季銨鹽和季銨堿

季銨鹽和季銨堿教學(xué)目標(biāo)：掌握季胺鹽和季胺堿的制法、性質(zhì)及應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：季胺鹽和季胺堿的性質(zhì)及應(yīng)用教學(xué)安排：L7—>L1]；30min基本概念相轉(zhuǎn)移催化劑：在非均相反應(yīng)中，能將反應(yīng)物之一由一相轉(zhuǎn)移到另一相進(jìn)行反應(yīng)的催化劑稱為相轉(zhuǎn)移催化劑(簡(jiǎn)稱PTC)。一、季鉉鹽胺徹底烷基化生成的化合物，稱為季銨鹽。R3N+RX—r4n+x"季鉉鹽是晶體，具有鹽的性質(zhì)，溶于水，而不溶于非極性的有機(jī)溶劑。熔點(diǎn)較高，常常加熱未到熔點(diǎn)即分解。[R4N]+X-^*R3N+RX季鉉鹽與強(qiáng)堿作用，得到季鉉堿的平衡混合物：[R4N]+X-+K0H^^[R4N]+Olf+KX如果反應(yīng)在醇中進(jìn)行，由于KX沉淀折出，能使反應(yīng)進(jìn)行完全，如果用AgOH，也能使反應(yīng)順利進(jìn)行：[R4N]+X^Ag0H^[R4N]+0H+AgXj二、季鉉堿季鉉堿是強(qiáng)堿，堿性與氫氧化鈉、氫氧化鉀相當(dāng)，易吸潮和溶于水，并能吸收空氣中的二氧化碳。季鉉堿受熱發(fā)生分解反應(yīng)，不含p-氫的季鉉堿分解，生成叔胺和醇。例如：(CHJ(CHJ^N+CH.OH有P-氫的季銨堿分解時(shí)，發(fā)生E2反應(yīng)生成烯烴和叔胺:旺（―卜+N（CH3）,+叩煦EH人當(dāng)季銨堿分子中有兩種或兩種以上。-氫原子可被消除時(shí)，反應(yīng)主要從含氫較多的P-碳原子上消去氫原子，即主要生成雙鍵碳原子上烷基取代較少的烯烴。如：$F十N(CI!j〉3(95%)S)+H(CHa)a+H20這是由于片碳原子連接的烷基阻礙了OH一對(duì)氫原子的進(jìn)攻；同時(shí)由于烷基供電誘導(dǎo)效應(yīng)，使P'-氫原子酸性相應(yīng)降低，至使P'-氫原子不如。-氫原子容易受OH一的進(jìn)攻。徹底甲基化后的季銨鹽用濕的氧化銀處理，再受熱分解生成叔胺和烯烴，根據(jù)所得烯烴的結(jié)構(gòu)，可推出原來(lái)胺分子的結(jié)構(gòu)。如：三、季鉉鹽和季鉉堿的應(yīng)用季鉉鹽的相轉(zhuǎn)移催化作用季銨鹽是最常用的相轉(zhuǎn)移催化劑。與冠醚相比，其顯著特點(diǎn)是無(wú)毒和價(jià)格便宜。一般含16個(gè)碳的季銨鹽可產(chǎn)生較好的催化效果。如氯化四正丁基銨、氯化三乙基芐基銨等，季銨鹽的用量?jī)H為作用物的0.05mol以下，因?yàn)榧句@鹽在有機(jī)相和水相中都有一定的溶解性，它可使某一負(fù)離子從一相（如水相）轉(zhuǎn)移到另一相（如有機(jī)相）中促使反應(yīng)發(fā)生。例如：此反應(yīng)的收率可達(dá)到65%以上，不用相轉(zhuǎn)移催化劑，收率＜5%。反應(yīng)機(jī)理如下:行機(jī)#1NaCL卜(-CallHQfl：=f^r*(I；E)NC；LL：、L-.V-感411CEI.G15+(GaHc3+N0H==(七廈％〉*zCCl3催化招搖生陽(yáng)離子表面活性劑具有一個(gè)C以上烷基的季銨鹽，是一種陽(yáng)離子表面活性劑，除具有殺菌，柔軟等功12能外，還用于制備有機(jī)膨潤(rùn)土，有機(jī)膨潤(rùn)土是一種流變性調(diào)節(jié)劑，它在涂料工業(yè)中用于控制油漆的流動(dòng)性，在油田鉆探中用來(lái)配制鉆井油槳以及用作各種加工中的潤(rùn)滑劑。生理活性某些低級(jí)碳鏈的季銨鹽或季銨堿具有生理活性，例如氯化膽堿具有促進(jìn)碳水化合物和蛋白質(zhì)的新陳代謝作用，除被用作治療脂肪肝和肝硬化的藥物外，還被大量用作飼料添加劑，矮壯素［(CH3)3NCH2CH2C1)+Cl一是一種植物調(diào)節(jié)劑，使植株變矮，桿莖變粗，葉