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1、还原反应定义2、还原技术分类3、还原反应的用途7.1催化氢化还原(2)按反应体系聚集状态可分为:非均相催化(又称多相催化)-是指催化剂不溶于反应介质的催化加氢还原。均相催化氢化-是指催化剂则溶解于反应介质中的催化加氢还原。3、催化加氢还原特点4、催化加氢还原的基本过程以硝基化合物催化还原为例,该基本过程可表示如下:5、催化剂(1)催化剂影响催化加氢还原的主要因素,种类有:(2)几种重要催化剂6、催化加氢还原影响因素在苯环上引入取代基时,若用铂黑为催化剂,引入吸电子基时,反应加快,引入给电子基,反应变慢;若用骨架镍作催化剂,情况正好相反。如硝基苯及硝基苯胺在骨架镍作催化下,在中性介质中硝基苯胺的还原顺序为:硝基苯<间硝基苯胺<对硝基苯胺<邻硝基苯胺(2)反应温度和压力影响反应温度增高,氢气压力增大,反应速度加快,但同时副反应将增多,反应选择性将下降。反应温度对催化剂活性和寿命影响也较大。例如表7–2催化加氢还原反应温度、压力与催化剂和反应物的关系(3)搅拌和装料系数影响良好的搅拌有利于强化传质、传热过程,防止局部过热,减少副反应发生,提高选择性,以及强化催化剂活性。催化加氢反应为非均相反应,反应常在釜式反应器中进行,要综合考虑搅拌器形状、装料系数及搅拌速度。一般装料系数控制在0.35~0.5之间,过大则反应器气相有效空间变小。(4)反应介质的酸碱性溶剂的极性、介质的酸碱性及溶剂对反应物及还原产物溶解度均可影响反应速度和反应选择性。7、加氢还原方法(2)液相加氢还原法液相加氢还原技术是将氢气鼓泡到含有催化剂的液体反应物中加氢的操作。常适用于一些不易气化和高沸点的物料,如油脂、脂肪酸及其酯、二腈及二硝基化合物等。此种方法可避免使用大大过量的氢气以及避免反应物的蒸发气化,能耗低,经济上比较合理,应用广泛。8、催化加氢还原实例其生产工艺流程如下图所示。7.2硝基化合物的还原一、化学还原技术化学还原剂:①金属(如铁屑、锌粉还原等)。②含硫化合物还原(硫化钠)。③碱金属氨溶液还原,金属复氢化物等无机物还原。④有机还原剂如异丙醇和异丙醇铝、烷基铝等还原。优缺点:化学还原技术虽然消耗化学物质,成本较高且废物排放量较大,但因其选择性好,条件温和,因而使用范围较广。1、在电解质溶液中用铁屑还原(2)影响因素①被还原物结构芳环上有吸电子基时,反应较容易进行,这时还原反应可在较低温度下进行;若芳环上有供电子基时,则反应较难进行,需在高温或沸腾回流下进行。②铁的质量和用量工业上常用洁净、粒细、质软的灰铸铁作还原剂,而熟铁粉、钢粉及化学纯的铁粉效果极差。因为灰铸铁中富含碳,并含有少量的硅、锰、磷等元素,在电解质水溶液中可形成微电池,促进铁的电位腐蚀,有利于还原反应的进行。另一方面,灰铸铁在搅拌过程中易被粉碎,增大了与反应物的接触面积,也有利于加速反应。③电解质电解质的存在可促进铁屑还原反应的进行(see表8-3)。因为加入电解质可以提高溶液的导电能力,加速铁的腐蚀过程。适当增加电解质浓度,可使还原速度加快,但还原速度增加有一极限值。2、锌粉还原在中性及微碱性介质中:锌在醇液,或在NH4Cl、MgCl2、CaCl2水溶液中,可将硝基化合物还原到羟胺阶段。在碱性介质中:锌在NaOH介质中可使芳香族硝基化合物发生双分子还原,生成氧化偶氮化合物、偶氮化合物及氢化偶氮化合物。而氢化偶氮化合物极易在酸性中发生分子重排生成联苯胺系化合物。3、硫化碱还原(2)硫化碱还原的特点(3)工业实例二、催化加氢还原图7-3连续流化床硝基苯的气相加氢还原流程其它还原法(自看)7.3含氧化物的还原(自看)1、用金属氢化物还原2、用醇铝还原剂还原3、用硼烷类还原4、电解还原7.4电解还原技术