琼斯试剂能不能把醇氧化成醛不成羧酸吗
折叠醇与含氧无机酸的反应
醇与含氧无机酸反应失去一分子水,生成无机酸酯。
醇与硝酸的反应过程如下:醇分子作为亲核试剂进攻酸或其衍生物的带正电荷部分,氮氧双键打开,而后醇分子的氢氧键断裂,硝酸部分失去一分子水重新形成氮氧双键。
该类反应主要用于无机酸一级醇酯的制备。无机酸三级醇酯的制备不宜用此法,因为三级醇与无机酸反应时易发生消除反应。
醇与含氧无机酸的酰氯和酸酐反应,也能生成无机酸酯。
含氧无机酸酯有许多用途。乙二醇二硝酸酯和甘油三硝酸酯(俗称硝化甘油)都是烈性炸药。硝化甘油还能用于血管舒张、治疗心绞痛和胆绞痛。科学家发现:硝化甘油能治疗心脏病的原因是它能释放出信使分子"NO",并阐明了"NO"在生命活动中的作用机理。为此,他们荣获了1998年诺贝尔生理学和医学奖。
生命体的核苷酸中有磷酸酯,例如甘油磷酸酯与钙离子的反应可用来控制体内钙离子的浓度,如果这个反应失调,会导致佝偻病。
折叠醇羟基的取代反应
醇中,碳氧键是极性共价键,由于氧的电负性大于碳,所以其共用电子对偏向于氧,当亲核试剂进攻正性碳时,碳氧键异裂,羟基被亲核试剂取代。其中最重要的一个亲核取代反应是羟基被卤原子取代。常采用的方法如下:
1.与氢卤酸的反应
(1)一般情况
氢卤酸与醇反应生成卤代烷,反应中醇羟基被卤原子取代。
ROH+HX-->RX+H20
醇羟基不是一个好的离去基团,需要酸的帮助,使羟基质子化后以水的形式离去。各种醇的反应性为3°>2°>1°,三级醇易反应,只需浓盐酸在室温振荡即可反应,氢溴酸在低温也能与三级醇进行反应。如用氯化氢、溴化氢气体在0℃通过三级醇,反应在几分钟内就可完成,这是制三级卤代烷的常用方法。
在氢卤酸中,氢碘酸酸性最强,氢溴酸其次,浓盐酸相对最弱,而卤离子的亲核能力又是I->Br->Cl-,故氢卤酸的反应性为HI>HBr>HCl。若用一级醇分别与这三种氢卤酸反应,氢碘酸可直接反应,氢溴酸需用硫酸来增强酸性,而浓盐酸需与无水氯化锌混合使用,才能发生反应。氯化锌是强的路易斯酸,在反应中的作用与质子酸类似。
【用Lucas试剂鉴别一级醇、二级醇、三级醇】
浓盐酸和无水氯化锌的混合物称为Lucas试剂。可用来鉴别六碳和六碳以下的一级、二级、三级醇别加入盛有Lucas试剂的试管中,经振荡后可发现,三级醇立刻反应,生成油状氯代烷,它不溶于酸中,溶液呈混浊后分两层,反应放热二级醇2~5min反应,放热小明显,溶液分两层一级醇经室温放置1h仍无反应,必须加热才能反应。
在使用Lucas试剂时须注意,有些一级醇如烯丙型醇(allylicalcohol)及苯甲型醇(benzylicalcohol),也可以很快地发生反应,这是因为p-π共轭,很容易形成碳正离子进行SN1反应。
各类醇与Lucas试剂的反应速率为
烯丙型醇,苯甲型醇,三级醇>二级醇>一级醇
氢卤酸与大多数一级醇按SN2机理进行反应。
氢卤酸与大多数二级、三级醇和空阻特别大的一级酵按SN1机理进行反应。
如果按SN机理反应,就有重排产物产生,如2-戊醇与氢溴酸反应有86%2-溴戊烷与14%3-溴戊烷异丁醇在氢溴酸与硫酸中加热反应,有80%异丁基溴与20%三级丁基溴,新戊醇由于β位位阻太大,得到的是重排产物2-甲基-2-溴丁烷。三级醇与氢卤酸的反应一般不会发生重排,但三级醇易发生消除反应,所以取代反应需在低温时进行。
2.与卤化磷反应
醇与卤化磷反应生成卤代烷。
醇羟基是一个不好的离去基团,与三溴化磷作用形成CH3CH2OPBr2,Br进攻烷基的碳原子,-OPBr2作为离去基团离去。- OPBr2中还有两个溴原子,可继续与醇发生反应。
碘代烷可由三碘化磷与醇制备,但通常三碘化磷是用红磷与碘代替,将醇、红磷和碘放在一起加热,先生成三碘化磷,再与醇进行反应。
氯代烷常用五氯化磷与醇反应制备。
上述方法中,最常用的是三溴化磷与一级醇、β位有支链的一级醇、二级醇生成相应溴代烷,在用二级醇及有些易发生重排反应的一级醇时温度须低于0℃,以避免重排。红磷与碘常用于一级醇制相应碘代烷。
3.与亚硫酰氯反应
若用亚硫酰氯和醇反应,可直接得到氯代烷,同时生成二氧化硫和氯化氢两种气体,在反应过程中这些气体都离开了反应体系,这有利于反应向生成产物的方向进行,该反应不仅速率快,反应条件温和,产率高,而且不生成其它副产物。一般用过量的亚硫酰氯并保持微沸,是一个很好的制氧代烷的方法。
4.经醇与磺酰氯反应为中间阶段来制备卤代烃
醇羟基必须在质子酸或路易斯酸催化下才可进行取代反应,而苯磺酸酯中酸根部分是很好的离去基团,因此这类酯比醇容易进行亲核取代反应。
这样将一级或二级醇通过与苯磺酰氯反应形成磺酸酯,再转为卤代烷,纯度很好。磺酰氯可以由相应的磺酸与五氯化磷反应来制备。
折叠醇的氧化
一级醇及二级醇与醇羟基相连的碳原子上有氢,可以被氧化成醛、酮或酸三级醇与醇羟基相连的碳原子上没有氢,不易被氧化,如在酸性条件下,易脱水成烯,然后碳碳键氧化断裂,形成小分子化合物。
1.用高锰酸钾或二氧化锰氧化
醇不为冷、稀、中性的高锰酸钾的水溶液所氧化,一级醇、二级醇在比较强烈的条件下(如加热)可被氧化。一级醇生成羧酸钾盐,溶于水,并有二氧化锰沉淀析出,中和后可得羧酸。
二级醇可氧化为酮。但由于二级醇用高锰酸钾氧化为酮时,易进一步氧化使碳碳键断裂,故很少用于合成酮。
三级醇在中性、碱性条件下不易为高锰酸钾氧化,在酸性条件下,则能脱水成烯,再发生碳碳键断裂,生成小分子化合物。
高锰酸钾与硫酸锰在碱性条件下可制得二氧化锰,新制的二氧化锰可将β碳上为不饱和键的一级醇、二级醇氧化为相应的醛和酮,不饱和键可不受影响。
2.用铬酸氧化
铬酸可作为氧化剂的形式有:Na2Cr2O7与40%~50%硫酸混合液、CrO3的冰醋酸溶液、CrO3与吡啶的络合物等。
一级醇常用NaCr2O7与40%~50%硫酸混合液氧化,先得醛,醛进一步氧化为酸。如控制合适的氧化条件,在氧化成醛后立即将其从反应体系中蒸出,可避免醛进一步被氧化为酸,反应需在低于醇的沸点,高于醛的沸点温度下进行将丙醇滴加到温度为~75℃的NaCr2O7,H2SO4,H2O的溶液中,一旦生成丙醛,就被蒸馏出来。这种反应产率不高,因为总有一部分醛氧化为酸。醛的沸点低于100℃才能用此法,因此它的用途是非常有限的。
二级醇常用上述几种铬酸氧化剂氧化,酮在此条件下比较稳定。因此是比较有用的方法。
用铬酐(CrO3)与吡啶反应形成的铬酐一双吡啶络合物是吸潮性红色结晶,称Sarrett(沙瑞特)试剂,可使一级醇氧化为醛,二级醇氧化为酮,产率很高,因为吡啶是碱性的,对在酸中不稳定的醇是一种很好的氧化剂,反应一般在二氯甲烷中于25℃左右进行。分子中如有双键、三键,氧化时不受影响。
二级醇还可以被Jones(琼斯)试剂氧化成相应的酮,若反应物是不饱和的二级醇,用Jones试剂氧化时生成相应的酮而双键不受影响,该试剂是把铬酐溶于稀硫酸中,然后滴加到要被氧化的醇的丙酮溶液中,反应在15~20℃进行,可得较高产率的酮。
如用过量铬酸并反应条件强烈,双键也被氧化成酮或酸。
【用铬酐的硫酸水溶液鉴别一级醇、二级醇】
一级醇、二级醇可使清澈的铬酐的硫酸水溶液由橙色变为不透明的蓝绿色。三级醇无此反应。烯烃、炔烃也无此反应。上述反应的原因是一级醇与二级醇起了氧化作用。
3.用硝酸氧化
一级醇能在稀硝酸中氧化为酸。二级醇、三级醇需在较浓的硝酸中氧化,同时碳碳键断裂,成为小分子的酸。环醇氧化,碳碳键断裂成为二元酸。
4.Oppenauer氧化法
另一种有选择性的氧化醇的方法叫做Oppenauer(欧芬脑尔)氧化法(oxidation methods),即在碱如三级丁醇铝或异丙醇铝的存在下,二级醇和丙酮(或甲乙酮、环己酮)一起反应(有时需加入苯或甲苯做溶剂),醇把两个氢原子转移给丙酮,醇变成酮,丙酮被还原成异丙醇。该反应的特点是,只在醇和酮之间发生氢原子的转移,而不涉及分子的其它部分。所以在分子中含有碳碳双键或其它对酸不稳定的基团时,利用此法较为适宜。因此该法也是由一个不饱和二级醇制备不饱和酮的有效方法。 5.用Pfitzner-Moffatt试剂氧化
一级醇在Pfitzner(费兹纳)- Moffatt(莫发特)试剂的作用下,可以得到产率非常高的醛。这个试剂是由二甲亚砜和二环己基碳二亚胺组成。二环己基碳二亚胺英文名叫dicyclohexylcarbodiimide,简称为DCC,是二取代脲的失水产物。这是一个非常重要的失水剂(dehydrating agent)。如对硝基苯甲醇在磷酸和这个试剂的作用下,得到92%产率的对硝基苯甲醛。
在这个反应中,环己基碳二亚胺接受一分子水,变为脲的衍生物,而二甲亚砜变为二甲硫醚。这个氧化剂也可用于氧化二级醇。
在进行氧化反应时必须注意:许多有机物与强氧化剂接触会发生强烈的爆炸,冈此在使用高锰酸钾、高氯酸以及类似氧化剂时,一定要在溶剂中进行反应,因为溶剂可使放出的大量热消散,减缓反应速率。
折叠醇的脱氢
一级醇、二级醇可以在脱氢试剂(dehydrogenating agent)的作用下,失去氢形成羰基化合物,醇的脱氢一般用于工业生产,常用铜或铜铬氧化物等作脱氢剂,在300℃下使醇蒸气通过催化剂即可生成醛或酮。此外Pd等也可作脱氢试剂。
3.4醇、酚和醚的卤素置换反应
3.4.1醇的卤素置换反应
醇的卤素置换反应是获得卤化物的重要方法,常用的卤化剂是氢卤酸和亚硫酰卤、磷酰卤及卤化磷等。实际上,不论是哪种方法,不外乎是先将羟基变成更好的离去基团,然后用卤素进行亲核取代。
(1)氢卤酸(卤化氢)作卤化剂
醇与氢卤酸的反应一般为亲核取代反应。能形成稳定碳正离子的底物可按SN1机理进行,其它反应通常为SN2机理。
醇的活性顺序为叔醇>仲醇>伯醇(SN1)氢卤酸(卤化氢)的活性顺序为HI>HBr>HCl>HF,低活性的卤化剂可加入Lewis酸催化。
叔胺也可催化这类反应。see RU 2051889, Process for Preparing 2-Ethylhexyl Chloride-1(1993).
(2)亚硫酰卤(卤化亚砜)作卤化剂
亚硫酰卤与醇反应生成卤代烷和二氧化硫与卤化氢,易分离,在醇的卤化中应用较广,如头孢哌酮钠中间体氧哌嗪甲酰氯的合成。
就氯化亚砜氯化而言,在不同的反应条件下,其反应机理不尽相同。
DMF和HMPA可催化醇与卤化亚砜的反应。DMF可与SOCl2反应生成氯代烯铵盐:
该烯铵盐可作为氯化剂实现醇的氯代。
类似地,HMPA与SOCl2的反应产物也是很好的氯化剂,其机理亦与DMF相同。
反应示例:HMPA催化的某伯醇的氯代。
有机碱,如吡啶,可以和卤化氢成盐而提高卤离子浓度,也能提高此类反应速度,该法尤其适用于对酸敏感的底物。
无取代或供电子基取代的芳醛与溴化亚砜共热,可得二溴苄。反应物中存在的微量的溴化氢对醛羰基的加成是反应的第一步。
在无水DMF中,氯化亚砜可将芳醛转化为相应的二氯苄。
(3)卤化磷作卤化剂
三卤化磷和五卤化磷也是转化醇为卤代烷的常用试剂。其反应活性较氢卤酸大,又较少发生重排反应。常用的卤化磷是三氯化磷和三溴化磷,后者可由溴素与磷原位制备。
三卤化磷与醇反应可生成亚磷酸单、双和三酯,之后,卤离子对上述磷酸酯发生取代,置换掉氧亚磷酰片断,生成卤代烷。
与卤化亚砜类似,卤化磷与DMF反应也能生成卤代烯铵盐,后者是高活性的卤化剂,与醇反应可生成构型翻转的卤代烷。
(4)有机膦卤化合物作卤化剂
三苯基膦卤化物,如Ph3PX2、Ph3PCX3X和(PhO)3POX2等,在对醇进行卤化时,反应活性高,条件温和。这些卤化剂可由三苯基膦或亚磷酸三苯酯与卤素或卤代烷原位合成。
以下为其可能的反应机理,其中卤素取代过程为SN2反应。
上述反应可在DMF或HMPA中进行,可使光学活性的醇转化为构型翻转的卤代烷。也用于对酸敏感的醇的卤化。
三苯基膦与N-卤代酰胺(NXS)的反应产物也以类似机理发生类似反应,适用于对酸不稳定的醇或甾醇的卤化。
(5)其它卤化剂
卤硅烷试剂可在温和条件下将醇转化为卤代烷。
NXS与二甲硫醚反应产物卤代硫鎓盐,对烯丙位和苄位羟基的取代有高度的选择性,反应条件温和,不影响其它伯、仲羟基。
甲磺酸/碘化钠可在温和条件下碘代烯丙位或苄位的羟基,这种选择性可能与碳正离子的稳定性有关。
四甲基alpha-卤代烯胺可在温和条件下将伯、仲羟基以及烯丙位、炔丙位和苄位的羟基转化为卤代烃。其大位阻的类似物则可高选择性地卤代伯、烯丙位和苄位羟基。
其反应机理与DMF催化卤化亚砜卤化反应过程相同。
2-氯-3-乙基-苯并恶唑四氟硼酸盐也以类似的反应机理成为温和的卤化剂。如前列腺素中间体的合成。
3.4.2酚的卤素置换反应
酚羟基活性低,其卤置换反应必须使用五卤化磷或五卤化磷/氧卤化磷混合物,在较剧烈的条件下进行。对于某些底物也可单独使用氧卤化磷。
三苯基膦卤化物也是转化酚为芳卤化合物的常用试剂。
又例如:
(R)-(+)- and (S)-(-)-2,2'-Bis(diphenyl phosphino)-1,1'-Binaphthyl(BINAP), Organic Syntheses, Coll. Vol. 8, P.57Vol. 67, P.20.
羟基取代卤素形成C-O-P结构是反应的第一步,继之以卤素对C上O的取代(加成消除)。
3.4.3醚的卤素置换反应
醚可与氢卤酸等物质反应生成卤化物和羟基化合物(醇或酚),如四氢呋喃与甲醇和氯化亚砜反应生成4-氯丁甲醚。
醚氧原子的质子化一般是反应的第一步,然后是亲核取代反应。
醚键断开后,哪个片断生成醇,哪个片断生成卤化物,取决于其吸电子能力。
BF3、BBr3等Lewis酸也可以类似机理裂解醚键。
see US 4595765, 1986.
三甲基硅卤化物也是温和的卤化剂。
以三甲基氯硅烷/碘化钠作碘化剂,不生成碘化氢,可高收率地获得碘化物。
3.5羧酸的卤素置换反应
常见的羧酸卤素置换反应是羧羟基的置换和脱羧卤置换。
3.5.1羧羟基的卤素置换反应:酰卤的制备
羧酸可在一定条件下与亚硫酰卤及卤化磷等卤化剂反应,生成混酸酐-酰卤。
(1)卤化亚砜作卤化剂
卤化亚砜是较为常用的羧酸卤化剂,其优点在于卤化后生成卤化氢和二氧化硫,其本身沸点低、易除去,所以反应后易分离。
此反应对底物中的双键、羰基或酯基等影响较小。可在过量的卤化亚砜中进行,也可以苯或石油醚等作溶剂。
氯化亚砜是由羧酸合成酰氯最常用的氯化剂,它也可与酸酐反应生成酰卤。
反应机理:
以上反应可被有机碱(吡啶或DMAP等)和Lewis酸(ZnCl2等)催化。
(2)卤化磷作卤化剂
在卤化磷中,卤化剂的活性顺序为五卤化磷>三卤化磷>三卤氧磷。五氯化磷常用于活性较小的羧酸,尤其是具吸电子基的芳酸或芳香多元酸的酰氯化。
产物应与三氯氧磷有一定的沸点差,以利分离。
三卤化磷可用于脂肪酸的酰卤化。
三氯氧磷可与羧酸盐反应生成酰氯。
反应机理,以三卤化磷为例。
上述酰卤化反应中,羧酸的活性顺序为脂肪酸>芳香酸(供电子基取代的芳酸>未取代的芳酸>吸电子基取代的芳酸),这说明羧羟基对硫(磷)的亲核进攻是控制步骤。
(3)草酰氯作氯化剂
草酰氯可在烃类溶剂中以温和条件将羧酸转化为酰氯,此法可避免氯化磷等其它氯化剂对底物中敏感基团的影响。
反应机理:
可见,上例中转化羧酸为钠盐可以避免氯化氢的生成,从而减少对敏感基团的影响。
(4)其它卤化剂
氰脲酰氯(三聚氯氰)可在三乙胺存在下,以温和条件将羧酸转化为酰氯。
与醇的卤化类似,三苯基膦卤化物和四甲基alpha-卤代烯胺也可用于由羧酸制酰卤的反应。
3.5.2羧酸的脱羧卤素置换反应
羧酸的银盐与溴或碘反应,生成比底物少一个碳的卤代烃,称为Hunsdiecker反应。
对于2-18个碳的饱和脂肪酸而言,该反应一般可获得较好结果,同时,该反应也可用于芳香酸的脱羧卤化。
上述反应中若有水存在则影响收率,甚至导致会失败。用汞盐代替不稳定的无水银盐,在光照条件下,其收率可高于银盐法。实际实施中可用羧酸、过量氧化汞与卤素直接反应,操作简单。
与Hunsdiecker反应相似,羧酸与金属卤化物(LiCl)、四乙酸铅在苯或乙醚等溶剂中反应,生成脱羧氯化产物,称为Kochi改良法。
此反应过程中不发生重排,尤其适用于仲、叔氯代烃及beta-季碳氯代烃的合成。
以下过程可能为其反应机理。
将羧酸与碘、四乙酸铅在四氯化碳中进行光照,可发生脱羧碘化反应。称为Barton改良法。伯或仲脂肪酸的反应一般较好,苯甲酸的反应收率一般在60%左右。
3.6其它官能团的卤素置换反应
3.6.1卤化物的卤素交换反应
伯卤化物与无机卤化物之间的卤素交换反应称为Finkelstein反应。
以上脂肪族卤化物的反应应为SN2机理。
类似的反应也可发生在芳香族卤化物上。
其反应机理可能为加成-消除。溶剂可以使用DMF、丙酮或二硫化碳等非质子极性溶剂。
Lewis酸可以通过帮助卤素离去而活化卤代烃,所以,加入Lewis酸往往可以促进卤素交换反应。
氟化可用氟化钠、氟化钾、氟化银和氟化剃等,其中氟化钾活性较高、价廉,常用。
氟化锑可选择性地与同一碳原子上的多个卤素反应,而不与单个卤素反应。此特性可用来合成三氟甲基化合物。
18-冠-6醚可显著提高用氟化钾进行氟交换的收率。
3.6.2磺酸酯的卤素置换反应
将醇羟基转化为活性较高的磺酸酯,可在温和条件下卤代。此法即可避免醇的卤化的副反应,也比卤素交换有效。常用的卤化剂有卤化钠、卤化钾、卤化镁和卤化锂等。
以上饱和碳上的磺酸酯-卤素置换反应应为SN2机理。以下在不饱和碳上的磺酸酯-卤素置换反应应为加成消除-机理。
3.6.3芳香重氮盐的卤素置换反应
芳香族重氮化合物的卤素置换反应往往可以将卤素引入到直接卤化难以引入的位置。反应是以卤化亚铜为催化剂,相应的氢卤酸为卤化剂进行,称为Sandmeyer反应。
以上反应被认为是自由基机理。
芳香重氮盐的碘置换反应中可不加铜催化剂,只需将重氮盐与碘素直接加热即可。
尽我所能,把一些资料给你吧,打好基础,祝你成功!
四、常见气体的实验室制备
1、气体发生装置的类型
(2)装置基本类型:
装置类型 固体反应物(加热) 固液反应物(不加热) 固液反应物(加热)
装置示意图
主要仪器
典型气体 O2、NH3、CH4等 H2、CO2、H2S等。 Cl2、HCl、CH2=CH2等
操作要点 (l)试管口应稍向下倾斜,以防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流而引起试管破裂。(2)铁夹应夹在距试管口 l/3处。(3)胶塞上的导管伸入试管里面不能太长,否则会妨碍气体的导出。 (1)在用简易装置时,如用长颈漏斗,漏斗颈的下口应伸入液面以下,否则起不到液封的作用;(2)加入的液体反应物(如酸)要适当。(3)块状固体与液体的混合物在常温下反应制备气体可用启普发生器制备。 (1)先把固体药品加入烧瓶,然后加入液体药品。(2)要正确使用分液漏斗。
几种气体制备的反应原理
1、O2 2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2、NH3 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
NH3·H2O NH3↑+H2O
3、CH4CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑
4、H2 Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
5、CO2CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
6、H2S FeS+H2SO4(稀)=FeSO4+H2S↑
7、SO2 Na2SO4+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
8、NO2Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
9、NO 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
10、C2H2 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
11、Cl2 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
12、HCl NaCl(固)+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑
NaCl(固)+NaHSO4 Na2SO4+HCl↑
2NaCl(固)+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
13、C2H4C2H5OH CH2=CH2↑+H2O
14、N2 NaNO2+NH4Cl NaCl+N2↑+2H2O
2、收集装置
(1)设计原则:根据氧化的溶解性或密度
(2)装置基本类型:
装置类型 排水(液)集气法 向上排空气集气法 向下排空气集气法
装 置示意图
适用范围 不溶于水(液)的气体 密度大于空气的气体 密度小于空气的气体
典型气体 H2、O2、NO、CO、CH4、CH2=CH2、CH≡CH Cl2、HCl、CO2、SO2、H2S H2、NH3、CH4
3、净化与干燥装置
(1)设计原则:根据净化药品的状态及条件
(2)装置基本类型:
装置类型 液体除杂剂(不加热) 固体除杂剂(不加热) 固体除杂剂(加热)
适用范围
装 置示意图
(3)气体的净化剂的选择
选择气体吸收剂应根据气体的性质和杂质的性质而确定,所选用的吸收剂只能吸收气体中的杂质,而不能与被提纯的气体反应。一般情况下:①易溶于水的气体杂质可用水来吸收;②酸性杂质可用碱性物质吸收;③碱性杂质可用酸性物质吸收;④水分可用干燥剂来吸收;⑤能与杂质反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂。
(4)气体干燥剂的类型及选择
常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类:
①酸性干燥剂,如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体,如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。
②碱性干燥剂,如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体,如NH3、H2、O2、CH4等气体。
③中性干燥剂,如无水氯化钙等,可以干燥中性、酸性、碱性气体,如O2、H2、CH4等。
在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能用CaCI2来干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。
气体净化与干燥注意事项
一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则是先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则是先干燥后加热。
对于有毒、有害的气体尾气必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。如尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用NaOH溶液吸收;尾气H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾气CO可用点燃法,将它转化为CO2气体。
4、气体实验装置的设计
(1)装置顺序:制气装置→净化装置→反应或收集装置→除尾气装置
(2)安装顺序:由下向上,由左向右
(3)操作顺序:装配仪器→检验气密性→加入药品
五、常见物质的分离、提纯和鉴别
化学方法分离和提纯物质
对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理,然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法(见化学基本操作)进行分离。
用化学方法分离和提纯物质时要注意:
①最好不引入新的杂质;
②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:
(1)生成沉淀法 例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
(2)生成气体法 例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42-,可加入适量的稀H2SO4,将CO32-转化为CO2气体而除去。
(3)氧化还原法 例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。
(4)正盐和与酸式盐相互转化法 例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3。
(5)利用物质的两性除去杂质 例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质,可利用Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
(6)离子交换法 例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软化。
2、物质的鉴别
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1.常见气体的检验
常见气体 检验方法
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
氧气 可使带火星的木条复燃
氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)
氯化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫 无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
一氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
甲烷 无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯 无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙炔 无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和 CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
2.几种重要阳离子的检验
(l)H+ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+ 用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成〔Ag(NH3)2〕+。
(7)NH4+ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(9)Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+ 蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
3.几种重要的阴离子的检验
(1)OH- 能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl- 能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br- 能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42- 能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32- 浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2- 能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(9)HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。
(10)PO43- 含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
(11)NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
4.几种重要有机物的检验
(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。
(4)乙醛 能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。
5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:
①利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。
2006年高考有机化学复习资料
* 有机计算和燃烧规律
1.有机物燃烧的化学方程式通式
① CxHy + (x+y/4)O2 xCO 2 + y/2 H2O
② CxHyOz + (x+y/4-z/2) O2 xCO2 + y/2 H2O
③ CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 nCO2+ (n+1) H2O
④ CnH2n + 3n/2 O2nCO2 + nH2O
⑤ CnH2n-2 + (3n-1)/2 O2 nCO2 + (n-1) H2O
2.气态烃燃烧前后总体积变化情况:
在1个大气压,100 ℃ 以上(水为气态)时:(水为液态时又怎样?)
=4,总体积不变
烃分子中氢原子个数 <4,总体积减少
>4,总体积增大
3、等质量的烃完全燃烧,需氧气的量最多的是:含氢量最大,例:CH4生成二氧化碳最多的是含碳量最大的,例:乙炔、 苯
4.等物质的量的烃CxHy完全燃烧,生成二氧化碳最多的是分子中x 值
最大的,需氧气最多的是(x+y/4)值 最大的
5.具有相同最简式的烃,无论以何种比例混合,只要总质量一定,完全燃烧时生成二氧化碳和水的量 也一定
烃的衍生物中耗氧量比较:
------通常,把烃的衍生物的分子式进行变形,然后,再进行比较。
练习1:等物质的量的下列物质完全燃烧时,耗氧量相同的是___生成CO2的量相同的是___,生成水的量相同的是__。
A.乙烯、乙醇 B.乙炔、乙酸
C.乙炔、苯 D.甲酸、氢气
E.葡萄糖、甲醛 F.甲苯、甘油
G.甲烷、甲酸甲酯
练习2.把例1中的等物质的量换成等质量,结论又如何?
* 官能团的引入:
1、引入卤素原子
(1)加成反应: (C=C、C≡C加Cl2、HCl等)
CH2=CH2 + Cl2→CH2Cl-CH2Cl
CH≡CH+HCl→CH2=CHCl(催——HgCl2)
(2)取代反应(烷烃及“三苯)
CH4+Cl2→CH3Cl+HCl(催——光)
2、引入羟基
(1)加成反应
CH2=CH2 + H2O →CH3CH2OH(催)
CH3CHO + H2 → CH3CH2OH (Ni)
(2)水解反应
CH3CH2Cl + H2O →CH3CH2OH + HCl(NaOH水溶液)
CH3COOCH3+H2O→CH3COOH+CH3OH(酸或碱)
(3)氧化反应
2CH3CHO+O2→2CH3COOH+2H2O(Cu)
C6H5-CH3+KMnO4→C6H5COOH
(4)分解反应
C6H12O6(葡萄糖)→2C2H5OH + 2CO2↑(催)
3、引入双键
(1)加成反应
(2)消去反应
CH3CH2Cl CH2=CH2 + HCl
4、引入醛基或羰基
练习:以淀粉为原料制备乙酸乙酯。
* 有机反应中碳链的改变——增长、缩短、成环
一、碳链的增长
1、加聚反应
高聚(“三烯”为主、乙炔最新的高聚、甲醛生成人造象牙)
低聚(以乙炔为代表的炔的低聚)
2、缩(合)聚反应
酯化反应类型(如:HO-CH2-COOH自身、乙二醇与乙二酸)
氨基酸缩合类型(如:甘氨酸缩合)
其他类型的缩合(如:H2N—CH2— COOH)
甲醛与苯酚(酚醛树脂)
二、减少碳链的反应
1、脱羧反应:
CH3COONa + NaOH——→Na2CO3 + CH4
用类似方法制备苯、CH3CH3、R-H
2、氧化反应: (燃烧、烯、炔的部分氧化、丁烷直接氧化乙酸、苯的同系物氧化成苯甲酸等)
RCH=CH2
3、水解反应:
(酯、蛋白质、多糖等)
4、裂化反应:
C4H10→CH4 + C3H6
三、有机成环反应规律——五元、六元环比较稳定
1、低聚反应
2、分子内(间)脱水——羧酸、醇、酯化、生成酰胺键
3、其他的信息类型
(一)通常由产物逆推到所给原料,采取键的“切割”法。
练习1 由溴乙烷合成1,2-二溴乙烷(无机试剂任选)
练习2 从乙烯合成乙醚
练习3以CH2=CH2和H—18OH为原料,并自选必要有机试剂,合成CH3CO18OC2H5,用化学方程式表示最合理的反应步骤。
练习4 以 对—二甲苯、乙烯、食盐、氧化剂、水为原料合成涤纶树脂
(二)信息给予合成题。
(认真审题、使已有知识与给予知识有机结合)
练习1 以乙烯为初始原料制取正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)。已知:
*有机推断方法:
一、 根据性质推断
物理性质
1.密度比水大的液体有机物 2、密度比水小的液体有机物
3.能发生水解反应的物质 4.不溶于水的有机物
5.常温下为气体的有机物
化学性质
1.能发生银镜反应的物质 2.能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质
3.能使溴水褪色的物质 4.能被氧化的物质
5.显酸性的有机物 6.能使蛋白质变性的物质
7.既能与酸又能与碱反应的有机物8.能与NaOH溶液发生反应的有机物
9、有明显颜色变化的有机反应
有特殊性质的有机物归纳:
(1)含氢量最高的有机物是:CH4
(2)一定质量的有机物燃烧,耗氧气量最大的是:CH4
(3) 完全燃烧时生成等物质的量的 CO2和H2O的:烯烃、环烷烃、饱和一元醛、酮、酸、酯;(符合通式CnH2nOx 的物质,x= 0,1,2…
(4) 使FeCl3溶液显特殊颜色的:酚类化合物;
(5) 能水解的:酯、卤代烃、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质);
(6) 含有羟基的:醇、酚、羧酸、糖类 (能发生酯化反应,有些可与Na作用生成H2);
(7) 能与Na2CO3作用生成CO2的:羧酸类;
(8) 能与NaOH发生中和反应的:羧酸和酚类等。
二、根据转化关系推断
重要的转化关系
(1) 双键的加成和加聚:双键之一断裂,加上其它原子或原子团或断开键相互连成链。
(2) 醇的消去反应:总是消去和羟基所在碳原子相邻的碳原子上的氢原子,若没有相邻的碳原子(如 CH30H)或相邻的碳原子上没有氢原子[如(CH3)3CCH20H]的醇不能发生消去反应。
(3) 醇的催化氧化反应:和羟基相连的碳原子上若有二个或三个氢原子,被氧化为醛;若有一个氢原子被氧化为酮;若没有氢原子,一般不被
氧化。
(4) 酯的生成和水解及肽键的生成和水解
(5) 有机物成环反应:
a.二元醇脱水, b.羟酸的分子内或分子间酯化
c.氨基酸脱水 d.二元羧酸脱
三、 根据数据推断
这类题目同时考查考生的计算能力和推断能力。
解此类题的依据是:①有机物的性质, ②有机物的通式。
解此类题的步骤是: (1).由题目所给的条件求各元素的原子个数比,
(2).确定有机物的实验式(或最简式),
(3).根据分子量或化学方程式确定分子式,
(4).根据化合物的特征性质确定结构式。
其程序可概括为: 原子个数比----实验式----分子式----结构式。
重要的数据关系
1.不饱和键数目的确定
①一分子有机物加成一分子H2(或Br2)含有一个双键;
②加成两分子H2(或Br2)含有一个叁键或两个双键;
③加成三分子H2含有三个双键或一个苯环。
④一个双键相当于一个环。
2.符合一定碳氢比(物质的量比)的有机物
C:H=1:1的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等
C:H=1:2的有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃等。
C:H=1:4的有甲烷、甲醇、尿素等
M[C(n+1)H2(n+1)+2O]=M[CnH2nO2]
3.式量相同的有机物和无机物(常见物质)
①式量为28的有:C2H4、N2、CO
②式量为30的有:C2H6、NO、HCHO
③式量为44的有:C3H8、CH3CHO、C02、 N20
④式量为46的有:C2H50H、HCOOH,NO2
⑤式量为60的有:C3H70H、CH3COOH、 HCOOCH3、 SiO2
⑥式量为74的有:C4H9OH、C2H5COOH、 C2H5OC2H5、Ca(OH)2、HCOOC2H5、CH3COOCH3
⑦式量为100的有:CaCO3、KHCO3
⑧式量为120的有:C9H12(丙苯或三甲苯或甲乙苯)、MgS04、NaHS04、KHS03、CaS03、 NaH2PO4、MgHP04、FeS2。
⑨式量为128的有:C9H20(壬烷)、C10H8 (萘)
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基团从一个酶转移到另一个酶上的
有机小分子,与酶较为松散地结合,对于特定酶的活性发挥是必要的。有许多
维他命及其衍生物,如
核黄素、硫胺素和叶酸,都属于辅酶。这些化合物无法由人体合成,必须通过饮食补充。不同的辅酶能够携带的化学基团也不同:NAD+或NADP+携带氢离子,
辅酶A携带乙酰基,叶酸携带甲酰基,S-腺苷基蛋氨酸也可携带
甲酰基。
辅酶的作用:
折叠维生素B族辅酶
在几种重要的代谢反应中起作用。在二羧酸的异构作用中,例如在谷氨酸转化为甲基天冬氨酸的酶促反应中,在乙二醇和甘油转化为醛类,生物合成甲基基团以及核苷的合成中需要辅酶B12
其他重要辅酶
除了 B族维生素成员组成了大部分重要的辅酶以外,在生物化学上重要的还有辅酶Q、谷胱苷肽、尿苷二磷酸葡糖(UDPG)、维生素K族等。
折叠其他重要的辅酶
1、辅酶Q(CoQ)
辅酶
Q是生物体内广为分布的一类醌类物质,又称为泛醌。存在于线粒体内膜中,是生物氧化呼吸链中的一个不可缺少的氢递体,具有重要的生理意义。辅酶
Q侧链的异戊二烯单位的长度对于不同的生物种可以是不同的。
2、谷胱甘肽(Glutathion)
谷胱甘肽是一个小分子量的胞内三肽,即γ-L-谷氨酰-L-半胱氨酰甘氨酸在大多数生物细胞中,谷胱甘肽的主要作用是保护一些蛋白质的巯基以维持它们在还原状态。谷胱甘肽还在生物体内产生的过氧化氢还原上起一定作用,但这些都不是辅酶的作用。谷胱甘肽也作为一些酶的辅酶而起作用,例如它是乙二醛酶(Glyoxalase)及顺丁烯二酸单酰乙酰乙酸异构酶(Maleoylacetoacetate
isomerase)
的辅酶。谷胱甘肽也是体内甲醛氧化成甲酸反应的辅酶。
3、尿苷二磷酸葡糖
(UDPG)
是核苷二磷酸糖类的一种,作为辅酶主要是在糖类合成中起作用。其他可作为辅酶的核苷二磷酸糖类有尿苷二磷酸半乳糖(UDPGal)、尿苷二磷酸甘露糖(UDPMan)等,他们在糖类合成代谢中是非常重要的。例如
UDPG
作为半乳糖-4-
表异构酶(Galactose-4-epimerase)的辅酶,在D-半乳糖的代谢中起作用:
D-半乳糖-1-磷酸+UDPG[355-04]
UDPGal+D-葡萄糖-1-磷酸
4、维生素K族
维生素K族中的某些成员可能在生物体内起某些辅酶作用。如作为辅酶在谷氨酸残基的羧化作用中的功能已获得一些线索。
5、甲基萘醌类(Menaquinone,即维生素K2类)很可能是某些细菌中使二氢乳清酸转变为乳清酸反应的酶的辅酶。
1、草酸,即乙二酸,最简单的有机二元酸之一。结构简式HOOCCOOH。它一般是无色透明结晶,对人体有害,会使人体内的酸碱度失去平衡,影响儿童的发育,草酸在工业中有重要作用,草酸可以除锈。草酸遍布于自然界,常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花、羊蹄草、酢浆草和酸模草的细胞膜,几乎所有的植物都含有草酸盐。
2、对人体有害处。
一、草酸
(一)基本信息
开放分类: 化学、有机化学、有机酸、羧酸
CAS:144-62-7
分子式:C2H2O4
分子质量:90.04
熔点:190℃
中文名称:草酸;乙二酸;修酸
英文名称:Oxalic acid;Ethanedioic acid;aquisal
性状描述:草酸一般含有二分子结晶水,为无色透明结晶,其晶体结构有两种形态,即α型(菱形)和β型(单斜晶形),熔点分别为,α型:189.5℃,β型:182℃。相对密度,α型:1.900,β型:1.895。折射率1.540。
草酸是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。 研究发现百多种植物富含草酸,尤以菠菜、苋菜、甜菜、马齿苋、芋头、甘薯和大黄等植物中含量最高,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物。
(二)性状
无色单斜片状或棱柱体结晶或白色粉末、氧化法草酸无气味、合成法草酸有味。150~160℃升华。在高热干燥空气中能风化。1g溶于7ml水、2ml沸水、2.5ml乙醇、1.8ml沸乙醇、100ml乙醚、5.5ml甘油,不溶于苯、氯仿和石油醚。0.1mol/L溶液的pH值为1.3。相对密度(d18.54)1.653。熔点101~102℃(187℃,无水)。低毒,半数致死量(兔,经皮)2000mg/kg。
(三)理化常数
结构:见上图
官能团:-COOH(羧基)
溶液中离子组分:C2O4(草酸根离子),H(氢离子), HC2O4(草酸氢根离子)
CAS No.:144-62-76153-56-6(二水合物)
草酸分子立体模型
EINECS号 205-634-3
性状:无色透明结晶或粉末。其晶体结构有两种形态,即α型(菱形)和β型(单斜晶形)。无嗅,味酸。
熔点:α型,189.5℃,β型:182℃
沸点: [分子立体模型] 沸点150℃(升华)。
相对密度:1.653(二水物),1.9(无水物)。α型:1.900,β型:1.895
折射率:1.540
稳定性:189.5℃分解
溶解情况:易溶于乙醇。溶于水。微溶于乙醚。不溶于苯和氯仿。
(四)化学性质
草酸又名乙二酸,广泛存在于植物源食品中。草酸是无色的柱状晶体,易溶于水而不溶于乙醚等有机溶剂,
草酸根有很强的配合作用,是植物源食品中另一类金属螯合剂。当草酸与一些碱土金属元素结合时,其溶解性大大降低,如草酸钙几乎不溶于水。因此草酸的存在对必须矿质的生物有效性有很大影响当草酸与一些过渡性金属元素结合时,由于草酸的配合作用,形成了可溶性的配合物,其溶解性大大增加 。
草酸在100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华,并开始分解。
可与碱反应,可以发生酯化、酰卤化、酰胺化反应。也可以发生还原反应,受热发生脱羧反应。无水草酸有吸湿性。草酸能与许多金属形成溶于水的络合物。
1、酸性
草酸的酸性比醋酸(乙酸)强10000 倍,是有机酸中的强酸。其一级电离常数Ka1=5.9×10^-2 ,二级电离常数Ka2=6.4×10^-5。具有酸的通性。能与碱发生中和,能使指示剂变色,能与碳酸根作用放出二氧化碳。
例如:H2C2O4+Na2CO3==Na2C2O4+CO2↑+H2O
H2C2O4+Zn==ZnC2O4+H2↑
2、还原性
草酸根具有很强的还原性,与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水[1]。可以使酸性高锰酸钾(KMnO4)溶液褪色,并将其还原成2价锰离子。这一反应在定量分析中被用作测定高锰酸钾浓度的方法。草酸还可以洗去溅在布条上的墨水迹。
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
H2C2O4+NaClO==NaCl+2CO2↑+H2O
3、不稳定性
草酸在189.5℃或遇浓硫酸会分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。
H2C2O4====CO2↑+CO↑+H2O
实验室可以利用此反应来制取一氧化碳气体。
草酸氢铵200度时分解为二氧化碳、一氧化碳、氨气和水
4、毒性
草酸有毒。对皮肤、粘膜有刺激及腐蚀作用,极易经表皮、粘膜吸收引起中毒。空气中最高容许浓度为1m g/m3。
5、酯化反应
乙二酸可以跟醇反应生成酯。比如乙二酸跟乙醇反应生成乙二酸二乙酯。
草酸在100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华,并开始分解。易溶于乙醇,溶于水,微溶于乙醚,不溶于苯和氯仿。
草酸遍布于自然界,常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花、羊蹄草、酢浆草和酸模草的细胞膜,几乎所有的植物都含有草酸钙。
草酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。
a.甲酸钠法一氧化碳净化后在加压情况下与氢氧化钠反应,生成甲酸钠,然后经高温脱氢生成草酸钠,草酸钠再经铅化(或钙化)、酸化、结晶和脱水干燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳与氢氧化钠合成压力一般为1.8-2.0MPa。脱氢温度为400℃。
b.氧化法以淀粉或葡萄糖母液为原料,在矾触媒存在下,与硝酸-硫酸进行氧化反应得草酸。废气中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。
c.羰基合成法一氧化碳经提纯到90%以上,在钯催化剂存在下与丁醇发生羰基化反应,生成草酸二丁酯,然后通过水解得到草酸,此法分为液相法和气相法两种,气相法反应条件较低,反应压力为300-400kPa。而液相法反应压力为13.0-15.0MPa。
d.乙二醇氧化法以乙二醇为原料,在硝酸和硫酸存在下,用空气氧化而得。
e.丙烯氧化法 :氧化过程分两步进行。第一步用硝酸氧化,使丙烯转化为α-硝基乳酸;然后进一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸为氧化剂。丙烯氧化法生产工业级草酸二水化合物,以丙烯计总收率大于90%。
6、原料消耗定额:焦炭(84%)510kg/t;硫酸(100%)950kg/t;烧碱(100%)920kg/t。
7、用途:草酸主要用于生产抗菌素和冰片等药物以及提炼稀有金属的溶剂、染料还原剂、鞣革剂等.
此外,草酸还可用于合成各种草酸酯、草酸盐和草酰胺等产品,而以草酸二乙酯及草酸钠、草酸钙等产量最大。
草酸还可用于钴-钼-铝催化剂的生产、金属和大理石的清洗及纺织品的漂白。不过要小心,不锈钢很怕草酸!手也怕浓度高的草酸
(五)质量指标
中华人民共和国 GB/T 1626-2008
(六)存在
草酸遍布于自然界,常以草酸盐形式存在于植物如伏牛花、羊蹄草、酢浆草和酸模草的细胞膜,几乎所有的植物都含有草酸钙。草酸是植物特别是草本植物常具有的成分,多以钾盐或钙盐的形式存在。秋海棠、芭蕉中以游离酸的形式存在。
(七)常见草酸盐
1、草酸钠。 2、草酸钾。 3、草酸钙。 4、草酸亚铁。 5、草酸锑。 6、草酸氢铵。 7、草酸镁。 8、草酸锂。
(八)工业制法
反应式:
草酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。
1.甲酸钠法一氧化碳净化后在加压情况下与氢氧化钠反应,生成甲酸钠,然后经高温脱氢生成草酸钠,草酸钠再经铅化(或钙化)、酸化、结晶和脱水干燥等工序,得到成品草酸。一氧化碳与氢氧化钠合成压力一般为1.8-2.0MPa。脱氢温度为400℃。
2.氧化法以淀粉或葡萄糖母液为原料,在矾触媒存在下,与硝酸-硫酸进行氧化反应得草酸。废气中的氧化氮送吸收塔回收生成稀硝酸。
3.羰基合成法一氧化碳经提纯到90%以上,在钯催化剂存在下与丁醇发生羰基化反应,生成草酸二丁酯,然后通过水解得到草酸,此法分为液相法和气相法两种,气相法反应条件较低,反应压力为300-400kPa。而液相法反应压力为13.0-15.0MPa。
4.乙二醇氧化法以乙二醇为原料,在硝酸和硫酸存在下,用空气氧化而得。
5.丙烯氧化法 氧化过程分两步进行。第一步用硝酸氧化,使丙烯转化为α-硝基乳酸然后进一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸为氧化剂。丙烯氧化法生产工业级草酸二水化合物,以丙烯计总收率大于90%。
原料消耗定额:焦炭(84%)510kg/t、硫酸(100%)950kg/t、烧碱(100%)920kg/t。
自然界中草酸通常以盐的形式存在于许多植物细胞膜中。从前工业上用木屑和强碱在240~250℃共熔,首先制取草酸盐,再经酸化即得草酸。后来,采用甲酸钠脱氢法生产草酸。工业上取一氧化碳(如黄磷生产尾气)经苛性钠吸收后,制得甲酸钠,后者在380℃下脱氢得到草酸钠,再经石灰、硫酸处理,制成草酸。
(九)检测方法
按GB1626-88中规定的分析方法测试。
草酸含量(以H2C2O4*2H2O计) 以酚酞为指示剂,用氢氧化钠标准溶液滴定。
硫酸根(以SO4计)试样中加入碳酸钠使草酸中硫酸根生成硫酸盐。为热使草酸及草酸盐分解,残留物溶液,加入氯化钡溶液生成硫酸钡,进行比浊。
灰分的测定按GB7531进行测定。
重金属(以Pb计)按GB7531进行测定。
铁(以FE计)按GB3049进行测定。
氯化物(以Cl计)在硝酸酸性溶液中,氯化物与硝酸银生成氯化银,而后进行比浊。
(十)具体用途
络合剂、掩蔽剂、沉淀剂、还原剂。分析中用以检定和测定铍、钙、铬、金、锰、锶、钍等金属离子。显微微晶分析检验钠和其他元素。沉淀钙、镁、钍和稀土元素。校准高锰酸钾和硫酸铈溶液的标准溶液。漂白剂。助染剂。也可用来除去衣服上的铁锈建筑行业在涂刷外墙涂料前、由于墙面碱性较强应先涂刷草酸除碱。
医药工业用于制造金霉素、土霉素、四环素、链霉素、冰片、维生素B12、苯巴比妥等药物。印染工业用作显色助染剂、漂白剂、医药中间体。塑料工业用于生产聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料。
用作酚醛树脂合成的催化剂,催化反应温和,过程比较平稳,持续时间最长。草酸丙酮溶液能催化环氧树脂固化反应,缩短固化时间。也用作合成脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的pH值调节剂。还可加入聚乙烯醇缩甲醛水溶性胶黏剂中提高干燥速度和粘接强度。亦用作脲醛树脂的固化剂、金属离子螯合剂。可用作KMnO4氧化剂制备淀粉胶黏剂的促进剂,加快氧化速度,缩短反应时间。
1、作漂白剂
草酸主要用作还原剂和漂白剂,用于生产抗菌素和冰片等药物以及提炼稀有金属的溶剂、染料还原剂、鞣革剂等。
草酸还可用于钴-钼-铝催化剂的生产、金属和大理石的清洗及纺织品的漂白。
用于金属表面清洗和处理,稀土元素提取、纺织印染、皮革加工、催化剂制备等。
2、作还原剂
在有机合成工业主要用于生产对苯二酚、季戊四醇、草酸钴、草酸镍、没食子酸等化工产品。
塑料工业用于生产聚氯乙烯、氨基塑料、脲醛塑料、漆片等。
染料工业用于制造盐基品绿等。
印染工业可代替乙酸,用作色素染料的显色助染剂、漂白剂。
医药工业用于制造金霉素、土霉素、四环素、链霉素、麻黄素。
此外,草酸还可用于合成各种草酸酯、草酸盐和草酰胺等产品,而以草酸二乙酯及草酸钠、草酸钙等产量最大。
3、作媒染剂
草酸锑可作媒染剂,草酸铁铵是印制蓝图的药剂。
4、除锈功能
草酸可用来除锈。不过使用时要小心,草酸对不锈钢有较强的腐蚀性。浓度高的草酸也容易腐蚀手。并且生成的酸式草酸盐溶解度很大,但有一定毒性。使用时,不要吃或喝就行了。 皮肤接触草酸后,应及时用水清洗。
方法
到卖化学试剂的店里买一瓶草酸,取一些,用温水配成溶液,涂在锈渍上擦拭。然后用金相砂纸擦,最后喷涂油漆。卖草酸的店里一般还卖些医药器械,玻璃仪器。
二、草酸的危害
1、草酸在人体内不容易被氧化分解掉,经代谢作用后形成的产物,属于酸性物质,可导致人体内酸碱度失去平衡,吃得过多还会中毒。
2、草酸在人体内如果遇上钙和锌便生成草酸钙和草酸锌,不易吸收而排出体外。 儿童生长发育需要大量的钙和锌,如果体内缺乏钙和锌,不仅可导致骨骼、牙齿发育不良,而且还会影响智力发育。
3、过量摄入草酸还会造成结石。
1 热老化
一、热老化过程
热老化在高分子材料加工和使用过程中都会遇到。热老化通常分为三个过程:热降解、热氧化降解和水解。热降解过程也有自由基产生、增长和结合过程。自由基的反应过程伴随着无规链剪断、交联和解聚过程。交联是热降解中出现的一个明显过程,可以在聚合物结构中引入微凝胶。如PE、PVC、PC在150~200℃以上会发生交联。
高分子链在热的作用下会发生链剪断过程,剪断地点往往在分子链的薄弱点上或反应点上。若反应点在链的末端,则发生解聚反应,形成单体产物,如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲醋降解会分别产生大量的单体苯乙烯(st)、甲基丙烯酸甲醋(MMA);若反应点在分子链的任何处发生,会发生无规链剪断,通常不形成单体或形成的单体非常少。
热氧化降解与热降解类似,主要在降解过程中有氧的存在。氧的存在往往影响降解过程,降解产物往往是氧化物,如醇、醛、酸等物质。高分子在氧存在下会发生氧化反应,同时容易产生自由基,然后进行自由基的增长和终止反应,最重要的特点是在此过程中,有含氧自由基的参与。湿气的作用会使聚合物发生水解,加速老化,尤其对缩聚形成的高分子如PET、聚酰胺、聚碳酸酯等。水可以自然地吸附于树脂表面,在加工前如不进行适当的干燥处理,在加工过程中易发生水解反应而使树脂的分子量降低,甚至降低材料的性能,不能满足使用要求。
二、一些聚合物的热老化
聚烯烃
聚乙烯在无氧状态下在200~290℃会发生交联和链剪断反应,但是温度高时,以剪断为主。交联反应与叔碳原子有关,叔碳原子多少决定着交联反应发生的难易程度。低密度聚乙烯比高密度聚乙烯易发生交联反应,这与分子链上氢原子被抽提的难易程度有关。支化PE的支化程度高,其分解速率高。在氧存在下,支化聚烯烃也比线型聚烯烃更易氧化。聚烯烃氧化后性能显著降低,1gLDPE树脂与5X10-7g氧反应后的性能变化如下表所示。
聚烯烃降解程度不仅依赖于聚合物的化学结构,还依赖于聚合物的结晶结构。结晶聚合物比非结晶聚合物的热氧化困难,原因是氧在非晶区的扩散比在结晶区的扩散更快。大家知道,HDPE的结晶度比LDPE高,在相同条件下比较它们的热氧化性,发现LDPE对氧的摄取比HDPE}决,HDPE的降解要慢于LDPE。当温度提高时,随结晶结构的破坏,聚合物的氧化降解更加容易。
此外,聚合物的热氧化还受聚合物材料内应力的影响,因为聚合物产品中必定存在内应力,应力的存在影响氧化条件和氧化机理。实验表明,应力可以大大提高PP中氧的溶解性。例如取向PP膜(全同立构)在应力作用下能溶解更多的氧,是无应力试样的1.5-2.5倍,且氧的扩散系数也随应力改变。氧化的自由基不仅引发无应力聚合物的C-H键断裂,也引起聚合物主链的C一C键断裂。
影响聚合物的降解的另一个因素是高分子链构象,前苏联有人曾对不同伸长比的聚丙烯的氧化降解作过研究,发现在应力作用下由弹性应变到蠕变的改变影响氧化产物的组成和浓度。当应力增加到足够高时氧化发生在C一C键的断裂,随应力增加,试样的远红外光谱的拨基吸收峰从1710cm-1,位移到1740cm-1,前者归于酮基,后者为醛基。应力诱导氧化是局部的,氧化中心出现在断裂破坏区域并增长。在弹性区,应力从10MPa增加到40MPa,断裂处羟基浓度减少至大约1/20,而在塑性区,氧化产物的浓度随应力增加而上升。
聚苯乙烯
聚苯乙烯的热分解会释放出单体苯乙烯,苯乙烯在降解早期就裂解出来,并且比例较高,不符合无规降解过程,而符合解聚机理。另一方面聚苯乙烯具有高耐氧化性,在110℃时,诱导期为聚乙烯的143倍。
族聚酸胺
当聚酞胺在高温下(300℃)降解时,发现存在许多裂解产物,有烃、环戊酮、二氧化碳、一氧化碳、氨气、水等大量产物。这一事实说明其裂解是复杂的,有C-C,C-N,C-H键的断裂,也有水解反应发生,降解机理涉及聚合物链上几种键的无规断裂和酞胺键的水解。若增加裂解反应时间或在更高温度反应,会发生二次反应,进一步生成CO、氰、NH3、烃及焦炭。因此,聚酞胺的再加工对裂解反应是相当敏感的,尤其存在杂质情况下更为敏感,回收利用时须注意。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)
当PET加热到280一320℃时会发生降解,分解的主要气体产物是二氧化碳、一氧化碳和乙醛,其它产物主要是对苯二甲酸,也有少量水。研究表明:PET的裂解符合无规裂解历程,裂解发生在酯键氧会加速降解,说明自由基的降解机制也是存在的。
聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯在升高温度至160℃以上时,就容易分解,主要脱去氯化氢,并形成不饱和双键或发生交联。聚氯乙烯的热分解有一诱导期,一旦过了诱导期,氯化氢催化分解。氧的存在对热分解也有重要影响,会引入羧基、羟基等,同时也促进氯化氢的脱去。聚氯乙烯的分解伴随着材料的变色,其变色是由双键的存在引起的。
聚碳酸酯(PC)
聚碳酸醋的热降解会发生广泛的交联反应,并形成碳化物,反应初期高分子间发生酯交换反应,之后也会发生水解和脱羧反应。反应的另一种形式是聚合物分子结构的重排,形成芳香族醚单元结构或发生交联反应。PC对水是非常敏感的,加热时聚合物会很快水解。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
聚甲基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯类似,易发生解聚反应,在温度150一500℃范围内热分解成甲基丙烯酸甲酯。降解过程以自由基机理为特征。随分子量降低,PMMA降解得更快。
2 大气老化或降解
当材料暴露在大气中很自然会缓慢变质。高分子材料在使用、贮存或处理时,也同样暴露在一定的气候因素中,这些因素会大大影响其性能,对高分子材料有重要影响的因素有太阳辐射、氧、温度、水和大气污染。高分子材料的大气风蚀不仅与大量的因素有关,而且某些因素的结合会对老化过程产生协同效应,例如高分子在紫外光辐射下的老化,可以用提高温度的办法来加速
对风化过程的分析很困难,因为会发生许多反应,如聚合物主链的断裂,侧基的裂开,增塑剂的挥发,增塑剂、稳定剂、染料、填料等的化学分解,形成新基团的反应,缔合键(如氢键)的形成和消失,取向(结晶)区的形成和解取向(结晶消失)。有时多种反应同时发生和结合发生。因此,高分子材料的耐候预测是非常困难的。
高分子材料的风蚀及影响因素
太阳光经大气层的“过滤”,达到地球表面有可见光和少量紫外光(UV)。UV光的波长为295nm,UV光仅占阳光的5%。光所具有的能量与波长成反比,波长越短,能量越高。
对一种化学键,有一个确定的最小的能量,提供给分子可以断开其原子间的化学键,此能量相对应有一个临界波长,在这种波长的光的照射下能使化学键断开。一些化学键断开的临界波长如下表所示,可见C-N键最容易断开,C-H键最难。同时也可以看到紫外光的辐射可以使许多化学键发生断裂反应。一些聚合物的活化光波长列于下。下表的数据表明对于不同的聚合物具有不同的最大损坏波长,常把最大损坏波长称为最人活化波长。在这种特定波长的光照射下,聚合物能发生最快速度的裂解。
太阳光中短波的强度与一年中的时间、所处的纬度、一天中的时间、高度、当地气候条件等有关,即聚合物的辐射降解或损坏程度与这些条件有关。一年中以夏天损坏最甚,通过断裂,高分子发生自由基链反应,同时与氧结合发生光氧化反应。光氧化反应受材料中杂质的影响,如聚烯烃中的Zieqler一Natta催化剂是一种光敏剂,在光照射下可以促进光氧化作用。人们发现Ti02颜料用在高分子材料中,它结合少量的湿气后,是一种有效的光氧化催化剂。因此,二氧化钛使用前需作特殊的处理,如涂层处理,避免TiO2、湿气和聚合物的直接接触。在薄状聚合物产品中,氧的扩散很快,足以导致光引发的光氧化反应,从而损坏聚合物。
然而对厚状聚合物产品,光解作用(Photolvsis)和光氧化过程虽可同时发生,但氧扩散比较慢,故聚合物就不易损坏
温度对聚合物在外界条件下的降解有重要的影响,主要会影响化学反应,一方面加速UV光的破坏作用,另一方面温度升到一定程度,聚合物会发生热氧化降解反应。用在外界的聚合物材料常用炭黑作颜料,炭黑会减弱紫外光辐射的损坏,限制其损坏停留在高分子材料的表面但在另一方面,黑色吸收阳光的大量红外部分,使材料表面温度升高,高得足以发生热氧化反应。初级光化学反应不受温度影响,但影响副产物的反应。UV光辐射的光化学反应速度随温度提高而提高,温度每提高10℃,降解速率可加倍。当温度低于聚合物的玻璃化温度时,聚合物变脆,脆性在有应力存在下使材料变坏。
水也是影响高分子材料老化的一个重要因素。水主要是以雨和露的形式出现在材料表面,水饱和氧气并且携带氧与材料表面接触,促进材料表面氧化反应,使材料损坏。当材料有裂纹时,水在裂纹里的凝结促使应力产生,进一步损坏高分子材料。在高分子光降解时水的存在会影响自由基活性(通常活性减少)。
大气的污染包括气体和粒子。通常粒子的存在减少太阳辐射的强度,然而大风携带的粒子会损坏高分子的表面。工业空气污染,包括NO2,SO2和臭氧影响聚合物的老化性能,调查聚合物在SO2或NO2下各种性能的变化,发现粘度和交联度发生变化。紫外光和氧的存在有时更进一步加重高分子的损坏。臭氧对饱和聚合物(如聚烯烃)是不反应的,但能提高氧化速度。
2、乙琥胺
3、二硫碘化钾(kiss的意思)
4、氨基钠
5、琥珀酸(丁二酸)
6、可待因
7、氧化钙
8、正氧烷
9、司来吉兰
10、黄金雨
11、氢化脱苄苯甲醇
12、甲氨蝶呤
13、布洛芬
14、四氢呋喃
15、CH2CH2( 乙烯)
16、普鲁士蓝
17、氰钴胺
18、甲氟膦酸异丙酯(沙林毒气)
19、甲氧基
20、哌唑嗪
21、氢化脱磺硫酸
22、阿司匹林(乙酰水杨酸及其盐)
23、四氧化三铁i
24、氯仿(三氯甲烷)
25、三聚乙炔
26、碱式碳酸铜()
27、美洛西林
28、硫化硼
29、苏氨酸
30、钛键甲基
31、硒氨酰(tRNA)
32、氧乙烯
33、磷酸二氢钾
34、石炭酸(苯酚)
35、地西泮
36、脱碳甲醛
37、阿苯达唑
38、高锰酸钾
39、七水合硫酸亚铁(绿矾)
40、十二水合硫酸铝钾(明矾or白矾)
41、青霉烷砜
有趣个性的化学元素网名 二
1、二零醚
2、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)
3、胺碘酮
4、聚对苯二甲酸乙二醇酯
5、甲醇
6、零醇
7、阿司匹林
8、酒石酸(3-二羟基丁二酸)
9、镁铝
10、镍钴镍钴镍
11、十二烷基硫酸钠(SDS)
12、三硫化二硼
13、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)
14、乃春
15、安息香酸(苯甲酸
16、4HF~SiO2(情侣)
17、氟西汀
18、杨华清(氧化氢一氧化二氢H2O)
19、卤化氢
20、乙胺盐
21、二聚氢氧酸酐
22、亚甲基蓝
23、氧酚
24、异胺盐
25、氢羟酸
26、水合氢离子
27、氢氧化氢
28、蓝晶雨
29、一氧化二氢
30、锂钠
31、五水合硫酸铜(胆矾or蓝矾)
32、六氯环己烷(农药)
33、铷铯
34、脱氰零醛肟
35、溴麝香草酚蓝
36、六氯环己烷
37、羟基氢
38、聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)
39、氰化钾
40、羰基镍
41、水里的硫化铝
42、氧化脱羧乙酸
草酸属于二元有机酸,结构简式为HOOC-COOH,贝壳的主要成分为碳酸钙,因为草酸的酸性强于碳酸,所以草酸容易与碳酸钙反应,生成草酸钙以及二氧化碳和水。
草酸是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。 研究发现百多种植物富含草酸,尤以菠菜、苋菜、甜菜、马齿苋、芋头、甘薯和大黄等植物中含量最高,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物。
结构式为:
草酸又名乙二酸,广泛存在于植物源食品中。草酸是无色的柱状晶体,易溶于水而不溶于乙醚等有机溶剂,
草酸根有很强的配合作用,是植物源食品中另一类金属螯合剂。当草酸与一些碱土金属元素结合时,其溶解性大大降低,如草酸钙几乎不溶于水。因此草酸的存在对必须矿质的生物有效性有很大影响;当草酸与一些过渡性金属元素结合时,由于草酸的配合作用,形成了可溶性的配合物,其溶解性大大增加 。
草酸在100℃开始升华,125℃时迅速升华,157℃时大量升华,并开始分解。
可与碱反应,可以发生酯化、酰卤化、酰胺化反应。也可以发生还原反应,受热发生脱羧反应。无水草酸有吸湿性。草酸能与许多金属形成溶于水的络合物。
工业制法:
草酸工业化生产方法主要有:甲酸钠法、氧化法、羰基合成法、乙二醇氧化法、丙烯氧化法、一氧化碳偶联法。
具体用途:
络合剂、掩蔽剂、沉淀剂、还原剂。分析中用以检定和测定铍、钙、铬、金、锰、锶、钍等金属离子。显微微晶分析检验钠和其他元素。沉淀钙、镁、钍和稀土元素。校准高锰酸钾和硫酸铈溶液的标准溶液。漂白剂。助染剂。也可用来除去衣服上的铁锈建筑行业在涂刷外墙涂料前、由于墙面碱性较强应先涂刷草酸除碱。