精细有机合成化学与工艺学电子教案 6.2 铁粉还原.pptVIP

尚辅网 尚辅网 6.2 铁粉还原 反应特点 反应历程 应用范围 铁粉还原的主要影响因素 还原产物的分离 6.2.1 反应特点 以金属铁为还原剂，反应在电解质溶液中进行 选择性好（硝基或其它含氮的基团） 工艺成熟、简单，适用范围广 副反应少 对设备要求低 产生大量的含胺铁泥和废水 6.2.2 反应历程 6.2.3 应用范围 芳环上的硝基还原成氨基 环羰基还原成环羟基 醛基还原成醇羟基 芳磺酰氯还原成硫酚 二芳基二硫化物还原成硫酚 还原脱溴 6.2.4 铁粉还原的主要影响因素 被还原物结构 铁粉的质量 质量：含硅的铸铁或洁净、质软的灰铸铁； 粒度：60～100目； 铁粉的用量 用量：3～4mol/molArNO2。 电解质 活性：NH4Cl＞FeCl2 ＞(NH4)2SO4 ＞ BaCl2 ＞ CaCl2； 用量：0.1～0.2mol/molArNO2； 浓度：3％。 反应温度 一般应在95～102℃ 反应器 早期：衬耐酸砖的平底钢槽（铸铁慢速耙式搅拌器） 现在:衬耐酸砖的球底钢槽（不锈钢快速螺旋浆式搅拌器）—— 水量 作用：（1）提供质子； （2）有利于搅拌； （3）有利于传热和传质。 用量：80～100mol/molArNO2。 搅拌 6.2.5 还原产物的分离 水溶性小、且易随水蒸气蒸出的芳胺 如：苯胺、氨基氯苯、甲基苯胺 分离方法：水蒸气蒸馏法 水溶性大、且可以蒸馏的芳胺 如：间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯 分离方法：过滤、浓缩母液、减压蒸馏 溶于热水、但在冷水中溶解度低的芳胺 如：邻苯二胺、氨基苯酚 分离方法：热过滤、冷却结晶 含-SO3H和-COOH的芳胺 如：周位酸、老伦酸 分离方法：调节pH至碱性，过滤，酸化或盐析 难溶于水、且挥发性很小的芳胺 如：2,4,6-三甲基苯胺 分离方法：萃取 多硝基物的部分还原 * * 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 FeCl2 4ArNO2+9Fe+4H2O 4ArNH2+3Fe3O4 Fe0 +e +H+ -OH- Fe0 +e Fe0 +e Fe0 +e Fe0 +e +H+ +H+ +H+ -OH- Fe0 +e 尚辅网 Fe0→Fe2+ + 2e Fe0→Fe3+ + 3e Ar－NO2 + 2e + 2H+ →Ar－NO + H2O Ar－NO + 2e + 2H+ →Ar－NHOH Ar－NHOH + 2e + 2H+ →Ar－NH2 + H2O 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 尚辅网 *