硝基苯和硝基苯酚有什么区别
硝基苯就是苯分子中一个氢原子被硝基取代而生成的化合物。 无色或淡黄色(含二氧化氮杂质)的油状液体 ,有像杏仁油的特殊气味。相对密度1.2037(20/4℃)。硝基是强钝化基,硝基苯须在较强的条件下才 发生亲电 取代反应, 生成 间位产物;有弱氧化作用,可用作氧化脱氢的氧化剂。硝基苯常用硝酸和硫酸的混合酸与苯反应制取。主要用于制取苯胺、联苯胺、偶氮苯等。硝基苯毒性较强,吸入大量蒸气或皮肤大量沾染,可引起急性中毒,使血红蛋白氧化或络合,血液变成深棕褐色,并引起头痛、恶心、呕吐等。为无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。(纯净应为无色,实验室制硝基苯由于溶有硝酸分解产生的二氧化氮而有颜色,可加氢氧化钠溶液后分液除去);
硝基苯酚的结构简式NO2C6H4OH。有邻、间、对三种异构体,均为无色至微黄色的结晶,有芳香甘甜气味。用作指示剂、合成染料及其它物质的中间体。各种异构体都容易被皮肤和肺吸收,常以螯合物(硝基苯酚葡萄糖醛酸苷)的形式从尿中排出。
(1)首先进行取代
C6H6+氯气------(氯化铁催化)---氯苯
(2)硝化
氯苯+硝酸---(浓硫酸)-----对硝基氯苯
(3)水解取代
对硝基氯苯-----NaOH---------对硝基苯酚
方程式不好弄,你应该会写吧,祝学习愉快!!
1、由于硝基対苯环有吸电子诱导效应和吸电子共轭效应,可使相应的苯氧负离子的负电荷离域到硝基的氧原子上,从而使他们的氧负离子更稳定,因此,对硝基苯酚的酸性比苯酚强约600倍;
2、当硝基在间位时,只有吸电子诱导效应产生影响,因此,间硝基苯酚的酸性弱于它邻对位取代的异构体,但其酸性仍比苯酚强约40倍。
邻位硝基苯酚的酸性比对位的弱的原因
邻位硝基苯酚与对位的来比较看来.
硝基均有吸电子的诱导效应和吸电子的共轭效应
而诱导效应是随着空间距离而减小的.
所以看起来邻位硝基苯酚酸性应该强些.
但是实际上邻位硝基苯酚的Pka=7.22
对位的是7.15 25℃
这样看来,对位的酸性强.
具体解释,可以认为邻位羟基与硝基形成了氢键,产生6元环状结构,稳定了H使其不易电离.所以邻位较弱.
间硝基苯酚酸性为什么比邻对硝基酸性小
邻对位硝基取代的苯酚,由于硝基对苯环有吸电子诱导效应和吸电子共轭效应,可使相应的苯氧负离子的负电荷离域到硝基的氧原子上,从而使他们的氧负离子更稳定,因此,对硝基苯酚的酸性比苯酚强约600倍;当硝基在间位时,只有吸电子诱导效应产生影响,因此,间硝基苯酚的酸性弱于它邻对位取代的异构体,但其酸性仍比苯酚强约40倍.
氯苯类:A:一氯代苯 1、对中枢神经系统有抑制和麻醉作用;对皮肤和粘膜有刺激性。急性中毒:接触高浓度可引起麻醉症状,甚至昏迷。脱离现场,积极救治后,可较快恢复,但数日内仍有头痛、头晕、无力、食欲减退等症状。液体对皮肤有轻度刺激性,但反复接触,则起红斑或有轻度表浅性坏死。慢性中毒:常有眼痛、流泪、结膜充血;早期有头痛、失眠、记忆力减退等神经衰弱症状;重者引起中毒性肝炎,个别可发生肾脏损害。2、对环境有严重危害,对水体、土壤和大气可造成污染。由于其密度较水为重,且不溶于水,因此是重非水相液体(Dense nonaqueous phase liquids,DNAPLs)中的一种,并对地下水系统造成严重的威胁。 B:二氯苯 1、邻二氯苯 具有高的刺激性,吞咽和吸入有中等毒性。2、间二氯苯 有刺激性气味,无毒性。 3、对二氯苯 具有中等毒性,刺激眼睛和粘膜 C:三氯苯:樟脑丸的主要成分,有毒,不可误食。D:六氯苯:主要用途: 用作防治麦类黑穗病, 种子和土壤消毒。 健康危害: 接触后引起眼刺激、烧灼感、口鼻发干、疲乏、头痛、恶心等。中毒时可影响肝脏、中枢神经系统和心血管系统。可致皮肤溃疡。 环境危害: 对环境有严重危害,对水体可造成污染。 燃爆危险: 本品可燃,为可疑致癌物,具刺激性。 危险特性: 受高热分解产生有毒的腐蚀性烟气。
苯胺类:苯胺类物质主要包括苯胺(俗称阿尼林油)、甲苯胺和联苯胺等。苯胺可通过口腔、呼吸道和皮肤进入人体。对人体的危害主要影响血液、肝及中枢神经系统。急性中毒时,可造成铁红蛋白缺氧、头痛眩晕、全身乏力、恶心呕吐、血压增高、脉跳加快,严重时神志不清,体温下降,瞳孔放大。阵发性痉挛抽搐而死亡,慢性中毒可引起各种神经官能症状、血尿、皮肤丘疹和过敏反应。
苯胺类物质主要用于染料工业、制药、人造树脂、橡胶硫化促进剂及彩色铅笔等方面。
苯酚类:苯酚有毒,有研究报告表明苯酚是苯中毒的直接原因。苯酚及其浓溶液对皮肤有强烈的刺激作用,若不慎将苯酚沾到皮肤上,应用酒精或聚乙二醇清洗;若量较大或者混有氯仿,则需要进行急救。沾到衣服上也需用大量水冲洗。
苯酚类化合物的毒性以苯酚为最大,通常含酚废水中又以苯酚和甲酚的含量最高。目前环境监测常以苯酚和甲酚等挥发性酚作为污染指标。
环境中的酚污染主要指酚类化合物对水体的污染,含酚废水是当今世界上危害大、污染范围广的工业废水之一,是环境中水污染的重要来源。在许多工业领域诸如煤气、焦化、炼油、冶金、机械制造、玻璃、石油化工、木材纤维、化学有机合成工业、朔料、医药、农药、油漆等工业排出的废水中均含有酚。这些废水若不经过处理,直接排放、灌溉农田则可污染大气、水、土壤和食品。
酚是一种中等强度的化学毒物,与细胞原浆中的蛋白质发生化学反应。低浓度时使细胞变性,高浓度时使蛋白质凝固。酚类化合物可经皮肤粘膜、呼吸道及消化道进入体内。低浓度可引起蓄积性慢性中毒,高浓度可引起急性中毒以致昏迷死亡。一般来讲,酚进入人体后机体通过自身的解毒功能使之转化为无毒物质而排出体外。只有当摄入量超过解毒功能时才有蓄积而导致慢性中毒,表现为头晕、头痛、精神不安、食欲不振、呕吐腹泻等症状。
由于酚的用途极为广泛,预防其污染的工作也很困难。在生产和使用酚的工厂必须建立严格的操作制度,谨防酚的外泻。同时要搞好废水的回收利用和生物氧化处理,严禁含酚废水排入渗井、渗坑,以免污染地下水。
还有,硝基使苯环钝化,难以进一步被硝化(亲电取代)
硝基苯,俗称人造苦杏仁油,是一种剧毒有机物,有像杏仁油的特殊气味。化学式为C6H5NO2。纯品是几乎无色至淡黄色的晶体或油状液体,不溶于水。
硝基苯用作溶剂和温和的氧化剂。它的主要用途是制造苯胺,也常用作绝缘物质和光泽剂。
目录 [隐藏]
1 合成
2 化学性质
3 工业应用
4 外部链接
[编辑] 合成
硝基苯是通过使用浓硝酸和浓硫酸的混合物对苯进行硝化反应而制备的。这个反应是一个典型的亲电芳香取代反应。
[编辑] 化学性质
硝基苯较易通过催化氢化等方法还原,还原的最终产物是苯胺。硝基苯作为温和的氧化剂,在合成喹啉的斯克劳普合成法中得到了良好的应用,它负责将中间产物1,2-二氢喹啉氧化为喹啉。 硝基是一个吸电子基团,这使得苯环上的π电子密度大大降低,从而使硝基苯参与亲电取代反应的能力有所减弱,同时使硝基成为了间位定位基。硝基苯仍可进行硝化反应和卤代反应,得到相应的间位衍生物,但不参与傅-克反应。
[编辑] 工业应用
硝基苯是工业上制备苯胺和苯胺衍生物(如扑热息痛)的重要原料,同时也被广泛用于橡胶、杀虫剂、染料以及药物的生产。硝基苯也被用于涂料溶剂、皮革上光剂、地板抛光剂等,在这里硝基苯主要用于掩蔽这些材料本身的异味。值得一提的是,硝基苯甚至还曾被用于肥皂的廉价香料。
具体算法:葡萄糖 → CO2 + H2O + ATP
(1)糖酵葡萄糖 → 丙酮酸 + 2NADH + 2ATP;
(2)丙酮酸 → 乙酰CoA,产生1分子NADH;
(3)一分子乙酰CoA经过三羧酸循环,产生3NADH + 1FADH2 + 1ATP/GTP
经过呼吸链:1NADH → 2.5 ATP(旧数据是3ATP);1FADH2 → 1.5ATP(旧数据是2ATP).
所以,总结算:10NADH → 25ATP + 2FADH2 → 3ATP + 4ATP = 32ATP
如果细胞质基质中的NADH(糖酵解步骤产生)经过甘油-3-磷酸穿梭(心脏和肝脏)进入线粒体,就会转变成FADH2,所以就会少产生2ATP(2NADH → 2FADH2),总数就是30ATP.
因此,一个葡萄糖分子完全氧化可以净生成ATP的个数就是30或者32个.
由于Cl是吸电子取代基,可以使酚的酸性增强,在邻、对位时,苯氧基的负电荷可以分散到Cl上去,使酸性比间位异构体强。
参考书目《有机化学 第三版 胡宏纹》
望采纳。
发布日期:2020/3/26 8:24:04
概述
对氨基苯酚,中文别名:4-氨基苯酚、4-氨基-1-羟基苯,外文名称:4-Aminophenol,简称PAP,是广泛用于医药、染料、抗氧剂、感光材料的重要有机中间体。对氨基苯酚亦称"对羟基苯胺",是目前在我国应用较广泛的一种精细有机化工中间体,在染料工业上用于合成弱酸性黄6G、弱酸性嫩黄5G、硫化深蓝3R、硫化蓝CV、硫化艳绿GB、硫化红棕B3R、硫化还原黑CLG等。在医药工业上对氨基苯酚用于合成扑热息痛、安妥明等。也用于制备显影剂、抗氧剂和石油添加剂等产品。
合成方法[1]
对氨基苯酚最早由Baeyer 和 Caro 在1874 年由锡粉还原对硝基苯酚而制得。由于对氨基苯酚用途广泛, 国内外有关合成研究报道很多, 现按原料路线将对氨基苯酚的合成方法概述如下:
方法一:对硝基苯酚法
1.铁粉还原法[2]
对硝基苯酚经铁屑在酸性介质中还原生成对氨基苯酚粗品,再经焦亚硫酸钠溶液浸渍,过滤干燥而得到成品,具体反应式为:
原料消耗见表1。
此法生产PAP的收率较高,为91.8%。但是工艺路线长,生产成本高;同时,每生产1t产品需要排放2t多铁泥及大量废水,环境污染严重。因此,此法在多数国家已经被淘汰,而我国大部分企业仍在使用该工艺。1992年化工部决定停止扩大该法生产。
2.催化加氢法
该法一般以 P t/C、Pd/C 作催化剂,在大约 0.2~0.5M Pa,70~ 90℃加氢还原对硝基苯酚制备PAP粗品。由于催化剂昂贵、 回收困难、生产成本高,国内未见有工业化生产报道。
3.电解还原法
该方法是在10%~30% H2SO4 水溶液、电解密度3.14~ 8.38A /dm2、40~70℃、T iO2/T i 电极、T i阴极旋转条件下进行的。产率70%左右。 该法目前未见有工业化报道。
方法二:苯酚法
1.苯酚亚硝化法
苯酚在 0~5℃与亚硝酸钠和硫酸作用, 生成对亚硝基苯酚, 再经还原、 酸析, 可得 PA P。该法操作条件苛刻, 环境污染严重, 不易实现工业化生产。
2.苯酚偶合法
苯胺与亚硝酸钠和盐酸在低温 (0~5℃) 反应, 制得重氮盐, 后者和苯酚偶联生成偶氮化合物。偶氮化合物再经还原生成 PAP 和苯胺, 其中还原偶氮化合物的方法主要有化学还原法、电解还原法和催化加氢还原法等。
方法三:对苯二酚氨化法
用脂肪族醚作溶剂, 在惰性气体存在下, 对苯二酚与氨水反应, 制得 PAP。 该法不仅工艺要求严格, 反应条件苛刻, 生产成本也较高, 限制了工业生产。
方法四:对苯二胺水解法
对苯二胺的氢卤酸盐在 150~ 350℃下加热水解可得 PAP 和对苯二酚。
方法五:对硝基氯化苯法
该法以对硝基氯化苯为原料, 在碱性条件下水解得对氨基苯酚钠, 再经酸化和还原制得PAP。 该法为国内生产 PAP 的主要方法。 但污染严重, 生产过程长,总收率较低, 产品质量不稳定。
方法六:硝基苯法
以硝基苯为原料制取PAP, 原料易得, 工艺途径多, 降低成本的潜力较大, 是近年来研究的热点。制备方法可分为三种: 金属还原法、 电解还原法和催化加氢还原法。 其主要反应机理均为硝基苯被氢化生成苯基羟胺, 然后进行Bam berger 重排制得 PA P。
1.金属还原法
该法是在稀硫酸中, 用铝粉或镁粉等金属粉末将硝基苯一步还原为 PAP。 金属还原法开发较早, 国内外专利和文献均有报道, 收率在 60%~70% 之间。该法工艺简单, 但金属消耗量大, 且存在回收利用等后处理问题, 因此难于大规模生产。
2.电解还原法
该法是温度在80~90℃, 以 20%~ 30% 硫酸作介质, 加入少量表面活性剂通过电解, 使置于阴极上的硝基苯还原生成 PAP。 影响因素主要有电极材料、电解液的组成、 电压和电流密度的控制等。 采用隔膜式电解槽, 通入氮气保护, 可防止 PA P 氧化和减少氧化偶氮苯的产生, 据报道 T iO2/T i 作电极效果最好。该法操作简单、 流程短、 产品纯度高、 污染小、 成本低。 目前, 国外大规模工业生产大多采用此法。 国内上海华东化工学院、 天津化工学院、 北京大学对此工艺均进行了研究。 此法对反应器的设计及工艺条件控制有较高的技术要求, 且能耗较高。
3.催化加氢还原法
该法是在合适的催化剂及酸性介质中, 将硝基苯还原生成中间产物羟基苯胺后, 再重排成 PAP。该法是国外70年代新技术。英国Harting Chemicals 公司、 美国Mallin Chrodt公司相继采用该法投产。 日本三井东压精细化学品公司、 国内北京医科大学、 天津大学、 中科院长春应化所等都进行了该工艺的研究开发, 但国内未见有成功的工业化报道。
对氨基苯酚的生产工艺大多是采用稀硫酸 (浓度为15%~40% )来保持反应的pH值, 以P t、 Pd为催化剂, 活性炭为载体, 加入适当表面活性剂, 在 70~110℃、0~1MPa下反应。 反应结束后, 未反应的硝基苯, 可使催化剂悬浮, 分出水相经处理可得到PAP。 影响该反应的主要因素是催化剂、温度、 酸溶液的组成及压力。
近年来, 国内外在催化剂选择及组成、 提高反应收率方面做了大量研究。 在催化剂组成方面, N orm an等发现 P t~Ru/C 作催化剂, 可防止硝基苯过度加氢并提高反应选择性[13]。 采用 nP t∶nPd= 20的 P t~Pd合金催化剂中, 具有高活性与选择性。当Pt~Ru/C 催化剂中P t∶R u= 5∶1时, PAP收率可达80% , 此外,还有文献报道采用 PtS/C 及MoS2/C 作催化剂。
催化剂的载体亦是影响催化剂性能的一大因素。一般选择活性炭和氧化铝, 后者有利于贵金属的回收。实验表明, 采用一定的工艺制作的高分子载体催化剂,反应 500 h不失活, 具有极强的竞争力。
Henke采用多次加入硝基苯的办法, 生成对氨基酚和苯胺的摩尔比为 3∶1。L ain tze 等人在反应体系中加入有机酸 (如甲酸), 收率和选择性均有提高。加入表面活性剂如季铵盐类有利于水相和有机相充分接触, 加快反应速度。 此外, 加入二甲亚砜、硫醚等也有抑制副产物苯胺生成的作用。总之, 硝基苯催化加氢合成 PAP, 具有污染少、能量消耗低的优点, 因此最具工业化价值。
生产应用
1.在医药工业中,PAP主要用来合成N-乙酰对氨基酚,是治疗感冒的解热镇痛剂,还可以用来合成阿的平、扑热息痛、安妥酮、维生素B、复合烟酰胺等;
2.在橡胶工业中, 可合成 40/ONA、 4020、 4030 等对苯二胺类防老剂
3.在染料工业中, 可合成发用染料4-氨基-2-硝基苯酚, 以及硫化染料、苯酸啶酚,是合成偶氮及硫化染料中间体 5-氨基水杨酸的原料;
4.PAP还可以用于生产照相显影液米土尔 (M eto l) ,也可以直接用作抗氧剂和石油制品添加剂。
参考文献
[1] 高洪, 袁华. 对氨基苯酚的合成及应用述评[J]. 化学与生物工程, 2000, 17(2):1-2.
[2] 周诗彪, 熊华高, 张维庆, etal. 对氨基苯酚合成工艺探讨[J]. 广东化工, 2009, 36(10):50-51.
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