硝化与亚硝化课件答案.ppt
如何配制?01在有效的混合与冷却下,将浓H2SO4先缓慢后渐快地加入H2O或废稀酸中,在40℃以下,最后先慢后快地加入HNO3。02这种配酸方法比较安全。配好的混酸经分析合格后才可使用。03硝化的主要副产物是什么?如何除去?1多硝化和氧化。多硝化如何避免?2控制混酸硝化能力、硝酸比、循环废酸量、T和采用低硝酸含量混酸。氧化影响最大的副反应,包括环上氧化和侧链氧化。3环上氧化在芳环上引入羟基→硝基酚类。硝基酚副产物必须在洗涤过程中(用稀碱洗)除去,否则,在粗硝基物脱水或精馏分离异构体时有爆炸危险。010210说明硝化产物分离的方法和原理。硝化产物的分离硝化产物与废酸的分离。原理:利用硝化产物与废酸的密度差较大实现连续的分层分离。措施?加少量水稀释,减少硝基物在浓H2SO4中的溶解度。加水量?考虑设备耐腐蚀程度、硝基物与废酸的易分离程度、废酸循环或浓缩所需的经济浓度。如二硝基甲苯的生产,废酸浓度由82.6%→74%,冷至室温,二硝基甲苯在废酸中的溶解度由5.3%→0.8%。有机溶剂萃取回收废酸中的硝基物。如用二氯丙烷或二氯乙烷萃取含二硝基甲苯的废酸,萃取效率可达97.4%。连续分离中加入叔辛胺,可加速硝基物与废酸的分层,用量仅为硝基物重量的0.0015~0.0025%。水洗碱洗法4解离萃取法5除杂质。1分出废酸后的硝基物,除仍有少量无机酸外,还常含有氧化副产物,主要是酚类。2除去方法:3215水洗碱洗法原理:消耗大量碱,产生大量含酚盐及硝基物废水,需净化处理。4缺点:3使硝基酚变成易溶于水的酚盐除去。6硝基物可用被硝化物萃取回收,但不能除去和回收废水中的酚盐。注意:水洗过程出现乳化影响分层。乳化原因?回收废酸中所含的杂质;洗涤时搅拌速度太快。解离萃取法原理:中性粗硝基物用混合磷酸盐水溶液处理:混合磷酸盐的适宜比例:Na2HPO4·2H2O64.2g/lNa3PO4·12H2O21.9g/l不需消耗大量碱,可回收酚;缺点:投资费用较高,要求使用中性粗硝基物,但总平衡可能比原来处理方法经济。优点:画出苯低温连续一硝化的工艺流程图,写出反应式和主要工艺条件,并比较硝基苯的两种合成工艺。图苯低温连续一硝化流程示意图1,2-硝化锅3,5,9,11-分离器4-萃取器6,7-泵8,10-文丘里管混合器主要工艺条件:常压、冷却两种合成工艺的比较:采用常压冷却连续硝化法停留时间较长,温度较低,反应速度较慢,反应后混酸含量较高,副反应较多,会消耗较多的硝酸,消耗能量较多,需要采用专门的冷却装置,但操作简单易行;而采用带压绝热连续硝化法反应在较高温度下进行,速度快,硝酸几乎全部转化,副产物少,二硝基苯少于0.05%,产品质量高,混酸含量少,酸浓度低,酸量大,不需要冷却系统,安全性好,利用反应热浓缩废酸,能耗低,可节能90%,降低了生产成本,基建投资减少,但是为了防止苯的汽化,绝热分离器也需要密封,压力约0.2MPa.需采用柦材列管加热器和搪玻璃闪蒸汽。亚硝化是什么取代反应?活泼质点是什么?适用范围和主要产物是什么?亚硝化是双分子亲电取代反应活泼质点是NO+适用范围:NO+亲电能力不如NO2+,只能向芳环或其它电子云密度较大的C原子进攻,主要与酚类、芳香仲胺、叔胺和π电子多余杂环及有活泼H脂肪族化合物反应。主要产物:主要生成对位产物亚硝酸在浓硝酸硝化和稀硝酸硝化中各起什么作用?加入尿素起何作用?答:在浓硝酸硝化中亚硝酸起阻碍反应的作用,在稀硝酸硝化中起促进反应的作用。加入尿素,浓硝酸硝化中HNO2以NO2-和NO3-阻碍硝化反应;稀硝酸中HNO2帮助硝化反应。1201利用硝化和亚硝化反应合成下列物质,产品各有何用途?021-硝基蒽醌;032,5-二乙氧基-4-氨基-N-苯甲酰苯胺;042,4,6-三硝基苯酚(苦味酸);05对亚硝基二苯胺;061-氨基-2-萘酚-4-磺酸合成蒽醌类染料的重要中间体。重要的冰染色基(蓝色基BB)。用于制造炸药、染料等制备安安蓝染料和橡胶防老剂4010NA的中间体。用作酸性媒介染料及酸性络合染料中间体010203浓硫酸SO3.H2SO415.完成下列反应式01030204稀硝酸水硝化水介质混酸硝化浓硫酸.5-10℃单击添加大标题课后习题部分硝化及亚硝化作业题及课后习题0102常用的硝化剂有哪几种类型?大多数情况下硝化剂的活泼质点是什么?答:常用的硝化剂有:不同浓度的硝酸、混酸(硝酸和硫酸的混合物)、硝酸和有