重氮化偶合反应过程

1.重氮化反应及其特点 ....................................................................... 2 四、重氮化操作技术 ................................................................................ 3 1.直接法................................................................................................ 3 2.连续操作法 ....................................................................................... 3 3.倒加料法............................................................................................ 4 4.浓酸法..........................................

重氮化反应

diazo-reaction

一级胺与亚硝酸在低温下作用生成重氮盐的反应。例如：

脂肪族、芳香族和杂环的一级胺都可进行重氮化反应。通常，重氮化试剂是由亚硝酸钠与盐酸作用临时产生的。除盐酸外，也可使用硫酸、过氯酸和氟硼酸等无机酸。脂肪族重氮盐很不稳定，能迅速自发分解；芳香族重氮盐较为稳定。芳香族重氮基可以被其他基团取代，生成多种类型的产物。所以芳香族重氮化反应在有机合成上很重要。

重氮化反应的机理是首先由一级胺与重氮化试剂结合，然后通过一系列质子转移，最后生成重氮盐。重氮化试剂的形式与所用的无机酸有关。当用较弱的酸时，亚硝酸在溶液中与三氧化二氮达成平衡，有效的重氮化试剂是三氧化二氮。当用较强的酸时，重氮化试剂是质子化的亚硝酸和亚硝酰正离子。因此重氮化反应中，控制适当的pH值是很重要的。芳香族一级胺碱性较弱，需要用较强的亚硝化试剂，所以通常在较强的酸性下进行反应。 概述

芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反应标为重氮化，芳伯胺常称重氮组分，亚硝酸为重氮化剂，因为亚硝酸不稳定，通常使用亚硝酸钠和盐酸或硫酸使反应时生成的亚硝酸立即与芳伯胺反应，避免亚硝酸的分解，重氮化反应后生成重氮盐。

重氮化反应可用反应式表示

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第3章 重氮化与偶合

凡染料分子中含有偶氮基的统称为偶氮染料。合成染料中，偶氮 染料是品种数量最多的一类，目前工业生产上染料品种半数以上都是 偶氮染料，在应用上包括酸性、冰染、直接、分散、活性、阳离子等 染料类型。在偶氮染料的生产中，重氮化与偶合是两个主要工序及基 本反应。

． 3. 1 重氮化反应 3．1．1 概述

芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反应称为重氮化，芳伯胺 常称重氮分，亚硝酸为重氮化剂，因为亚硝酸不稳定，通常使用亚 硝酸钠和盐酸或硫酸使反应时生成的亚硝酸立即与劳伯胺反应，避免 亚硝酸的分解，重氮化反应后生成重氮盐。 重氮化反应可用反应式表示为：

重氮化反应进行时要考虑下列三个团素：

一、酸的用量 从反应式(1)可知酸助理论用量为2mo1，在反应中无机酸的作用是，首先使劳胺镕解，其次与亚硝酸钠生成亚硝酸，最后生成重氮盐。重氮盐一般是容易分解的，只有在过量的酸液中才比较稳定，所以重氮化时实际上用酸量过量很多，常达3mol，反应完毕时介质应呈强酸性(PH值为3)，对刚果红拭纸呈蓝色． 重氮过程中经常检查介质的pH值是十分必要的。

反应时若酸用量不足，生成的

重氮化反应的火灾危险性

重氮化反应所产生的重氮盐，在温度稍高或光的作用下，即易分解，有的甚至在室温时也能分解，每当温度升高10C，其分速度便加快2倍。在干燥状态下，有些重氮盐不稳定，活力大，受热或摩擦、撞击，能分解爆炸。 含重氮盐的溶液若洒落在地上、蒸汽管道上，干燥后亦能燃烧或

重氮化反应所产生的重氮盐，在温度稍高或光的作用下，即易分解，有的甚至在室温时也能分解，每当温度升高10C，其分速度便加快2倍。在干燥状态下，有些重氮盐不稳定，活力大，受热或摩擦、撞击，能分解爆炸。

含重氮盐的溶液若洒落在地上、蒸汽管道上，干燥后亦能燃烧或爆炸。重氮化反应使用的亚硝酸钠是二级无机氧化剂，在175C时分解，能引起有机物燃烧或爆炸，亚硝酸钠还具有还原剂的性质，遇比他强的氧化剂能被戽化而导致燃烧或爆炸；在重氮化反应时，若温度过高，亚硝酸钠的投料过快和过量，会增加亚硝酸的浓度，加速物料的分解，产生大量的氧气体，亦有引起爆炸着火的危险。

第一，注意温度，最好实测用电子显示。在通盐水降温的情况下准备些冰，随时往釜里加。一般最好零度以下。

第二控制亚钠滴加速度，不要太快。一般控制到五十分左右。如果出现冒红烟现象，应停止滴加。可能温度高了或搅拌速度慢搅

安全检查表分析记录

工作岗位：染料生产车间 设施名称：重氮化反应釜

4

减速机及 搅拌

减速机及搅拌完好 减速机连接皮带轮 设防护罩

减速机故障或搅拌叶片脱 落导致搅拌失效引起物料 局部过热充料或爆炸事故 机械伤害

使用正规厂家生产的设备； 每月组织一次查釜；操作工 每小时巡查一次 安装皮带轮防护罩，并保证 其完好可靠 设置符合要求的引风装置， 并保持管道畅通

2 2

5 3

10 6

安装安全联锁装置并 正常运行 每次检维修后及时恢 复防护罩设置

5

引风装置

不能及时排空反应产生的 引风装置设置合理。 有毒有害气体、 堵塞或关闭 保持畅通 放空阀造成操作人员中毒 或窒息。 未设置紧急放料器或设置 容量不合理， 在系统温度失 控出现事故时不能迅速放 掉反应器内物料， 造成系统 温度继续升高而发生分解 爆炸事故

1

5

5

定期维护保养

6

紧急放料 器

设置相当容量的紧 急放料器

设置容量合适的紧急放料器

2

5

10

7

连接管道、 连接管道、 法兰、 阀 法兰、阀门 门完好

物料泄漏损耗、人员灼伤、 投料前逐项进行检查，每年 污染环境 进行一次集中检维修

2

4

8

日常作业过程中发现 异

能使纤维和其他材料着色的有机物质,分天然和合成两大类。天然染料分植物染料,如茜素等;动物染料,如胭脂虫等。合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。

能使纤维和其他材料着色的有机物质,分天然和合成两大类。天然染料分植物染料,如茜素等;动物染料,如胭脂虫等。合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。

能使纤维和其他材料着色的有机物质,分天然和合成两大类。天然染料分植物染料,如茜素等;动物染料,如胭脂虫等。合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。

能使纤维和其他材料着色的有机物质,分天然和合成两大类。天然染料分植物染料,如茜素等;动物染料,如胭脂虫等。合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。

能使纤维和其他材料着色的有机物质,分天然和合成两大类。天然染料分植物染料,如茜素等;动物染料,如胭脂虫等。合成染料又称人造染料,主要从煤焦油分馏出来(或石油加工)经化学加工而成,习称“煤焦油染料”。

能使纤维和其他材料着色的有机物质,分天然和合成两大类。天然染料分植物

专业： 化学工程与工艺_ 姓名： 实验报告

一、实验目的和要求（必填） 三、主要仪器设备（必填） 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得

一、实验目的和要求（必填）

1. 了解重氮化反应原理和染料的合成的基本方法； 2. 掌握重氮化反应及偶联反应合成甲基橙的方法； 3. 掌握结晶分离的基本方法。

二、实验内容和原理（必填）

学号： 日期： 地点： 西七409

课程名称： 精细有机合成 指导老师： 张未星 成绩__________________ 实验名称： 甲基橙的合成 实验类型：_ _ 同组学生姓名：

二、实验内容和原理（必填） 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）

最常见的染料是芳胺重氮盐与酚类或芳胺进行的偶联反应合成的偶氮染料。甲基橙的反应过程如下：

H2NSO3HH3NSO3NaOHH2NSO3Na+H2ONH2NSO3NaNaNO2HClHO3SNNClHOAcCH3CH3HO3SNHNNCH3CH3OACNaOHNaO3SNNNCH

第一章烃类热裂解

第一节热裂解过程的化学反应与反应机理问题1：什么叫烃类热裂解过程的一次反应和二次反应？

烃类热裂解的过程是很复杂的，即使是单一组分裂解也会得到十分复杂的产物，例如乙烷热裂解的产物就有氢，甲烷，乙烯，丙烯，丙烷，丁烯，丁二烯，芳烃和碳等以上组分，并含有未反应的乙烷。

因此，必须研究烃类热裂解的化学变化过程与反应机理，以便掌握其内在规律。

烃类裂解过程按先后顺序可划分为一次反应和二次反应。

◆一次反应：由原料烃类经热裂解生成乙烯和丙烯的反应。

◆二次反应：主要是指一次反应生成的乙烯，丙烯等低级稀烃进一步发生反应生成多种产物，甚至最后生成焦或碳。一．烃类热裂解的一次反应

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问题2：什么叫键能？

问题3：简述烷烃热裂解一次反应的规律性。

（一）烷烃热裂解

1.脱氢反应: C n H2n+2==C n H2n+H2

2.断链反应：

C m+n H2(m+n)+2==C m H2m+C n H2n+2 3．裂解的规律性

表1-2各种键能比较

碳氢键键能，kJ/mol H3C—H 426. 8

CH3CH2—H 405. 8

CH3CH2CH2—H 397. 5

CH3—CH—H

均相反应器的设计和优化

项目2 反应器设计和 优化

均相反应器的设计和优化

问题： 1 反应器设计的任务是什么？ 2 如何完成反应器的设计任务？ 3 什么是反应器的优化？ 4 如何进行反应器的优化？

2

均相反应器的设计和优化

任务1 间歇操作釜式反应器设计

工作任务： 根据化工产品的生产条件和工艺要求进行间歇操作釜式 反应器的设计。

解决思路： 根据反应特性和工艺要求初步选定反应器类型后，然后计 算出反应器的有效体积，进而算出反应器体积，并根据国家 或行业化工设备标准进行选型。

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均相反应器的设计和优化

一、反应器中的流体流动模型

流动模型 是对反应器中流体流动与返混状态的描述。反应器中 流体的流动模型是针对连续过程而言的。 理想臵换流动模型 理想流动 模型 理想混合流动模型

特点：返混量为无穷大；反应釜内 物料的各种参数完全一致；存在停 留时间分布。 理想混合的适用条件？

特点：没有返 混，或者返混 量为零；垂直 于流动方向任 一横截面上物 料的所有参数 都相同；而沿 流动方向上连 续变化。 理想臵换的适 用条件？

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均相反应器的设计和优化

反应器内反应物的浓度变化： 理想混合流动 理想臵换流动

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均相反应器的设计和优化

返混不是一般意义上的混合，而是专指不同时刻进

课程名称《 化学反应工程 》

考核时间：120分钟 考核方式：闭卷 课程类型：考试 题号 题分 一 20 二 20 三 10 四 30 五 20 六 总分 100

一、选择题（总分20分，每题2分）

1. 对于非均相液-液分散过程，应优先选择( )搅拌器。 A 锚式 B 涡轮式 C 桨式 D 推进式

2. 为维持200℃的反应温度，工业生产上常用( )作载热体。 A 水 B 导生油 C 熔盐 D 烟道气

3. 反应A + B → C，已知k?0.15s，则反应级数n=（ ）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

4. “三传一反”是化学反应工程的基础，其中所谓的一反是指_（ ）。 A．化学反应 B. 反应工程 C. 反应热力学 D. 反应动力

5. 串联反应A → P（目的）→R + S，目的产物P的总收率?P=（ ）。

?1nP?nP0nP?nP0A. nA0?nA B. nA0

nP?