现有原料氯乙酸和氢氧化钠请简述如何配置10%质量浓度的氯乙酸钠水溶液?
本题的考点在于氯乙酸的卤素容易在强碱性溶液中水解,故必须氯乙酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,不能够在氢氧化钠溶液中滴加氯乙酸溶液。
方式是:首先算出需要使用的氯乙酸和氢氧化钠质量以及水的质量,分别配置成接近饱和的氯乙酸溶液和稀的氢氧化钠溶液,在低温下滴加氢氧化钠溶液至氯乙酸溶液。这里须注意中和反应也会生成水,做计算题时应该将生成水的量考虑进去。
第一氯乙酸要发生水解氯原子被-OH取代,第二-COOH呈酸性可以和-OH反应
所以反应式为CH2(CL)-COOH+2NaOH=CH2(OH)-COONa+NaCl+H2O
是乙酸,因为氯离子是吸电子基团,而
若链上存在给电子基团,反应容易进行若存在有吸电子基团时,将阻碍反应的进行。
氯乙酸乙酯在65摄氏度存在碳酸钠时水解程度有多大?
氯乙酸乙酯在水中就可以水解,产生酸,当在溶液中有碳酸钠时,溶液中会由于碳酸钠的水解,产生一定量的氢氧根离子,及显碱性,很明显,酸碱结合的结果是很容易发生中和反应的,氯乙酸乙酯在65摄氏度存在碳酸钠时,如果物质的量是1:1,最终结果是两者都完全水解。如果不是1:1,则量少的完全水解。
生产方法:多用氰化酯化法。氯乙酸与碳酸钠中和生成氯乙酸钠,再用氰化钠进行氰化得氰乙酸钠。氰乙酸钠水解成丙二酸钠,然后在硫酸存在下与甲醇酯化得丙二酸二甲酯,经洗涤、蒸馏即得成品。工业品含酯量≥98%。原料消耗定额:氯乙酸1120kg/t、氰化钠551kg/t、甲醇955kg/t。国外开发的新工艺主要以催化羰基化法为主,即以氯乙酸酯、一氧化碳、甲醇为原料,在催化剂存在下,一步反应合成丙二酸二甲酯。相比之下,催化羰基化法工艺技术先进,但工艺复杂,反应条件苛刻,工业化实现有一定的困难。
式中R、R′为烃基。丙二酸二乙酯可进行亚硝化反应,进一步还原则生成氨基丙二酸二乙酯,是合成氨基酸的重要中间体。丙二酸二乙酯与羰基化合物起缩合反应,生成不饱和化合物RCH=C(COOC2H5)2。烃基取代的丙二酸二乙酯与脲缩合,生成巴比妥,是常用的安眠药: 丙二酸二乙酯易被卤素取代,生成卤代丙二酸二乙酯,也可被三氧化二氮氧化成氧代丙二酸酯O=C(COOC2H5)2。这些化合物在理论上和合成上均有价值。
丙二酸二乙酯是以氯乙酸钠为原料,先与氰化钠作用生成氰乙酸钠,再用乙醇酯化制得。丙二酸二乙酯是重要的化工原料和有机合成试剂,广泛用于药物和染料的合成
这类表面活性剂,生产品种绝大部分是羧基盐类型。其中阴离子部分是羧酸基,阳离子部分由胺盐构成的叫氨基酸型两性表面活性剂,阳离子部分由季铵盐构成的叫甜菜碱型两性表面活性剂。 氨基酸型两性表面活性剂的水溶液呈碱性。如果在搅拌下,慢慢加入盐酸,变为中性时仍无变化。至微酸性时则生成沉淀。如果再加入盐酸至强酸性时,沉淀又溶解。这就说明,呈碱性时表现为阴离子表面活性剂,呈酸性时,表现为阳离子表面活性剂。但是,当阳离子性和阴离子性正好在平衡的等电点时,亲水性变小,就生成沉淀。
分子中的阴离子为羧基,阳离子为铵盐。这类表面活性剂随介质pH的变化而显示不同的表面活性,如十二烷基氨基丙酸(C12H25N+H2CH2CH2COO-)在氢氧化钠介质中可转变成十二烷基氨基丙酸钠 (C12H25 NHCH2CH2COO-Na+),表现为能溶于水的阴离子表面活性剂。它在盐酸介质中可以转变成十二烷基氨基丙酸的盐酸盐〔(C12H25N+H2CH2CH2COOH)Cl-〕,表现为能溶于水的阳离子表面活性剂。若调节介质的pH,使阳电性和阴电性正好平衡,它就转变成内盐(C12H25N+H2CH2CH2COO-),难溶于水而析出沉淀,此时的pH称为等电点。为了充分发挥氨基酸型两性表面活性剂的作用,必须在偏离等电点pH的水溶液中使用。制备氨基酸型两性表面活性剂常用的原料为高级脂肪伯胺、丙烯酸甲酯(见丙烯酸酯)、丙烯腈和氯乙酸等。
甜菜碱型
甜菜碱型两性表面活性剂,最大的特点是无论在酸性、中性或碱性的水溶液中都能溶解。即使在等电点时也无沉淀。此外,渗透力、去污力及抗静电等性能也较好。因此,是较好的乳化剂、柔软剂。 分子中的阴离子磺基(SO3-),阳离子为季铵基。常用的有烷基二甲基磺乙基甜菜碱[RN+(CH3)2CH2CH2SO3-]和烷基二甲基磺丙基甜菜碱[RN+(CH3)2CH2CH2CH2SO3-] 式中的烷烃基R的碳原子数为12~18。磺基甜菜碱性能全面,不但有普通甜菜碱的全部优点,还具有耐高浓度酸、碱、盐等独特优点。已有羟基磺丙基[RN+(CH3)2CH2CH(OH)CH2SO3-]替代磺丙基甜菜碱在生产中产生对人体有害的物质。
因结构中同时带有羟基的阴离子和阳离子基团,不仅具有两性表面活性剂的所有优点,还具有耐高浓度酸、碱盐,良好的乳化性、分散性和抗静电性,以及具有杀菌、抑霉性和粘弹性等,是恶性循环能优异的表面活性剂。已可以广泛应用于日用化工、油田驱油、压裂、酸化等多个领域。 外观分子量水解度水不溶物固含量阳离子度阴离子度残余单位白色
或
微黄颗粒 300-1500
(可调) 10-40%
(可调) ≤0.2%≥88mm5%-50%(可调) 10-30%(可调) ≤0.1% 1、絮凝性:PAM能使悬浮物质通过电中和,架桥吸附作用,起絮凝作用。
2、粘合性:能通过机械的、物理的、化学的作用,起粘合作用。
3、降阻性:PAM能有效地降低流体的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50—80%。
4、增稠性:PAM在中性和酸条件下均有增稠作用,当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时,增稠将更明显。 主要用作絮凝剂:对于悬浮颗粒,较粗、浓度高、粒子带阳电荷,水PH值为中性或碱性的污水,由于阴离子聚丙烯酰胺分子链中含有一定量极性基能吸附水中悬浮的固体粒子,使粒子间架桥形成大的絮凝物。因此它加速悬浮液中的粒子的沉降,有非常明显的加快溶液的澄清,促进过滤等效果。该产品广泛用于化学工业废水、废液的处理,市政污水处理。
1.自来水工业、高浊度水的净化、沉清、洗煤、选矿、冶金、钢铁工业、锌、铝加工业、电子工业等水处理。
用于石油工业、采油、钻井泥浆、废泥浆处理、防止水窜、降低摩阻、提高采收率、三次采油得到广泛运用。
2..用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
3.用于造纸工业、一是提高填料、颜料等存留率。以降低原材料的流失和对环境的污染;二是提高纸张的强度(包括干强度和湿强度),另外,使用PAM还可以提高纸抗撕性和多孔性,以改进视觉和印刷性能
4.用于食品及茶叶包装纸中、其他行业,食品行业,用于甘蔗糖、甜菜糖生产中蔗汁澄清及糖浆磷浮法提取。
5.酶制剂发酵液絮凝澄清工业
6.用于饲料蛋白的回收、质量稳定、性能好,回收的蛋白粉对鸡的成活率提高和增重、产蛋无不良影响,合成树脂涂料,土建灌浆材料堵水,建材工业、提高水泥质量、建筑业胶粘剂,填缝修复及堵水剂,土壤改良、电镀工业、印染工业等。无机盐效果要高数倍或数十倍,因为这类废水普遍带有阴电荷。使用水溶性偶氮引发剂AIBA等,已能将其分子量提高到千万以上。
氨基酸与疏水物质发生反应,生成的表面活性物质称为氨基酸型表面活性剂。近年来氨基酸型表面活性剂广泛用于化妆品和卫生用品生产中,其年产量快速增长着。
氨基酸分子中既有氨基又有羧基,为两性电解质,在水溶液中发生解离,如下式所示:
性的氨基酸在中性介质中为两性,既有正离子基,也有负离子基,此区域称为等电区域;在碱性介质中,氨基酸变为阴离子型(R-),形成游离氨基;在酸性介质中,氨基酸变为阳离子型(R+),生成游离的羧酸。利用氨基酸的胺反应和羧酸反应引入脂肪链疏水基,即生成表面活性剂,反应如下:
1.十二烷基氨基丙酸钠
十二烷基氨基丙酸钠是由十二伯胺与丙烯酸甲酯进行反应后经水解,再用氢氧化钠中和而制得的,反应如下:
十二烷基氨基丙酸钠易溶于水,呈透明溶液,显碱性,这与阴离子表面活性剂的性质相似,具有良好的起泡性能和洗涤能力。十二烷基氨基丙酸的水溶液显弱酸性,表现为阳离子表面活性剂。
2.十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠
十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠是由十二胺与一氯乙酸钠在氢氧化钠存在下进行反应制得的,反应如下:
十二烷基二亚甲基氨基二甲酸钠的性质与十二烷基氨基丙酸钠相似,此外还有良好的杀菌能力。
3.Na-酰基赖氨酸
Na-酰基赖氨酸的结构式如下:
Na-酰基赖氨酸分子中既有氨基又有羧基,为典型的氨基酸型两性表面活性剂。该分子在等电点内形成内盐,水溶性降低,所以在水(pH=4~10)和有机溶剂中非常难溶。它溶于pH=12的溶液中和pH值在1以下的氯化钾乙醇中。在含有硫酸铜的溶液中,它能捕获铜离子形成螯合物。当与强亲水性无机粉末混合时,由于它具有疏水性,从而使粉末体表面也变为有疏水性,故可用作医药、化妆品的填充剂,以改性各种粉末体的表面。
4.Na-甲基-Na-月桂酰赖氨酸
Na-二甲基-Na-月桂酰赖氨酸的结构式如下:
Na-酰基赖氨酸的α-氨基经二甲基化和三甲基化后,其碱性增大,结晶度降低,变得易溶于水。二甲基化的Na-月桂酰赖氨酸的克拉夫点(溶解度骤然增大的温度)为39℃。此种表面活性剂与阴离子表面活性剂有很大的相容性及良好的表面活性和起泡性能,用于洗涤剂生产中。
分子式: C5H7NO2
分子量: 113.12
沸点: 208-210℃
熔点: -22-210℃
中文名称: 氰基乙酸乙酯;乙基氰乙酸酯;丙二酸乙酯腈;氰乙酸乙酯;氰基醋酸乙酯
英文名称: Ethyl cyanoacetate;Malonic acid ethyl ester nitrile;cyano-acetic aci ethyl ester;cyanacetate ethyle;cyanoacetate d'ethyle;cyanoacetic acid ethyl ester;cyanoacetic ester;estere cianoacetico
性质描述: 无色或微黄色液体,有芳香气味。熔点-22.5℃,沸点208-210℃,99℃(2.0kPa),相对密度1.0560(25/4℃),折射率1.4175,闪点110℃。与乙醇;乙醚混溶,溶于氨水;强碱水溶液,不溶于水。水溶液呈碱性。
生产方法:
1.氯乙酸酯化氰化法将氯乙酸和乙醇进行酯化反应,生成氯乙酸乙酯,经精制后的氯乙酸乙酯与氰化钠进行氰化反应,制得氰乙酸乙酯粗品,然后进行过滤,经常压蒸馏;减压精馏即得精品氰乙酸乙酯。
2.氯乙酸氰化酯化法将氯乙酸用纯碱中和生成氯乙酸钠,再与氰化钠作用制得氰乙酸钠,然后用盐酸酸化得到氰乙酸,最后与乙醇酯化得到氰乙酸乙酯,经过滤;常压蒸馏;减压精馏得成品。3.氰乙酸酯化法将氰乙酸与乙醇进行酯化而得。
用途: 该品是医药;染料等精细化工产品的中间体,用于合成酯类;酰胺类;酸类;腈类化合物。日本主要用作氰基丙烯酸酯类快干胶的中间体,用于汽车零件;家用电器组装件的粘接,另外还用于维生素B6;合成染料等领域。氰乙酸乙酯与甲氧基乙酰丙酮及氨水环合可制得5-氰基-6-羟基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。经硝化;氯化;催化加氢可得3-氨基-5-氨甲基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。再进一步重氮化;水解;成盐可得微生素B6。
二氯乙酸盐是盐,应该是无机物,可以水解成离子状态。二氯乙酸二异丙胺是有机物。它进入人体后不会出现二氯乙酸的离子,所以也就没有你说的使癌细胞凋零,自我死亡的功能了。