一、概述
对一具体产品，工艺学上要解决的问题主要包括：合成路线的确定、原料预处理方法、反应方式及反应条件的选择、产物后处理方法、工艺流程的组织等。
这些问题既要从技术角度考虑，又要从经济角度考虑，还要从对环境的影响（污染物、副产物的处理与排放）上考虑。应使得最终产品高质量、高收率、成本最低。
精细有机合成反应过程的主要特点有：
产品种类多、原料多、反应种类多、反应形式多（均相：气相、液相，非均相：气－液、气－固、液－固等，光有机合成、电解有机合成、酶催化等）、催化剂多（Cat.有固相、液相、气相，还有光、热引发等）。
原料、产物、催化剂之间纵横交错。如同一种产品可以用不同的原料、不同的催化剂、或不同的反应形式得到。例如，苯酐的合成，既可以用萘、也可以用邻二甲苯作原料，既可以用固定床、也可以用流化床反应器反应得到。再如苯酚的合成，工业上可以采用的路线有5条。
精细有机合成过程的复杂性，给工艺路线选择带来很大困难
工艺学基础包含的内容很多。其中原料的预处理方法及产物的后处理方法，涉及有关单元设备及流程的问题，在化工原理和精细化工过程及设备课中讲述。有关反应动力学和反应器方面的问题，在精细化工过程与设备和精细化工工艺学中讲述。因此这两部分内容本章不做介绍。
3、过量百分数：
过量反应物超过限制反应物所需理论量部分占所需理论量的百分数叫过量百分数。即
过量百分数= （n
e
?n t）/n t?100 %
N e ??过量反应物的物质的量；
N
t
??与限制反应物完全反应所消耗的过量反应物物质的量。
精细有机合成原理期末模拟题 1 一、填空题 1、精细化工产品的特点是（小批量、多品种）、（高技术密集）、（附加值高）、（综合生产工艺流程和多用途）、（商品性强）； 2、石油是由（碳）、（氢）、（氧）、（氮）、（硫）五种元素组成的，这五种元素可以构成（烃类）和（非烃类）两类化合物； 3、化学反应器按催化剂运动状态可分为（固定床）、（流化床）和（移动床）； 4、全混流反应器的基本假设之一是，器内各处浓度、温度（相同），且等于（出口）的浓度和温度； 5、单层绝热床反应器适用于热效应（小）的化学反应，否则用（多层）绝热床反应器； 6、精细有机合成中，溶剂的作用主要有（溶解作用）和（影响化学反应）； 7、催化剂的使用要求有（活性）、（选择性）、（寿命）和（机械强度）； 8、催化剂失活的原因有（热失活）和（中毒）两种； 9、均相配位催化反应的优点是（活性高）、（选择性好）、（有体系预见性）； 10、卤代苯（氟苯、氯苯、溴苯、碘苯）的一硝化是一个（亲电取代）反应，由于氟的电负性最大，其负的（吸电诱导）效应也最大，一硝化时异构产物中（对）位的比例大。 11、常用磺化剂有（浓硫酸）、（发烟硫酸）、（氯磺酸）和（三氧化硫）。 12、写出三种不同类型的氢化催化剂（铁粉）、（硫化钠）、（NaBH4）。 13、天然石油中含有（烷烃）、（环烷烃）、（芳烃）三种烃类化合物； 14、催化剂寿命指的是保持其（平衡活性a e）的时间。
二、单选题 1、下列试剂哪一个不是亲电试剂 (a)NO2+ (b)Cl2(c)Fe2+ (d)Fe3+ 2、按极性分类，下列溶剂中哪一个是非极性溶剂 (a)丙酮(b)环己烷 (c) 水 (d)甲醇 3、下面哪一个不是自由基生成（链引发）的方式 (a)加压 (b)加热 (c)加过氧化苯甲酰 (d)光照 4、下面哪一个化合物最容易发生硝化反应 (a)苯(b)一硝基苯(c) 二硝基苯(d)苯胺 5、1摩尔硝基苯还原生成1摩尔苯胺，理论上需要铁粉的摩尔数为 (a) (b) (c) (d) 6、下面哪一个是H酸(b) 7、某化学反应的计量方程式为： 2P A S 已知：n A0=10mol,n A=1mol,n P=12mol,则： (a)Sp=1/3 (b)Sp=2/3 (c)Yp=3/10 (d)Yp=1/10 8、最常用的胺基化剂是： (a)氨水 (b)气氨 (c)液氨 (d)碳酸氢氨 9、2-氯蒽醌胺解制备2-氨基蒽醌的催化剂是： (a)CuCl (b)CuCl+SnCl2 (c)CuCl+FeCl2 (d)CuSO4
精细有机合成课程讲稿 水解的方法很多，包括卤素化合物的水解、芳磺酸及其盐类的水解、芳环上硝基的水 也可使用廉价的温和碱性剂，例如，碳酸钠和氢氧化钙
1975年，环氧乙烷的生产已可用乙烯的空气直接氧化法。丙烯的空气直接氧化法还不成熟，因甲基也会被氧化。环氧丙烷的另一个工业生产方法是丙烯的间接氧化法，国外已实现了工业化生产。 电化氯醇法是利用氯化钠(或氯化钾、溴化钠、碘化钠的水溶液，经电解生成氯气和氢氧化钠的原理。在阳极区通入丙烯，生成氯丙醇；在阴极区氯丙醇与氢氧化钠作 11.1.3苯氯甲烷衍生物的水解 苯环侧链甲基上的氯也相当活泼，其水解反应可在弱碱性缚酸剂或酸性催化剂的存在下进行。通过这类水解反应可以制得一系列产品。 一、苯一氯甲烷(一氯苄)水解制苯甲醇 苯甲醇的工业生产方法主要是氯苄的碱性水解法，分为间歇法和连续法。 间歇法是将一氯苄与碳酸钠水溶液充分混合并在80～90℃反应，水解产物经油水
连续法是将氯化苄与碱的水溶液在高温180～℃及加压1～6.8MPa下充分混合后通过反应区，反应只需要几分钟。采用塔式反应器，用质量分数10％的碳酸钠水溶液℃及1.8MPa下水解反应可得到纯度为98％的苯甲醇，收率98％。 芳环上卤基的水解 氯基水解是制备邻、对硝基酚类的重要方法，还可以制得的硝基酚类有 -3-硝基苯磺酸等，将这些硝基酚类还原可制得相应氨基酚类，它们都
在这里，用浓硫酸水解法的原因，一方面是为了使反应物溶解，另一方面是因为碱性水解法会引起副反应。 用类似的反应条件还可以从1-氨基-2，4-二氯蒽醌的水解制备 芳磺酸及其盐类的水解 酸性水解是磺化反应的逆反应，是亲电取代反应历程。酸性水解可用来除去芳环上的 生成的酚钠盐用无机酸如H2SO4酸化，即转变为游离酚。 一、碱熔反应的影响因素
精细有机合成原理期末模拟题1 一、 填空题 1、精细化工产品的特点是（小批量、多品种）、（高技术密集）、（附加值高）、（综合生产工艺流程和多用 途）、（商品性强）； 2、石油是由（碳）、（氢）、（氧）、（氮）、（硫）五种元素组成的，这五种元素可以构成（烃类）和（非烃 类）两类化合物； 3、化学反应器按催化剂运动状态可分为（固定床）、（流化床）和（移动床）； 4、全混流反应器的基本假设之一是，器内各处浓度、温度（相同），且等于（出口）的浓度和温度； 5、单层绝热床反应器适用于热效应（小）的化学反应，否则用（多层）绝热床反应器； 6、精细有机合成中，溶剂的作用主要有（溶解作用）和（影响化学反应）； 7、催化剂的使用要求有（活性）、（选择性 ）、（寿命）和（机械强度）； 8、催化剂失活的原因有（热失活）和（中毒）两种； 9、均相配位催化反应的优点是（活性高）、（选择性好）、（有体系预见性）； 10、卤代苯（氟苯、氯苯、溴苯、碘苯）的一硝化是一个（亲电取代）反应，由于氟的电负性最大，其负 的（吸电诱导）效应也最大，一硝化时异构产物中（对）位的比例大。 11、常用磺化剂有（浓硫酸）、（发烟硫酸）、 （氯磺酸）和（三氧化硫）。 12、写出三种不同类型的氢化催化剂（铁粉）、（硫化钠）、（NaBH 4）。 13、天然石油中含有（烷烃）、（环烷烃）、 （芳烃）三种烃类化合物； 14、催化剂寿命指的是保持其（平衡活性a e ）的时间。 二、 单选题 1、 下列试剂哪一个不是亲电试剂？ (a)NO 2+ (b)Cl 2 (c)Fe 2+ (d)Fe 3+ 2、 按极性分类，下列溶剂中哪一个是非极性溶剂？ (a)丙酮 (b)环己烷 (c) 水 (d)甲醇 3、 下面哪一个不是自由基生成（链引发）的方式？ (a)加压 (b)加热 (c)加过氧化苯甲酰 (d)光照 4、 下面哪一个化合物最容易发生硝化反应？ (a)苯 (b)一硝基苯 (c) 二硝基苯 (d)苯胺 5、1摩尔硝基苯还原生成1摩尔苯胺，理论上需要铁粉的摩尔数为 (a)1.0 (b)1.25 (c)2.0 (d)2.25 6、下面哪一个是H 酸？(b) HO3S NH2OH (a)(b) H N OH HO S SO H 23 3(c) HO NH 2HO 3S (d) HO 3S SO 3H OH 7、某化学反应的计量方程式为： 2P A
精细有机化学品的合成与工艺学
第一章绪论 1.1 精细化工的范畴 生产精细化学品的工业，通称精细化学工业，简称精细化工。所谓精细化学品，一般指的是批量小、纯度或质量要求高，而且利润高的化学品。最早的精细化工行业，例如染料、医药、肥皂、油漆、农药等行业，在19世纪前就已出现。随着科学技术的不断发展，一些新兴的精细化工行业正在不断出现。例如，到1981年列入日本《精细化工年鉴》的精细化工行业共有34个即医药、兽药、农药、染料、涂料、有机颜料、油墨、催化剂、试剂、香料、粘合剂、表面活性剂、化妆品、感光材料、橡胶助剂、增塑剂、稳定剂、塑料添加剂、石油添加剂、饲料添加剂、食品添加剂、高分子凝聚剂、工业杀菌防霉剂、芳香防臭剂、纸浆及纸化学品、汽车化学品、脂肪酸及其衍生物、稀土金属化合物、电子材料、精密陶瓷、功能树脂、生命体化学品和化学促进生命物质等。由此可见，精细化工的范畴相当广泛。 1.2 精细化工的特点 精细化学品在量和质上的基本特点是小批量、多品种、特定功能和专用性质。精细化学品的全生产过程除了化学合成（包括前处理和后处理）以外，还涉及到剂型（制剂）和商品化（标准化）两部分。这就导致精细化工必然要具备以下特点： （1）高技术密集度因为精细化工涉及到各种化学的、物理的、生理的、技术的、经济的等多方面的要求和考虑。 （2）多品种例如，根据《染料索引》（Colour Index）1976年第三版的统计，共包括不同化学结构的染料品种5232入其中已公布化学结构的1536个。主要国家经常生产的染料品在2000个以上。 （3）综合生产流程和多用途、多功能生产设备由于精细化工品种多、批量小，并经常更换和更新品种，为了取得高经济效益，目前许多工厂已采用上述
第2章习题 2-1 a ）试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△ G K 与其临界晶核体积 V K 之间的关系式为 2 G V ； b ）当非均匀形核形成球冠形晶核时，其△ 所以 所以 2-2如果临界晶核是边长为 a 的正方体，试求出其厶G K 与a 的关系。为什么形成立方体晶核 的厶G K 比球形晶核要大？ 解：形核时的吉布斯自由能变化为 a ）证明因为临界晶核半径 r K 临界晶核形成功 G K 16 故临界晶核的体积 V K 4 r ； G V )2 2 G K G V b ）当非均匀形核形成球冠形晶核时, 非 r K 2 SL G V 临界晶核形成功 3 3( G ；7(2 3cos 3 cos 故临界晶核的体积 V K 3（r 非）3（2 3 3cos 3 cos V K G V 1 ( 3 卸2 3 3cos cos )G V 3 3(書 (2 3cos cos 3 ) G K % G K 与V K 之间的关系如何? G K
G V G v A a3G v 6a2 3 得临界晶核边长a K G V
临界形核功 将两式相比较 可见形成球形晶核得临界形核功仅为形成立方形晶核的 1/2。 2-3为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否 会出现过热？为什么？ 答：金属结晶时要有过冷度是相变热力学条件所需求的， 只有△ T>0时，才能造成固相的自 由能低于液相的自由能的条件，液固相间的自由能差便是结晶的驱动力。 金属结晶需在一定的过冷度下进行，是因为结晶时表面能增加造成阻力。固态金属熔 化时是否会出现过热现象，需要看熔化时表面能的变化。如果熔化前后表面能是降低的， 则 不需要过热；反之，则可能出现过热。 如果熔化时，液相与气相接触，当有少量液体金属在固体表面形成时，就会很快覆盖 在整个固体表面(因为液态金属总是润湿其同种固体金属 )。熔化时表面自由能的变化为： G 表面 G 终态 G 始态 A( GL SL SG ) 式中G 始态表示金属熔化前的表面自由能； G 终态表示当在少量液体金属在固体金属表面形成 时的表面自由能；A 表示液态金属润湿固态金属表面的面积；b GL 、CSL 、CSG 分别表示气液相 比表面能、固液相比表面能、固气相比表面能。因为液态金属总是润湿其同种固体金属，根 据润湿时表面张力之间的关系式可写出：b SG 》6GL + (SL 。这说明在熔化时，表面自由能的变 化厶G 表w o ,即不存在表面能障碍，也就不必过热。实际金属多属于这种情况。如果固体 16 3 3( G v )2 1 32 3 6 2 (G v )2 b K t K 4 G V )3 G V 6( 4 G v )2 64 3 96 3 32 r K 2 ~G ?， 球形核胚的临界形核功 (G v )2 (G v )2 (G v )2 G b K 2 G v )3 16 3( G v )2
第二章 脂烃 思考与练习 2-1同系列和同系物有什么不同？丁烷的两种构造异构体是同系物吗？ 同系列和同系物含义不同。同系列是指通式相同，结构相似，在组成上相差一个或多个CH 2基团的一系列化合物的总称，同系物则是指同一系列中的具体化合物。如：烷烃是同系列，烷烃中的甲烷和乙烷互称为同系物。丁烷的两种构造异构体不是同系物。 2-2推导烷烃的构造异构体应采用什么方法和步骤？试写出C 6H 14的所有构造异构体。 推导烷烃的构造异构体时，应抓住“碳链异构”这一关键。首先写出符合分子式的最长碳链式，然后依次缩减最长碳链（将此作为主链），将少写的碳原子作为支链依次连在主链碳原子上。如：C 6H 14存在以下5种构造异构体。 2-3脂烃的涵义是什么？它包括哪些烃类？分别写出它们的通式。 脂烃涵盖脂肪烃和脂环烃。 2-4指出下列化合物中哪些是同系物？哪些是同分异构体？哪些是同一化合物？ 同系物：⑴和⑻；⑵、⑶和⑸ 同分异构体：⑴和⑷；⑹和⑺ 同一化合物：⑵和⑶ 2-5 写出下列烃或烃基的构造式。 ⑴ (CH 3)3C — ⑵ ⑶ CH 3CH=CH — ⑷ CH 2=CHCH 2— ⑸ ⑹ ⑺ CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3CH CH 2CH 2CH 3 CH 3 CH 3 CH 2 CH CH 2 CH 33 CH 3 CH CH CH 33CH 3 CH 3C CH CH 3 CH 3 3 （环烯烃、环炔烃、环二烯烃等） （环烷烃） 不饱和脂环烃饱和脂环烃 二烯烃炔烃烯烃 （烷烃）不饱和烃饱和烃 脂环烃 脂肪烃 脂烃 C n H 2n+2C n H 2n C n H 2n-2C n H 2n-2C n H 2n CH 3CHCH 2CH 3CH 3CHCH 2CH 33 CH 3CCH 2CH 3CH 3 3 CH 2CCH 3 3
第2章 习题 2-1 a) 试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△G K 与其临界晶核体积V K 之间的关系式为 ；2 K K V V G G ?=- ?b) 当非均匀形核形成球冠形晶核时，其△G K 与V K 之间的关系如何？ a) 证明 因为临界晶核半径 2K V r G σ =- ?临界晶核形成功 3 2 163()K V G G πσ?= ?故临界晶核的体积 3423K K K V r G V G π?== ?所以 2 K K V V G G ?=-?b) 当非均匀形核形成球冠形晶核时，SL 2K V r G σ=- ?非 临界晶核形成功 3 3 2 4(23cos cos )3() K SL V G G πσθθ?=-+?非 故临界晶核的体积 3 31(23cos cos ) 3 K K V r πθθ=-+非（）3 33 3SL 3 281(23cos cos )(23cos cos )33() SL K V V V V V G G G G σπσπθθθθ?=--+?=-+??()所以 2 K K V V G G ?=- ?非2-2 如果临界晶核是边长为a 的正方体，试求出其△G K 与a 的关系。为什么形成立方体晶 核的△G K 比球形晶核要大？ 解：形核时的吉布斯自由能变化为 326V V G V G A a G a σσ ?=?+=?+令 () 0d G da ?=得临界晶核边长4K V a G σ=- ?临界形核功 用管线敷设技术。线缆敷设过关运行高中资料试卷技术要求电力保护装置做到准确
333 3222 2 44649632()6()()()()K t K V K V V V V V V G V G A G G G G G G σσσσσσσ?=?+=-?+-=-+=?????，球形核胚的临界形核功2K V r G σ =- ?3 322 42216(4()33()K b V V V V G G G G G σσπσππσ?=-?+= ???将两式相比较 3 232 163()1 3262()K K b V t V G G G G πσπσ??==≈??可见形成球形晶核得临界形核功仅为形成立方形晶核的1/2。 2-3 为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否 会出现过热？为什么？ 答：金属结晶时要有过冷度是相变热力学条件所需求的，只有△T>0时，才能造成固相的 自由能低于液相的自由能的条件，液固相间的自由能差便是结晶的驱动力。 金属结晶需在一定的过冷度下进行，是因为结晶时表面能增加造成阻力。固态金属熔 化时是否会出现过热现象，需要看熔化时表面能的变化。如果熔化前后表面能是降低的， 则不需要过热；反之，则可能出现过热。 如果熔化时，液相与气相接触，当有少量液体金属在固体表面形成时，就会很快覆盖 在整个固体表面(因为液态金属总是润湿其同种固体金属)。熔化时表面自由能的变化为： () GL SL SG G G G A σσσ?=-=+-表面终态始态式中G 始态表示金属熔化前的表面自由能；G 终态表示当在少量液体金属在固体金属表面形 成时的表面自由能；A 表示液态金属润湿固态金属表面的面积；σGL 、σSL 、σSG 分别表 示气液相比表面能、固液相比表面能、固气相比表面能。因为液态金属总是润湿其同种固 体金属，根据润湿时表面张力之间的关系式可写出：σSG ≥σGL +σSL 。这说明在熔化时， 表面自由能的变化△G 表≤0，即不存在表面能障碍，也就不必过热。实际金属多属于这种 情况。如果固体金属熔化时液相不与气相接触，则有可能时固态金属过热。
1、精细化学品与精细化工的概念与特点。 精细化学品：凡能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身具有特定功能 的小批量或高纯度化学品”。 精细化学品的特点：① 产品功能性强（专用性）② 批量小③ 品种多④ 利润率 高⑤更新换代快 精细化工“生产精细化学品的工业”。“它属于一类化工产品的生产行业”。 精细化工的特点：① 多品种、小批量②综合生产流程和多功能生产装置 ③ 高技术密集度④大量应用复配技术⑤ 新产品开发周期长，费用高⑥ 商品 性强、市场竞争激烈 2、新领域精细化学品的类别。 食品添加剂、饲料添加剂、电子化学品、造纸化学品、塑料助剂、皮革化学品、表面活性剂、水处理剂等。 3、精细化率的定义、我国目前的精细化率。 精细化工率（精细化率）=精细化工品的总值值 100% 精细化率是一个国家或地区化学工业发达程度和化工科技水平高低的重要标志。我国目前的精细化率为45%。 4、世界精细化工的发展趋势。 发达国家新领域精细化工发展迅速、重视化境友好绿色精细化学品和超高功能及超高附加值产品，发展绿色化生产与生物工程技术。传统精细化工向发展中国家转移。 5、我国精细化工的现状与存在的主要问题。 ?我国精细化工产品的自我供应能力已有了大幅度的提升，传统精细化工产品不 仅自给有余，而且大量出口；新领域精细化工产品的整体市场自给率达到70%左 右。一些产品在国际市场上具有较大的影响力。 ?目前国内精细化工产品尚难以满足细分市场需求。以中低档产品为主，难以满 足高端市场要求，以电子化学品为代表的高端精细化学品严重依靠进口。 ?在快速变化的市场面前，我国的研发力量还很不足的，特别是薄弱的精细化工 的基础性研究已成为我国开发新技术和新产品的重要制约因素。 ?部分国家以保护环境和提高产品安全性为由，陆续实施了一批新的条例和标 准；我国也在不断加大与人民生活息息相关的工业品的安全管理力度和提
《有机合成》学习提纲 第一章绪论 1. 精细化学品的概念？利润率？ 2. 精细有机合成的原料资源有哪些？ 3. 精细有机合成的主要单元反应有哪些？ 第二章精细有机合成基础 1. 亲电试剂、亲核试剂、亲电取代和亲核取代的含义分别是什么？ 2. 芳香族氢被取代的反应（亲电取代）的反应机理？ 3. 芳环的二元亲电取代定位规律？（定位基团？活化或钝化？）两类定位基团？P8-9 4. 已有取代基对亲电反应的其他影响（取代基空间效应？极性效应？新引入取代基空间效应？ 5. 亲电试剂活泼性（电子效应）对反应速度和选择性的影响？P10 6. 反应条件对亲电反应影响？（温度？使反应变为可逆而改变选择性） 7.两个取代基的定位规律？（一致，不一致时判断）P11 8. 萘环的定位规律及原因？是否比苯环活泼？已有一个取代基后萘环的定位规律？ 9. 蒽醌环定位规律？为什么亲电取代活性低？ 10. 芳环上亲核取代反应?反应的三类历程是什么？ 11. 化学反应计量学？（书本上的概念P14-16） 12. 质子传递型和非质子传递型溶剂？结合常见的例子理解 13. Lewis酸碱理论 第三章卤化 1. 芳环上的取代卤化反应机理？以取代氯化为例，说明不同催化剂下产生活泼质点的原理） 2. 2,6-二氯苯酚的制备和2,6-二氯苯胺的制备 3. 碘化反应中常使用的试剂组合？为什么？实例 4. 羰基α-H取代卤化反应机理？（酸催化和碱催化）使用酸或碱催化剂时需要注意的点。被卤化物结构的影 响？ 5. 三氯乙醛的制备方法 6. 芳环侧链-H取代卤化反应机理？引发剂是什么？ 7. 饱和烃的取代卤化中常见烷烃分子不同C-H键反应活性？ 8. 卤素对双键的加成卤化反应的两类机理？ 9. 卤化氢对双键的加成是平衡反应，温度对平衡的影响？亲电加成反应机理？反应物结构对反应影响（卤化 氢活性和马氏加成规则、重要实例）；自由基加成卤化也符合马氏规则，为什么？ 10. 置换卤化：SN1和SN2亲核取代反应机理有何不同？ 12. 卤原子置换醇羟基的反应活性、反应过程。 13. 卤原子置换羧基和杂环上羟基的试剂。 14. 氟原子置换氯原子的例子 15. 卤原子置换重氮基和硝基（注意机理区别，课本上的例子） 第四章磺化和硫酸化
第二章答案 2-1略。 2-2（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。 答：（1）h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为（321）； （2）h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为（321）。 2-3在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[]，（111）与[]，（）与[111]，（）与[236]，（257）与[]，（123）与[]，（102），（），（），[110]，[]，[] 答：
2-4定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？ 答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。定量：晶胞参数。 2-5依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？ 答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。 离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。 2-6等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？ 答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。 2-7n个等径球作最紧密堆积时可形成多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？不等径球是如何进行堆积的？ 答：n个等径球作最紧密堆积时可形成n个八面体空隙、2n个四面体空隙。 不等径球体进行紧密堆积时，可以看成由大球按等径球体紧密堆积后，小球按其大小分别填充到其空隙中，稍大的小球填充八面体空隙，稍小的小球填充四面体空隙，形成不等径球体紧密堆积。 2-8写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。 答：面心立方格子的单位平行六面体上所有结点为：（000）、（001）（100）（101）（110）（010）（011）（111）（0）（0）（0）（1）（1）（1）。
第二章精细有机合成基础 2．1肪族亲核取代反应有哪几种类型 2．2S N1和S N2反应速度的因素有哪些各是怎样影响的 2．3卤代烷分别与醇钠和酚钠作用生成混醚的反应，为什么通常各在无水和水溶液中进行，且伯卤代物的产率最好，而叔卤代物的产率最差 2．4什么叫试剂的亲核性和碱性二者有何联系 2．5为什么说碘基是一个好的离去基团，而其负离子又是一个强亲核试剂这种性质在合成上有何应用 2．6卤代烷和胺在水和乙醇的混合液中进行反应，试根据下列结果，判断哪些属于S N2历程哪些属于S N1历程并简述其根据。2．7 <1> 产物的构型发生翻转； <2> 重排产物不可避免； <3> 增加胺的浓度，反应速度加快； <4> 叔卤代烷的速度大于仲卤代烷； <5> 增加溶剂中水的含量，反应速度明显加快； <6> 反应历程只有一步； <7> 试剂的亲核性越强，反应速度越快。 2．8比较下列化合物进行S N1反应时的速率，并简要说明理由： 2．9 C2H5CH2Br CH Br C2H5 3 C Br CH3 3 C2H5 (2) C6H5CH2Cl (C6H5)2CHCl C6H5CH2CH2Cl (1) 2．10比较下列化合物进行S N2反应时的速率，并简要说明理由： 2．11<1>C2H5CH2Br CH Br C2H5 CH3 C Br CH3 CH3 C2H5 Br I Cl <2> 2．12下列每对亲核取代反应中，哪一个反应的速度较快为什么？ 2．13 2 H2O CH3CH2 CH3 CH3CH2 CH3 CH3CH2CH2OH + NaBr CH3CH2CH2Br + NaOH <1> CH3CH2CH2Br + NaOH CH3CH2CH2OH + NaBr H2O H2O CH 3 CH2CH2SH + NaBr CH3CH2CH2Br + NaSH <2> O2N CH2Cl + H2O O2N CH2OH + HCl △ △CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O <3> 2．14烷和硫脲进行亲核取代后再用碱分解，可以得到硫醇： 2．15RX + H22 S R S C NH2 NH 2 .. + + R S C NH2 NH2 X-RSH + NH2CN 2 - 2．16请解释在硫脲中，为何是硫原子作为亲核质点，而不是氮原子作为亲核质点 2．17为什么说在亲核取代反应中消除反应总是不可避免的 2．18什么叫诱导效应其传递有哪些特点 2．19最常见的共轭体系有哪些 2．20什么叫共轭效应其强度和哪些因素有关传递方式和诱导效应有何不同 2．21在芳环的亲电取代反应中，何谓活化基何谓钝化基何谓邻对位定位基何谓间位定位基 2．22影响芳环上亲电取代反应邻对位产物比例的因素有哪些如何影响 2．23写出下列化合物环上氯化时可能生成的主要产物，并指出每一情况中氯化作用比苯本身的氯化，是快还是慢：
一、名词解释(每题3分) 1卤化 : 2 磺化: 3. 硝化: 4 烷基化: 5 酰化: 6. 氧化: 7 ．磺化的π值:; 8．硫酸的D.V.S: 9 还原: 10．氯化深度: 11．废酸的F.N.A: 12 相比: 13 硝酸比: 14 .氨解: 二、填空题(每空1分) 1．从天然气和石油中可获得_______、、、等脂肪烃。 2．萘在低温磺化时主要产物为，在较高温度下为_____________。 3．SO3在室温下有 ____、、、四种聚合形式。其中为液态。 4．用SO3磺化要注意防止_________、、、等副反应。 5. 共沸去水磺化法适用于________________。 6. 氯磺酸磺化时要注意。 7.硝化方法常见有______种，工业上常采用______________________，主要适用于。 8．硝化加料方法有_______ 、、三种。 9．硝化反应的主要活泼质点是___________________________。 10．自由基产生有 _____________、___________、____________三种方法。 11．从天然气和石油中可获得_______、、等芳香烃。 12．硝化反应器常用制成，因此要控制废酸浓度不低于防腐。 13．废酸处理有、、、等方法。 14. 烘培磺化多用于________________。 15．氟化物制备可通过_______________、、。16．链反应有_____________、___________、____________ 三步。 17 卤化技术按其方法可分为_____________、___________、____________三种类型。 18 芳环上的卤化反应属于_____________反应 19 工业发烟硫酸有两种规格，一种含游离SO3约 ,另一种含游离SO3，约 20 在连续分离器中,可加入以加速硝化产物与废酸分离。 21硝酸比指
吡咯烷类化合物的合成 背景：吡咯烷即四氢吡咯，具有弱碱性，分子式为C4H9N，为无色至黄色液体，有刺鼻气味，避光密封保存，用作医药原料、有机合成、特殊有机溶剂。其取代物具有很广泛的用途，例如l-Boc一3一氰基4-吡咯烷酮是一种药物的中间体，1一正丙基一2一吡咯烷 酮是一种重要的与水互溶的有机溶剂，吡咯烷-2,3,5-三酮是合成稠杂环化合物的重要中间体等。因此研究这类物质的合成方式，提高合成的产率对药物合成很有帮助。 摘要：吡咯烷酮的合成一般都需要依靠氮原子的孤对电子，由于孤对电子的存在，与氮原子连着的氢都比较活泼，容易发生加成反应或取代反应。而环化反应使合成路线中最重要的一步，环化反应的类别多种多样，有通过周环反应环化，也有消去反应。但由于合成路线较长，总体上讲收率都不太高。 本文将以3种吡咯烷类化合物为例讲述吡咯烷类化合物合成的几种思路。 （1）合成N-取代的吡咯烷酮 ①由γ -丁内酯与脂肪烃伯胺在高温、高压条件下，经过一步合成N一取代的吡咯烷酮衍生物是目前工业生产上应用最多、最广泛的合成方法。反应第一阶段是γ -丁内酯与脂肪烃伯胺生成4一羟基一N一烷基丁酰胺；第二阶段是脱水生成N一烷基取代的吡咯烷酮，两阶段反应可在反应器中连续进行，中间体不需要分离。 以N-辛基吡咯烷酮为例，反应历程为两部，首先是胺化开环，胺化开环实际上是伯胺对γ -丁内酯进行的亲核加成反应，形成开环产物的一个过程。γ -丁内酯分子内羰基O原子受氢离子影响带上部分负电荷，加上羰基本身的吸电子效应，使得羰基C原子带上部分正电荷而被活化，碱性较强的伯胺分子以N原子进攻被活化的羰基C原子发生亲核加成反应，生成链状酰胺，完成胺化开环过程，水可作为该开环过程的催化剂。 其次是缩合闭环，缩合闭环是由链状羟基丁酰胺脱水缩合成为五元环的过程。理论上说是由非稳态转变为稳态的过程，应该是一个自发过程，但是本文中缩合闭环要比胺化开环困难得多，这可能是中间体羟基丁酰胺变为相应的吡咯烷酮时需要越过的能垒△E值较大。采用有效的催化剂(合成过程中生成的水)可以降低此活化能，通过降低△E值引发缩合闭环反应，而反应中生成的水也会促进闭环反应。化学式如下页图：
!异常的公式结尾金属的塑性变形与再结晶 一、填空题 1．常温下，金属单晶体的塑性变形方式为（）和（）。 2．滑移只能在（）应力的作用下发生。 3．与单晶体相比，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是（）和（）。 5．在金属学中，冷热加工的界限是以（）来划分的。因此，Cu（熔点为1084℃）在室温下的变形加工为（）加工，Sn（熔点为232℃）在室温下的变形加工为（）加工。 6．金属再结晶后的晶粒大小主要取决于（）、（）和（）。 二、选择题 1．金属多晶体的晶粒越细，则其（）。 A．强度越高，塑性越好 B．强度越高，塑性越差 C．强度越低，塑性越好 D．强度越低，塑性越差 2．随冷塑性变形量增加，金属的（）。 A．强度下降，塑性提高 B．强度和塑性都下降 C．强度和塑性都提高 D．强度提高，塑性下降 3．铝的熔点是660.4℃，它的最低再结晶温度为（）。 A.-8.8℃ B.100.4℃ C．264.2℃ D．373.4℃ 4．某工厂用冷拉钢丝绳吊运热处理工件去淬火，钢丝绳承载能力远超过工件的重量，但在吊运过程中，钢丝绳发生断裂，其原因是由于钢丝绳（）。 A．超载 B．发生再结晶 C．形成带状组织 D．流线分布不合理 5．铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度就可使晶粒细化，其原因是（）。 A．铁总是处于冷加工状态，而铜不是 B．铁可不经过冷加工直接加热便能发生再结晶，而铜不可 C．铁在固态下有同素异构转变，而铜没有 D．铜需经过冷加工后才能发生同素异构转变，而铁不需要 6．铁丝在室温下反复弯折，会越弯越硬，直至断裂，而铅丝在室温下反复弯折，则始终处于软态，其原因是铁发生加工硬化，不发生再结晶，而铅（）。
精细有机合成工艺学基础 一、概述 精细有机合成的工艺学主要包括以下内容： 对具体结构的产品选择和确定在技术上和经济上最合理的合成路线和工艺路线；对单元反应确定最佳的工艺条件、合成技术和完成反应的方法，以得到高质量、高收率的产品。 合成路线：指的是选用何种原料、经由那些单元反应制备目标产品； 工艺路线：指的是对原料的预处理（提纯、粉碎、干燥、溶解、溶化、蒸发、气化、加热、冷却等）和反应物的后处理（蒸馏、精馏、吸收、吸附、萃取、结晶、冷却、过滤、干燥等）应采用那些化工过程（单元操作），何种类型设备和什么生产流程等。 反应条件：反应物的物质量比，主要反应物的转化率，反应物的质量分数、反应过程的温度、压力、时间，以及反应试剂、辅助反应试剂、催化剂和溶剂的使用和选择等。 合成技术：非均相接触催化、相转移催化、均相络合催化、光有机合成、电解有机合成和酶催化等。 完成反应的主要方式：间歇操作和连续操作的选择、反应器的选型和设计等。 反应物料的基本性质： （1）稳定性：化学、热、光及储存稳定性；
（2）物性参数： （3）毒性（自身和代谢产物）、对环境的影响； （4）物料的商品规格、各种杂质和添加剂的允许含量、价格、供应来源、包装和储运要求等。 环境影响评价和安全生产 反应的化学计量：定量地描述物料的消耗和产物生成量的多寡，并对反应程度进行大致的判断。主要参数： 配比：分子比、重量配比、体积配比等；（便于控制、易于掌握）转化率：描述某一反应物在反应过程中被转化程度；已消耗/总投入。 选择性：已消耗的（转化）反应物有多少生成目的产物； 目的产物按计量式反算出的反应物/已消耗的反应物理论收率：实际生成产物的量/相对于总投入的反应物完全转化应得产物的量；或由实际生成产物的量按化学计量式反算消耗的反应
学习资料 1)计算fcc，bcc结构的（001）、（110）、（111）晶面的面密度，计算密排六方 结构的（0001）、（112—0）晶面的面密度。（面密度定义为原子数/单位面积）。 2)从晶体结构的角度，间隙固溶体、间隙相、间隙化合物之间的区别？ 3)钛具有hcp结构，在20℃时六方晶胞体积为0.106nm3，c/a = 1.59，求a和c。 求在基面上的原子半径。 4)根据下表所给之值，确定哪一种金属可作为溶质与钛形成固溶度较大的固溶 体： 5)试计算金刚石结构的致密度。 6)In具有四方结构，其相对原子质量为114.82，原子半径为0.1625nm，晶格常 数a=0.3252nm，c=0.4946nm，密度ρ= 7.286g/cm3，试问In的单位晶胞内有多少个原子？In的致密度为多少？ 7)按晶体的钢球模型，若球的直径不变，当Fe从fcc转变为bcc时，计算其体 积膨胀多少？经X射线衍射测定，在912℃时，α-Fe的a = 0.2892nm，γ-Fe 的a = 0.3633nm，计算从γ-Fe转变为α-Fe时，其体积膨胀为多少？试说明产生差别的原因。 8)渗碳体（Fe3C）是一种间隙化合物，它具有正交点阵结构，其点阵常数a = 0.4514nm，b = 0.508nm，c = 0.6734nm，其密度为7.66g/cm3，试求Fe3C每 单位晶胞中含Fe原子与C原子的数目。 9)铜的相对原子质量为63.55，密度为8.96g/cm3。(i)计算铜的点阵常数和原子 半径。(ii)测得Au的摩尔分数为40%的Cu-Au固溶体点阵常数a = 0.3795nm，密度为14.213g/cm3，计算说明它是什么类型的固溶体。 10)Zn原子的摩尔分数为3%Zn的Cu-Zn合金固溶体，铜的原子半径为0.128nm， Zn的原子半径为0.133nm。假设点阵常数随Zn原子增加呈线性变化，求这个合金的密度。（Cu和Zn的原子量分别为63.55 和65.37，阿佛加得罗常数是6.0238×1023） 仅供学习与参考
智慧树知到《有机合成化学》章节测试答案 第一章 1、有机镁试剂中碳是负电性的，具有强的亲核性。 对 错 答案: 对 2、由于醛反应活性高，一般较难直接制备，因此N,N-二取代甲酰胺与有机镁试剂的反应常用于合成醛。 对 错 答案: 对 3、有机镁试剂与α,β-不饱和醛酮的反应主要生成1,4-加成产物。 对 错 答案: 错 4、有机锂试剂与醛酮反应受空间位阻影响较大。 对 错 答案: 错 5、1 mol羧酸能与2 mol有机锂试剂反应生成酮。 对 错 答案: 对
6、有机锂试剂与烯烃双键发生反应时，只能孤立双键反应而不能与共轭双键反应。 对 错 答案: 错 7、具有顺反异构的烯基卤化物与有机铜试剂发生偶联反应后，双键构型保持不变。 对 错 答案: 对 8、有机锌试剂易燃、易氧化。许多反应中，有机锌试剂都需要现制现用，使用有机锌试剂的反应都需要在惰性气体保护下进行。 对 错 答案: 对 9、α-卤代酸酯可以与镁反应生成格氏试剂，也可以与锌形成有机锌化合物。 对 错 答案: 错 第二章 1、β-酮酸酯的活泼亚甲基的烃化产物有两种水解方式：稀碱溶液中为成酮水解；浓碱溶液中为成酸水解。 对 错 答案: 对
2、只连有一个吸电子基团的亚甲基化合物的酸性一般很弱，要使其完全转变为碳负离子，必须使用很强的碱，反应可以醇作为溶剂。 对 错 答案: 错 3、对于可生成两种碳负离子的酮，在动力学控制条件下，烃化反应主要生成在位阻较小部位烃化的产物。 对 错 答案: 对 4、利用Claisen-Schmidt缩合反应可以合成防日光制品的原料联苯乙烯酮。 对 错 答案: 对 5、Michael加成反应是指亲核的碳负离子与α,β-不饱和化合物在碱性催化剂作用下发生的共轭加成反应。 对 错 答案: 对 6、Perkin反应产物为较大基团处于反位的烯烃。 对 错 答案: 对
第2章 习题 2-1 a) 试证明均匀形核时，形成临界晶粒的△G K 与其临界晶核体积 V K 之间的关系式为2 K K V V G G ?=-?； b) 当非均匀形核形成球冠形晶核时，其△G K 与V K 之间的关系如何 a) 证明 因为临界晶核半径 2K V r G σ=- ? 临界晶核形成功 32 163()K V G G πσ?=? 故临界晶核的体积 3423K K K V r G V G π?==? 所以 2 K K V V G G ?=-? b) 当非均匀形核形成球冠形晶核时，SL 2K V r G σ=-?非 临界晶核形成功 3324(23cos cos )3()K SL V G G πσθθ?=-+?非 故临界晶核的体积 331 (23cos cos )3 K K V r πθθ=-+非（） 3333SL 3281(23cos cos )(23cos cos )33() SL K V V V V V G G G G σπσπθθθθ?=--+?=-+??() 所以 2 K K V V G G ?=-?非
2-2 如果临界晶核是边长为a 的正方体，试求出其△G K 与a 的关系。 为什么形成立方体晶核的△G K 比球形晶核要大 解：形核时的吉布斯自由能变化为 326V V G V G A a G a σσ?=?+=?+ 令()0d G da ?= 得临界晶核边长4K V a G σ=- ? 临界形核功 333 3222244649632()6()()()()K t K V K V V V V V V G V G A G G G G G G σσσσσσσ?=?+=-?+-=-+=????? 2K V r G σ=-?，球形核胚的临界形核功 3 32242216()4()33()K b V V V V G G G G G σσπσππσ?=-?+=??? 将两式相比较 3 232 163()13262 ()K K b V t V G G G G πσπσ??==≈?? 可见形成球形晶核得临界形核功仅为形成立方形晶核的1/2。
第二章脂烃 思考与练习 2-1同系列和同系物有什么不同？ 丁烷的两种构造异构体是同系物吗？ 同系列和同系物含义不同。同系列是指通式相同，结构相似，在组成上相差一个或多个 CH 2基团的一系列化合物的总称，同系物则是指同一系列中的具体化合物。 女口：烷烃是同系 列, 烷烃中的甲烷和乙烷互称为同系物。丁烷的两种构造异构体不是同系物。 2-2推导烷烃的构造异构体应采用什么方法和步骤？试写出 C 6H 14的所有构造异构体。 推导烷烃的构造异构体时，应抓住“碳链异构”这一关键。首先写出符合分子式的最长碳 链式，然后依次缩减最长碳链（将此作为主链） ，将少写的碳原子作为支链依次连在主链碳原 子上。如： C 6H 14存在以下5种构造异构体。 CH 3- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 3 CH 丁 CH —CH 2一CH 2~ CH 3 CH 3 CH 3- CH 2- CH - CH 2- CH 3 1 CH 3 CH 3- CH -CH -CH 3 I I CH 3 CH 3 CH 3 I CH^^_ CH —CH 3 CH 3 2-3脂烃的涵义是什么？它包括哪些烃类？分别写出它们的通式。 脂烃涵盖脂肪烃和脂环烃。 饱和烃（烷烃） 丿 r 烯烃 不饱和烃 炔烃 二烯烃 饱和脂环烃（环烷烃） 不饱和脂环烃（环烯烃、 2-4指出下列化合物中哪些是同系物？哪些是同分异构体？哪些是同一化合物? 同系物：⑴和⑻；⑵、⑶和⑸ 同分异构体：⑴和⑷；⑹和⑺ 同一化合物：⑵和⑶ 2-5写出下列烃或烃基的构造式。 CH 3CHCH 2CH 3 ⑶ CH 3CH=CH — CH 3 ⑹ CH 3CCH 2CH 3 CH 3 C n H 2n+2 C n H 2n C n H 2 n-2 C n H 2 n-2 C n H 2n ⑴（CH 3）3C —⑵ ⑸ CH 3CHCH 2CH 3 CH 3 ⑷ CH 2=CHCH 2— ⑺ CHy CCH 3 CH 3
习题：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章答案：第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章 2-1 略。 2-2 （1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求该晶面的晶面指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的晶面指数。 答：（1）h:k:l==3:2:1,∴该晶面的晶面指数为（321）；（2）h:k:l=3:2:1，∴该晶面的晶面指数为（321）。 2-3 在立方晶系晶胞中画出下列晶面指数和晶向指数：（001）与[]，（111）与[]，（） 与[111]，（）与[236]，（257）与[]，（123）与[]，（102），（），（），[110]，[]，[] 答：（001）与[]为：
2-4 定性描述晶体结构的参量有哪些？定量描述晶体结构的参量又有哪些？ 答：定性：对称轴、对称中心、晶系、点阵。定量：晶胞参数。 2-5 依据结合力的本质不同，晶体中的键合作用分为哪几类？其特点是什么？ 答：晶体中的键合作用可分为离子键、共价键、金属键、范德华键和氢键。 离子键的特点是没有方向性和饱和性，结合力很大。共价键的特点是具有方向性和饱和性，结合力也很大。金属键是没有方向性和饱和性的的共价键，结合力是离子间的静电库仑力。范德华键是通过分子力而产生的键合，分子力很弱。氢键是两个电负性较大的原子相结合形成的键，具有饱和性。 2-6 等径球最紧密堆积的空隙有哪两种？一个球的周围有多少个四面体空隙、多少个八面体空隙？ 答：等径球最紧密堆积有六方和面心立方紧密堆积两种，一个球的周围有8个四面体空隙、6个八面体空隙。