30多摄氏度乙酸乙酯的永久偶极矩是多少?好了加分
CAS 登录号:64-17-5 EINECS 登录号:200-578-6 RTECS号: KQ6300000 (结构如右图)C、O原子均以sp3杂化轨道成键、极性分子。 描述:乙醇分子是由乙基和羟基两部分组成,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子中的碳氧键和氢氧键比较容易断裂。 相对分子量: 46.07 性质 MolarMass = 46.06844(232) 外观与性状: 无色液体,有特殊香味。 密度:0.789 g/cm^3(液) 熔点:-114.3 °C (158.8 K) 沸点:78.4 °C (351.6 K) 在水中溶解时:pKa =15.9 黏度:1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C 分子偶极矩:5.64 fC·fm (1.69 D) (气) 折射率:1.3614 相对密度(水=1): 0.79 相对蒸气密度(空气=1): 1.59 饱和蒸气压(kPa): 5.33(19℃) 燃烧热(kJ/mol): 1365.5 临界温度(℃): 243.1 临界压力(MPa): 6.38 辛醇/水分配系数的对数值: 0.32 闪点(℃): 12 引燃温度(℃): 363 爆炸上限%(V/V): 19.0 爆炸下限%(V/V): 3.3 溶解性: 与水混溶,可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。 电离性:非电解质 无色、透明,具有特殊香味的液体(易挥发),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取剂)。是一种重要的溶剂,能溶解多种有机物和无机物。 物理性质 乙醇是一种很好的溶剂,既能溶解许多无机物,又能溶解许多有机物,所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分,也常用乙醇作为反应的溶剂,使参加反应的有机物和无机物均能溶解,增大接触面积,提高反应速率。例如,在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解NaOH,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。 乙醇的物理性质主要与 其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键,因此乙醇黏度[1]很大,也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下,乙醇是无色易燃,且有特殊香味的挥发性液体。 λ=589.3nm和18.35°C下,乙醇的折射率为1.36242,比水稍高。 作为溶剂,乙醇易挥发,且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外,低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷,氯代脂肪烃如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长,高碳醇在水中的溶解度明显下降。 由于存在氢键,乙醇具有潮解性,可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中,如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外,其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质,例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。 化学性质 酸性 乙醇分子中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基负离子和质子。 CH3CH2OH→(可逆)CH3CH2O- + H+ 乙醇的pKa=15.9,与水相近。 乙醇的酸性很弱,但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。 CH3CH2OH+D2O→(可逆)CH3CH2OD+HOD 因为乙醇可以电离出极少量的氢离子,所以其只能与少量金属(主要是碱金属)反应生成对应的醇金属以及氢气: 2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2↑ 醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱 结论: (1)乙醇可以与金属钠反应,产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈。 (2)活泼金属(钾、钙、钠、镁、铝)可以将乙醇羟基里的氢取代出来。 与乙酸反应 乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用,生成乙酸乙酯。 CH3CH2OH + CH3COOH -浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3 + H2O 与氢卤酸反应 C2H5O
呵呵..生活上有太多的新鲜与小故事的.最牛ciros.fr学也学不完
乙烯丙烯酸共聚物EAA
一、简介:
乙烯丙烯酸共聚物(Ethylene Acrylic Acid 简称EAA)是一种具有热塑性和极高粘接性的聚合物,由于羧基团的存在以及氢键的作用,聚合物的结晶化被抑制,主链的线性被破坏,因此提高了EAA的透明性和韧性,降低了熔点和软化点。
当MI相同时,随着AA含量的增加,EAA的透明性、韧性、粘接性、耐环境应力开裂性会增加;相反,其刚性、湿蒸汽透射率、抗蠕变性、耐化学性会更好。
当AA含量相同时,随着MI的增加,EAA的粘接性、加工性会更好;相反,其韧性、耐环境应力开裂性会增加。
二、特性:
1、优异的粘接性,与EAA能粘接的材料有:铝和锡等金属及其氧化物、玻璃、纤维素、木材、皮革、玻璃纸、蛋白质、尼龙、聚氨酯、聚乙烯、三元乙丙胶等
2、韧性和屈挠性
3、易加工性
三、应用领域:
EAA广泛应用于包装、粉末涂层、粘合剂、热熔胶、密封材料、水性溶剂等方面,下面简要介绍:
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。
吡啶溶于水、醇、醚等多数有机溶剂。吡啶与水能以任何比例互溶,同时又能溶解大多数极性及非极性的有机化合物,甚至可以溶解某些无机盐类。所以吡啶是一个有广泛应用价值的溶剂。吡啶分子具有高水溶性的原因除了分子具有较大的极性外,还因为吡啶氮原子上的未共用电子对可以与水形成氢键。吡啶结构中的烃基使它与有机分子有相当的亲和力,所以可以溶解极性或非极性的有机化合物。
吡啶溶于水、醇、醚等多数有机溶剂。吡啶与水能以任何比例互溶,同时又能溶解大多数极性及非极性的有机化合物,甚至可以溶解某些无机盐类。所以吡啶是一个有广泛应用价值的溶剂。吡啶分子具有高水溶性的原因除了分子具有较大的极性外,还因为吡啶氮原子上的未共用电子对可以与水形成氢键。吡啶结构中的烃基使它与有机分子有相当的亲和力,所以可以溶解极性或非极性的有机化合物。
沸点56.2℃,折光率1.358 8,相对密度0.789 9。
普通丙酮常含有少量的水及甲醇、乙醛等还原性杂质。其纯化方法有:
⑴于250mL丙酮中加入2.5g高锰酸钾回流,若高锰酸钾紫色很快消失,再加入少量高锰酸钾继续回流,至紫色不褪为止。然后将丙酮蒸出,用无水碳酸钾或无水硫酸钙干燥,过滤后蒸馏,收集55~56.5℃的馏分。用此法纯化丙酮时,须注意丙酮中含还原性物质不能太多,否则会过多消耗高锰酸钾和丙酮,使处理时间增长。
⑵将100mL丙酮装入分液漏斗中,先加入4mL10%硝酸银溶液,再加入3.6mL1mol/L氢氧化钠溶液,振摇10min,分出丙酮层,再加入无水硫酸钾或无水硫酸钙进行干燥。最后蒸馏收集55~56.5℃馏分。此法比方法⑴要快,但硝酸银较贵,只宜做小量纯化用。
常用有机溶剂的纯化-四氢呋喃
沸点67℃(64.5℃),折光率1.405 0,相对密度0.889 2。
四氢呋喃与水能混溶,并常含有少量水分及过氧化物。如要制得无水四氢呋喃,可用氢化铝锂在隔绝潮气下回流(通常1000mL约需2~4g氢化铝锂)除去其中的水和过氧化物,然后蒸馏,收集66℃的馏分蒸馏时不要蒸干,将剩余少量残液即倒出)。精制后的液体加入钠丝并应在氮气氛中保存。
处理四氢呋喃时,应先用小量进行试验,在确定其中只有少量水和过氧化物,作用不致过于激烈时,方可进行纯化。
四氢呋喃中的过氧化物可用酸化的碘化钾溶液来检验。如过氧化物较多,应另行处理为宜。
常用有机溶剂的纯化-二氧六环
沸点101.5℃,熔点12℃,折光率1.442 4,相对密度1.033 6。
二氧六环能与水任意混合,常含有少量二乙醇缩醛与水,久贮的二氧六环可能含有过氧化物(鉴定和除去参阅乙醚)。二氧六环的纯化方法,在500mL二氧六环中加入8mL浓盐酸和50mL水的溶液,回流6~10h,在回流过程中,慢慢通入氮气以除去生成的乙醛。冷却后,加入固体氢氧化钾,直到不能再溶解为止,分去水层,再用固体氢氧化钾干燥24h。然后过滤,在金属钠存在下加热回流8~12h,最后在金属钠存在下蒸馏,压入饥丝密封保存。精制过的1,4-二氧环己烷应当避免与空气接触。
常用有机溶剂的纯化-吡啶
沸点115.5℃,折光率1.509 5,相对密度0.981 9。
分析纯的吡啶含有少量水分,可供一般实验用。如要制得无水吡啶,可将吡啶与粒氢氧化钾(钠)一同回流,然后隔绝潮气蒸出备用。干燥的吡啶吸水性很强,保存时应将容器口用石蜡封好。
常用有机溶剂的纯化-石油醚
石油醚为轻质石油产品,是低相对分子质量烷烃类的混合物。其沸程为30~150℃,收集的温度区间一般为30℃左右。有30~60℃,60~90℃,90~120℃等沸程规格的石油醚。其中含有少量不饱和烃,沸点与烷烃相近,用蒸馏法无法分离。
石油醚的精制通常将石油醚用其体积的浓硫酸洗涤2~3次,再用10%硫酸加入高锰酸钾配成的饱和溶液洗涤,直至水层中的紫色不再消失为止。然后再用水洗,经无水氯化钙干燥后蒸馏。若需绝对干燥的石油醚,可加入钠丝(与纯化无水乙醚相同)。
常用有机溶剂的纯化-甲醇
沸点64.96℃,折光率1.328 8,相对密度0.791 4。
普通未精制的甲醇含有0.02%丙酮和0.1%水。而工业甲醇中这些杂质的含量达0.5%~1%。
为了制得纯度达99.9%以上的甲醇,可将甲醇用分馏柱分馏。收集64℃的馏分,再用镁去水(与制备无水乙醇相同)。甲醇有毒,处理时应防止吸入其蒸气。
常用有机溶剂的纯化-乙酸乙酯
沸点77.06℃,折光率1.372 3,相对密度0.900 3。
乙酸乙酯一般含量为95%~98%,
含有少量水、乙醇和乙酸。可用下法纯化:于1000mL乙酸乙酯中加入100mL乙酸酐,10滴浓硫酸,加热回流4h,除去乙醇和水等杂质,然后进行蒸馏。馏液用20~30g无水碳酸钾振荡,再蒸馏。产物沸点为77℃,纯度可达以上99%。
常用有机溶剂的纯化-乙醚
沸点34.51℃,折光率1.352 6,相对密度0.713 78。普通乙醚常含有2%乙醇和0.5%水。久藏的乙醚常含有少量过氧化物
过氧化物的检验和除去:在干净和试管中放入2~3滴浓硫酸,1mL2%碘化钾溶液(若碘化钾溶液已被空气氧化,可用稀亚硫酸钠溶液滴到黄色消失)和1~2滴淀粉溶液,混合均匀后加入乙醚,出现蓝色即表示有过氧化物存在。除去过氧化物可用新配制的硫酸亚铁稀溶液(配制方法是FeSO4?H2O60g,100mL水和6mL浓硫酸)。将100mL乙醚和10mL新配制的硫酸亚铁溶液放在分液漏斗中洗数次,至无过氧化物为止。
醇和水的检验和除去:乙醚中放入少许高锰酸钾粉末和一粒氢氧化钠。放置后,氢氧化钠表面附有棕色树脂,即证明有醇存在。水的存在用无水硫酸铜检验。先用无水氯化钙除去大部分水,再经金属钠干燥。其方法是:将100mL乙醚放在干燥锥形瓶中,加入20~25g无水氯化钙,瓶口用软木塞塞紧,放置一天以上,并间断摇动,然后蒸馏,收集33~37℃的馏分。用压钠机将1g金属钠直接压成钠丝放于盛乙醚的瓶中,用带有氯化钙干燥管的软木塞塞住。或在木塞中插一末端拉成毛细管的玻璃管,这样,既可防止潮气浸入,又可使产生的气体逸出。放置至无气泡发生即可使用;放置后,若钠丝表面已变黄变粗时,须再蒸一次,然后再压入钠丝。
常用有机溶剂的纯化-乙醇
沸点78.5℃,折光率1.361 6,相对密度0.789 3。
制备无水乙醇的方法很多,根据对无水乙醇质量的要求不同而选择不同的方法。
若要求98%~99%的乙醇,可采用下列方法:
⑴利用苯、水和乙醇形成低共沸混合物的性质,将苯加入乙醇中,进行分馏,在64.9℃时蒸出苯、水、乙醇的三元恒沸混合物,多余的苯在68.3与乙醇形成二元恒沸混合物被蒸出,最后蒸出乙醇。工业多采用此法。
⑵用生石灰脱水。于100mL95%乙醇中加入新鲜的块状生石灰20g,回流3~5h,然后进行蒸馏。
若要99%以上的乙醇,可采用下列方法:
⑴在100mL99%乙醇中,加入7g金属钠,待反应完毕,再加入27.5g邻苯二甲酸二乙酯或25g草酸二乙酯,回流2~3h,然后进行蒸馏。
金属钠虽能与乙醇中的水作用,产生氢手和氢氧化钠,但所生成的氢氧化钠又与乙醇发生平衡反应,因此单独使用金属钠不能完全除去乙醇中的水,须加入过量的高沸点酯,如邻苯二甲酸二乙酯与生成的氢氧化钠作用,抑制上述反应,从而达到进一步脱水的目的。
⑵在60mL99%乙醇中,加入5g镁和0.5g碘,待镁溶解生成醇镁后,再加入900mL99%乙醇,回流5h后,蒸馏,可得到99.9%乙醇。
由于乙醇具有非常强的吸湿性,所以在操作时,动作要迅速,尽量减少转移次数以防止空气中的水分进入,同时所用仪器必须事前干燥好。
常用有机溶剂的纯化-DMSO
沸点189℃,熔点18.5℃,折光率1.4783,相对密度1.100。二甲基亚砜能与水混合,可用分子筛长期放置加以干燥。然后减压蒸馏,收集76℃/1600Pa(12mmHg)馏分。蒸馏时,温度不可高于90℃,否则会发生歧化反应生成二甲砜和二甲硫醚。也可用氧化钙、氢化钙、氧化钡或无水硫酸钡来干燥,然后减压蒸馏。也可用部分结晶的方法纯化。二甲基亚砜与某些物质混合时可能发生爆炸,例如氢化钠、高碘酸或高氯酸镁等应予注意。
常用有机溶剂的纯化-DMF
N,N-二甲基甲酰胺 沸点149~156℃,折光率1.430 5,相对密度0.948 7。无色液体,与多数有机溶剂和水可任意混合,对有机和无机化合物的溶解性能较好。
N,N-二甲基甲酰胺含有少量水分。常压蒸馏时有些分解,产生二甲胺和一氧化碳。在有酸或碱存在时,分解加快。所以加入固体氢氧化钾(钠)在室温放置数小时后,即有部分分解。因此,最常用硫酸钙、硫酸镁、氧化钡、硅胶或分子筛干燥,然后减压蒸馏,收集76℃/4800Pa(36mmHg)的馏分。其中如含水较多时,可加入其1/10体积的苯,在常压及80℃以下蒸去水和苯,然后再用无水硫酸镁或氧化钡干燥,最后进行减压蒸馏。纯化后的N,N-二甲基甲酰胺要避光贮存。
N,N-二甲基甲酰胺中如有游离胺存在,可用2,4二硝基氟苯产生颜色来检查。
常用有机溶剂的纯化-二氯甲烷
沸点40℃,折光率1.424 2,相对密度1.326 6。
使用二氯甲烷比氯仿安全,因此常常用它来代替氯仿作为比水重的萃取剂。普通的二氯甲烷一般都能直接做萃取剂用。如需纯化,可用5%碳酸钠溶液洗涤,再用水洗涤,然后用无水氯化钙干燥,蒸馏收集40~41℃的馏分,保存在棕色瓶中。
沸点101.5℃,熔点12℃,折光率1.442 4,相对密度1.033 6。
二氧六环能与水任意混合,常含有少量二乙醇缩醛与水,久贮的二氧六环可能含有过氧化物(鉴定和除去参阅乙醚)。二氧六环的纯化方法,在500mL二氧六环中加入8mL浓盐酸和50mL水的溶液,回流6~10h,在回流过程中,慢慢通入氮气以除去生成的乙醛。冷却后,加入固体氢氧化钾,直到不能再溶解为止,分去水层,再用固体氢氧化钾干燥24h。然后过滤,在金属钠存在下加热回流8~12h,最后在金属钠存在下蒸馏,压入饥丝密封保存。精制过的1,4-二氧环己烷应当避免与空气接触。
常用有机溶剂的纯化-二硫化碳
沸点46.25℃,折光率1.631 9,相对密度1.2632。
二硫化碳为有毒化合物,能使血液神经组织中毒。具有高度的挥发性和易燃性,因此,使用时应避免与其蒸气接触。
对二硫化碳纯度要求不高的实验,在二硫化碳中加入少量无水氯化钙干燥几小时,在水浴55℃~65℃下加热蒸馏、收集。如需要制备较纯的二硫化碳,在试剂级的二硫化碳中加入0.5%高锰酸钾水溶液洗涤三次。除去硫化氢再用汞不断振荡以除去硫。最后用2.5%硫酸汞溶液洗涤,除去所有的硫化氢(洗至没有恶臭为止),再经氯化钙干燥,蒸馏收集。
常用有机溶剂的纯化-氯仿
沸点61.7℃,折光率1.445 9,相对密度1.483 2。
氯仿在日光下易氧化成氯气、氯化氢和光气(剧毒),故氯仿应贮于棕色瓶中。市场上供应的氯仿多用1%酒精做稳定剂,以消除产生的光气。氯仿中乙醇的检验可用碘仿反应;游离氯化氢的检验可用硝酸银的醇溶液。
除去乙醇可将氯仿用其二分之一体积的水振摇数次分离下层的氯仿,用氯化钙干燥24h,然后蒸馏。
另一种纯化方法:将氯仿与少量浓硫酸一起振动两三次。每200mL氯仿用10mL浓硫酸,分去酸层以后的氯仿用水洗涤,干燥,然后蒸馏。
除去乙醇后的无水氯仿应保存在棕色瓶中并避光存放,以免光化作用产生光气。
常用有机溶剂的纯化-苯
沸点80.1℃,折光率1.501 1,相对密度0.87865。
普通苯常含有少量水和噻吩,噻吩和沸点84℃,与苯接近,不能用蒸馏的方法除去。
噻吩的检验:取1mL苯加入2mL溶有2mg吲哚醌的浓硫酸,振荡片刻,若酸层号蓝绿色,即表示有噻吩存在。噻吩和水的除去:将苯装入分液漏斗中,加入相当于苯体积七分之一的浓硫酸,振摇使噻吩磺化,弃去酸液,再加入新的浓硫酸,重复操作几次,直到酸层呈现无色或淡黄色并检验无噻吩为止。将上述无噻吩的苯依次用10%碳酸钠溶液和水洗至中性,再用%C
蒸馏液体沸点在140℃以下时,用水冷凝管;沸点在140℃ 以上者,如用水冷凝管,在冷凝管接头处容易爆裂,故应改用空气冷凝管。蒸馏低沸点易燃或有毒液体时,可在尾接管的支接管接一根长橡皮管,通入水槽的下水管内或引入室外,并将接受瓶在冰水浴中冷却。如果蒸馏出的产品易潮分解,可在尾接管的支管处接一个氯化钙干燥管,以防潮气进入。使用水冷凝管时,冷凝水应从冷凝管的下口流入,上口流出,以保证冷凝管的套管内充满水。水冷凝管的种类很多,常用的为直形冷凝管。
安装仪器的顺序一般都是自下而上,从左到右。要稳妥端正,无论从正面或侧面观察,全套仪器装置的轴线都要在同一平面内。
2.蒸馏操作
加料:将待蒸馏液通过玻璃漏斗小心倒入蒸馏瓶中,要注意不使液体从支管流出。加入几粒助沸物,安好温度计。再一次检查仪器的各部分连接是否紧密和妥善。
加热:用水冷凝管时,先由冷凝管下口缓缓通入冷水,自上口流出引至水槽中,然后开始加热。加热时可以看见蒸馏瓶中的液体逐渐沸腾,蒸气逐渐上升。温度计的读数也略有上升。当蒸气的顶端到达温度计水银球部位时,温度计读数就急剧上升。这时应适当调小煤气灯的火焰或降低加热电炉或电热套的电压,使加热速度略为减慢,蒸气顶端停留在原处,使瓶颈上部和温度计受热,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。然后再稍稍加大火焰,进行蒸馏。控制加热温度,调节蒸馏速度,通常以每秒1~2滴为宜。在整个蒸馏过程中,应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴。此时的温度即为液体与蒸气平衡时的温度,温度计的读数就是液体(馏出物)的沸点。蒸馏时加热的火焰不能太大,否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象,使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量,这样由温度计读得的沸点就会偏高;另一方面,蒸馏也不能进行得太慢,否则由于温度计的水银球不能被馏出液蒸气充分浸润使温度计上所读得的沸点偏低或不规范。
观察沸点及收集馏液:进行蒸馏前,至少要准备两个接受瓶。因为在达到预期物质的沸点之前,带有沸点较低的液体先蒸出。这部分馏液称为“前馏分”或“馏头”。前馏分蒸完,温度趋于稳定后,蒸出的就是较纯的物质,这时应更换一个洁净干燥的接受瓶接受,记下这部分液体开始馏出时和最后一滴时温度计的读数,即是该馏分的沸程(沸点范围)。一般液体中或多或少地含有一些高沸点杂质,在所需要的馏分蒸出后,若再继续升高加热温度,温度计的读数会显著升高,若维持原来的加热温度,就不会再有馏液蒸出,温度会突然下降。这时就应停止蒸馏。即使杂质含量极少,也不要蒸干,以免蒸馏瓶破裂及发生其他意外事故。
蒸馏完毕,应先停止加热,然后停止通水,拆下仪器。拆除仪器的顺序和装配的顺序相反,先取下接受器,然后拆下尾接管、冷凝管、蒸馏头和蒸馏瓶等
一物化性状和用途
无色、易潮解晶体。相对密度:1.045,熔点:149.60℃,沸点:1700℃。
二毒性
属中等毒类。对眼睛和皮肤有刺激作用。
空气中最高容许浓度:尚无资料。
三危险性
侵入途径:眼睛及皮肤接触。
健康危害:刺激眼睛和皮肤;长期暴露可引起流清涕、腹部疼痛、体重减轻、无力和皮疹。
四火灾和爆炸
本品可燃,但不易点燃;遇火可产生有毒气体。
五化学反应性
与硝酸铅、氯化物、硝酸等剧烈反应。
六防护措施
密闭操作,局部排风,或穿戴防护用具;暴露之后,立即清洗。
七急救
眼睛接触:用大量清水冲洗15分钟。
皮肤接触:立即脱去被污染衣物,用大量清水冲洗。
吸入:将患者移至新鲜空气处;呼吸停止时,施行呼吸复苏术;心跳停止时,施行心肺复苏术;就医。
八储藏和运输
存于密闭容器中,置于凉爽、干燥处,防潮、酸、酸雾、氯气;避免接触氯化钾和硝酸铅;运输无特殊要求。
九安全和处理
使用本品过程中需要密闭,并加强通风。发生泄漏时,需穿防护用具进入现场;用安全、简便的方法收集泄漏物至密封容器内。
摘自http://web.hstc.edu.cn/xibu/huashengxi/LessonNet/hxxqxz/else/chemisafe/wj-h29.htm
介绍2
硫氰酸铵
开放分类: 化工
英文名:Ammoniutn Thiocyanate
分子式:NH4SCN
分子量:76.12
性状:无色单斜晶系片状或柱状结晶,有光泽.相对密度1.306,熔点约149℃,易容于水、乙醇、甲醇、吡啶和丙酮,难溶于氯仿,
乙酸乙酯,溶于水时呈吸热反应,遇铁盐生成血红色的硫氰化铁,与亚铁盐不反应。在日光作用下溶液呈红色,加热止
140℃左右时形成硫脲,170℃时分解为氯、二硫化碳和硫化氢。易潮解,应密封保存。
用途:主要用于照相、染料、农药等行业,用于抗菌素的分离,印染的扩散剂,有机合成的聚合催化剂,化学分析试试,还用
于涂锌、电镀添加剂等。
贮藏:置通风干燥处,本品为潮解,应防潮,防水,密封贮存。
CAS No.: 1762-95-4
别 名: 硫氰化铵
包 装: 双层复膜编织袋,塑料内袋,重量25公斤。
摘自http://baike.baidu.com/view/392715.htm
第2 期, 260~262 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 2, 260~262
* E-mail: wuxiaohong@hit.edu.cn
Received March 14, 2005revised June 2, 2005accepted August 26, 2005.
·研究简报·
钯碳催化法合成4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶
吴晓宏* 杨占成 秦 伟 姜兆华
(哈尔滨工业大学应用化学系 哈尔滨 150001)
摘要 以4-甲基吡啶为原料, 钯碳催化合成了4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶. 通过1H NMR, GC-MS, 元素分析对产物进行了
表征, 对催化反应进行了分析, 并且讨论了钯碳催化反应的机理.
关键词 4-甲基吡啶4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶钯碳
Synthesis of 4,4'-Dimethyl-2,2'-bipyridine Catalyzed by Pd/C
WU, Xiao-Hong* YANG, Zhan-Cheng QIN, Wei JIANG, Zhao-Hua
(Department of Applied Chemistry, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001)
Abstract 4,4'-Dimethyl-2,2'-bipyridine was synthesized from 4-methylpyridine using Pd/C as a catalyst.
The product was characterized by 1H NMR, GC-MS spectra and elemental analyses. The catalytic mechanism
of Pd/C was suggested.
Keywords 4-methylpyridine4,4'-dimethyl-2,2'-bipyridinePd/C
2,2'-联吡啶类化合物作为重要的化工合成中间体,
能与各种金属离子反应生成配合物[1,2], 广泛应用于检
测微量金属离子存在和含量的指示剂、光敏化剂[3]和金
属类催化剂的配体[4]等. 4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶是2,2'-
联吡啶类化合物中重要的一种, 是合成敏化剂所需的一
种重要原料, 尤其在染料敏化太阳能电池用的敏化剂领
域, 其是合成敏化效果最好的染料RuL2(SCN)2 (L=
2,2'-联吡啶-4,4'-二甲酸)的配体原料[5]. 近年来以镍和钯
为催化剂合成2,2'-联吡啶成为研究热点, 如Tiecco研究
小组[6], Caubere等[7]用镍化合物作催化剂以卤代吡啶为
原料偶联成功地得到联吡啶Hasson 研究小组[8]用镍和
钯等过渡金属络合物催化下以卤代吡啶为原料, 合成得
到了联吡啶. 但是由于以上这些方法的原料是卤代吡
啶, 所以不能直接合成4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶. 首先需
要由4-甲基吡啶经取代反应制得2-卤代吡啶, 这样就大
大降低了合成4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶的纯度和收率, 提
高了生产成本, 所以这种方法是不可取的.
钯碳作为一种重要的催化剂是将金属钯附着在碳
基体上形成的, 它是一种高效的加氢催化剂, 同时在偶
联反应中也有重要的应用[9,10]. 采用钯碳作催化剂合成
4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶反应温和、产物分离简便、纯度
高, 钯碳可重复使用, 并且未参加反应的4-甲基吡啶也
可以重复利用.
因而, 我们提出了一种以4-甲基吡啶为原料、钯碳
为催化剂, 经济、简便地制备高纯度4,4'-二甲基-2,2'-联
吡啶的方法(Eq. 1).
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
1H NMR数据在Bruker AV300 (300 MHz)上测得,
溶剂为DMSO, 以TMS 为内标气相色谱-质谱数据在
5973N GC/MSD (Agilent Technologies, USA)上测得元
No. 2 吴晓宏等:钯碳催化法合成4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶 261
素分析数据是在Italian 生产的Thermo Finnigan Eager
300 上测得. 4-甲基吡啶购于J&K Chemica, 钯碳催化剂
购于上海久山化学品有限公司, 其它原料为国产分析纯
试剂.
1.2 实验步骤
取4-甲基吡啶, 蒸馏去除反应物中的色素和其它杂
质将蒸馏后的4-甲基吡啶100.0 g 和钯碳催化剂2.0 g
按50∶1(物质的量比)的比例混合, 加热回流3 d, 抽滤,
滤液用旋转蒸发器减压蒸发, 得白色固体, 用乙酸乙酯
对产品进行重结晶, 即得到纯度≥99%的4,4'-二甲基
-2,2'-联吡啶晶体18.6 g, 收率72.7%. m.p. 175~176℃
1H NMR (DMSO, 300 MHz) δ: 2.41 (s, 6H, 2CH3), 7.27
(d, J=4.9 Hz, 2H, H-5, H-5'), 8.23 (s, 2H, H-3, H-3'), 8.52
(d, J=4.9 Hz, 2H, H-6, H-6'), 与文献[11]一致MS m/z:
184 [M+], 169 [M+-CH3], 92 [M/2]+, 77 [M/2-CH3]+
(产品质谱与4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶标准质谱图的相似
度为96%, 证明产品为目标产物). Anal. calcd for
C12H12N2: C 78.26, H 6.52, N 15.22found C 78.26, H
6.89, N 14.87.
旋转蒸发反应液得到4-甲基吡啶74.1 g反应后的
钯碳回收可重复使用.
2 结果与讨论
2.1 钯碳催化机理
吡啶类化合物一个重要的反应类型是邻位和对位
的亲核取代反应. 这是因为吡啶环上N原子的吸电子效
应, 使得邻位和对位的电荷密度降低, 通过ab initio 分
子轨道(MO)方法计算的吡啶环中各原子的π 电子密
度[12]如图1所示. H也是一种离去基团, 4-甲基吡啶N的
对位已经被甲基占据, 甲基的推电子作用对其间位的活
化远小于对其邻位的活化, 即甲基邻位C上的电子密度
增大程度远大于甲基间位C上的电子密度增大程度. 因
而在N吸电子和甲基推电子的共同作用下, N 邻位最容
易发生亲核取代. 钯碳催化反应就是利用了N和甲基的
作用, 发生了亲核取代反应.
图1 吡啶中π-电子密度的分布
Figure 1 The distribution of π-electron density of pyridine
催化反应主要经历三个过程(Scheme 1): 第一步,
钯催化剂插入邻位氢和吡啶环之间形成中间体R-Pd-H
第二步, 过渡金属化产生R-Pd-R中间体第三步, 发生
还原消除反应生成偶联产物, 同时钯碳催化剂重复上述
过程.
Scheme 1
2.2 催化反应
通过对反应机理的分析可知, 在反应过程中一种可
能是Pd 催化剂进入4-甲基吡啶N 的邻位位置, 另外一
种可能是Pd催化剂进入N的间位, 形成间位中间体, 进
而反应生成3,3'-联吡啶或是2,3'-联吡啶, 如Scheme 2
所示. 其中3,3'-联吡啶和2,3'-联吡啶与2,2'-联吡啶相比,
配位能力和敏化效果相差较多, 为了得到高纯度的2,2'-
联吡啶, 应避免副反应发生.
Scheme 2
通过以上对催化反应的分析可知, 在产物中可能存
在3,3'-联吡啶或2,3'-联吡啶. 为了避免因重结晶而对产
物成份产生影响, 对未经重结晶的初产品进行气相色谱
分析, 其结果如图2 所示. 在色谱图上只出现了单峰, 且
峰形尖锐, 没有出现旁峰和峰形变形, 所以产品中只存
在4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶. 同时4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶
中的氢存在于4种化学环境, 根据1H NMR 图谱显示的
初产品信息, 不存在其它化学环境下的氢原子. 以上分
262 有 机 化 学 Vol. 26, 2006
析表明, 钯碳催化反应的产物主要是4,4'-二甲基-2,2'-联
吡啶, 副产物3,3'-联吡啶和2,3'-联吡啶基本上不存在.
图2 产品的气相色谱图
Figure 2 GC diagram of the product
这是由于4-甲基吡啶N的间位碳电子密度较高, 不
利于亲核取代的发生而N 的邻位发生亲核取代反应,
即催化过程的副反应基本上不存在, 只得到高纯度的
4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶.
3 结论
由于4-甲基吡啶N原子和甲基的共同作用, 使得N
的邻位发生亲核取代反应, 因而以其为原料, 通过钯碳
催化法可以合成高纯度的4,4'-二甲基-2,2'-联吡啶.
References
1 Nazeeruddin, M. K.Zakeeruddin, S. M.Humphry-Baker,
R.Gorelsky, S. I.Lever, A. B. P.Grätzel, M. Coord.
Chem. Rev. 2000, 208, 213.
2 Hu, Y.-H.Wang, Y.-X.Zhou, J.-L.Song, Y.-L.Li,
Y.-Z.Zheng, H.-G.Xin, X.-Q. Chin. J. Inorg. Chem.
2003, 19, 215 (in Chinese).
(胡月华, 王玉晓, 周建良, 宋瑛林, 李一志, 郑和根, 忻
新泉, 无机化学学报, 2003, 19, 215.)
3 Nazeeruddin, M. K.Kay, A.Rodicio, I.Humphry-Baker,
R.Müller, E.Liska, P.Vlachopoulos, N.Grätzel, M. J.
Am. Chem. Soc. 1993, 115, 6382.
4 Qian, Y.-L.Wang, C.Tao, X.-C.Huang, J.-L. Chin. J.
Org. Chem. 2003, 23, 1264 (in Chinese).
(钱延龙, 王晨, 陶晓春, 黄吉玲, 有机化学, 2003, 23,
1264.)
5 Murakoshi, K.Kogure, R.Wada, Y.Yanagida, S. Chem.
Lett. 1997, 91, 471.
6 Tiecco, M.Testaferri, L.Tingoli, M.Chianelli, D.Montanucci,
M. Synthesis 1984, 736.
7 Fort, Y.Becker, A.Caubère, P. Tetrahedron 1994, 50,
11893.
8 Hassan, J.Penalva, V.Lavenot, L.Gozzi, C.Lemaire, M.
Tetrahedron 1998, 54, 13793.
9 Brase, S.Waegell, B.Meijere, A. Synthesis-Stuttgart
1998, 2, 148.
10 Deng, W.Liu, L.Guo, Q.-X. Chin. J. Org. Chem. 2004,
24, 150 (in Chinese).
(邓维, 刘磊, 郭庆祥, 有机化学, 2004, 24, 150.)
11 Gerhard, S.Herhta, W. S.Pierre, P. K.Havid, G. W. J.
Am. Chem. Soc. 1997, 119, 4947.
12 Del Bene, J. E. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 6184.
(Y0503141 LI, W. H.LING, J.)