应制备酚是最常用和最有代表性的。此外，以氟硼酸重氮盐制取氟化物或重氮盐以卤素取代、以硫化物取代和氢取代等，应用也十分广泛。本节仅就水解反应进行讨论。在重氮盐以SN1机理进行的反应中，水解反应制备酚是最常用23二、重氮基水解的主副反应水解（亲核）偶合（亲电）二、重氮基水解的主副反应水解（亲核）偶合（亲电）24芳基正离子

σ络合物反应进程能量图重氮盐水解与偶合反应各阶段的能量变化EVS<EVP芳基正离子σ络合物反应进程能量图重氮盐水解与偶251、温度效应原因：偶合反应较水解反应有较低的活化能。结论：升高温度有利于水解反应。2、浓度效应⑴水浓度高，对水解有利⑶重氮盐高，对偶合有利⑵酚浓度高，对偶合有利1、温度效应原因：偶合反应较水解反应有较低的活化能。结论：升26三、重氮盐水解反应的重要影响因素1、反应温度图两种升温方法的温度变化Tτ0tⅠⅡ三、重氮盐水解反应的重要影响因素1、反应温度图两种升温方法272、加料方式与分布

加料方式要体现浓度效应和温度效应。先加入稀硫酸溶液，预热至反应温度后，将重氮盐溶液滴入反应系统，这样边滴加边反应，既满足了重氮盐低浓度的要求，也保证了较高温度有利于主反应竞争这一温度效应要求。强调：冷的重氮盐水溶液滴入高速搅拌的高温水溶液中，先分散后反应是反应要点。若滴在釜中反应物未及时分散，相当于重氮盐的浓度未得到稀释，就不利于主反应。若重氮盐在未滴入水中前已被预热了，那么在未滴入水中前副反应已经发生，且高浓度的重氮盐更有利于副反应。2、加料方式与分布加料方式要体现浓度效应和温度效28BBAAAA滴入重氮盐BPAAP未分散部分反应BSS继续反应BPAAP部分反应BAA移走酚BAAAA分散BPP继续反应再移走酚BB水A重氮盐P酚S偶氮化合物图选择性随原料分布的影响BBAAAA滴入重氮盐BP293、产物的移走3.1相转移法（溶剂法）3.2水汽蒸馏法将重氮盐滴入水与有机溶剂的非均相混合物中，水解反应在水相进行，生成的水解产物迅速转移至有机相，从而减少偶合反应。此方法适用于产物酚不易挥发的重氮盐水解过程。将重氮盐滴至含硫酸的沸水中，边滴加边反应

边蒸出酚与水的共沸物，从而减少偶合反应。（适用于易挥发酚）①避免重氮盐溶液在滴入沸水之前被加热；②重氮盐溶液滴入水中后应立即分散，良好的搅拌是必要的。浓度效应⑵酚浓度高，对偶合有利3、产物的移走3.1相转移法（溶剂法）3.2水汽蒸馏法304、重氮盐水解的介质及催化剂介质：重氮盐水解反应应用硫酸重氮盐。硫酸负离子在水中不表现亲核性质，不参与化学反应。若用盐酸重氮盐水解，则由于氯离子本身是比水更强的试剂，氯代副反应不可避免。催化剂：若Cu2O存在，并加入大大过量的Cu(NO3)2，可降低水解反应的活化能，可在室温下进行重氮基水解反应，反应速度加快，副反应减少。4、重氮盐水解的介质及催化剂介质：重氮盐水解反应应用硫酸重315、一步法及其应用范围当芳胺上的电子云密度极低（硝基苯类、吡啶硫酸盐类），则产物酚的电子云密度仍很低，不易与重氮盐发生亲电取代偶合反应。在此特殊情况下，若重氮基的水解能在较低的温度下反应，则将亚硝酸钠水溶液直接滴至芳胺硫酸盐溶液中，边滴加

边重氮化

边水解，采用一步法制备酚类。5、一步法及其应用范围当芳胺上的电子云密度极低（硝基苯类321、对重氮盐的低浓度有利于主反应而不利于偶合副反应认识不足，而这是影响主副反应竞争的关键因素（重氮盐的低浓度有利于主反应）；五、重氮盐水解工艺常见问题2、产物酚的低浓度与重氮盐的低浓度同等重要，对此认识不足（酚的低浓度有利于主反应）；3、对重氮盐溶液不能经过中间预热段，而硫酸溶液需预热认识不足（硫酸溶液的高温，重氮盐的低温有利于主反应）。1、对重氮盐的低浓度有利于主反应而不利于偶合副反应认识不足，33例，2,4,-二甲酚工艺过程：在盛有300mL水的1000mL四口烧瓶中加入250mL浓硫酸，混匀，趁热加入121g（1mol）2,4-二甲基苯胺，溶后迅速冷却，使析出细小结晶。外部冷却控制5℃左右，必要时向反应物加少许冰块，搅拌着，从液面下慢慢加入用73g（1.05mol）亚硝酸钠溶于100mL水的溶液，重氮盐应清亮，分成几份加热至70~80℃以分解。放置过夜，或直接将反应物水汽蒸馏，得粗品96~100g（78%~82%）。例，2,4,-二甲酚工艺过程：在盛有300mL水的100034例，邻溴对甲基苯酚工艺过程：将稀硫酸加到3-溴-4-氨基甲苯中，搅拌，冷却到15℃，当温度降到5℃以下加入亚硝酸钠水溶液，温度保持在5℃以下；然后再加冷水、尿素和碎冰，得重氮盐溶液。再将无水硫酸钠、浓硫酸和水加热，使温度维持在130~135℃时分批加入重氮盐溶液，然后分批加入水进行蒸馏，所得馏出液用乙醚提取，用10%碳酸氢钠溶液洗，再用无水硫酸钠干燥，过滤混合物，滤出液在水浴上蒸去乙醚得成品。例，邻溴对甲基苯酚工艺过程：将稀硫酸加到3-溴-4-氨基甲35例，间溴苯酚工艺过程：将50g（0.29mol）间溴苯胺、400mL水和50mL浓硫酸的热溶液冷却至10℃，加入21g（0.30mol）NaNO2重氮化。将此重氮盐溶液以细流形式，在15~30min内，加入100mL浓硫酸和300mL水的沸腾液中，同时进行水汽蒸馏，其速度为重氮盐全部加完后，恰好收集到1L馏出液。继续水汽蒸馏，收集125~130℃/3.33kPa馏分，得间溴苯酚39g（78%）。例，间溴苯酚工艺过程：将50g（0.29mol）间溴苯胺、36例，4-羟基吡啶工艺过程：称取141g4-氨基吡啶，溶于配好的15%（质量分数）的稀硫酸溶液，n(4-氨基吡啶):n(硫酸)=1:2.5。将114g亚硝酸钠溶于300mL水中，再将此亚硝酸钠溶液在搅拌条件下慢慢滴加到4-氨基吡啶的硫酸溶液中，控制反应温度为30~50℃，反应终点采用淀粉碘化钾试纸检验，当反应液使淀粉碘化钾变蓝并且颜色不再褪去，停止滴加。如亚硝酸钠量不足则继续滴加，直至反应至终点。然后使反应液在50℃下继续搅拌，直至反应液中不再有气泡生成，表明水解过程结束。例，4-羟基吡啶工艺过程：称取141g4-氨基吡啶，溶于37例，对氟苯酚1、重氮盐的制备：500mL三口烧瓶中加入44.4g对氟苯胺（0.4mol），200mL水，快速搅拌下加入70mL浓硫酸。混合物在冰水浴中冷却到0℃，此温度下逐滴加入溶有30gNaNO2（0.43mol）的水溶液，保持反应温度<5℃。随着NaNO2的加入，对氟苯胺硫酸盐固体逐渐溶解而生成淡黄色的透明溶液。待NaNO2全部加入后，继续反应0.5h，然后加入适量尿素以分解过量的NaNO2。所得重氮盐溶液在0~5℃放置备用。例，对氟苯酚1、重氮盐的制备：500mL三口烧瓶中加入44382.1普通水解法：在装有搅拌器、滴液漏斗和回流装置的1000mL三口烧瓶中加入300mL稀硫酸（V1:1），加热至沸腾。然后从滴流漏斗滴入重氮盐溶液。滴加过程中保持反应物处于回流状态。滴加完毕后水解降至室温。用40%的液碱调到pH=2左右。用200mL乙醚分三次萃取上述溶液。合并萃取液，用200mL10%的液碱进行反萃取。再用稀盐酸将水相酸化至pH=3左右，然后用200mL乙醚分三次萃取。萃取液用无水硫酸钠干燥后，水浴蒸出乙醚，182~185℃蒸出产品。冷却后凝结为淡黄色固体，质量14~18g，收率31%~40%（平行实验结果）。2.1普通水解法：在装有搅拌器、滴液漏斗和回流装置的100392.2蒸馏水解法：在装有搅拌器、滴液漏斗和蒸馏装置的500mL三口烧瓶中加入300mL稀硫酸（V1:1），加热至沸腾。然后从滴液漏斗滴入上述制得的重氮盐溶液。在滴加的同时，有淡黄色乳浊液从蒸馏装置中蒸出。调整重氮盐溶液的滴加速度，使其与蒸出的速度相当。待重氮盐溶液全部滴加完毕后继续蒸馏30min，使生成的产物全部蒸出。收集所有的馏出液，此后的处理过程与普通水解法的后处理完全相同。产品重35~38g，收率89%~85%（平行实验结果），HPLC分析，其纯度高于99%。2.2蒸馏水解法：在装有搅拌器、滴液漏斗和蒸馏装置的50040例，对羟基苯甲醚1、重氮盐的制备：在装有搅拌器的三口烧瓶中加入硫酸水溶液115mL（130~140g/L），工业品对氨基苯甲醚10g，搅拌下升温至80~85℃，保温反应20~30min，固体物全部溶解，呈棕红色澄清液体，则成盐反应完成。然后将此对氨基苯甲醚硫酸盐溶液冷却至18℃左右，搅拌下滴入亚硝酸钠水溶液（240~250g/L）进行重氮化反应，控制反应温度18~22℃，亚硝酸钠水溶液加入量23mL左右（反应终点为加完亚硝酸钠溶液3min后用淀粉碘化钾试纸检验反应液，试纸应稍现浅蓝色）。所得重氮盐水溶液应避光保存在25℃以下备用。例，对羟基苯甲醚1、重氮盐的制备：在装有搅拌器的三口烧瓶中412、水解反应：在装有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，依次加入50g工业品硫酸铜、40mL水、50mL硫酸水溶液（130~140g/L）和100mL工业甲苯，升温至75℃左右，制成二价铜盐水解液和甲苯的混合液。快速搅拌下将上述制备的重氮盐水溶液通过滴液漏斗加入混合液中进行催化水解反应，滴加过程中控制反应液温度为75~85℃，滴加时间控制在55~60min，加完后继续搅拌5~10min使反应完全，然后将反应液倒入分液漏斗中分离甲苯层和水解母液层，再用甲苯萃取水解母液层三次，分出的甲苯层合并在一起，用NaOH溶液（65g/L）反萃取甲苯两次，使对甲氧基酚钠盐溶于碱液中，再用硫酸酸化至pH=1~2时析出目标产物。减压蒸馏粗品，收集110~112℃/533Pa的馏分，得精品8.65g，m.p.54~56℃。HPLC分析含量为99.2%，产率86%。2、水解反应：在装有搅拌器、回流冷凝器的四口烧瓶中，依次加入42精细有机合成单元反应有机合成反应理论还原反应磺化、硫酸化反应硝化反应烷基化反应羟基化反应酰化反应卤化反应氧化反应酯化反应精细有机合成单元反应有机合成反应理论还原反应磺化、硫酸化反应43优化版10羟基化反应课件44优化版10羟基化反应优化版10羟基化反应45卤代芳烃的水解与分离卤代烃重氮基卤代芳烃的水解与分离卤代烃重氮基46优化版10羟基化反应课件47优化版10羟基化反应课件48优化版10羟基化反应课件49优化版10羟基化反应课件50优化版10羟基化反应课件51优化版10羟基化反应课件52卤代芳烃水解产物－－酚的分离1、利用羟基的酸性除去非酸性物质2、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失3、利用异构体氢键的差异分离异构体4、利用熔点差异除去异构体卤代芳烃水解产物－－酚的分离1、利用羟基的酸性除去非酸性物质531、利用羟基的酸性除去非酸性物质化学方程式有机溶液溶解度溶解不溶解溶解水溶性不溶解溶解难溶解活性炭吸附吸附不吸附吸附挥发性挥发不挥发挥发1、利用羟基的酸性除去非酸性物质化学方程式有机溶液溶解度溶解542、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失大量酚类物质是挥发性的，即有一定的沸点；大量的酚类物质又是水溶性的，即有较大的水溶解度；利用酚与水共沸原理可以将酚从水中蒸净。从蒸出的酚水中回收酚（酸化后分层或过滤）后，水层是酚的饱和水溶液，可返回到下一批的水汽蒸馏，这样酚的损失可减少至最低。2、利用挥发酚与水共沸的原理减少水溶解损失大量酚类物质是553、利用异构体氢键的差异分离异构体异构体氢键结构氢键形式分子内氢键分子间氢键分子间氢键挥发性质易挥发难挥发难挥发3、利用异构体氢键的差异分离异构体异构体氢键结构氢键形式分子564、利用熔点差异除去异构体一般，对称结构物质熔点较高。可通过结晶方式提纯对称结构物质，去除不对称结构物质。⑴异构体混合物先加热熔融，然后自然冷却结晶，倒出未结晶的混合物，洗净结晶表面母液，结晶物即为纯品。⑵异构体用溶剂重结晶（烷烃类）

，只要保证结晶液的温度不低于不对称异构物的熔点，异构体就不会结晶析出，用烷烃洗去结晶表面的母液，对位异构体便可提纯。4、利用熔点差异除去异构体一般，对称结构物质熔点较高。可57酚提纯过程的主要问题未认识“中和”与“吸附”联用的好处：吸附有机物而不损失苯氧负离子。在过滤活性炭的过程中，反应液中的机械杂质也一同除去，产品具有非常好的外观和内在质量。用碱性吸附方法后，一般不必用重结晶方法，使过程更简单易行。对水汽蒸馏能获得定量的回收率认识不足。由于酚羟基的极性较强，多数酚在水中的溶解度较大。而水汽蒸馏即可回收挥发酚，蒸出物分离出酚后的水仍是含酚饱和水溶液，应将其用于下一批水汽蒸馏。但人们往往对酚的水溶性重视不足。酚提纯过程的主要问题未认识“中和”与“吸附”联用的好处：58例，2,4,5-三氯苯酚工艺过程：向500mL高压釜加入31g1,2,4,5-四氯代苯、22.6gNaOH和100mL甲醇，加热至160℃，保持7h。冷却，加水稀释至500mL，加盐酸至呈酸性，进行水汽蒸馏。蒸馏液在冰浴中冷却，析出2,4,5-三氯苯酚。滤出、干燥，得产品24.2g，熔点63℃，产率84.9%。用石油醚重结晶，得无色针状结晶产品，熔点66℃，沸点244~248℃（10.13KPa）例，2,4,5-三氯苯酚工艺过程：向500mL高压釜加入359例，2,4-二硝基苯酚工艺过程：将1400L水加入水解锅中，搅拌加热到60℃，将750kg已熔化的2,4-二硝基氯苯加入锅内。继续升温到90℃，于1.5h内逐渐加入780L30%NaOH溶液，加料中温度上升，控制温度不超过102~104℃，保温30min。冷却，过滤析出的钠盐用水溶解，酸化至pH=1，析出黄色结晶即为目标产物。例，2,4-二硝基苯酚工艺过程：将1400L水加入水解锅中60例，

2,3-二氟-6-硝基苯酚：在装有搅拌器、液体加料管、温度计及取样管的1000mL的四口烧瓶中依次加入220mL水和34.8gKOH，升温至45℃，待KOH全溶解后，滴加30.4g三氟硝基苯，加料以不使反应温度剧烈上升为宜。反应液逐渐由无色变为橙色、黄色、粉红色、红色、深红色。当反应进行1.5h，边反应边取样分析，当两次分析浓度不再变化时，停止反应（约2h左右）。然后向烧瓶中加入300mL环已烷，再滴加盐酸，反应液由深变浅，由深红色变为黄色，这时减慢滴加盐酸的速度，同时用pH试纸测反应液的pH值，当pH=1~2时，此时反应液为淡青色，终止滴加盐酸，停止搅拌，把反应液移入分液漏斗，分出有机相，水相用50mL环已烷萃取两次后弃去，有机相合并，减压蒸馏回收环已烷，剩下的结晶即为目标产物，收率82%~84%。例，2,3-二氟-6-硝基苯酚：在装有搅拌器、液体加料管、61例，对硝基苯酚工艺过程：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的500mL不锈钢反应瓶中，加入NaOH12g（0.3mol）、蒸馏水12mL、搅拌使其溶解，再加入对硝基氯苯15.7g（0.1mol）、硝基苯50mL、季铵盐A-1(C7~9H15~19)3N+CH3Cl-3mL（0.06mol），控制反应温度为140℃，常压下搅拌7h

，冷却至室温，过滤收集结晶产物，用20mL硝基苯洗涤结晶，再加入100mL蒸馏水加热溶解，分去下层油状物，上层溶液用硫酸酸化，冰浴中静置，沉淀析出完全后，过滤，少量冰水洗涤。滤饼置于滤纸30℃左右干燥至恒重，得无色针状晶体即产物10.3g，收率73.6%。例，对硝基苯酚工艺过程：在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的62作业：4-氯-2-硝基酚工艺过程：在3000L压热釜中加入2100L水及675kg30%液碱，搅拌均匀后取样分析，NaOH浓度应为75~80g/L。然后加入400kg2,5-二氯硝基苯，密闭反应釜，加热至60℃左右，开动搅拌，在1.5~2h内升温至130~136℃反应10h。反应完毕，压送至结晶釜，在80~90℃时加入300kg工业盐，使相对密度达1.18~1.20（25℃），过滤。得100%4-氯-2-硝基酚钠盐324kg，收率90%。用盐酸酸化得4-氯-2-硝基酚。作业：4-氯-2-硝基酚工艺过程：在3000L压热釜中加入263芳烃重氮基水解卤代烃重氮基芳烃重氮基水解卤代烃重氮基64一、重氮基水解反应的机理（SN1）和特征R：芳环上原有化学性质稳定的取代基；X：羟基、卤素、氢、氟硼酸、硫化物等亲核试剂一、重氮基水解反应的机理（SN1）和特征R：芳环上原有化学性65SN1机理的特征：①反应速度取决于重氮盐的裂解速度（芳基正离子生成速度），与重氮盐浓度成正比（一级反应），与亲核试剂浓度无关；②亲核取代反应的选择性与亲核试剂的亲核性和浓度有关；③亲核试剂的亲核性大小顺序一般为：NH2->Ph3C->PhNH->ArS->RO->R2NH->ArO->OH-

>ArNH2>NH3>I->Br->Cl->H2O>ROHHSO4-

一般不会发生亲核取代反应，因此重氮基水解反应选择硫酸重氮盐。SN1机理的特征：①反应速度取决于重氮盐的裂解速度（芳基66在重氮盐以SN1机理进行的反应中，水解反应制备酚是最常用和最有代表性的。此外，以氟硼酸重氮盐制取氟化物或重氮盐以卤素取代、以硫化物取代和氢取代等，应用也十分广泛。本节仅就水解反应进行讨论。在重氮盐以SN1机理进行的反应中，水解反应制备酚是最常用67二、重氮基水解的主副反应水解（亲核）偶合（亲电）二、重氮基水解的主副反应水解（亲核）偶合（亲电）68芳基正离子

σ络合物反应进程能量图重氮盐水解与偶合反应各阶段的能量变化EVS<EVP芳基正离子σ络合物反应进程能量图重氮盐水解与偶691、温度效应原因：偶合反应较水解反应有较低的活化能。结论：升高温度有利于水解反应。2、浓度效应⑴水浓度高，对水解有利⑶重氮盐高，对偶合有利⑵酚浓度高，对偶合有利1、温度效应原因：偶合反应较水解反应有较低的活化能。结论：升70三、重氮盐水解反应的重要影响因素1、反应温度图两种升温方法的温度变化Tτ0tⅠⅡ三、重氮盐水解反应的重要影响因素1、反应温度图两种升温方法712、加料方式与分布

加料方式要体现浓度效应和温度效应。先加入稀硫酸溶液，预热至反应温度后，将重氮盐溶液滴入反应系统，这样边滴加边反应，既满足了重氮盐低浓度的要求，也保证了较高温度有利于主反应竞争这一温度效应要求。强调：冷的重氮盐水溶液滴入高速搅拌的高温水溶液中，先分散后反应是反应要点。若滴在釜中反应物未及时分散，相当于重氮盐的浓度未得到稀释，就不利于主反应。若重氮盐在未滴入水中前已被预热了，那么在未滴入水中前副反应已经发生，且高浓度的重氮盐更有利于副反应。2、加料方式与分布加料方式要体现浓度效应和温度效72BBAAAA滴入重氮盐BPAAP未分散部分反应BSS继续反应BPAAP部分反应BAA移走酚BAAAA分散BPP继续反应再移走酚BB水A重氮盐P酚S偶氮化合物图选择性随原料分布的影响BBAAAA滴入重氮盐BP733、产物的移走3.1相转移法（溶剂法）3.2水汽蒸馏法将重氮盐滴入水与有机溶剂的非均相混合物中，水解反应在水相进行，生成的水解产物迅速转移至有机相，从而减少偶合反应。此方法适用于产物酚不易挥发的重氮盐水解过程。将重氮盐滴至含硫酸的沸水中，边滴加边反应

边蒸出酚与水的共沸物，从而减少偶合反应。（适用于易挥发酚）①避免重氮盐溶液在滴入沸水之前被加热；②重氮盐溶液滴入水中后应立即分散，良好的搅拌是必要的。浓度效应⑵酚浓度高，对偶合有利3、产物的移走3.1相转移法（溶剂法）3.2水汽蒸馏法744、重氮盐水解的介质及催化剂介质：重氮盐水解反应应用硫酸重氮盐。硫酸负离子在水中不表现亲核性质，不参与化学反应。若用盐酸重氮盐水解，则由于氯离子本身是比水更强的试剂，氯代副反应不可避免。催化剂：若Cu2O存在，并加入大大过量的Cu(NO3)2，可降低水解反应的活化能，可在室温下进行重氮基水解反应，反应速度加快，副反应减少。4、重氮盐水解的介质及催化剂介质：重氮盐水解反应应用硫酸重755、一步法及其应用范围当芳胺上的电子云密度极低（硝基苯类、吡啶硫酸盐类），则产物酚的电子云密度仍很低，不易与重氮盐发生亲电取代偶合反应。在此特殊情况下，若重氮基的水解能在较低的温度下反应，则将亚硝酸钠水溶液直接滴至芳胺硫酸盐溶液中，边滴加

边重氮化

边水解，采用一步法制备酚类。5、一步法及其应用范围当芳胺上的电子云密度极低（硝基苯类761、对重氮盐的低浓度有利于主反应而不利于偶合副反应认识不足，而这是影响主副反应竞争的关键因素（重氮盐的低浓度有利于主反应）；五、重氮盐水解工艺常见问题2、产物酚的低浓度与重氮盐的低浓度同等重要，对此认识不足（酚的低浓度有利于主反应）；3、对重氮盐溶液不能经过中间预热段，而硫酸溶液需预热认识不足（硫酸溶液的高温，重氮盐的低温有利于主反应）。1、对重氮盐的低浓度有利于主反应而不利于偶合副反应认识不足，77例，2,4,-二甲酚工艺过程：在盛有300mL水的1000mL四口烧瓶中加入250mL浓硫酸，混匀，趁热加入121g（1mol）2,4-二甲基苯胺，溶后迅速冷却，使析出细小结晶。外部冷却控制5℃左右，必要时向反应物加少许冰块，搅拌着，从液面下慢慢加入用73g（1.05mol）亚硝酸钠溶于100mL水的溶液，重氮盐应清亮，分成几份加热至70~80℃以分解。放置过夜，或直接将反应物水汽蒸馏，得粗品96~100g（78%~82%）。例，2,4,-二甲酚工艺过程：在盛有300mL水的100078例，邻溴对甲基苯酚工艺过程：将稀硫酸加到3-溴-4-氨基甲苯中，搅拌，冷却到15℃，当温度降到5℃以下加入亚硝酸钠水溶液，温度保持在5℃以下；然后再加冷水、尿素和碎冰，得重氮盐溶液。再将无水硫酸钠、浓硫酸和水加热，使温度维持在130~135℃时分批加入重氮盐溶液，然后分批加入水进行蒸馏，所得馏出液用乙醚提取，用10%碳酸氢钠溶液洗，再用无水硫酸钠干燥，过滤混合物，滤出液在水浴上蒸去乙醚得成品。例，邻溴对甲基苯酚工艺过程：将稀硫酸加到3-溴-4-氨基甲79例，间溴苯酚工艺过程：将50g（0.29mol）间溴苯胺、400mL水和50mL浓硫酸的热溶液冷却至10℃，加入21g（0.30mol）NaNO2重氮化。将此重氮盐溶液以细流形式，在15~30min内，加入100mL浓硫酸和300mL水的沸腾液中，同时进行水汽蒸馏，其速度为重氮盐全部加完后，恰好收集到1L馏出液。继续水汽蒸馏，收集125~130℃/3.33kPa馏分，得间溴苯酚39g（78%）。例，间溴苯酚工艺过程：将50g（0.29mol）间溴苯胺、80例，4-羟基吡啶工艺过程：称取141g4-氨基吡啶，溶于配好的15%（质量分数）的稀硫酸溶液，n(4-氨基吡啶):n(硫酸)=1:2.5。将114g亚硝酸钠溶于300mL水中，再将此亚硝酸钠溶液在搅拌条件下慢慢滴加到4-氨基吡啶的硫酸溶液中，控制反应温度为30~50℃，反应终点采用淀粉碘化钾试纸检验，当反应液使淀粉碘化钾变蓝并且颜色不再褪去，停止滴加。如亚硝酸钠量不足则继续滴加，直至反应至终点。然后使反应液在50℃下继续搅拌，直至反应液中不再有气泡生成，表明水解过程结束。例，4-羟基吡啶工艺过程：称取141g4-氨基吡啶，溶于81例，对氟苯酚1、重氮盐的制备：500mL三口烧瓶中加入44.4g对氟苯胺（0.4mol），200mL水，快速搅拌下加入70mL浓硫酸。混合物在冰水浴中冷却到0℃，此温度下逐滴加入溶有30gNaNO2（0.43mol）的水溶液，保持反应温度<5℃。随着NaNO2的加入，对氟苯胺