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亞歷山大·季阿寧

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亞歷山大·帕夫洛維奇·季亞寧(Aleksandr Pavlovich Dianin;1851年4月20日 – 1918年12月6日)是來自聖彼得堡的俄羅斯化學家。他對酚類進行了研究,發現了一種現今稱為雙酚A的酚類衍生物,以及據此命名的季亞寧化合物。他娶了同為化學家的亞歷山大·鮑羅丁的養女。1887年,季亞寧接替其岳父,成為聖彼得堡帝國陸軍醫學院(現為基洛夫軍事醫學院)的化學系主任。

雙酚A與季亞寧化合物

季亞寧於1891年提出的雙酚A製備法,至今仍是合成此重要化合物最廣為人知的方法,儘管該方法已為工業規模的合成進行了改良。此法涉及在濃鹽酸或濃硫酸的存在下,將酚與丙酮以2:1的比例進行催化縮合反應。反應在室溫下即可順利進行,數小時內便能生成含有多種副產物(包括季亞寧化合物)的粗產物。總反應式很簡單,唯一的副產物是水:

從反應機制來看,酸催化劑將丙酮轉化為碳陽離子,該離子與酚進行親電芳香取代反應,主要生成對位取代產物。接著,脂肪族羥基質子化並脫去,產生第二個碳陽離子物種,再經過第二次芳香取代反應後,生成雙酚A(4,4'-異丙叉二酚)。此過程的選擇性不高,已知會產生大量的次要產物及副反應。

雙酚A的同分異構物副產物源於鄰位取代產物的形成,包括2,2'-異丙叉二酚與2,4'-異丙叉二酚。其他副反應包括:碳陽離子親電體攻擊雙酚A分子,形成三酚I(4,4'-(4-羥基-間-苯二異丙叉)二酚);以及當消除反應將碳陽離子轉化為活性烯烴時,形成三酚II(4,4',4-(2-甲基-2-戊基-4-亞基)三酚)。丙酮經由羥醛縮合進行的催化二聚反應是眾所周知的,在酸性及鹼性條件下,皆會生成二丙酮醇以及(經脫水反應)亞異丙基丙酮。亞異丙基丙酮的原位生成,為混合物增添了另一種活性烯烴。在烯烴部分可與酚羥基相互作用的情況下(通常是鄰位取代的結果),會發生快速的環化反應,生成黃烷類與色烷類化合物。這就是混合物中季亞寧化合物的來源,而季亞寧隨後證明,透過讓酚與亞異丙基丙酮直接反應,可以大幅提高該化合物的產率。後來的研究表明,使用酚大幅過量的反應混合物,而非化學計量的2:1比例,可使雙酚A的生成更具選擇性,從而大幅抑制副反應。

參考資料

延伸閱讀

Category:1851年出生 Category:1918年逝世 Category:弗拉基米爾州人 Category:俄羅斯帝國發明家 Category:俄羅斯帝國化學家 Category:耶拿大學校友 Category:基洛夫軍事醫學院校友 Category:19世紀化學家 Category:19世紀俄羅斯帝國科學家