季銨鹽和季銨堿

季銨鹽和季銨堿教學目標：掌握季胺鹽和季胺堿的制法、性質及應用教學重點：季胺鹽和季胺堿的性質及應用教學安排：L7—>L11；30min基本概念 1相轉移催化齊上在非均相反應中，能將反應物之一由一相轉移到另一相進行反應的催化劑稱為相轉移催化劑(簡稱PTC)。一、 季銨鹽胺徹底烷基化生成的化合物，稱為季銨鹽。R3N+RX—r4n+x"季鍍鹽是晶體，具有鹽的性質，溶于水，而不溶于非極性的有機溶劑。熔點較高，常常加熱未到熔點即分解。[R4N]+X-^*R3N+RX季鍍鹽與強堿作用，得到季鍛堿的平衡混合物：[R4N]+X-+K0H^^[R4N]+Olf+KX如果反應在醇中進行，由于KX沉淀折出，能使反應進行完全，如果用AgOH，也能使反應順利進行：[R4N]+X^Ag0H^[R4N]+0H+AgXj二、 季銨堿季鍛堿是強堿，堿性與氫氧化鈉、氫氧化鉀相當，易吸潮和溶于水，并能吸收空氣中的二氧化碳。季鍛堿受熱發(fā)生分解反應，不含隋的季鍛堿分解，生成叔胺和醇。例如：(CHJ (CHJ^N+CH.OH有障的季銨堿分解時，發(fā)生E2反應生成烯烴和叔胺:\=C^+U(CH占+H2G當季銨堿分子中有兩種或兩種以上仔氫原子可被消除時，反應主要從含氫較多的/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：CHSCHXH=CH,+CHXHsCHCH.(CI!j)3 (95%) 伽)+H(CH9)9+Ha0這是由于厭碳原子連接的烷基阻礙了OH對氫原子的進攻;同時由于烷基供電誘導效應，使慶氫原子酸性相應降低，至使慶氫原子不如仔氫原子容易受OH一的進攻。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)所得烯烴的結構，可推出原來胺分子的結構。如：三、季銨鹽和季釵堿的應用季釵鹽的相轉移催化作用季銨鹽是最常用的相轉移催化劑。與冠醚相比，其顯著特點是無毒和價格便宜。一般含16個碳的季銨鹽可產(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，季銨鹽的用量僅為作用物的0.05mol以下，因為季銨鹽在有機相和水相中都有一定的溶解性，它可使某一負離子從一相（如水相）轉移到另一相（如有機相）中促使反應發(fā)生。例如：此反應的收率可達到65%以上，不用相轉移催化劑，收率＜5%。反應機理如下:行機#1NaCL卜購袖I=晌如眼成L - '、一*V-芥4UCHGIt（CeHb3+NCiH-_小'"-1j h:cCl]催化用嘉生陽離子表面活性劑具有一個C以上烷基的季銨鹽，是一種陽離子表面活性劑，除具有殺菌，柔軟等功12能外，還用于制備有機膨潤土，有機膨潤土是一種流變性調節(jié)劑，它在涂料工業(yè)中用于控制油漆的流動性，在油田鉆探中用來配制鉆井油槳以及用作各種加工中的潤滑劑。生理活性某些低級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碳水化合物和蛋白質的新陳代謝作用，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是一種植物調節(jié)劑，使植株變矮，桿莖變粗，葉色變