氨解剂
氨解和氨化常用的反应剂可以是液氨、氨水、气态氨或含有氨基的化合物,例如尿素、碳酸氢胺和羟胺等。氨水和液氨是进行氨解反应最重要的氨解剂。有时也将氨溶于有机溶剂中或是由固体化合物在反应过程中释放出氨。
1. 液氨
氨在常温、常压下是气体。将氨在加压下冷却,使氨液化,即可灌入钢瓶,以便贮存和运输。钢瓶上装有两个阀门,一个阀门在液面上,用来引出气态氨;另一个阀门用管子插入液氨中,用来引出液氨。液氨在不同温度下的压力表示如图1-1所示。
表1-1液氨在不同温度下的压力
温度/℃
-33.35
-10
0
25
50
100
132.9(临界)
压力/Mpa
0.1013
0.291
0.430
1.003
2.032
6.261
11.375
由表1-1可知,液氨的临界温度是132.9℃,这是氨能保持液态的最高温度。但是,液氨在压力下可以溶解与许多液态有机化合物中。因此,如果有机化合物在反应温度下是液态的,或者氨解反应要求在无水有机溶剂中进行,则需要使用液氨作氨解剂。
2. 氨水
氨在常压和20℃是在水中的溶解度为34.1%(质量分数),在30℃时为29%,在40℃是为25.3%。由此可见,在一定压力下,随着温度的升高,氨水在水中的溶解度逐渐下降,为了减少和避免在贮存运输中的挥发损失,工业氨水的浓度一般为25%。随着压力的增大,氨水在水中的溶解度增加。因此,使用氨水的氨解反应可在高温、高压下进行。这时甚至可以像25%氨水中通入一部分液氨或氨气以提高氨水的浓度。
对于液相氨解过程,氨水是最广泛使用的氨解剂。它的优点是操作方便,过量的氨可以用水吸收而循环使用,适用面广。另外氨水还能溶解芳磺酸盐以及氯蒽醌氨解时所用的催化剂和还原抑制剂。氨水的缺点是对于某些芳香族氨解物的溶解度小,水的存在有时会引起水解副反应。所以,工业生产中常常采用较浓的氨水作氨解剂,并适当降低反应温度。