二、本实验所涉物质的相关知识
1. 盐酸羟胺[HONH2·HCl]的主要性质
简称NE. 无色或白色结晶,易溶于水,能溶于乙醇,不易溶于乙醚,易潮解。对热不太稳定,151℃分解。还原能力强,遇氧化剂易燃烧或爆炸。亲核能力强,遇醛或酮能生成肟,此反应在一定条件下可逆。
2. 羟胺[HONH2]的主要性质
白色结晶,易溶于水和醇,微溶于乙醚,易潮解。熔点32.05℃,继续加热时发生爆炸性分解。对热或对水汽不稳定,室温时遇水汽或二氧化碳即逐渐分解,水溶液加热时也分解。还原性强,碱性条件下能将Cu(II)还原为Cu(I)或单质。N和O都有亲核性,且H2N‒OH和H3N+‒O‒能发生互变异构,在水溶液中H3N+‒O‒的比例约20%,在一些复盐晶体、配合物或非水溶剂中H3N+‒O‒可成为主要型体,这影响着羟胺的许多性质。具有基因毒性,可致癌。
3. 羟胺二磺酸钠[HON(SO3Na)2]的主要性质
白色结晶,常温下能溶于水,低温下溶解度下降。能和烷基化试剂反应,例如和硫酸二甲酯[(CH3)2SO4]在NaOH溶液里反应后用盐酸水解得甲氧胺盐酸盐[CH3ONH2·HCl]。
4. 丙酮肟[(CH3)2C=NOH]的主要性质
又名二甲基酮肟,简称DMKO. 白色针状结晶,易溶于水、乙醇、乙醚及丙酮,在稀酸中易水解。熔点58-61℃,沸点135℃,易升华。有很弱的酸性和碱性,pKa = 12.2,水溶液pH = 6.6(亦有报告称7-8之间)。遇强酸、脱水性酸或Lewis酸能发生Beckmann重排。
5. 羟胺及其衍生物的特点和用途
羟胺及其衍生物(主要是羟胺盐及肟类)是常用的还原剂和亲核试剂,其还原能力强且氧化产物仅为氮气(或氧化亚氮)和水,故广泛用于有机合成、定量分析、生物工程、锅炉除氧。
其中,羟胺和醛酮反应生成肟,肟经Beckmann重排得到酰胺,这在有机合成特别有用,工业上大量使用羟胺制造环己酮肟,再经重排得己内酰胺(尼龙-6的单体);羟胺还被大量用于制造羟胺-O-磺酸[NH2OSO3H],该分子中的N兼具亲核性和亲电性,可用于合成多种药物。