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影响重氮化反应的因素分析

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在重氮化反应中,无机酸的量应适当地过量。产生和代替亚硝酸;第二,与芳伯胺作用产生可以发生重氮化反应的芳伯胺。在重氮化反应过程中,亚硝酸的用量通常是由亚硝酸钠加入的速度来控制的。稳定性高的重氮盐反应温度可以适度提高。为了保证重氮化反应顺利地进行,使生成的重氮盐能稳定地存在,除了考虑上述影响因素,还要选取适当的重氮化方法。

影响重氮化反应的因素分析

1.酸用量的影响

酸用量的影响包括无机酸的用量和亚硝酸的用量。

(1)无机酸用量的影响。在重氮化反应中,无机酸的量应适当地过量。因为无机酸的作用主要有以下的三个方面:

第一,与亚硝酸钠作用。产生和代替亚硝酸;

第二,与芳伯胺作用产生可以发生重氮化反应的芳伯胺。可以表示如下:

第三,维持反应后的溶液保持强酸性,使生成的重氮盐能够稳定地存在。

因此,尽管重氮化反应中芳伯胺与无机酸的理论用量比为1∶2,但在实际重氮化反应过程中无机酸的用量要比理论用量多。一般对于碱性较强的芳伯胺进行重氮化时,芳伯胺与无机酸的用量比为1∶2.5;对于碱性较弱的芳伯胺进行重氮化时,芳伯胺与无机酸的用量比为1∶3.5。

(2)亚硝酸用量的影响。在重氮化反应过程中,亚硝酸的用量通常是由亚硝酸钠加入的速度来控制的。亚硝酸的量要适当控制。如果亚硝酸的量太大,会使芳伯胺环上发生一些副反应;如果亚硝酸的量不足,溶液中有过量的游离胺来不及发生重氮化反应,就会与生成的重氮盐发生不可逆的自偶反应,生成黄色沉淀。可以表示如下:

因此,在重氮化反应时,亚硝酸的量应自始至终维持稍过量,以使湿润的淀粉碘化钾试纸始终呈现微蓝色。

2.无机酸浓度的影响

这一影响可从铵盐电离反应式(1)以及亚硝酸电离反应式(2)两方面考虑。涉及的反应如下:(www.xing528.com)

当无机酸浓度小时,反应式(2)的影响是主要的,随酸浓度的增大,反应速率加快;当无机酸浓度大时,反应式(1)的影响是主要的,随酸浓度的增大,反应速率变慢。

3.无机酸性质的影响

由前面的反应机理可知,在不同的酸性介质中生成的亲电质点不同,亲电质点的亲电能力不同,重氮化反应速率也不同。

4.反应温度的影响

反应温度一般控制在0~5℃的低温下。一方面是由于该反应为放热反应;另一方面生成的重氮盐的热稳定性差,容易发生分解。稳定性高的重氮盐反应温度可以适度提高。

5.芳胺碱性的影响

这一影响可以从铵盐的电离反应式(3)以及重氮化反应机理式(4)两个方面来考虑。涉及的反应如下:

当酸浓度较大时,反应式(1)的影响是主要的。随芳胺碱性的增强,反应速率变慢;当酸浓度较小时,反应式(2)的影响是主要的,随芳胺碱性的增强,反应速率加快。

为了保证重氮化反应顺利地进行,使生成的重氮盐能稳定地存在,除了考虑上述影响因素,还要选取适当的重氮化方法。

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