一:酮和胺的缩合需要什么条件?
氨(NH3)是个亲核试剂,它的衍生物如伯胺、仲胺、羟胺、肼(以及取代肼)、氨基脲等都是亲核试剂。它们与醛酮的羰基加成,再脱去一分子水生成缩合产物。
二:醛酮缩合反应原理图解 30分
您好:首先要知道什么叫缩合?两个或多个有机分子(含有醛基—CHO 和酮基=O)互作用后以共价键结合成一个大分子,同时失去水或其他比较简单的无机或有机小分子的反应。举个简单的例子:你先看下面的图:注意是α-H(与官能团相连的第一个碳称α碳,α碳上的H叫α-H)与C=O的加成!然后再脱水缩合!得到β-不饱和醛或酮
总之,醛、酮或羧酸衍生物等羰基化合物在羰基旁形成新的碳-碳键,从而把两个分子结合起来的反应。这些反应通常在酸或碱的催化作用下进行。一个羰基化合物在反应中生成烯醇或烯醇负离子后进攻另一个羰基的碳原子,从而生成新的碳-碳键。
三:什么是醛酮缩合反应
其中的小分子物质通常是水、氯化氢、甲醇或乙酸等。缩合反应可以是分子间的,也可以是分子内的。醛、酮或羧酸衍生物等羰基化合物在羰基旁形成新的碳-碳键,从而把两个分子结合起来的反应。这些反应通常在酸或碱的催化作用下进行。一个羰基化合物在反应中生成烯醇或烯醇负离子后进攻另一个羰基的碳原子,从而生成新的碳-碳键。最简单的例子是乙醛的羟醛缩合反应,产物3-羟基丁醛有可能进一步失水而成2-丁烯醛,酸催化有利于失水反应的进行。由乙醛生成 2-丁烯醛的反应是羰基与亚甲基发生缩合的例子,这类缩合都以羟醛缩合的形式开始,并随即失水而得碳-碳双键的产物。
四:安息香缩合的实验原理
早期的催化剂是剧毒氰化物,近来改用维生素VB1,价格便宜,操作安全,效果良好。VB1又叫硫胺素,是一种生物辅酶,生化过程是对α-酮酸的脱羧和生成偶姻(α-羟基酮)等三种酶促反应发挥辅酶的作用。VB1分子右边噻唑环上的 S和N之间的氢原子有较大的酸性,在碱的作用下形成碳负离子,进攻苯甲醛的醛基,使羰基碳极性反转,催化苯偶姻的形成。
五:醇醛缩合的反应催化剂
对于两种不同醛或酮间的交叉缩合,由于非催化过程副反应多,导致选择性不高。需通过催化过程使得目的产物的选择性达到工业应用的要求。对于反应所使用的催化剂,根据其所具有的酸碱活性中心,可分为酸性催化剂、碱性催化剂、酸碱催化剂。1、酸性催化剂常用的酸性催化剂有(VO)2P207、α VOHPO4、铌酸和MFI沸石等。在酸性催化剂的阳离子活性中心(Brnsted中心或Lewis中心),醛羰基活化形成烯醇正碳离子从而发生缩合反应。酸催化的烯醇 酮平衡可表示为已有的研究发现,催化剂表面酸性活性中心的种类、数目和分布都会影响其催化性能,适宜的酸强度能有效促进气相羟醛缩合反应过程中正碳离子的形成,提高反应活性。Tanner等使用(VO)2P2P7和α VOHPO4的磷酸钒氧化物作催化剂,对丙酮的自缩合、丙酮与甲醛的交叉缩合进行了研究,表明对于该反应磷酸钒催化剂的酸性活性中心具有较好的催化能力,羰基结构基团在其表面迅速完成了质子化和亲核加成的反应过程。Paulis等[4]使用铌酸(Nb2o5·nH2O)作为催化剂,进行丙酮气相羟醛缩合反应,发现反应产物种类与催化剂酸性中心的的酸强度和酸度密切相关。研究表明,铌酸催化剂表面的bR nsted酸性中心酸强度较强,在催化缩醛和缩酮的反应中,具有很好的催化活性,选择性和稳定性。Dumitriu等将具有不同酸性的MFI沸石用于低碳醛的气相羟醛缩合反应,通过改变催化剂中Si Fe3+的比例,调节Br nsted酸性中心的酸强度和酸度,结果发现表面酸强度的增强,可以促进低碳醛气相羟醛缩合反应的进行,提高反应转化率。2、碱性催化剂羟醛缩合反应中经常采用的碱性催化剂,其包括碱性化合物(碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸氢盐、碳酸盐和羧酸盐)、有机胺类化合物以及阴离子交换树脂等。实际工业应用中,羟醛缩合反应所选用的碱性催化剂,可以是弱碱(如碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠),也可以是强碱(如氢氧化钠、氢氧化钙、氢化钠、醇钠等)。前者一般用于活性较大的醛之间的缩合,产物多为β 羟基化合物;后者则用于活性较小、空间位阻大的醛或酮之间的缩合,且反应多在非质子极性溶剂中进行。碱金属化合物催化剂常用于羟醛缩合制备羟基醛的反应中,得到的产物经过加氢纯化可以得到二元醇乃至多元醇,例如乙醛自缩合得到的3 羟基丁醛的反应,选择苛性钠水溶液作为催化剂,粗产品催化加氢可得到1,3 丁二醇。同样的,甲醛和丁醛交叉缩合生成2,2 二羟甲基丁醛,选择碳酸钠和氢氧化钠混合溶液作为催化剂可以减少副反应,提高反应选择性。Lopez等分别采用NaBEA、KF/矾土和La2O3固体催化剂,对苯甲醛和苯乙酮的羟醛缩合反应中催化剂失活机理进行了研究。试验表明,反应过程中产生的苯甲酸会大大降低反应过程中质子氢的转移速率,而胺的加入对其速率影响较小,因此认为催化剂的碱性活性中心能够有效催化反应,而催化剂的失活也与碱性活性中心的损耗相关。有机胺类化合物是羟醛缩合反应中广泛应用的另一类碱性催化剂。例如甲醛和异丁醛缩合生成羟基新戊醛的反应,多使用三乙胺作为缩合催化剂,缩合产物经氢化得到新戊二醇。甲醛和正丁醛在三乙胺催化作用下缩合然后氢化,则生成高纯度的羟甲基丙烷。专利[9]报导了一种有机胺盐类缩合催化剂,用于羟醛缩合制1,3 丙二醇的过程。阴离子交换树脂是新兴的碱性催化剂。传统的碱金属氢氧化物溶液(如nAOH、KOH)作为催化剂,存在催化剂难于回收,容易腐蚀设备,生成液需要中和分离,反应工艺复杂、生产周期长等缺点,而阴离子交换树脂在保持催化活性的基础上克服了上述......余下全文>>