1、化工中間體鄰氨基苯甲酸的合成（胺化反應）鄰氨基苯甲酸的合成工作任務1.鄰氨基苯甲酸概述鄰氨基苯甲酸是合成染料、醫藥、農藥、香料的中間體。在合成染料方面，用于制造偶氮染料、蒽醌染料、靛族染料。例如分散黃GC分散黃5G分散橙GG活性棕K-B3Y、中性藍BNL。在醫藥方面，用于合成抗心律失常藥常咯啉、維生素L，非甾體類抗炎鎮痛藥甲滅酸、炎痛靜，非巴比妥類催眠藥安眠酮，強安定藥泰爾登。鄰氨基苯甲酸作為化學試劑，可用作測定鎘、鈷、汞、鎂、鎳、鉛、鋅和鈰等的絡合試劑，與1-萘胺共用可測定亞硝酸鹽。該品還用于其他有機合成。以鄰氨基苯甲酸為原料，經成鹽、重氮化、還原、環合，可得到3-羥基吲唑（3-Hydrox

2、yindazole）。3.2合成鄰氨基苯甲酸的工作任務分析3.2.1鄰氨基苯甲酸分子結構的分析 鄰氨基苯甲酸的分子式：HNCHkCOOH 鄰氨基苯甲酸的分子結構式：2不難看出，目標化合物基本結構為苯環，在苯環上接有氨基和羧基。從基團（官能團）的 位置看，氨基和羧基處于鄰位。3.2.2鄰氨基苯甲酸合成路線分析從鄰氨基苯甲酸的結構可以看出，合成鄰氨基苯甲酸要在苯環相鄰的兩個碳原子上引入 氨基和羧基，或者在含有氨基和羧基之一的苯衍生物苯環上再引入另一個基團。氨基直接引 入苯環因轉化率低無實際應用意義，苯環上氨基的引入可采用硝基還原，也可間接引入氨基， 即氨基置換苯環上已有的取代基。對于鄰氨基苯甲酸而

3、言，逆向推導如下：分析1 :2NO 2相應合成路線1:由鄰硝基甲苯氧化得鄰硝基苯甲酸，鄰硝基苯甲酸還原得到鄰氨基苯甲酸。分析2：OHh+COOHO還原NH 2H+NO 2相應合成路線2:鄰苯二甲酰亞胺用燒堿和次氯酸鈉溶液處理而制得:OIICC”。IIOQnhh 帥O相應的合成路線3:由苯酐與氨進行酰胺化反應，生成鄰甲酰氨基苯甲酸鈉，經次氯酸鈉 降解反應，生成鄰氨基苯甲酸鈉，最后中和而得。、廠C NH 2 FGIL c _ 0H|Oi-CONaII00A 亠實際上，第三種路線與第二種路線非常相近，只不過第三種路線的起始出發物鄰苯二甲酸 酐更為常用。因此要想從這些合成路線中確定最理想的一條路線，并

4、成為工業生產上可用的 工藝路線，則需要綜合而科學地考察設計出的每一條路線的利弊，擇優選用。3.2.3文獻中常見的鄰氨基苯甲酸合成方法從文獻資料上可以查出，目前鄰氨基苯甲酸的生產方法主要有下面的方法。1.鄰硝基苯甲酸還原該法以鄰硝基苯甲酸為原料，經還原而得。如果鄰硝基苯甲酸原料的來源與價格合適，此法制備最為簡單。但制備鄰硝基苯甲酸， 如用苯甲酸硝化，則羧基使硝化反應困難；如用甲苯或乙苯硝化，產物主要為鄰位和對位的 混合物，對位產物的比例較高，所以這種方法生產對硝基苯甲酸中更為常用。2.鄰苯二甲酰亞胺用燒堿和次氯酸鈉溶液處理而制得。3由苯酐、氨及氫氧化鈉在低溫下進行酰胺化反應，生成鄰氨甲酰苯甲酸鈉

5、，經次氯酸 鈉降解（脫羰基）反應，生成鄰氨基苯甲酸鈉，最后中和而得。NH2 FGICOH 1HIONH 2 FGICO” NH C ”IIO分析3:cnh2CONaIIOC NaOH c”nhIIONlOO(DNa60 0aim熱COOHNaClOINH2NH2COHIIIOOCNH2NaCIOCONa III ONH2CONa II OHNH2COH由于所用原料成本較低，反應產率高，此方法是工業生產上主要的生產方法。這里建議 同學們選用該法（路線 3）合成鄰氨基苯甲酸。下面我們將由此合成路線出發，將合成過程中 需要考慮的各種因素進行剖析，找出一條相對合適的合成方案，并按此方案進行合成來實際

6、檢驗方案的可行性。假如采用其他的合成路線，請同學們沿此思路自己剖析，應該不難找出 合適的合成的方案。3.2.4鄰氨基苯甲酸合成過程單元反應及其控制分析對于第三條合成路線（即以苯酐為合成起始物的路線），胺化和次氯酸鈉降解（實際上也是胺化的一類）是合成鄰氨基苯甲酸過程實施的關鍵反應。欲在合成中做好胺化反應，就必 須對胺化反應過程的情況作詳細了解。3.241苯酐的胺化及其控制分析1 .苯酐胺化反應（1 ）胺化反應胺化也稱氨解或氨基化，是指含有不同活性官能團的有機物與胺化劑作用，生成胺類的 化學過程。例如苯系芳烴胺化可制備苯胺。反應通式如下：R-Y+ NH3 t R-NH2 + HY其中胺解指的是氨與

7、有機化合物發生復分解而生成伯胺的反應，氨與雙鍵加成反應只能 叫胺化而不能叫氨解。胺化按被置換基團的不同，可分為鹵化物的胺化，羥基化合物的胺化，羰基化合物的胺 化，磺酸基化合物的胺化和硝基化合物的胺化。（2）胺化試劑胺化反應常用液氨、氨水、氣態胺或其他含氨基化合物作胺化劑。 液氨氨在常溫、常壓下是氣體。將氨在加壓下冷卻，使氨液化即可裝入鋼瓶，以便貯存、運 輸。鋼頂上裝打兩個閥門，一個閥門在液面上，用來引出氣態氨：另一個閥門用管子插入液 氨中，用于引出液氨。液氨的臨界溫度是132.9 C,這是氨能保持液態的最高溫度。但是，液氨在高壓下可溶解 于許多液態有機化合物中。因此，如果有機化合物在反應溫度下

8、是液態的，或者氨解反應要 求在無水有機溶劑中進行，則需要使用液氨作氨解劑。這時即使氨解溫度超過132.9 C,氨仍能保持液態。另外，有機反應物在過量的液氨中也有一定的溶解度。液氨主要用于需要避免水解副反應的氨解過程。例如：2-氰基-4-硝基氯苯氨解制2-氰基-4-硝基苯胺時，為了避免氰基的水解，要用液氨在氯苯溶劑中進行氨解。液氨、有機溶劑高溫、高壓 1+ NH 4CI用液氨進行氨解的缺點是：操作壓力高，過量的液氨較難再以液態氨的形式回收。 氨水氨在常壓和20C時在水中的溶解度為34.1% （重量）、在30 C時為29%,在40C為25.3%。為了減少和避免氨水在貯存運輸中的揮發損失，工業氨水的

9、濃度一般為25%。在壓力下，氨在水中的溶解度增加，因此，使用氨水的胺解反應可在高溫、高壓下進行。這時甚至可以向 25 %氨水中通入一部分液氨或氨氣以提高氨水的濃度。對于液相氨化過程，氨水是使用最廣泛的氨化劑，它的優點是操作方面，過量的氨可用 水吸收，回收的氨水可循環套用，適用面廣。另外，氨水還能溶解芳磺酸鹽以及氯蒽醌氨解 時所用的催化劑（銅鹽或亞銅鹽）和還原抑制劑（氯酸鈉、間硝基苯磺酸鈉。氨水的缺點是對某 些芳香族被氨化物溶解度小，水的存在有時會引起水解副反應。用氨水進行的氨解過程，應該解釋為是由NH3引起的，而不是由NH4OH引起的。因為水是很弱的 酸”它和NH3的氫鍵締合作用很不穩定，而氫

10、氧化銨是弱堿，它在氨水中的存在 量極少。HH+ - H：N + H2 -H N H ： O ： HNH4 +OH _HH由于OH的存在，在某些氨解反應中會同時發生水解副反應。（3）其他氨化劑其他氨化劑主要有氣氨、含氨基化合物等。氣態氨用于氣固相接觸催化氨解和胺化。含 氨基的化合物如尿素、碳酸氫銨、羥氨和芳胺等，只用于個別氨解和胺化反應。經過比較，本情境中可以選氨水作氨化劑。2 苯酐的胺化反應機理酸酐的氨解是酰基上的親核取代反應，其歷程遵循?；H核反應共同的加成-消除的反應機制。首先是酸酐的碳酰基中帶部分正電荷的碳原子向伯胺氨基氮原子上的末共用電子對作親 電進攻，形成過渡絡合物，然后酸酐鍵斷裂，

11、而形成羧酰胺和羧酸。碳酰基是吸電子基，它使酰胺分子中氨基氮原子上的電子云密度降低，不容易再與親電 的?；瘎┵|點相作用，即不容易生成N, N-二?；铩Ｋ?，在一般情況下容易制得較純的酰胺，這和N-烷基化反應是不一樣的。反應中無水生成，反應不可逆，因而反應收率較高。由于苯酐氨解時產生一分子羧酸，能與氨進一步結合形成銨鹽。但由于該羧酸的的酸性 較弱（參考情境2中苯甲酸的酸性），形成的銨鹽很容易解離。工業生產中，苯酐胺化是常用 氨水與NaOH一起胺化，此時產物鄰氨甲酰苯甲酸鈉，反應式如下。2.KH3十 214<1OH主要副反應主要是苯酐的水解。Ho-OCorLo2H+o c crL由于氨是強親

12、核性試劑，氨解的速度遠大于水解的速度。3 .苯酐胺化的影響因素苯酐的胺化反應主要受反應物(苯酐、胺化劑)、傳質、溫度等因素的影響。(1) 苯酐的反應性質鄰苯二甲酸酐俗稱苯酐，英文簡寫為 PA。它是白色鱗片狀固體及粉末，或白色針狀晶體， 比重1.527 (4C),熔點130.8 C,沸點284.5 C,易升華，稍溶于冷水，易溶于熱水并水解 為鄰苯二甲酸，溶于乙醇、苯和吡啶，微溶于乙醚。酸酐的分子結構可以看作羰基和酯基相連，由于酯基的吸電子性，酸酐的羰基碳正電性 有所增加，有利于親電反應的進行，故苯酐在氨解中反應活性較高。由于羰基雙鍵能與苯環電子云形成共軛，使羰基碳上電性部分轉移苯環上，故苯酐的活

13、 性較乙酐為低。(2) 氨水的性質氨水為無色透明液體，有強烈的刺激性氣味。受熱或見光易分解，極易揮發出氨氣。濃 氨水對呼吸道和皮膚有刺激作用，并能損傷中樞神經系統。具有弱堿性。II!11-PN +1 亠 HNH*T T-用氨水進行的氨解過程，應該解釋為是由NH3引起的，而不是由NH4OH引起的。因為水是很弱的“酸”，它和NH3的氫鍵締合作用很不穩定，而氫氧化銨是弱堿，它在氨水中的存在 量極少。工業氨解時常用 25%的工業氨水，而實際生產中還應根據氨解的難易以及設備的耐壓能 力確定氨水的濃度。(3) 胺比從反應計量系數看， 氨的用量與苯酐的摩爾比約為1:1 ,產物分子中形成一個酰胺基和一個羧基。

14、但通常胺化反應時氨水過量，這樣可以使底物(苯酐)轉化更完全。在氨水過量的條件下，多余的氨會和羧基反應形成銨鹽，此時氨水的用量應加倍；同時， 為了保證體系中有足夠濃度的氨，即胺比應在2:1以上。但如果在胺化的同時加入NaOH使得銨鹽中的氨釋放出來，重新參與到胺化反應中，則胺比可以控制在12:1。(4) 溫度一般而言，升高溫度可以增加有機物在氨水中的溶解度和加快反應速率，對縮短反應時 間有利，但溫度過高，也會增加副反應的發生，甚至出現焦化現象，同時壓力也將升高。氨解反應是一個放熱反應，反應速率過快，將使反應熱的移除困難，因此對每一個氨解 反應都規定有最高允許溫度。苯酐的氨解比較容易，反應放熱，并且

15、氨水易揮發，故要控制反應平穩地進行，反應溫 度不宜過高。(5) 傳質的影響攪拌效應對反應速率的影響有三種情況：兩者呈線性關系；無攪拌時反應速率很慢， 有攪拌時初期反應速率增加很快，達到一定轉速后兩者呈線性關系；反應速率與攪拌速率 無關。由于苯酐常溫下是固體，而氨水是液體，攪拌有利于苯酐的溶解，也有利于反應熱的傳 遞。(6) 主要副反應主要是苯酐的水解。Oh2oII-C -0 HLO, OH由于氨是強親核性試劑，氨解的速度遠大于水解的速度。如果反應時體系內氨始終過量 的話，可將水解副反應降到很低的程度。5.苯酐胺化反應的監控（1）反應體系構建要點 反應溫度需控制平穩，宜采用水浴控制反應溫度； 由

16、于氨水易揮發，反應體系需配有回流裝置，回流裝置出口可以考慮接尾氣吸收裝置。 反應體系要能中間加料，宜采用多口反應瓶。（2）反應控制策略為了防止氨水中水帶來的水解副反應，在加料方式上應將苯酐加入到氨水中，使得反應 時氨始終處于過量狀態。同時，也能使得反應熱易于散發，反應比較平穩。但必須注意，如 果胺比控制在1:1左右時，由于苯酐氨解時同時形成銨鹽，從而使得體系中游離的氨分子的 濃度迅速降低，當苯酐加入一半時可能會使體系中游離氨的濃度降到接近于0,如果繼續加入苯酐，將不會發生氨解反應，而發生水解反應。此時必須加入等摩爾的NaOH將銨鹽中的氨游離出來，再加入苯酐反應。由于加入NaOH中和銨鹽會產生水

17、，故當加入第二批苯酐時體系中氨水實際的濃度會下 降，影響氨解反應速率，此時可稍加熱，一方面能促進苯酐的溶解，另一方面能加快胺化速 度。同樣道理，當第二批苯酐加入到一半時，必須加入相應等摩爾的NaOH中和銨鹽，使氨游離出來。依此類推，直至苯酐全部加完。如果控制氨水過量20%，則第三次加入苯酐后可不必加入NaOH。（3）氨解反應終點的控制氨解反應較快，當原料苯酐溶解完全后氨解反應基本就能完成?？梢詼y定體系的pH值，當pH值不再下降時，反應即到終點。也可以用TLC法對反應進行跟蹤。3.242 霍夫曼降解反應及監控這里是利用酰胺的霍夫曼降解反應進行脫羰基的。酰胺與次氯酸鈉（或次溴酸鈉）反應， 失去碳基

18、，生成減少一個碳原子的伯胺，這一反應稱霍夫曼重排，由于反應生成少1個碳原子的胺，該反應又稱霍夫曼降解。利用霍夫曼重排制胺的優點是產率高、純度高，工業生產中經常使用。1 .霍夫曼重排反應機理酰胺霍夫曼重排反應的歷程如下。O M八4 RC重排II2OOR-NH-C-OII?；e異氰酸酯 Na氨基甲酸N-鹵代酰胺的中間體。歷程步驟：酰胺的鹵代，即氮原子上的氫被鹵素取代，得到 在堿作用下，脫去鹵化氫，得到一個缺電子的氮原子（氮原子最外層只有六個電子）的中間體?；?。?；┖懿环€定，容易發生重排。烷基帶著一對電子轉移到缺電子的氮原 子上，生成異腈酸酯。異腈酸酯的水解反應，即異腈酸酯在堿性水溶液中很

19、容易脫去CQ而生成伯胺和碳酸根離子。各步反應均為一級不可逆反應，故霍夫曼降解反應具有很高的產率。 2霍夫曼重排反應的影響因素（1）酰胺的反應性質 發生霍夫曼重排的酰胺可以是脂肪族酰胺也可以是芳香族酰胺，要求是一級酰胺。鄰氨甲酰苯甲酸含酰胺基，可以發生霍夫曼降解反應。（2）次氯（溴）酸鈉的反應性質 次氯（溴）酸鈉可用于霍夫曼降解，次氯酸鈉比次溴酸鈉價格便宜，工業生產中一般考慮使用次氯酸鈉。但相對于次氯酸鈉，次溴酸鈉反應活性較高，且較穩定。由于次氯酸鈉穩 定性不高，使用時最好現配現用，以保證次氯酸鈉的有效氯10%固態次氯酸鈉為白色粉末。在空氣中極不穩定。受熱后迅速自行分解。在堿性狀態時較 穩定。一

20、般工業品是無色或淡黃色液體。易溶于冷水生成燒堿和次氯酸，次氯酸再分解生成 氯化氫和新生氧。是強氧化劑。（3）反應介質條件 霍夫曼重排反應是在堿性條件下進行的。堿性條件下，次氯酸鈉（或次溴酸鈉）穩定性較高。故在重排反應前需將鄰氨甲酰苯甲酸用堿進行處理。（ 4）物料比從反應機理上看， 鄰氨甲酰苯甲酸與次氯酸鈉的摩爾比應為 1:1 ，考慮到次氯酸鈉容易分 解而損耗，實際加量應略過量。（ 5）溫度 由于形成性質很活潑的中間體?；驶舴蚵磻_始時溫度要低。低溫也有利于 次氯酸鈉（或次溴酸鈉）的穩定。反應后期，由于中間體氨基甲酸酯重排需要較高的反應溫 度，故后期反應要在較高溫度下進行。（6）攪拌

21、由于是均相反應體系，攪拌對反應的影響不太大。但攪拌可以更好地控制反應熱量的傳 遞，特別是重排階段，相對穩定的溫度對重排反應有利。3霍夫曼重排反應的監控（ 1 ）霍夫曼重排反應體系的構建要點 反應初期在低溫下進行，故需要配置冰鹽浴冷卻； 反應后期需要較高溫度，故需要配置水浴裝置； 為避免反應過程中反應物料的揮發，體系要有回流裝置。體系無需避水，普通的回流 裝置即可。 考慮到加樣、測溫、攪拌的需要，反應瓶宜選用多口反應瓶。（2）霍夫曼重排反應的控制策略前期在低溫下反應，時間可以長一些，以利于中間體的轉化；后期加溫速度要快，避免 副反應的發生。（3）霍夫曼重排反應終點的控制可以通過 TLC 法對反應

22、進行跟蹤。參見附錄。3.2.4.3 酸化過程及控制 水解結束時，產物以鄰氨基苯甲酸鈉鹽的形式存在，為了得到目的產物鄰氨基苯甲酸， 必須將鄰氨基苯甲酸鈉鹽進行酸化。反應式如下：NH2CONa11OHNH2COHHIO當酸化至pH=4左右，鄰氨基苯甲酸的溶解度最低，將從溶液中析出，可以采用過濾的方 法將產物過濾出來。特別要注意，酸化時不能酸化過頭，因為過量的酸會使得鄰氨基苯甲酸 重新溶解。酸化時采用的酸一般為濃鹽酸，這是因為：其一，濃鹽酸帶入的水較少；其二，過量的 濃鹽酸可以HCI的形式揮發出去。茫 + HCI 一-il I3.2.4.4 各單元反應的銜接因為胺化反應產率較高，反應結束后反應物處于

23、堿性條件，與霍夫曼反應要求的介質條 件一致，故無需經過分離就可以直接進行霍夫曼重排反應。另外，由于酸化是反應的最后一步，直接影響到產物的存在狀態，通常把酸化過程納入 產物的分離過程一起討論。NHa-CI COH11O3.3鄰氨基苯甲酸的合成方法選用3.3.1鄰氨基苯甲酸的合成原理通過上面的分析，本項目可由苯酐與氨進行酰胺化反應，經堿處理生成鄰甲酰氨基苯甲 經次氯酸鈉降解反應，生成鄰氨基苯甲酸鈉，最后中和而得。COCO1酸鈉,IINH 3OCCONH 2O H反應式如下:|NHO H+ NaOH|OCCONH 2ONaH 2OiiNH 2ONa+ NaCIONaOH|NH 2C ONa+ CO

24、2+ NaCICO 2+ 2NaOHNa 2CO 33.3.2:鄰氨基苯甲酸的合成工藝條件1. 物料配比:1.1:1.025n（苯酐）：n （NH） ： n（次氯酸鈉） 12. 反應溫度次氯酸鈉配制：溫度v 0C 苯酐胺化溫度：60-62 C次氯酸鈉溶液加入時溫度：-8 C 次氯酸鈉降解反應溫度：70 C3. 壓力：常壓。4. 攪拌：良好。3.3.3鄰氨基苯甲酸的合成裝置3-1 :圖3-1鄰氨基苯甲酸制備反應裝置苯酐為原料制備鄰氨基苯甲酸反應參考裝置如圖裝置中主要儀器及作用:表3-2實驗儀器及作用儀器作用三口燒瓶裝液、加熱Y形接頭多提供一個接口攪拌裝置加快傳熱、傳質球形冷凝管回流滴液管加液注：

25、實驗也可直接使用四口燒瓶。3.4鄰氨基苯甲酸合成中產物分離、精制、檢測方法3.4.1霍夫曼降解反應結束后反應物料的后處理1. 體系的組成及狀態霍夫曼降解反應后的反應體系中主要組成為鄰氨基苯甲酸鈉、碳酸鈉、氯化鈉、過量的 氨、過量的氫氧化鈉、水以及少量副產物等，以溶液的形式存在。2. 產物分離策略酸化時，除了碳酸鈉會形成溶解度較小的碳酸氫鈉沉淀外，其他物質均不會形成沉淀， 因此可以考慮直接酸化沉淀的方法進行分離。由于碳酸氫鈉在 pH=6時溶解度最小，而鄰氨基苯甲酸在pH=4時溶解度最小，因此酸化時，碳酸氫鈉會首先沉淀下來。Na2CO3 + HCINaHCO 3 | + NaCI繼續酸化時，鄰氨基

26、苯甲酸才會沉淀下來，這樣可以很方便地進行過濾分離。3. 粗產物的分離與流程可參考如下的分離流程：反應混合物調節pH值為6.5，過濾濾液（水相）濾餅（NaHC03）調節pH值為4.0，結晶，過濾濾餅（產物）所得產品還可進一步重結晶純化處理。4. 分離主要裝置主要使用抽濾（或過濾）裝置。3.4.2產物的純化及精制用水（活性炭）重結晶，操作參見情境濾液（拋棄）1及附錄。也可用50%勺乙酸溶液結晶。亦可真空升華。3.4.3鄰氨基苯甲酸的檢測1. 鄰氨基苯甲酸的檢測鄰氨基苯甲酸屬于芳伯胺，可采用常用的重氮化法分析。 參見Q/DLB001-2006 （參照AC S標準制定）。2. 鄰氨基苯甲酸的鑒定（1）

27、本品的熔點為 146147 C。熔點測定的方法參見附錄。（2） 本品的標準紅外譜圖如圖3-2。42 DO 1300 &ao 31003 000 2 70B 4DD ZI（10I800I2CD 90 0Wirviim ij ifnki 陸11圖3-2鄰氨基苯甲酸紅外譜圖3.5鄰氨基苯甲酸合成過程的三廢處理1. 廢氣來源及處理本項目合成過程中的廢氣主要來源于氨水的揮發。但由于揮發出的氣體濃度不高，因此 只需在通風櫥中進行相關操作即可。2. 廢液的處理本項目合成過程中的廢液主要為沉淀廢水和重結晶母液。對于這部分廢液通常要分類回 收處理后才能集中排放。3. 廢渣的處理主要是各步反應中脫色后過濾

28、產生的活性炭。這些廢渣回收（活性炭）的價值不大，可 以集中后焚燒處理。3.7鄰氨基苯甲酸的合成任務完成效果評價仍然采用情境1中的評價方法和評價程序進行評價，即分別從合成路線及方案、合成裝 置、操作及產品合成結果及職業素質的養成情況等四方面進行評價。第一項主要從原料、工 藝、安全、三廢等方面進行評價；第二項主要從裝置搭建、反應操作、產物分離精制、產品 分析檢測、實驗過程規范與記錄及實驗結束現場清理等方面進行評價；第三項主要從產品質 量、產品利率或產率、安全環保及產品經濟效益等進行綜合評價；第四項主要從學生的職業 素質養成的情況方面進行評價。3.8知識拓展3.8.1常見氨基化反應1.鹵化物的氨基化

29、（1）脂肪族鹵化物的氨基化脂肪族鹵化物的氨基化屬親核置換反應。脂肪胺的堿性大于氨，反應生成的胺容易與鹵 烷繼續反應，得到伯、仲和叔胺的混合物。NH3RXRNH 2 - HXRNH2 RXR2NH - HXR2NHRXR3N - HX相對分子量小的鹵烷活潑性高，可用氨水做胺化劑；分子量大的鹵烷活潑性低，要用液 氨或氨的醇溶液做胺化劑。鹵烷的活潑順序是RI >RBr>RCI>RF,伯鹵烷比仲鹵烷容易氨基化，叔鹵烷由于空間位阻，最難反應，氨基化同時會發生消除反應，生成大量的烯烴，不宜用叔 鹵代烷氨基化來制備叔胺。制備伯胺時，氨水過量很多，得到伯、仲和叔胺的混合物，分離很復雜因此，除

30、乙二 胺，氨基乙酸少數產品外，多數脂肪胺不采用此法生產。氯乙酸經氨基化所得氨基乙酸（又稱甘氨酸），是有機合成、醫藥、生物化學的重要原料。CICH 2COOHNH33050 °C、常壓4H2NCH2C00H當用氨水做胺化劑時冰氯乙酸和氨的摩爾比需要高達1： 60才能將仲胺和叔胺的生成量降低到30%以下。如果在反應液中加入六亞甲基四胺（烏洛托品）做摧化劑可以減少氨的用量，并減少仲胺和叔胺的生成量。此法的優點是工藝過程簡單，基本上無公害。缺點是催化劑烏 洛托品不能回收。（2）芳香族鹵化物的氨基化芳香族鹵化物的氨基化比鹵烷困難，常常要在高溫、催化劑和強胺化劑條件下才能反應， 當芳環上帶有吸電

31、子基團時反應容易得多。當芳環上沒有強吸電子基（例如硝基、磺基或氰基）時，鹵基不夠活潑，它的氨基化需要很強的反應條件并且要用銅鹽或亞銅鹽做催化劉。當芳 環上有強吸電子基時鹵基比較活潑可以不用銅催化劑，但仍需在高溫高壓下氨解。鹵原子活潑性：-F >-CI=-Br>-I鹵基的催化氨基化反應速度與鹵化物的濃度和銅離子的濃度成正比。反應速度雖然與氨 水的濃度無關，但是增加氨的含量可降低副產物酚的生成，增加氨的用量還可減少二芳胺的 生成。如：芳環上有強吸電子基的非催化氨基化，廣泛應用于制取硝基苯胺及其衍生物，女口（1）醇類的氨基化醇類與氨在催化劑作用下生成胺類是目前制備低級胺類常用的方法。大多

32、數情況下醇的氨基化要求較強烈的反應條件，需要加入催化劑（如AI2O3）和較高的反應溫度。Al 2O 3RCH 2OH - NH 3RCH 2NH2 H 20反應生成的伯胺與原料醇進一步反應生成仲胺直至生成叔胺。RCH20H + RCIHNH wRCHNHCHR + 出0RCH2OHRCH2NHCH2R （RCH2）3N+ H2O所得的產物是伯胺、仲胺和叔胺的混合物。采用過量的醇，可生成較多的叔胺，采用過 量的胺，則生成較多的伯胺。醇類的氨基化常在氣相、350500C和115MPa壓力下通過脫水催化劑下完成，如甲醇（或乙醇）與氫與氨在固體酸性脫水催化劑（如氧化鋁）存在下，于高溫氨基化得一甲胺、二

33、甲 胺及三甲胺的混合物，采用連續精餾可分離產物。高級脂肪醇類的氨解，最好在加壓系統中進行，如將十六醇和氨通過裝有氧化鋁并保持380400 C的催化反應器，在 12.5MPa壓力下可制得十六胺。醇類在脫氧催化劑上進行的氨解是另一重要過程，脫氫催化劑主要采用載體型鎳、鈷、 鐵、銅，也可采用鉑、鈀，氫用于催化劑的活化。通過反應條件的控制，如溫度、氨比及壓 力等，可控制產物組成的分布。（2）苯系酚類的氨基化苯系一元酚的羥基不夠活潑，它的氨解需要很強的反應條件。苯系多元酚比較活潑，可 在較溫和的條件下氨解，但沒有工業應用價值。苯系一元酚的氨基化主要用于苯胺和間甲苯 胺的生產。工業上由苯酚制取苯胺的方法稱

34、為赫爾（Hallon ）合成苯胺法。苯酚氣相氨基化是合成苯胺的氨解過程為OHNH2H2,十 NH3 二丨 | H2O反應是可逆的，采用過量的氨和較低溫度有利于反應進行，生成的苯胺可進進一步生成苯胺（占苯胺的1%-2% ）。NH2過量的氨可防止二苯胺的生成。催化劑可用Al 2O3- Si02或MgO-B2O3- Al 2O3-TO3，也可用含有Ce02、V0 3或W03等組分的催化劑。 反應一般在425C和20Mpa下進行，氫用于催化 劑的活化。（3）萘酚衍生物的氨解萘環上B -位的氨基一般不能用硝化還原法、氯化-氨解法或磺化-氨解法來引入。但是，萘環上B -位的羥基卻容易通過磺化堿熔法來引入。

35、因此，將萘環B-位羥基轉化為B -位氨基的方法就成為從2-萘酚制備2-萘胺衍生物的主要方法。萘系羥基衍生物在亞硫酸鹽存在下的氨解反應稱為赫勒反應。例如，NaO0HNH 3 + (NH 4)HS0 4蒽醌環上的氨基一般可以通過硝基還原法、氯基氨解法或硝基氨解法來引入。一個特殊 的例子是從1,4-二羥基蒽醌的氨解制 1,4-二氨基蒽醌。它的氨解條件比較特殊。它要求將1,4-二羥基蒽醌在 20 %氨水中先用強還原劑保險粉（Na2S2O4）還原成隱色體，然后在9498 C、0.370.41Mpa進行氨解，得到的產品是1,4-二氨基蒽醌的隱色體。3. 羰基化合物的氨基化在加氫催化劑存在下，醛和酮等羰基化

36、合物發生氫化胺化反應，得到脂肪胺。+ H2RCHO + NH 3RCHOHNH亍 RCH2NH2反應生成的伯胺同樣也能與原料醛反應，生成仲胺，甚生還能進而生成叔胺。通過調節 原料中氨和醛的摩爾比，可以使某一種胺成為主要產物。反應可以在氣相進行，也可在液相 進行。例如：將乙醛、氨、氫的氣態混合物以物質的量的比為1:0.43:5，在100200C通過鎳-鉻催化劑，可得一乙胺、二乙胺和三乙胺的混合物，收率按乙醛投料量計為90%95%.如果用大大過量的氨，便可由乙醛制備乙胺。HH+ NH3- H20H2CH3C = 0CH3C -OHCH3CH=NH2CH3CH2NH2NiS WS2 NH2此外羧酸或

37、羧酸衍生物經氨解生成酰胺后，再經霍夫曼重排反應可以制備胺類。4. 磺酸基和硝基化合物的氨基化（1）磺酸基的氨基化磺基被氨基的置換只限于蒽醌系列。蒽醌磺酸與氨反應時所生成的亞硫酸鹽將導致生成 可溶性的還原產物，使氨基蒽醌的產率和質量下降，因此，在磺基的氨解中需要有氧化劑存 在，例如間硝基苯磺酸、砷酸、硝酸鹽等，最常用的氧化劑是間硝基苯磺酸（防染鹽），但這些氧化劑會使廢水的 COD和毒性有所提高。NO3 5SOsNa3KH,i&P J8-l T *3. S -L(2)硝基化合物的氨基化硝基氨基化主要用于硝基蒽醌合成氨基蒽醌。t ? N6I)如果氨基化過程中亞硝酸銨大量積累，干燥受熱會有爆炸危險，為防止事故，可采用過 量氨水，出料后用水沖洗反應器。堿性介質中，當苯系化合物中至少存在兩個硝基，萘系化合物中至少有