氨基乙酸铜是简单盐么? 简单盐定义 盐与络合物关系
盐是指一类金属离子或铵根离子(NH4+)与酸根离子或非金属离子结合的化合物。简单盐指其中的阳离子只有一种且阴离子也只有一种的盐。氨基乙酸铜是简单盐。类似的醋酸铜也是简单盐。配位化合物简称配合物,也叫错合物、络合物。为一类具有特征化学结构的化合物,由中心原子或离子(统称中心原子)和围绕它的称为配位体(简称配体)的分子或离子,完全或部分由配位键结合形成。
氨基乙酸铜的分子中一种碳有碳氧双键,C原子含有3个σ键,碳的杂化方式为sp 2 杂化,另一种碳周围都是单键,C原子含有4个σ键,碳的杂化方式为sp3杂化,C原子具有6个核外电子,处于不同能层、能级上的电子具有的能量不同,同一能级上的电子自旋方向相反,故有6种不同的运动状态,
故答案为:sp 3 、sp 2 ;6.
例如,顺-丁烯二酸的两个羧基处在双键的同侧距离比较近而容易发生脱水反应。反式的两个羧基即处在双键的异侧,距离较远,在同样温度下不起反应。但如热到较高的温度,反式先转变成顺式再脱水生成酸酐。
又如巴豆酸的两个异构体,用甲醇酯化时,反-巴豆酸的酯化速度较快,因反式的甲基和羧基处在双键的异侧,空间位阻较小,容易酯化。顺-巴豆酸的甲基和羧基处在双键的同侧,空间位阻较大,不易酯化。
①无水硫酸铜?其实际组成是 [Cu(H2O)4]SO4·H2O,含有[Cu(H2O)4]2+配离子
②六氯合铂(IV)酸钾中,[PtCl6]2- 是配离子
③KCl•CuCl2,复盐
④氨基乙酸铜,也是配合物,并且是螯合物
④光卤石,是复盐
⑤(CH3COO)2Cu?醋酸铜,简单盐
严格的讲配合物是①②④
只好选C ①②了……
| (1)[Ar]3d 9 ;K Cr; O<N(2)正四面体 (3)PH 3 或AsH 3 。H 3 O + 或CH 3 - 。 (4)sp 3 sp 2 (5)2N A (6)CuH (7) |
| 试题分析:(1)Cu是29号元素,其基态Cu 2+ 的核外电子排布式为:[Ar]3d 9 。与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有K Cr。7号元素N原子的电子排布式为1s 2 2s 2 2p 3 . 8号元素O原子的电子排布式为1s 2 2s 2 2p4.当元素的原子核外电子层上的电子处于全充满、半充满或全空状态时,能量低比较稳定。N原子的电子处于半充满状态,是稳定状态。所以N、O元素第一电离能由小到大的顺序为O<N。(2)PO 4 3 - 的空间构型是正四面体。(3)与NH 3 互为等电子体的分子有CH 4 、H 2 O、HF、PH 3 或AsH 3 ;离子有NH 4 + 、H 3 O + 、OH - 、CH 3 - 等。(4)在氨基乙酸铜的分子中-CH 2 -碳原子为sp 3 杂化,羰基碳原子为sp 2 杂化。在CN - 中碳原子与氮原子是以共价三键结合的,含有的2个π键。所以1 mol CN - 中含有的π键的数2N A 。(6)在该化合物的晶胞中Cu:12×(1/6)+2×(1/2)+3=6H:6×(1/3)+1+3=6所以Cu:H=1:1.故该化合物的化学式为 CuH。(7)铜晶体为面心立方最密堆积,则每个晶胞中含有铜的原子:8 ×(1/8)+6×(1/2)=4.Cu原子半径为127.8pm=1.278×10 -10 cm,假设晶体铜的密度为p,晶胞的边长为d. ,。 则晶胞的体积是d 3 ,则p·d 3 =(4×64)/N A 解得p= . |
故答案为:[Ar]3d9;K、Cr; O<N;
(2)PO43-中P原子的价层电子对=4+
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(3)根据原子数和价电子数分别相等的两种微粒互为等电子体,可以写出等电子体的分子和离子分别为:PH3 或AsH3、H3O+或CH3-,故答案为:PH3 或AsH3、H3O+或CH3-;
(4)氨基乙酸铜的分子中一种碳有碳氧双键,碳的杂化方式为sp2杂化,另一种碳周围都是单键,碳的杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3、sp2;
(5)一个 CN-中含有2个π键,所以1mol CN-中含有的π键的数目为:2NA,故答案为:2NA;
(6)该晶胞中,铜原子个数=4+2×
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(7)在铜晶胞中含有铜原子数为8×
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| 2 |
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(4×
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L-苏氨酸的工业生产方法主要有:①合成法;②发酵法;③蛋白质水解法三种。现提倡用发酵法生产。 1.发酵法是以糖、氨、高丝氨酸 (homoserine)为培养基,用产谷氨酸小球菌 (glutaminus)等发酵后精制可制得L- 苏氨酸。
以葡萄糖为原料, 选育营养缺陷型兼结构类似物合成中的反馈抑制与阻遏, 达到L-苏氨酸产酸率为18g/L, 谷氨酸棒状杆菌, 产酸率为14g/L, 黏质赛杆菌率14g/L。
葡萄糖[黄色短杆菌、谷氨酸棒杆菌、黏质赛杆菌等] →L-苏氨酸。
2.用产谷氨酸小球菌或短杆菌、棒杆菌等使糖类、氨、高丝氨酸发酵后,再经过精制而制得,发酵液中浓度可达5~20g/L。
3..以巴豆酸或以甘氨酸为原料制得。也可以葡萄糖或淀粉为原料,经由大肠杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸杆菌或钝齿棒杆菌为菌种经发酵精制得产品。 因化学合成所得的苏氨酸(L-苏氨酸)为4种光学异构体的混合物, 即DL-苏氨酸。 其中构成蛋白质的氨基酸为L型苏氨酸,故需将苏体从别体中分离出来, 再进一步进行光学异构体拆分, 以得L-苏氨酸。
烟草:BU,22;FC,21;合成:可由蛋白质(如酪蛋白)经水解、精制而得,或由丙烯酸衍生物中甲醇和乙酸汞合成。
用甘氨酸铜在碱性条件下与乙醛作用, 发生类似的羟醛缩合反应, 合成苏氨酸铜的苏体和别体两种混合物, 根据其稳定性和溶解度的不同, 经脱铜可分离出苏体DL-苏氨酸, 最后拆分得L-苏氨酸。 现将小试合成和放大的生产工艺分别介绍如下。
小试合成工艺:
甘氨酸制备 将一氯乙酸189g (2mol)、甲醛溶液2100ml (3.3mol), 混合后冷却至10℃以下,滴加浓氨水750ml (10mol), 控制滴加速度使温度不超过10℃。 加完氨水后保温30℃, 4h。 减压浓缩至300-400ml, 有结晶析出。 经洗涤、干燥得甘氨酸粗品, 在将甘氨酸粗品加入约1.5-2倍量的水, 加热使其全溶, 加活性炭1%脱色; 过滤取滤液, 再加入2-2.5倍体积的甲醇, 置于冰箱中过夜, 过滤取结晶, 得苏氨酸(L-苏氨酸)精品。收率约60%-68%。
甘氨酸铜的制备 取甘氨酸100g, 加水7L, 加热60℃使其全溶。 然后缓慢加入碱式碳酸铜80g, 于60℃下保温1h。 趁热过滤除去未反应的碱式碳酸铜。收集滤液让其自然冷却, 析出蓝色针状结晶体(含1分子结晶水), 过滤取结晶,经洗涤、60℃干燥, 得甘氨酸铜, 收率95%-98%。
苏氨酸铜的制备 取甘氨酸铜52.5g, 加入425ml甲醇搅拌使溶,然后于10℃以下加入乙醇80ml, 待温度不再上升, 再加入5g氢氧化钠预先溶解于90ml的甲醇溶液, 60℃保温反应1h。 趁热滤去不溶物,收集滤液加入冰醋酸5.5ml, 减压回收甲醇至干, 再加75ml甲醇搅拌分散后冷却过夜。过滤收集结晶, 经洗涤、干燥得苏体和别体苏氨酸铜的混合物, 收率68%-74%。
脱铜、精制 取上述苏氨酸铜427g, 加入10%氢氧化氨溶液6L, 使其全部溶解, 过滤收集滤液, 上732阳离子交换树脂吸附, 用2mol/L氨水和水洗涤, 直至洗脱液对茚三酮不显色为止。 合并洗脱液, 薄膜浓缩至1.5L, 再加3L乙醇使其析出结晶, 置于冰箱过夜, 过滤取结晶,得DL-苏氨酸粗品。 收率62%-73.8%。
取DL-苏氨酸粗品42g, 加126ml水加热使全溶, 脱色过滤取滤液, 加入252ml乙醇, 冷却过夜, 过滤取结晶得精制DL-苏氨酸。 收率87%-91.3%。
拆分、精制 将精制的DL-苏氨酸810g、DL-苏氨酸90g、水2.88L混合, 缓缓搅拌(约50r/min),并加热至95℃以上使其全部溶解。 再降温至40℃, 并加入DL-苏氨酸总投料量的10%的D-苏氨酸作品种, 缓慢冷却至30℃ (平均每15min降1℃),析出结晶D-苏氨酸, 过滤取结晶, 并与80℃干燥, 得D-苏氨酸。 收集滤液, 投入与拆分出的D-苏氨酸等量的DL-苏氨酸(约150-170g),保持总体积不变, 同拆分D-苏氨酸同样的操作(但降低温度至40℃时,加入的晶种为L-苏氨酸),得L-苏氨酸。 如此反复操作, 即可将D-苏氨酸和L-苏氨酸拆分开。
合并相应的D-苏氨酸粗品和L-苏氨酸粗品, 分别进行精制, 即重结晶。 分别取D和L-型苏氨酸, 分别加水4倍, 加热90℃至全溶, 1%活性炭脱色, 趁热过滤收集滤液, 分别加入2倍体积的乙醇静置冷却, 不时搅拌, 析出结晶, 得D-苏氨酸和L-苏氨酸精品, 收率87.3%-91.6%。
L-苏氨酸的含量在95%以上, [α]20D-26°--29°, 纸层析呈现一个斑点。
放大的生产工艺:
以甘氨酸为原料, 先与碱式碳酸铜反应生成甘氨酸铜, 此时其α-H具有活性, 在碱性条件下甘氨酸铜与乙醛作用可发生类似的交叉醇醛缩合反应, 而生成DL-苏氨酸铜(包含有苏体和赤体), 然后经离子交换、脱铜分离出苏体DL-苏氨酸, 最后采用诱导结晶法将D-苏氨酸和L-苏氨酸拆分。 其反应如下:
甘氨酸铜的制备 在500L反应罐中, 投入50kg甘氨酸, 加入350L水,40kg碱式硫酸铜保温60℃ 1h, 过滤弃去未反应的铜盐, 收集滤液, 静置冷却过夜, 过滤取结晶, 60℃烘干, 得蓝色甘氨酸铜。
苏氨酸铜的制备 在1000L反应罐中, 投入75kg 甘氨酸铜, 再加入甲醇600L, 搅拌使其溶解,再加120L乙醛、90L5%KOH甲醇溶液, 搅拌保持60℃1h 后, 滤取不溶物, 滤液加5.5L冰醋酸, 减压回收甲醇至干, 加75L水搅拌分散后于5℃静置过夜, 过滤取结晶, 洗涤、抽干得苏体和别体混合苏氨酸铜。
离子交换、脱铜分离得DL-苏氨酸 将上述苏氨酸铜40kg、10%氨水1000L分别投入到2000L的反应罐中, 搅拌使其溶解, 过滤取滤液上732阳离子交换柱中(400mm×200mm), 再先后用2mol/L氨水和去离子水洗涤。 合并洗脱液, 薄膜浓缩至150L, 加入300L乙醇, 搅拌, 冷却至5℃结晶过夜。 过滤取结晶, 80℃干燥得DL-苏氨酸粗品。
浓缩、精制 取40kg DL-苏氨酸粗品投入500L反应罐中。
氢氧化钠,化学式为NaOH,俗称烧碱、火碱、苛性钠,为一种具有强腐蚀性的强碱,一般为片状或颗粒形态,易溶于水(溶于水时放热)并形成碱性溶液,另有潮解性,易吸取空气中的水蒸气(潮解)和二氧化碳(变质)。
NaOH是化学实验室其中一种必备的化学品,亦为常见的化工品之一。纯品是无色透明的晶体。密度2.130g/cm_。熔点318.4℃。沸点1390℃。工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠,是白色不透明的晶体。有块状,片状,粒状和棒状等。式量40.01氢氧化钠在水处理中可作为碱性清洗剂,溶于乙醇和甘油,不溶于丙醇、乙醚。在高温下对碳钠也有腐蚀作用。与氯、溴、碘等卤素发生歧化反应,与酸类起中和作用而生成盐和水。