水解

[拼音]:shuijie

[英文]:hydrolysis

水與另一化合物反應,該化合物分解為兩部分,水中氫原子加到其中的一部分,而羥基加到另一部分,因而得到兩種或兩種以上新的化合物的反應過程。工業上應用較多的是有機物的水解,主要生產醇和酚。水解反應是中和或酯化反應的逆反應。大多數有機化合物的水解,僅用水是很難順利進行的。根據被水解物的性質,水解劑可以用氫氧化鈉水溶液、稀酸或濃酸,有時還可用氫氧化鉀、氫氧化鈣、亞硫酸氫鈉等的水溶液。這就是所謂的加鹼水解和加酸水解。水解可以採用間歇或連續式操作,前者常在釜式反應器中進行,後者則多用塔式反應器。典型的水解有四種類型。

(1)鹵化物的水解通常用氫氧化鈉水溶液作水解劑,反應通式如下:

R-X+Na+OH-─→R-OH+Na+X-

Ar-X+2NaOH─→Ar-ONa+NaX+H2O

式中R、Ar、X分別表示烷基、芳基、鹵素。脂鏈上的鹵素一般比較活潑,可在較溫和的條件下水解,如從氯苄制苯甲醇;芳環上的鹵素被鄰位或對位硝基活化時,水解較易進行,如從對硝基氯苯制對硝基酚鈉。

(2)芳磺酸鹽的水解通常不易進行,須先經鹼熔,即以熔融的氫氧化鈉在高溫下與芳磺酸鈉作用生成酚鈉,後者可通過加酸水解生成酚。如萘-2-磺酸鈉在300~340℃常壓鹼熔後水解而得2-萘酚。某些芳磺酸鹽還需用氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合鹼作為鹼熔的反應劑。芳磺酸鹽較活潑時可用氫氧化鈉水溶液在較低溫度下進行鹼熔。

(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鹽,再加熱使重氮鹽水解。反應通式如下:

Ar-NH2+NaNO2+2H2SO4─→Ar-N娚HSO嬄+NaHSO4+2H2O

Ar-N娚HSO嬄+H2O─→ArOH+H2SO4+N2

如從鄰氨基苯甲醚制鄰羥基苯甲醚(愈創木酚)。芳環上的氨基直接水解,主要用於製備1-萘酚衍生物,因它們有時不易用其他合成路線製得。根據芳伯胺的結構可用加鹼水解、加酸水解或亞硫酸氫鈉水溶液水解。如從1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是用亞硫酸氫鈉水解。

(4)酯的水解 油脂經加鹼水解可得高碳脂肪酸鈉(肥皂)和甘油;制脂肪酸要用加酸乳化水解。低碳烯烴與濃硫酸作用所得烷基硫酸酯,經加酸水解可得低碳醇。

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