染料化学作业

发布 2022-06-24 14:10:28 阅读 8872

一、简答题:

1、合成染料中间体常常借助的反应有哪些?

答:磺化、硝化和亚硝化、卤化、氨基化和烷烃胺基化、n-酰化、烷基化和烷氧基化、重氮化和偶合反应以及成环缩合等。这些反应主要可归纳为三类反应:

其一是亲电取代反应;其二是芳环上已有取代基的亲核置换反应;其三是形成杂环或新的碳环的反应,即成环缩合。

2、磺化的目的是什么?

答:1、影响染料的性质并赋予其水溶性。

2、通过磺酸基—so3h可以转变为其它的取代基3、利用磺酸基—so3h占位,可以合成一些邻位产物。

4、可以增强染料对纤维的染着性或亲合力。5、利用磺酸基的吸电性,可使环上的亲核反应即取代基之间的相互转化容易进行。

3、硝化的目的是什么?

答:①作为制取氨基化合物的一条重要途径②硝基是一个重要的发色团,利用它的极性,加深染料颜色。③利用硝基的吸电子性,使芳环的其它取代基活化,易于发生亲核置换反应。

4、氨基化的目的是什么?

答:氨基是供电子基,在染料分子的共轭系统中引入氨基,往往可使染料分子的颜色加深;

2 可以和纤维上的羟基、氨基,腈基等极性基团形成氢键,提高染料的亲和力(或直接性);

3 通过芳伯胺重氮化,偶合,可合成一系列偶氮染料;

4 通过氨基可以引入其他基团;转化成-oh、-cl、-sh等。

5 生成杂环化合物。

5、羟基化的目的是什么?

答:羟基本身是个助色团,对染料的颜色起着增深的作用;

羟基能和纤维上的氨基、羟基形成氢键,可提高染着性;

酚羟基使染料具有媒染的特性;

酚羟基化合物可作偶合组份;

通过羟基引入其它基团;

6、卤化的目的是什么?

答:①可改善染料的色光和染色性能,提高染料的染色牢度。四溴靛蓝的牢度比靛蓝好,色彩更加鲜艳,牢度好。

②增加染料对纤维的亲和力。③通过卤素(主要是-cl、-br)水解、醇解和氨化引入其它基团,主要是-oh、-or、-nh2。④通过卤基,进行成环缩合反应,进一步合成染料。

7、胺的n—酰化、烷化的目的是什么?

答:①在染料的分子中引入烷基或芳基后,可以改善染料的各项坚牢度和溶解性能;②在芳环的氨基或酚羟基上引入烷基或芳基,可以改善染料的色光和颜色③可以克服某些含有氨基或酚羟基染料在酸碱条件下发生取代基之间的相互转化,而影响染料的色光。

8、羟基烷氧基化的目的是什么?

答:①可以实现对羟基的保护; ②可以改善染料的性质,使在碱性条件下变色的染料得到改善。

9、硝基还原制氨基所用还原剂有哪些?

答::(1)fe加上hcl作为还原剂,还原彻底,能将环上所有—no2的全部还原成—nh2 。(2)用na2s、nahs、na2s2等作为还原剂,能将多个—no2中的一个—no2还原成nh2 。

因为环上取代基之间的相互转化属于亲核反应,易将电子云密度比较大的位置上的硝基还原成氨基。(3)so2 类:用na2so3、nahso3、na2s2o4、可以将所有的—no2转化为—nh2 ,但碱性保险粉会使偶氮基—n=n—破坏,产生—nh2 。

(4)zn+naoh:还原硝基苯,硝基的对位没有取代基,最终的产物是硝基的对位连接,硝基变成氨基。最终生成联苯胺。

10、磺化所用的磺化剂有哪些?

答:①浓硫酸;②发烟的浓硫酸;③三氧化硫so3;④氯磺酸hso3cl

11、硝化时所用的硝化剂是什么?

答:常用的硝化试剂有硝酸和混酸——

浓hno3+浓h2so4=1∶2

发烟hno3+醋酐。

浓hno3+冰醋酸。

12、简述苯、萘和蒽醌磺化反应的定位效应?

答:苯的磺化(1)苯环上含有第一类定位基,则磺酸基进入其邻位或对位,一般优先进入对位,当对位被占或有空间位阻时才进入邻位。(2)若苯环上含有第二类定位基,则磺酸基进入其间位。

萘的磺化①低温磺化,磺酸基进入α位;②高温磺化,磺酸基进入β位。无论α萘磺酸或β萘磺酸,继续磺化时应用发烟的硫酸,新引入的磺酸基不进入原磺酸基的邻位、对位和间位。③如果萘的一边环上含有第一类定位基,则新引入的磺酸基应进入含有这个一类定位基的这边环的α位或β位;如果萘的一边环上含有二类定位基,则新引入的磺酸基应进入不含有二类定位基的环的α位或β位。

13、简述苯、萘和蒽醌硝化反应的定位效应?

答:苯:(1)苯环上含有一类定位基,芳环活化,可以在低温、稀酸条件下进行,硝基进其邻位或对位;(2)环上含有二类定位基,则需要在较高温度和较浓混酸中进行,硝基进其间位;(3)如果环上已含有硝基,再继续进行硝化时很困难萘和蒽醌的定位规则:

当其中的一边环上含有第一类定位基时,则新引入的硝基进入含有第一类定位基这边环的α位;当一边环上含有第二类定位基时,则新引入的硝基进入不含有第二类定位基这边环的α位。

14、简述氨基化的方法?

答:1、还原法:主要通过将—no2

或—no还原成—nh2 2、氨解法:

用nh3将— cl、—so3h、

oh等基团转化为— nh2

15、简述羟基化的方法?

答:(1)用烷氧基置换卤素;(2)用酚与相应的化合物作用。例如用酚盐与卤代烃反应来制备酚醚。

(3)用酸酐、酰氯与酚或酚钠作用,生成酚酯。酚酯与alcl3、zncl2共热,可以生成羟基酮。

16、胺的烷化常用的烷化剂有哪些?

答:醚类、醇类、卤代烃类、环氧乙烷类、以及烯烃衍生物等。后两种发生的亲电加成反应,其余的发生的是亲电取代反应。

17、胺的n—酰化常用酰化剂有哪些?

答:酸、酸酐、酰氯、和酯等。发生的亲电反应,上述亲电反应的顺序为:酰氯>酸酐>酸。

18、n—酰化的作用是什么?

答:(1)利用该反应可以引入暂时性。

的酰胺基,进行氨基的保护(2)利用所生成的酰胺基的空间位阻效应,可以制备氨基的对位产物(3)引入永久性的酰胺基是制备许多药物的重要的方法。

19、芳伯胺、芳仲胺、芳叔胺应如何鉴别?

答:芳胺与亚硝酸的反应也可用来区别芳香族伯、仲、叔胺。

1)芳香族伯胺与亚硝酸反应,生成无色溶于水的重氮盐。2)芳香族仲胺与亚硝酸反应,生成棕色油状和黄色固体的n—亚硝基胺。(3)芳香族叔胺与亚硝酸反应,亚硝基上到苯环,生成对亚硝基胺。

20、简述芳胺的性质。

答:①碱性:环上含有供电子基,供电子基的数目越多,供电子基的供电性越强,芳胺的碱性越强②溶解性(1)芳胺不溶于水,但可以溶于酸,生成胺盐,可与许多不溶于酸的化合物进行分离;

ar—nh2 +hcl→ar—nh3 +cl― or ar—nh2 .hcl.(2)但芳胺是一种弱碱,在强碱氢氧化钠存在的条件下,可以游离出芳胺,因此采用这种方法可以分离和提纯芳胺。ar—nh3 +cl― +naoh→ar—nh2+nacl+h2o③芳胺n原子上h的取代反应④与亚硝酸反应⑤氧化反应。

21、羟基烷氧基化的方法有什么?

答::(1)用烷氧基置换卤素;(2)用酚与相应的化合物作用。例如用酚盐与卤代烃反应来制备酚醚。

(3)用酸酐、酰氯与酚或酚钠作用,生成酚酯。酚酯与alcl3、zncl2共热,可以生成羟基酮。

22、简述酚的性质?

答:(1)酚具有酸性,是一种比碳酸还弱的酸。环上含有吸电子基,吸电子基的数目越多,吸电性越强,酚的酸性越强;反之,环上含有供电子基,供电子基的供电性越强,酚的酸性越弱。

(2)与fecl3发生颜色反应。苯酚与fecl3反应呈现蓝紫色;邻苯二酚与fecl3反应呈现深绿色;对苯二酚与fecl3反应呈现兰色。(3)苯环上的取代反应如卤化、磺化、硝化、苯环上的付克反应。

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