Ammoxidation 反應

氨氧化反應（Ammoxidation），一般是指含有甲基（R-CH₃型）的脂肪族或芳香族有機物在催化劑存在下用空氣和氨氧化為相應的腈類的反應。

該類反應對普通有機合成人員而言不太熟悉，但非常有用。

基本介紹

• 中文名：Ammoxidation 反應
• 別名：氨氧化反應
• 生成：腈類
• 意義：合成多種重要的化工原料

反應機理

丙烯與空氣，氨及熱水蒸氣的混合氣體，加熱到400℃以上，在一定的壓力下，通過催化劑生成丙烯腈的反應，套用最為普遍。

反應機理

套用舉例

1、鄰氯苯腈

鄰氯苯腈是一種用途廣泛的基礎化工原料，其生產過程以鄰氯甲苯為起始原料經高溫催化反應製得。

鄰氯苯腈的合成

該反應催化劑經過改進，取得十分明顯效果。產品質量好，成本低，在合成多種醫藥、農藥、殺菌劑等作為起始原料具有明顯優勢。這裡只舉鄰氯苯腈在沙坦類藥物合成的套用為例。

聯苯四氮唑是大多數沙坦類藥物的重要側鏈中間體。該中間體可以由對氯（溴）甲苯為原料，先製備成格氏試劑，隨後與鄰氯苯腈反應，再與疊氮化鈉反應，隨後經三苯甲基保護和溴代而來。

聯苯四氮唑的合成

該路線遠較其它合成路線（比如用硼試劑經歷Suzuki反應的路線）具有競爭優勢。

以基礎化工原料間二甲苯、對二甲苯為原料，通過氨氧化反應還可以製備間苯二腈、對苯二腈等，它們是許多藥物及農藥的重要中間體。

對/間二甲苯為原料

2、丙烯腈

經過進一步了解，氨氧化反應並不稀奇，實際上早有套用。

丙烯腈是重要的有機化工原料，是合成纖維、合成橡膠以及塑膠和有機合成的重要原料，但一半以上用於合成丙烯腈纖維。

丙烯腈的合成有丙烯醯胺法、乙炔法、環氧乙烷法和丙烯氨氧化法，但工業上最常用的是丙烯氨氧化反應。即丙烯與氨、空氣（氧氣）的混合物經預熱，以一定流速通過一定溫度的催化劑，生成丙烯腈。

丙烯腈的合成

由於丙烯氨氧化過程生產工藝較其他工藝簡單，收率高，成本低，因而20世紀60年代工業化之後，丙烯腈的市場價格直線下降，而產量卻直線上升，大大促進了以丙烯腈為原料的腈綸工業發展，奠定了腈綸成為三大合成纖維之一的基礎。目前幾乎取代了全部其他生產丙烯腈的工藝方法。

三、氫氰酸和氰化鈉

另一個成功案例是氨氧化反應用於氰化鈉的生產。氰化鈉由於其活性高（但就是由於其活性高，所以毒性大，20毫克可以致人死亡），在有機合成中用途廣泛，比如草甘膦生產是以氰化氫為基本原料。為了降低成本，分別採用甲烷或輕質烷烴為原料經氨氧化反應生產氰化氫，極大地提高了經濟效益。隨後經氫氧化鈉吸收得到氰化鈉，再將其轉化成一系列氰基化合物產品。值得一提的是，氯代物和氰化鈉反應，在生成氰基化合物的同時，會產生副產物氯化鈉。該公司對生成的氯化鈉不排放，通過建立電解廠，將氯化鈉電解生成氫氧化鈉和氯氣，所得到的氯氣可用於鹵代物的製備，氫氧化鈉用於中和氫氰酸，從而實現了整個工業過程的大循環，實現經濟效益和環境保護雙豐收，產品成本大大降低，向世界各地出口。該過程如下所示：

氫氰酸和氰化鈉合成

總而言之，從上述氨氧化反應的套用案例中：

1、氨氧化反應的特點是甲基轉化為腈基，進而製備多種醫藥化工產品，是非常有用的一類反應。

2、該反應涉及到化學反應、化工裝備、催化劑等諸多方面，是多學科、多領域技術協同套用的成功典範。