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1、江苏高校品牌专业石油化工技术,情境一:邻甲氧基苯胺的合成任务一:邻甲氧基苯胺合成路线份析,课程:化工产品合成知识点:常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较,常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较,一、常用化学反应还原的方法,(一)化学还原法使用化学物质作为还原剂的还原方法。(二)催化氢化法在催化剂存在下,有机化合物与氢发生的还原反应。 (三)电化学还原法 有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而完成的还原反应。,(一)化学还原法,1、电解质溶液中的铁屑还原:以金属铁为还原剂,反应在电解质溶液中进行选择性好(硝基或其它含氮的基团)工艺成熟、简单,适用范围广副反应少对设备要求低产生
2、大量的含胺铁泥和废水,(一)化学还原法,水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺 如:苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺 分离方法:水蒸气蒸馏法水溶性大、且可以蒸馏的芳胺 如:间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯 分离方法:过滤、浓缩母液、减压蒸馏,适用范围及产品的分离方法,(一)化学还原法,溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺 如:邻苯二胺、氨基苯酚 分离方法:热过滤、冷却结晶含-SO3H和-COOH的芳胺 如:周位酸、劳伦酸 分离方法:调节pH至碱性,过滤,酸化或盐析,适用范围及产品的分离方法,(一)化学还原法,2、锌粉还原特点 (1)用于还原硝基、亚硝基、腈基、羰基、碳-碳不饱和键、碳-卤键、碳-硫键等;
3、 (2)还原能力与反应介质的酸碱性有关; (3)多数反应在碱性介质中进行。,在碱性介质中对硝基化合物的双分子还原,(一)化学还原法,3、硫化碱还原特点:反应缓和应用范围:主要应用于多硝基物的部分还原还原剂:Na2S2,NaHS 还原剂用量:过量510 还原温度:4080 实例:,(一)化学还原法,4、金属复氢化合物还原主要使用的是LiAlH4和NaBH4 4LiH + AlCl3 LiAlH4 + 3LiCl特点:反应速度快,副反应少,选择性好, 产品收率高,反应条件较温和。主要应用: -COOH-CH2OH -C=O-C-OH价格高,工业上应用较少,(一)化学还原法,(1) 金属复氢化合物L
4、iAlH4为还原剂,机理,(一)化学还原法,(一)化学还原法,( 2)KBH4 NaBH4 LiBH4为还原剂,(一)化学还原法,(一)化学还原法,5、醇铝还原有机还原剂,如乙醇铝Al(OC2H5)3和异丙醇铝Al(OCHCH3)3 2Al + 6C2H5OH 2Al(OC2H5)3 + 3H2特点:作用温和,选择性高,反应速度快, 副反应少,产率高。只能将羰基还原为羟基,(一)化学还原法,在催化剂的存在下,有机物与氢气(H2)发生的反应叫做催化氢化。,(二)催化氢化还原法,1、催化加氢(催化氢化),含有不饱和键的有机物分子,在催化剂的存在下,与氢分子反应,使不饱和键全部或部分加氢的反应,叫做
5、催化加氢(氢化)。,芳杂环,2、催化氢解,在催化剂存在下,含有碳杂键的有机物分子与氢气反应,发生碳杂键断裂,分解成两部分氢化产物的反应叫做催化氢解。,优点:反应易于控制,产品纯度较高,收率较高,三废少,在工业上应用广泛。,缺点:需要使用带压设备,安全措施要求高,催化剂的选择要求严格。,催化剂的类型,一般金属系:Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb贵金属系:Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru、Re,还原型纯金属粉: Pt、Pd、Ni等,如骨架镍、骨架铜化合物型:氢氧化物、氧化物、硫化物如PtO2、MoS载体型:如Pt/C、Pd/C,江苏高校品牌专业石油化工技术,课程:化工产品合成知识点:常用化学反应还原的方法及化学还原剂还原能力的比较,谢谢观看,