水解反应机理

题目

水解反应机理

答案

水解反应是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中氢原子加到其中的一部分,而羟基加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程.工业上应用较多的是有机物的水解,主要生产醇和酚.水解反应是中和或酯化反应的逆反应.大多数有机化合物的水解,仅用水是很难顺利进行的.根据被水解物的性质,水解剂可以用氢氧化钠水溶液、稀酸或浓酸,有时还可用氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的水溶液.这就是所谓的加碱水解和加酸水解.水解可以采用间歇或连续式操作,前者常在釜式反应器中进行,后者则多用塔式反应器.典型的水解有四种类型.
①卤化物的水解 通常用氢氧化钠水溶液作水解剂,反应通式如下：
R—X+Na+OH-─→R—OH+Na+X-
Ar—X+2NaOH─→Ar—ONa+NaX+H2O式中R、Ar、X分别表示烷基、芳基、卤素.脂链上的卤素一般比较活泼,可在较温和的条件下水解,如从氯苄制苯甲醇；芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时,水解较易进行,如从对硝基氯苯制对硝基酚钠.
②芳磺酸盐的水解 通常不易进行,须先经碱熔,即以熔融的氢氧化钠在高温下与芳磺酸钠作用生成酚钠,后者可通过加酸水解生成酚.如萘－2－磺酸钠在300～340℃常压碱熔后水解而得2－萘酚.某些芳磺酸盐还需用氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂.芳磺酸盐较活泼时可用氢氧化钠水溶液在较低温度下进行碱熔.
③胺的水解 脂胺和芳胺一般不易水解.芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化生成重氮盐,再加热使重氮盐水解.反应通式如下：
Ar—NH2+NaNO2+2H2SO4
─→Ar—N+2HSO-4+NaHSO4+2H2O
Ar—N+2HSO4+H2O─→ArOH+H2SO4+N2
如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创木酚).芳环上的氨基直接水解,主要用于制备1-萘酚衍生物,因它们有时不易用其他合成路线制得.根据芳伯胺的结构可用加碱水解、加酸水解或亚硫酸氢钠水溶液水解.如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亚硫酸氢钠水解.
④酯的水解 油脂经加碱水解可得高碳脂肪酸钠(肥皂)和甘油;制脂肪酸要用加酸乳化水解.低碳烯烃与浓硫酸作用所得烷基硫酸酯,经加酸水解可得低碳醇.