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醇解实验设备装置

发布时间:2023-05-13 01:42:26

⑴ 化学选修五基础有机化学总结

化学选修5 有机化学基础
专题3 常见的烃
第二节 芳香烃
1.什么叫芳香烃
分子中含有苯环的一类烃属于芳香烃
第二单元 芳香烃
概念辨析
2.最简单的芳香烃是

1. 异构现象
邻二甲苯
间二甲苯
对二甲苯
1,2-二甲苯
1,3-二甲苯
1,4-二甲苯
一,苯同系物的异构现象和命名法
二烷基苯
三烷基苯
连三甲苯
偏三甲苯
均三甲苯
1,2,3-三甲苯
1,2,4-三甲苯
1,3,5-三甲苯
2. 命名法
常见基团
芳基 aryl Ar-
苄基 (苯甲基) benzyl
苯基 phenyl Ph- C6H5-
苯,甲苯作母体
1
3
2
4
5
6
1-甲基-5-(正)丁基-2-异丙基苯
1-甲基-3-丙烯基苯
将连有最简单烷基的C作为第1位;取
代基位次总和最小;优先基团后列出.
注 意
硝基(-NO2)或卤素(-X)一般只作取代
基不作母体;-SO3H,-COOH或 -CHO
肯定作母体,编号为1.
3-硝基苯甲酸
4-甲基-1-苯基-2-戊烯
苯环作取代基
苯乙炔
二,苯的物理性质
颜色
无色
气味
特殊气味
状态
液态
熔点
5.5℃
沸点
80.1℃
密度
比水小
毒性
有毒
溶解性
不溶于水,易溶于有机
溶剂.
三,苯的分子结构与化学性质:
1)结构式
2)结构简式
3)结构特点:
(1)苯分子是平面六边形的稳定结构;
(2)苯分子中碳碳键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键,碳原子采取sp2杂化;
(3)苯分子中六个碳原子等效,六个氢原子等效.
1,组成与结构:
分子式:
C6H6
思考:哪些事实支持上述关于苯分子结构的观点
思考:哪些事实支持上述关于苯分子结构的观点
说明什么
6个H原子完成相同
事实
事实
苯的一取代物只有一种,二取代物共有两种.
推论:苯分子中六个碳原子是完成等同的.
苯的氢化热比1,3-环己二烯还小.
推论:苯环相当稳定.
苯不能通过化学反应使酸性高锰酸钾溶液褪色.
推论:苯分子中不存在独立的碳碳双键C=C或碳碳三键C≡C.
三,苯的化学性质
总体印象:在通常情况下比较稳定,在一定条件下能发生氧化,加成,取代等反应.
1.苯的化学性质和烷烃,烯烃,炔烃有何异同点 为什么
2. 分别写出苯与氧气反应,与氢气加成,与溴和硝酸发生取代的化学方程式.
思考与交流
1)苯的氧化反应:在空气中燃烧
2C6H6+15O2 12CO2+ 6H2O
点燃
但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
产生浓烟
2)苯的加成反应 :(与H2,Cl2)
+ H2
Ni
环己烷
+ 3Cl2
催化剂
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
H
H
H
H
H
H
3)苯的取代反应(卤代,硝化,磺化)
+ Br2
Br
+ HBr
FeBr3
实验设计
1.根据苯与溴,浓硝酸发生反应的条件,请你设计制备溴苯和硝基苯的实验方案(注意仪器的选择和试剂的加入顺序)
①卤代
2Fe + 3Br2 = 2FeBr3
+ Br2
Br
+ HBr
FeBr3
AgNO3 +HBr = AgBr↓ +HNO3
实验步骤:按左图连接好实验装置,并检验装置的气密性.把少量苯和液态溴放在烧瓶里.同时加入少量铁粉.在常温下,很快就会看到实验现象.
请比较两个装置.
实验思考题:
1.实验开始后,可以看到哪些现象
2.Fe屑的作用是什么
3.长导管的作用是什么
4.为什么导管末端不插入液面下
5.哪些现象说明发生了取代反应而不是加成反应
6.纯净的溴苯应是无色的,为什么所得溴苯为褐色 怎样使之恢复本来的面目
与溴反应生成催化剂
液体轻微翻腾,有气体逸出.导管口有白雾,溶液中生成浅黄色沉淀.烧瓶底部有褐色不溶于水的液体
用于导气和冷凝回流
溴化氢易溶于水,防止倒吸.
苯与溴反应生成溴苯的同时有溴化氢生成,说明它们发生了取代反应而非加成反应.因加成反应不会生成溴化氢.
因为未发生反应的溴和反应中的催化剂FeBr3溶解在生成的溴苯中.用水和碱溶液反复洗涤可以使褐色褪去,还溴苯以本来的面目.
+ HNO3(浓)
NO2
+ H2O
浓H2SO4
50~60℃
②硝化
玻璃管
实验步骤:①先将1.5mL浓硝酸注入大试管中,再慢慢注入2mL浓硫酸,并及时摇匀和冷却.
②向冷却后的酸中逐滴加入1mL苯,充分振荡,混和均匀.
③将混合物控制在50-60℃的条件下约10min,实验装置如左图.
④将反应后的液体到入盛冷水的烧杯中,可以看到烧杯底部有黄色油状物生成,经过分离得到粗硝基苯.
⑤粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤.将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯.
实验装置图
1.配制浓硫酸与浓硝酸混和酸时,是否可以将浓硝酸加入到浓硫酸中 为什么
2.步骤③中,为了使反应在50-60℃下进行,常用的方法是什么
3.步骤④中洗涤,分离粗硝基苯使用的主要仪器是什么
4.步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是什么
5.敞口玻璃管的作用是什么 浓硫酸的作用是什么
实验思考题:
四,苯的同系物
1.定义:
通式:
结构特点:
只含有一个苯环,苯环上连结烷基.
对比思考:
1.比较苯和甲苯结构的异同点,推测甲苯的化学性质.
2.设计实验证明你的推测.
苯环上的氢原子被烷基取代的产物
CnH2n-6(n≥6)
实验探究:
1.取苯,甲苯各2分别注入2支试管中,各加入3滴KMnO4酸性溶液,充分振荡,观察现象.
结论:甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化
COOH
KMnO4
H+
C
H
阅读思考:
阅读课本P51,53的内容
思考:1.甲苯与硝酸的反应和苯与硝酸的反应有什么不同
2.比较苯和甲苯与KMnO4溶液的作用,以及硝化 反应的条件产物等,你从中得到什么启示
2,化学性质:
1)取代反应(可与卤素,硝酸,硫酸等反应)
—CH3对苯环的影响使取代反应更易进行
淡黄色针状晶体,不溶于水.不稳定,易爆炸
2)氧化反应
⑴可燃性
⑵可使酸性高锰酸钾溶液褪色(可鉴别苯和甲苯等苯的同系物)
浓硫酸

+ 3HNO3
+ 3H2O
苯环对甲基的影响使甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化
3)加成反应
催化剂

+ 3H2
五,芳香烃的来源及其应用
1,来源:a,煤的干馏
b,石油的催化重整
2,应用:简单的芳香烃是基本的有机 化工原料.
稠环芳香烃


苯环间共用两个或两个以上碳原子形成的一类芳香烃
C10H8
C14H10
苯并芘
A
B
C
致癌物
A,B,C的分子式分别是什么 一样吗
多环芳烃苯环的连接方式.
绿色化学
特点是什么 为什么要提倡绿色化学
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化学选修5 有机化学基础
专题4 烃的衍生物
第一单元 卤代烃
卤代烃
一.卤代烃
1.定义:
2.通式:
烃分子中的氢原子被卤素原子取代后所生成的化合物.
饱和一卤代烃
CnH2n+1X
3.分类
卤代烃有以下几种分类方法:
(1),根据分子中所含卤素的不同,可分为氟代烃,氯代烃,溴代烃,碘代烃.
(2),根据卤代烃分子中卤原子的数目不同
一卤代烃
二卤代烃
多卤代烃
(3),根据分子中烃基结构不同可分为饱和卤代烃,不饱和卤代烃和卤代芳烃.
饱和卤代烃
不饱和卤代烃
卤代芳烃
4.物理性质
难溶于水,易溶于有机溶剂;某些卤代烃本身是很好的有机溶剂.
熔沸点大于同碳个数的烃;
少数是气体,大多为液体或固体
沸点:随碳原子数的增加而升高.
卤代烃的用途
溶剂
卤代烃
致冷剂
医用
灭火剂
麻醉剂
农药
卤代烃的危害
氟氯烃随大气流上升,在平流层中受紫外线照射,发生分解,产生氯原子,氯原子可引发损耗臭氧的反应,起催化剂的作用,数量虽少,危害却大.
氟利昂(freon),有CCl3F,CCl2F2等,对臭氧层的破坏作用.
二,卤代烃的命名和同分异构体
卤代烃的命名一般采用系统命名法,取最长碳链为主链,把卤素原子做为取代基,编号的规则与烷烃一样.
练习:用命名法命名下列有机物:
1-氯丙烷
2-氯丙烷
1,2-二氯丙烷
1,3-二氯丙烷
2,2-二氯丙烷
1,2,3-三氯丙烷
卤代烷的同分异构体
1,烃基的碳干异构.
2,卤素原子的位置异构.
例如:C4H9Cl的同分异构体.
球棍模型
比例模型
三 ,溴乙烷
C2H5Br 或
CH3CH2Br
(1).分子式
(2).电子式

(3).结构式

(4).结构简式
C2H5Br
四种表示形式
1.分子组成和结构
溴乙烷的结构特点
C—Br键为极性键,由于溴原子吸引电子能力强, C—Br键易断裂,使溴原子易被取代.由于官能团(-Br)的作用,溴乙烷的化学性质比乙烷活泼,能发生许多化学反应.

2.物理性质
纯净的溴乙烷是无色液体,难溶于水, 可溶于有机溶剂,密度比水大,沸点38.4℃
乙烷为无色气体,沸点-88.6 ℃,不溶于水
与乙烷比较:
沸点比乙烷要高得多.
3,溴乙烷化学性质
⑴与氢氧化钠溶液共热:
溴乙烷中不存在溴离子,溴乙烷是非电解质,
不能电离.
实验1.取溴乙烷加入用硝酸酸化的硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀析出.
证明
实验2.取溴乙烷加入氢氧化钠溶液,共热;
加热完毕,取上层清夜,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀析出.
CH3CH2Br + HOH ____________
CH3CH2Br + NaOH
CH3CH2OH + HBr
CH3CH2OH + NaBr
NaOH△
NaOH+HBr=NaBr+H2O

现象描述:
有浅黄色沉淀析出
解释:
AgNO3+NaBr=AgBr↓+NaNO3
溴乙烷与氢氧化钠共热实验的注意事项:
1.反应物:
2.反应条件:
3.产物检验步骤
4.此反应
溴乙烷+氢氧化钠溶液;
共热
叫做水解反应,属于取代反应!
①取水解后上层清液少许加入稀硝酸至酸性
②再加入硝酸银溶液
③因为Ag++OH—=AgOH(白色)↓
2AgOH=Ag2O(褐色)+H2O;
褐色掩蔽AgBr的浅黄色,使产物检验实验失败.所以必须用硝酸酸化!
⑵与氢氧化钠的醇溶液共热:
实验3.取溴乙烷加入氢氧化钠的醇溶液,共热;将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察酸性高锰酸钾溶液是否褪色.
CH2=CH2↑+ HBr
醇,NaOH

NaOH+HBr=NaBr+H2O
现象描述:
解释:
_
酸性高锰酸钾溶液褪色
思考与交流
1.生成的气体通入高锰酸钾溶液前要先通入盛水的试管
2.还可以用什么方法鉴别乙烯,这一方法还需要将生成的气体先通入盛水的试管中吗
C2H5Br与NaOH的醇溶液共热实验的注意事项:
1.反应物:
2.反应条件:
3.产物检验
溴乙烷+氢氧化钠的醇溶液;
共热
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
KMnO4 褪色
CH2=CH2
将产生的气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液中,二者均褪色.
不饱和烃
像这样,有机化合物(醇/卤代烃)在一定条件下从一个分子中脱去一个小分子(水/卤代氢等),而生成不饱和(含双键或三键)化合物的反应, 叫消去反应.
Ⅲ.消去反应的产物特征:
氢氧化钠的醇溶液共热
发生在同一个分子内
不饱和烃+小分子(H2O或HX)
Ⅰ.卤代烃消去反应发生条件:
Ⅱ.反应特点:
对消去反应的理解
紧扣概念
CH2—(CH2)4—CH2


H
Br
催化剂
属消去反应吗
CH3CH2CH2Br能否发生消去反应
能否通过消去反应制备乙炔 用什么卤代烃
概念延伸
注重对比,归纳
满足什么条件才有可能发生
能否都发生消去反应
, ,
与卤原子相连碳原子相邻的碳原子上有氢
水解反应有无这要求


思考与交流
结论
生成物

反应条件
反应物
消去反应
取代反应
CH3CH2Br
CH3CH2Br
NaOH水溶液,加热
NaOH醇溶液,加热
CH3CH2OH NaBr
CH2=CH2 NaBr H2O
溴乙烷与在不同条件下发生不同类型的反应
卤代烃化学性质小结
消去反应(醇解):
取代反应(水解):
练习
1,下列物质与NaOH醇溶液共热可制得烯烃的是:
C6H5CH2Cl B. (CH3) 3CBr
C. CH3CHBr CH3 D. CH3 Cl
2,写出由CH2BrCH2Br与NaOH醇溶液共热的反应方程式


3.以CH3CH2Br 为主要原料制备CH2BrCH2Br
4.怎样由乙烯为主要原料来制CH2OHCH2OH(乙二醇)
CH3CH2Br CH2=CH2+HBr
NaOH,△
CH3CH2OH
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
CH2BrCH2Br
CH2OHCH2OH
NaOH
H2O △
5,在实验室里鉴定氯酸钾晶体里和1-氯丙烷分子中氯元素时,是将其中的氯元素转化成AgCl白色沉淀来进行的,操作程序应有下列哪些步聚(用序号按一定顺序排列):

A.滴加AgNO3溶液;B.加NaOH溶液;C.加热;D.加催化剂MnO2;E.加蒸馏水过滤后取滤液;F.过滤后取滤渣 ;G.用HNO3酸化

(1)鉴定氯酸钾中氯元素的操作步聚是
(2)鉴定1-氯丙烷中氯元素的操作步聚是
BCGA
DCEGA
6.(2003年上海市理科综合测试)四十四年了,经过几代人的努力,中国人终于在五里河体育场喊出了"世界杯,我们来了!"比赛中,当运动员肌肉挫伤或扭伤时,队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷(沸点12.27℃),进行局部冷冻麻醉应急处理,乙烯和氯化氢在一定条件下制得氯乙烷的化学方程式(有机物用结构简式表示)是CH2=CH2+HCl→CH3CH2Cl,该反应的类型是___________.决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质是_________________________________
加成反应
氯乙烷沸点低,挥发时吸热.
7,下列物质中不能发生消去反应的是( )


③ ④


A,①②③⑤ B, ②④
C,②④⑤ D,①⑤⑥

B
8,下列叙述中,正确的是( )
A,含有卤素原子的有机物称为卤
代烃
B,卤代烃能发生消去反应,但不
能发生取代反应
C,卤代烃包括卤代烷烃,卤代烯
烃,卤代炔烃和卤代芳香烃
D,乙醇分子内脱水也属于消去反应( )
CD
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⑵ 高中化学问题:聚醋酸乙烯酯的醇解

你水解后的产物是聚乙烯醇和醋酸钠,氢氧化钠的量大了,本身呈碱性强,产物多了碱性也会强

⑶ 聚乙烯醇的制备中氢氧化钠作为催化剂的基本原理和作用

本实验采用甲醇为醇解剂 氢氧化钠为催化剂 醇解条件较工业上的温和 产物中有副产物乙酸钠 PVAc醇解主要有湿法和干法两种 湿法醇解中 氢氧化钠是以水溶液的形式(约350g/L加入的VAc-MeOH体系的含水量在1-2 该法的特点是醇解反应速度快 设备生产能力大 但副反应较多 碱催化剂耗量也较多 醇解残液的回收比较复杂 干法醇解中 碱以甲醇溶液的形式加入 反应体系中水含量控制在0.1,0.3以下 该方法的最大特点是副反应少 醇解残液的回收比较简单 但反应速度较慢 物料在醇解机中的停留时间较长 主反应 OnMeOHnOOMeOHOOnEtOHnOOMeOHO

⑷ 如何设计化学合成实验方案

以邻苯 二甲酸二正丁酯的合成实验设计为例,从弄清化学实验原 理、选择合适的反应装置、确定实验操作过程、完善实验设计方案四个方面 探讨了如何设计合成化学实验方案。 世纪是科学技术高速发 展的时代,也是我 创新,使学生科学实验的基本素质和开创性的科 国高等教育改革和发展的重要时期。为了适应社 研能力得到提高。许多教 育工作者已进行了设计 会发展和人才竞争的需要,我国高等教育跨世纪 性化学实验的教学实践,并 取得良好的教学效果。 的战略目标是培养基础扎实、知识面宽、能力强、 实验方案设计是对学生 进行创造性思维训练 素质高的人才。高校实验教学必须围绕这一战略 的有效方式,是设计性化学 实验教学的一个重要 目标进行教学改革。化学作为一门基础自然科 环节,也是做好设计性化学实 学,实验教学在培养学生能力、提高学生素质方面二甲酸二正丁酯的制备为 例,进行化学合成实验 发挥着重要作用。正如著名化学家戴安邦【】 先生 指出:“实验教学是实施全面化学教育最有效的教 弄清化学实验原理 学形式”。 传统实验的教学对培养学生的初级实验技能 实验室制备邻苯二甲酸二正丁 酯,通常由邻 发挥了重要作用,但在培养学生创新能力方面没 苯二甲酸酐和正丁醇为原 料,在无机强酸催化下 有发挥出最大的潜能。开展设计性化学实验教学 反应得到 。方案设计要从以下几个 方面着手。 反应经过两 个阶段。第一阶段苯酐 是一种有益的尝试,也是对传统实验教学方法的 与一分子正丁醇反应生成 邻苯二甲酸单丁脂:挑战。教学实践证明,这种新的教学方法对培养 和具有一定的实验能力基础上进行的,是学生综『合运用所掌握的理论基础知识、实验技能以及各 此步反应的实质是酸酐的醇解,很容易进行。 种测量手段和实验方法,自行设计实验方案,确定 实验方法,选择配套仪器设备,进行实验测试,最 缓慢加热,当苯酐固体全溶 后,反应基本结束。反 后写出较完整的实验报告或论文的过程。开展设 应的第二阶段是邻苯二甲 酸单丁酯与正丁醇在无 机强酸催化作用下直接酯化生成邻苯二甲酸二正 计性化学实验教学,给学生提供了一个发挥创造 性的空间.让他们真正有机会去思考、想像、设计

⑸ 用乙酸乙酯与钠制备乙酰乙酸乙酯的实验中副反应有什么怎么分离副产物

13.2羧酸微生物和取代羧酸

(一)基本概念

1.羧酸衍生物:羧酸分子中羧基上的羟基被其它原子或原子团取代的产物叫做羧酸衍生物。羧酸衍生物包括酰卤、酸酐、酯、酰胺等。

2.取代酸:羧酸分子中烃基上的氢原子被其它原子团取代的产物叫做取代酸。取代酸分为卤代酸、羟基酸、羰基酸。

3.羰基酸:分子中既含有羰基又含有羧基的化合物称为羰基酸。根据所含的是醛基还是酮基,将其分为醛酸和酮酸。

4.羟基酸:分子中含有羧基和羟基的化合物称为羟基酸。羟基酸可分为醇酸和酚酸,羟基连接在脂肪烃基上的是醇酸,连接在芳香烃基上的是酚酸。

(二)基本知识

1.结构

(1)羧酸衍生物的结构

重要的羧酸衍生物有酰卤,酸酐,酯,酰胺。羧酸衍生物在结构上的共同特点是都含有酰基( ),酰基与其所连的基团都能形成p-π共轭体系,通常p电子是朝着双键方向转移,呈供电子效应。酰氯、酸酐、酯分子间不能通过氢键而缔合,沸点比相应羧酸低。

(2)乙酰乙酸乙酯的互变异构

乙酰乙酸乙酯不是一个结构单一的物质,在室温下存在酮式与烯醇式的互变异构:

92.5% 7.5%

上述结构分别叫做乙酰乙酸乙酯的酮式和烯醇式异构体,在室温下,二者之间以一定比例(92.5%酮式和7.5%烯醇式)呈动态平衡存在;彼此互变的速度极快,不能将二者分离。温度低时互变速度变慢。互变异构现象在生物体内比较常见,烯醇式和酮式的含量随化合物的结构不同而不同,一般以酮式比较稳定,但有时烯醇式为主要形式,甚至完全为烯醇式,如酚。

2.命名

(1)羧酸衍生物的命名

酰卤和酰胺根据酰基称为“某酰某”。

酸酐的命名是在相应羧酸的名称之后加一“酐”字。

酯的命名是根据形成它的酸和醇称为“某酸某酯”。

(2)羟基酸的命名

醇酸是以羧酸为母体,羟基作为取代基来命名的。酚酸是以芳香酸为母体,羟基为取代基来命名的。自然界存在的羟基酸常按其来源而采用俗名。

(3)羰基酸的命名

羰基酸的命名与醇酸相似,也是以羧酸为母体,羰基的位次用阿拉伯数字或希腊字母表示。

3.羧酸衍生物的化学性质

(1)水解反应四种羧酸衍生物都能水解生成相应的羧酸。

反应的活性不同。酰氯和酸酐容易水解,酯和酰胺的水解都需要酸或碱作催化剂,并且还要加热。水解的活性次序是:酰氯>酸酐>酯>酰胺

酯在酸催化下的水解,是酯化反应的逆反应,但水解不完全;在碱作用下水解时,产生的酸可与碱生成盐而破坏平衡体系,所以在足够碱的存在下,水解可以进行到底。酯在碱溶液中的水解反应又叫皂化反应。

(2)醇解和氨解酰氯、酸酐和酯都能进行醇解和氨解反应,所得主要产物分别为酯和酰胺( )。

酯的醇解生成另一种酯和醇,这种反应称为酯交换反应。此反应在有机合成中可用于从低级醇酯制取高级醇酯(反应后蒸出低级醇)。

水解、醇解和氨解反应,对于水、醇和氨来说,是其中的活泼氢原子被酰基所取代的反应。这种在化合物分子中引入酰基的反应称为酰化反应,所用试剂叫酰化剂。

羧酸衍生物的酰化能力强弱顺序为:酰卤>酸酐>酯>酰胺。实际应用常选酰氯和酸酐。

(3)酰胺的化学性质

酸碱性酰胺因氮原子上的未共用电子对与碳氧双键形成p-π共轭,碱性很弱,接近于中性。酰亚胺显弱酸性。

与亚硝酸的反应氨基被羟基取代,生成相应的羧酸,同时放出氮气。

霍夫曼(Hofmann)降级反应酰胺与次卤酸钠的碱溶液作用,脱去羧基生成比原来少一个碳的胺的反应,称为霍夫曼降级反应。

4.羟基酸的性质

⑴酸性羟基连在脂肪烃基上时,由于羟基是吸电子基团,因此醇酸的酸性比相应的羧酸强,羟基距羧基越近,对酸性的影响就越大。在酚酸中,羟基处于羧基的邻位时,其氢原子能与羧基氧原子形成分子内氢键,降低了羧基中羟基氧原子的电子云密度,使氢原子更易解离,同时也使形成的羧酸负离子稳定化。这是邻羟基苯甲酸酸性增强的主要原因。

⑵醇酸的脱水反应α-羟基酸受热时,两分子间相互酯化,生成交酯。

β-羟基酸受热发生分子内脱水,主要生成α,β-不饱和羧酸。

γ-和δ-羟基酸受热,生成五元和六元环内酯。

⑷酚酸的脱羧羟基处于邻对位的酚酸,对热不稳定,当加热到熔点以上时,则脱去羧基生成酚。

5.羰基酸的性质

α-酮酸与稀硫酸共热时,脱羧生成醛;与浓硫酸共热时,脱羰生成少一个碳原子的羧酸。

β-酮酸在高于室温的情况下,即脱去羧基生成酮,此反应称为酮式分解。

β-酮酸与浓碱共热时,α-和β-碳原子间的键发生断裂,生成两分子羧酸盐,此反应称为酸式分解。

例1用系统命名法命名下列化合物。

⑴ ⑵ ⑶
⑷ ⑸CH3OOC(CH2)4COOCH3⑹
分析:⑴不饱和脂肪酸命名时,双键应放在主链中,苯环做取代基,编号由羧基开始。

⑵二元羧酸,要将2个羧基放在主链的两端,所以该化合物母体是丙二酸。

⑶取代酰卤,以酰卤为母体,链上的羟基做取代基。

⑷这是一个由邻苯二甲酸脱水形成的酸酐。

⑸这是一个二元羧酸形成的酯,母体是六个碳的已二酸。

⑹这是芳香族羧酸,苯环为取代基,脂肪酸为母体,编号由羧基开始。

解:(1)3-苯基丙烯酸(2)乙基丙二酸(3)3-羟基戊酰氯。

(4)邻苯二甲酸酐(5)已二酸二甲酯(6)3-甲基-4-氯苯甲酸。

例2用化学方法鉴别下列化合物:乙酸、乙二酸、丙二酸。

分析:三种物质都是羧酸,它们既有通性又有特性,利用特性可以鉴别。

解:乙酸无变化无变化

丙二酸无变化产生气泡

乙二酸褪色

例3按酸性由强至弱顺序排列:乙酸、草酸、苯酚、乙醇。

分析:苯酚中的羟基氧原子能与苯环形成p-π共轭,酚羟基电离出氢离子后共轭体系较稳定,因而,苯酚的酸性强于乙醇;在乙酸分子中,羟基氧原子能与羰基形成p-π共轭,羧基电离出氢离子后,两个氧原子与碳原子间的共价键平均化,剩余的酸根离子更稳定,因此,乙酸的酸性强于苯酚;草酸分子中相当于在乙酸分子的α碳原子上连一个强吸电子基团,增强了羧基电离的能力,因而草酸的酸性最强。

解:酸性由强至弱顺序:草酸>乙酸>苯酚>乙醇

例4某有机化合物分子式为C7H6O3,可溶于NaHCO3水溶液中,与FeCl3有颜色反应;在碱性条件下与乙酸酐反应生成C9H8O4;在酸催化下与甲醇反应生成C8H8O3;硝化后主要得到两种一元硝化产物。试推测该化合物的结构并写出各步反应式。

分析:由能溶于NaHCO3水溶液中并与FeCl3有颜色反应,说明显酸性物质是酚类;与乙酸酐反应生成C9H8O4是酰基化反应,在原分子中酚羟基上的氢原子换成乙酰基;在酸催化下与甲醇反应生成C8H8O3是羧酸与醇的酯化反应;由此可初步推断此有机化合物是苯环上有酚羟基和羧基。又因硝化后主要得到两一元硝化产物,进一步说明两官能团的相对位置是在邻位。

解:该化合物的结构式为:

例5完成下列反应,写出主要产物:






分析:根据化学性质解此题

解:⑴



⑹ PET醇解体系的产物如何提出,产物为TPA,BHET或者DMT

PET碎片的洗涤是非常重要的。洗涤常釆用80-100℃热水来软化或溶解粘贴标签和底座的EVA粘接剂或其他类型粘接剂,为防止脱落的粘接剂再粘附PET碎片,需在水中加入添加剂,如堿、乳化剂或其它专用化学剂。清洗液一般由工厂根据废瓶来源和粘接特性来确定其配方组成和含量,清洗液可滤去杂质重新加热後循环使用,洗涤可在装有搅拌器的特别清选罐内进行,为保证清洗的效果,洗涤可釆用二级洗涤工艺。 PET碎片通常釆用离心脱水机使碎片含水量降至2%,再经带式或管式干燥机干燥,使水份含量降至0.5%。德国克朗斯公司成功开发的高质量PET瓶循环再造系统,年加工量可达1.5万吨PET饮料瓶,经加工後的PET原料可直接制作成其他PET容器,生产成本大大降低。PET瓶循环再造系统利用化学涂层消除技术,以烧堿为化学涂层消除剂,除去PET瓶表面粘附的污染物,可实现任何种类的PET瓶的循环再造。经该技术处理的再循环产品,不仅能直接混合制作瓶坯,同时,再循环产品由於乙醛与黄色素含量低,还能满足纯净和质量的要求,特别适用於食品与饮料工业中产品的包装,成本比一般新材料低20%-30%。
化学回收处理法:化学处理法是通过化学方法把PET瓶还原或分解成制造PET树脂的原料或单体。由於物理回收的PET原料在使用上具有一定的局限性,大部分回收再造的PET树脂只能用於制造非食品包装或纺织品,因此,不少企业倾向於用化学法处理废PET瓶,使之分解成制造PET树脂的原料或中间体,达到完全复用的目的。
,化学处理法同样需要预先对PET废料进行物理分拣、清洗处理。由於釆用不同的工艺路线,所分解制备的产物不相同,因此,化学处理法大多是由大企业开发出来的一整套工艺系统。
比如日本的帝人公司开发了一种从废PET瓶中回收DMT(对苯二甲酸二甲脂)和EG(乙二醇)的循环方法。它先把废PET瓶压碎并清洗,然後溶解於EG中,在EG的沸点温度和0.1Mpa的压力下,把PET进行解聚,生成双-对苯二甲酸羟乙酯(BHET)。再经过滤,除去滤渣和添加剂,使BHET与甲醇起反应,在甲醇的沸点温度和0.1Mpa的压力下,经过酯交换反应生成DMT和EG。再经过蒸馏,把DMT和EG进行分离,然後通过重结晶过程,把DMT精制;通过蒸馏把EG纯化,甲醇可循环使用。回收的DMT和EG的纯度都可达到99.99%,生产成本与通用的DMT和EG法的成本不相上下。DMT可以转化成纯TPA(对苯二甲酸),用於制造瓶级PET树脂。循环装置可以生成10%左右树脂用的原料。
日本月岛机械公司(TSK)也发明了一种回收工艺,可从废聚酯瓶中回收高纯度的对苯二甲酸(TPA)和EG。在该工艺中,PET树脂片与碳酸钠在一定条件下反应40-60分钟。PET被解聚成为EG和TPA,後者形成对苯二甲酸钠(NaTP)。由於NaTP不溶於EG,因此EG通过过滤和蒸馏被分离回收。而NaTP溶於水後,在温度刚刚高於90℃时分两步加入硫酸,在硫酸钠溶液中得到TPA晶体。晶体通过过滤、洗涤得到高纯度的TPA,硫酸钠被回收。
TSK公司已经对该工艺进行了100吨/年规模的中试试验,其TPA回收率约为98%。由於工艺操作压力低,反应时间短,预计生产成本相对适中。该公司估计一座8000吨/年的工业化生产装置的投资约为1100万美元,考虑到节约PET处理成本,这一规模的装置在经济上是可行的。
澳大利亚PETrecycle公司开发了一种被称为Penew的专利技术。该专利被意大利M & G集团购买後,在美国西佛吉尼亚州兴建了一套工业规模的PET回收装置,该装置每年可处理100kt的PET瓶。
该工艺的优点是可处理?色或有涂层的PET瓶废弃物。其过程是将PET瓶经乙二醇蒸汽蒸一小时,使之脆化,然後将其磨碎至1mm大小的颗粒,除去杂质,醇解为低聚体,包括部分对苯二甲酸单体。再经特殊过滤工序除去颜料添加剂或涂层杂物。最後产品在现有生产装置中与新鲜单体混合、酯化即可制得无色的PET。
特别值得一提的是,目前回收处理的PET瓶以饮料包装用PET瓶为主。虽然美国几家企业已申请通过了美国FDA的检查和认证,可以回收清洁用品和化妆品业的PET包装在欧洲,出於谨慎的考虑,非食品PET在回收料中所占的份额还不超过1%。

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