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关于热化学脱羧的基本介绍

2022.12.15

  一般的脱羧反应不需要特殊的催化剂,而是在以下的条件下进行的:(1) 加热;(2) 碱性条件;(3) 加热和碱性条件共存。最常用的脱羧方法是将羧酸的钠盐与碱石灰(CaO + NaOH) 或固体氢氧化钠加热,发生脱羧反应,即-COONa被H原子取代 ,生成比羧酸钠盐少一个碳原子的烷烃。

  实验室常用无水醋酸钠和碱石灰混合加热乙酸进行脱羧反应制取甲烷,脱羧的反应机理是羧酸根首先脱羧,生成二氧化碳和甲基负离子(-CH3-),甲基负离子是一个活性较强的碱,可夺取水中的氢,生成甲烷。在石油工业中,高酸原油中的石油酸主要成分为环烷酸,它对石油加工等产生很大影响,所以一般炼油企业在加工高酸原油之前要先将其中的环烷酸脱羧。石油酸中的羧基在 300 ℃以上发生热裂解反应脱羧,转化成烃类物质,其相对分子质量越大,分解温度也越高。可见,温度是影响此脱羧反应的主要因素。

  但是对一般的脂肪酸,特别是长链的脂肪酸,由于反应温度太高,碳链发生断裂,脱羧产率低,加之不易分离,所以一般不用这类反应来制备烷烃。但是若脂肪酸的α-碳原子上带有吸电子基团如硝基、卤素、羰基等时,则使得脱羧容易而且产率也高,但是它们的反应历程不完全一样。

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