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精细有机合成工艺学基础

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精细有机合成习题答案

精细有机合成习题答案

精细有机合成习题答案【篇一：08应化精细有机合成复习题答案】txt>一.单项选择题（8）在下列每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将其字母标号填入题干的括号内。

1.如果分子本身包含一个反应活性低的官能团在适当的阶段，通过某种专一性的反应，可转化为反应活性较高的官能团。

这种官能团称为：（b）a.亲电官能团；b.潜官能团；c.亲核官能团;d.极性官能团；2.想象选择一个合适的位置将分子的一个键切断，使分子转变为两个不同的部分。

用双线箭头符号和画一条曲线穿过被切断的键来表示。

这种方法称为：（c）a.极性反转；b.反向分析；c.分子切断；d. 反应选择性；在一系列的转变的某一阶段，引入一个原子或原子团，使后续的反应过程能按设计的要求，有控制地进行，从而保证系列反应能够高效率地完成。

这种引入的原子或原子团称为：（a）a.控制因素；b.潜官能团；;c.极性官能团；d.极性反转；4.在合成设计中使某个原子或原子团的反应特性发生了暂时性的转换称为：（b）a. 关键反应；b.极性转换；c.反应选择性；d.控制因素；5.在复杂化合物的合成中，有些反应转化率很低或正副产物很难分离纯化，反应时间长，这些反应称为：（c）a.反应选择性；b.反应的专一性;c.关键反应；d. .控制因素；6.目标分子—中间体—化工原料的分析过程称为：（b）a.正向合成分析法;b .逆向合成分析法; c.不对称合成分析法;d.关键反应分析法;7.一个反应在底物的不同部位和方向进行，从而形成几种产物时的选择程度称为：（d）a.反应的专一性；b.反应的控制性；c.反应的对称性;d，反应选择性；8.将分子的一个键切断，使分子转变为两个不同的部分，这不同的部分叫：（a）a.合成子；b.合成等价物；c.目标分子；d. 有机中间体；9.绿色化学是指在制造和应用化学品时( a )a.应有效利用(最好可再生)原料，消除废物和避免使用有毒的或危险的试剂和溶剂。

第二章精细化工工艺学及技术开发

第二章精细化工工艺学及技术开发
第二章 精细化工工艺学基础及 技术开发
授课人： 张 扬
本章内容
• 精细化工的生产特性 • 精细化工工艺学基础 • 精细化工过程开发的一般步骤 • 精细化工的技术开发 • 精细化工发展的策略
精细化工的生产特性
• 多品种
医药 染料 Color Index 5232种（1976年） 表面活性剂 日本（4000种） 合成香料 1950年（300种） 1980年（5000种）
精细化工的生产特性
• 多种多样的生产装置和流程
多为液相并联反应，生产流程长，工序多，主要采用间 歇生产方式。
精细化工的生产特性
• 技术密集度高
1.综合功能 协同作用。
2.新产品新技术开发的成功概率低、时间长、费用高。 美国、德国（1/10000）
日本（ 1/10000 - 1/30000 ）
精细化工的生产特性
精细化工工艺学基础
• 即对一具体产品，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。
精细化工工艺学基础
精细有机合成反应过程主要特点：产品种类多、 原料多、反应种类多（各种单元反应）、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（有固相、液相、气相， 还有光、热引发等）。
精细化工工艺学基础
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，苯酚的合成，工业上可 以采用的路线有5条：如苯磺化碱熔法、氯苯催化 水解法、异丙苯氧化法、甲苯氧化法等。

精细有机合成化学与工艺学课件水解

精细有机合成化学与工艺学课件水解

加压碱熔
2、用浓碱液得常压碱熔
应用领域:萘系得某些多磺酸、氨基和羟基多磺酸可用70％ 一80％苛性钠溶液进行常压碱熔。反应温度就是常压下碱液 得沸点(180℃一270 ℃)。此法可使萘系多磺酸中得一个磺 基被羟基置换,而氨基和其她磺基则不受影响。
表 苛性钠水溶液在常压下的沸点
浓度，%
14.53 23.08 26.21 33.77 37.58
HO N Cl
HO
C
Cl
HONH2 HCl ,Na2CO3, r.t.
d
NH C Cl
12、3 芳磺酸及其盐类得水解
芳磺酸得酸性水解 芳磺酸盐得碱性水解——碱熔
12、3、1 芳磺酸得酸性水解
Ar SO3H + H2O
Ar H + H2SO4
12、3、2 芳磺酸盐得碱性水解——碱 熔
芳磺酸盐在高温下与熔融苛性碱作用,使磺 基被羟基所置换得水解反应叫做碱熔。
12、4、2氨基得碱性水解
在磺基碱熔时,如果提高碱熔温度,可以使萘环上1位得磺基 和8位氨基同时被羟基所置换。此法只用于变色酸得制备:
HO3S HO3S
NH2 16%NaOH,228℃,2.8MPa
反应10h,然后酸析 SO3H
HO3S
OH OH
变色酸
SO3H
12、4、3氨基用亚硫酸氢钠水 解
该方法主要适用于容易互变异构为亚胺式,并且和亚硫酸氢钠 形成加成物得萘系胺类衍生物得水解。
SO3NHa4NO3S NaO3S
NH2
SO3Na
SO3H
23%NaOH
熔17融8～N1a8O2H℃
NaO HO
NH2
ONa
0.6-302.70M℃Pa,4h

精细有机合成化学与工艺学_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

精细有机合成化学与工艺学_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

精细有机合成化学与工艺学_天津大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.含有有两个或两个以上强吸电基的芳胺属于碱性很弱的芳胺，重氮化时一般需要使用浓硫酸作为无机酸参考答案:正确2.在气-固相临氢接触催化胺化氢化中，主要使用铜-鎳催化剂，其中铜主要是催化醇的脱氢生成醛或酮，镍主要是催化烯亚胺的加氢生成胺参考答案:正确3.气固相催化氧化需要被氧化物和产物都要有足够的热稳定性参考答案:正确4.芳香族亲电取代反应的历程是经过σ络合物中间产物的两步历程，但是σ络合物的生成并不是控制步骤参考答案:错误5.氧酰化反应又叫做酯化反应参考答案:正确6.烯烃的硫酸酯化是亲电加成反应历程参考答案:正确7.使用三聚氯氰进行N-酰化反应，三个氯均可被取代，且反应速率类似，不易控制反应条件得到一酰化产物参考答案:错误8.使用羧酸与酸酐进行的N-酰化反应类似，都是可逆反应参考答案:错误9.间异丙基甲苯在进行空气液相氧化时，反应可以选择性的发生在异丙基生成叔碳过氧化氢物参考答案:正确10.还原反应也可以指在有机分子中增加氢或减少氧的反应，或者兼而有之的反应参考答案:正确11.在使用硫化碱还原间二硝基苯时，可以得到部分还原产物即间硝基苯胺，而铁粉则容易使间二硝基苯发生完全还原，而不易得到间硝基苯胺参考答案:正确12.苯酚是精细化工的基本原料参考答案:错误13.芳烃用溴素作为溴化剂进行溴化时，常常向反应液中加入氧化剂，目的是将产生的HBr氧化成Br2而充分利用参考答案:正确14.芳环上发生亲电取代反应时，所有第一类取代基都使芳环上电子云密度增大，使芳环活化参考答案:错误15.芳烃用稀硝酸硝化时，反应质点是参考答案:NO正离子16.芳烃氯化生产中要控制原料中的水的含量小于参考答案:0.04 %17.芳烃磺化反应，为了抑制磺化生成砜副反应时,常常加入的添加剂是参考答案:NaSO4_NaHSO418.空气液相氧化时自由基的反应历程，其包括三个阶段为参考答案:链的引发_链的传递_链的终止19.芳胺用亚硫酸氢钠的水解也叫Bucherer反应参考答案:正确20.铁粉还原时，向在水介质中的被还原物与铁粉混合物加入酸的目的是为了清洁铁粉参考答案:错误21.芳烃用氯磺酸磺化时，芳烃与氯磺酸的摩尔比是1:5时，生产的产物是参考答案:芳磺酰氯22.芳环不易直接进行取代氟化，常采用的方法是置换氟化参考答案:正确23.苯酚氯化制备高纯度的2,6-二氯苯酚时，常采用的方法是将反应产物进行多次精馏分离提纯参考答案:错误24.甲苯侧链氯化制备氯化苄时要控制后处理无水操作，否则产物容易水解参考答案:正确25.芳磺酸盐碱熔的特点包括参考答案:三废治理负担大_工艺落后，劳动强度大，工作环境差_不易连续化生产_方法简单，工艺成熟，对设备要求不高26.芳环上的C-烷化反应是连串的不可逆反应参考答案:错误27.甲苯高温磺化，生成邻对位磺化产物，因为甲基是第一位定位基参考答案:错误28.使用卤代烃的芳环上的C-烷化反应是酸催化的付氏烷基化反应，该反应的特点包括参考答案:烷基化反应的质点会发生异构化_易生成待支链的烷基取代基_连串_可逆29.芳烃的亲电取代反应，难易程度为：蒽醌＞萘＞苯参考答案:错误30.所有溶液中，溶剂和溶质之间的相互作用力均存在氢键缔合作用的专一性力参考答案:错误31.叔卤代烃水解成醇的反应，按照Houghes-Ingold规则，极性溶剂对反应有利参考答案:正确32.芳烃上引入-SO3H不仅可增加水溶性，还可以辅助定位或提高反应活性参考答案:正确33.α-烯烃用SO3 的取代磺化是游离基反应历程参考答案:错误34.某些有机物在室温下在空气中不适用催化剂也能发生缓慢氧化参考答案:正确35.精细有机合成的原料资源是煤、石油、天然气和动植物参考答案:正确36.芳磺酸在酸性条件下的水解反应机理是（）参考答案:亲电取代反应37.氯苯是精细化工基本原料参考答案:错误38.醇的氨解的主要工业方法有参考答案:气-固相临氢接触催化胺化氢化法_气-固相接触催化脱水氨解法_高压液相氨解法39.一般钾盐都比钠盐贵，然而四氢硼钾比四氢硼钠的价格更便宜参考答案:正确40.下列芳胺碱性最强的的是参考答案:对甲氧基苯胺41.分子内环合从反应机理上分类包括参考答案:亲核反应_亲电反应_自由基反应42.重氮化时无机酸的用量需要过量，其作用是为了参考答案:产生亚硝酸_溶解芳胺_抑制副反应如重氮氨基化合物的生成43.酚类的氨解方法一般有三种方法包括参考答案:气相氨解法_萘系布赫勒(Bucherer)反应，_液相氨解法44.常用的酰化剂包括参考答案:酰氯_羧酸酯_酸酐_羧酸45.用羧酸的酯化反应是可逆反应，提高酯的收率的方法包括参考答案:从反应混合物中蒸出酯_从反应混合物中蒸出水_用过量的低级醇46.将醇和酚制成钠盐或钾盐，可提高与卤代烃的反应活性参考答案:正确47.环合反应既能形成新的碳环也能形成含杂原子的环参考答案:正确48.在使用稀盐酸和亚硝酸钠进行重氮化时，加入少量的溴化钠或溴化钾能够提高重氮化反映的速率参考答案:正确49.在进行重氮化时，使用不同无机酸会形成不同的活泼质点，最活泼的活性质点是使用浓硫酸时生成的亚硝基正离子参考答案:正确50.重氮基水解反应用于制备苯酚时，不能使用重氮盐酸盐作为原料参考答案:正确51.醇羟基非常活泼,所以醇的氨解能够在较温和的室温下进行参考答案:错误52.环氧烷类的加成胺化的反应速率随着环氧烷类碳原子数的增加而降低,即环氧乙烷 >环氧丙烷>环氧丁烷参考答案:正确53.芳磺酸既可在酸性条件下水解，也可以在碱性条件下水解，水解产物相同参考答案:错误54.带有供电取代基的芳磺酸盐碱熔一般采取熔融碱的常压高温碱熔法参考答案:正确55.用卤代烷作烷化剂的N-烷化反应不可逆，是连串反应参考答案:正确56.以酰氯为酰化剂，使用三氯化铝为催化剂的C-酰化反应，催化剂只需要使用催化的量即原料摩尔量的5%-10%即可参考答案:错误57.用环氧乙烷作烷化剂的N-烷化反应是连串反应，反应不容易控制在一烷基化产品阶段参考答案:正确58.芳香族伯胺与亚硝酸作用生成重氮盐，而脂肪族的伯胺与亚硝酸不反应参考答案:错误59.氨解反应底物易发生水解副反应时可以使用液氨作氨解剂参考答案:正确60.过渡性N-酰化时需考虑的因素包括参考答案:酰化剂价格低廉_酰氨基对下一步反应具有良好的效果_酰化反应容易进行，收率高，质量好_酰氨基易水解61.一般来说芳磺酸盐的碱熔方法包括参考答案:熔融碱的常压高温碱熔法_碱溶液的中温碱熔法62.芳环上氨基的水解包括参考答案:酸性条件水解_亚硫酸氢盐水溶液的水解_碱性水解63.芳香族卤化物使用氨水做氨解剂时一般使用过量氨解剂，其作用是参考答案:降低反应生成的氯化铵在高温时对不锈钢材料的腐蚀作用_改善反应物的流动性_抑制生成二芳基仲胺和酚的副反应64.气-固相临氢接触催化胺化氢化反应的步骤包括参考答案:醇的脱氢生成醛(或酮)_羟基胺的脱水_醛(或酮)的加成胺化_烯亚胺的加氢65.影响重氮化反应的速率的因素包括参考答案:无机酸浓度_无机酸性质_芳胺碱性66.从基本原料出发合成精细化学品，路线越短成本一定越低、路线越合理。

精细有机合成技术：邻(对)位硝基苯胺的制备

精细有机合成技术：邻(对)位硝基苯胺的制备

2. 苯胺的制备 苯胺是最简单的芳伯胺。合成聚氨酯和橡胶化学品是它的 最大的两种用途。世界上普遍采取的苯胺生产路线有两条，即 硝基苯加氢与苯酚氨解（气相催化氨解——赫尔康法制取苯 胺），其化学反应式如下所示：
赫尔康法制取苯胺的工艺流程如图10-3所示。其工艺过程 为：苯酚与氨（包括循环系统）分别在1.6MPa、苯酚在320℃下、 氨在45℃下各自蒸发，将二者的蒸汽相混合，在385℃和1.5MPa通 过硅酸铝催化剂，即可生成苯胺与水。由反应器4流出的反应物被 部分冷凝，再在脱氨塔5中脱氨，气态的氨用压缩机送回反应系统 循环使用，同时排出部分气体，送往废气净化系统。脱氨后的物料 先在干燥塔6中脱水，再进净化分离装置7，在真空下分离出产物苯 胺，同时，将所分出的苯酚-苯胺共沸物则返回反应器继续反应。
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精细有机合成技术
黄锋涛
目
录
Contents
1 2 2
邻(对)位硝基苯胺的制备 苯胺的制备 苯胺的制备
1. 邻（对）位硝基苯胺的制备 邻硝基苯胺与对硝基苯胺是合成偶氮染料的常用中间体。
邻硝基苯胺是由邻硝Байду номын сангаас氯苯氨解得到的，其化学反应式如下：
合成工艺有间歇和连续两种，表10-4列出这两种合成方法 的主要工艺参数。由表可知，采用高压管道法可以大幅度提高生产 能力，而且采用连续法生产便于进行自动控制。但是，连续法技术 要求高、耗电多、需要回收的氨多。生产规模不大时一般用间歇法。

精细有机合成化学及工艺课程教学大纲

精细有机合成化学及工艺课程教学大纲

《精细有机合成化学及工艺》课程教学大纲
课程名称：《精细有机合成化学及工艺》
学分：3.0学分总学时：48
考核方式：考试
先修课程：《有机化学》、《物理化学》、《化工原理》
适用专业：化学工程与工艺、应用化学等专业
（一）课程性质与任务
1．课程性质：本课程是化学工程与工艺专业的专业基础课，为该专业的专业核心课。

2．课程任务：
①通过教学，使学生了解精细化工的特点和战略地位，了解精细化工产业的历史与发展趋势。

②通过教学，使学生掌握精细有机合成的概念、精细有机合成的基本理论及工艺学基础，重点掌握精细有机合成工业中最常用的单元反应，即磺化、硝化、卤化、氧化、还原、重氮化、烷基化（烃化）、酰化、羟基化（水解）、氨解（氨基化）、缩合、环合等反应原理、影响因素、工艺设计；系统掌握精细化工的工艺技术（生产原理、工艺过程、三废治理、产品的用途等）
③通过学习，增强学生分析问题、解决问题的能力，使学生毕业后能具备从事精细化工产品的生产管理与新产品开发的能力。

（二）课程教学内容、知识点与学时安排
（三）教材
《精细有机合成化学与工艺学》（第二版），主编：唐培堃、冯亚青，出版社：化学工业出版社，出版或修订时间：2009年1月。

精细有机合成化学与工艺学答案

精细有机合成化学与工艺学答案

精细有机合成化学与工艺学答案【篇一：精细有机合成化学及工艺学期末复习资料】ss=txt>1. 写出制备2，6-二氯苯胺的其他合成路线的反应式。

2. 制clt酸时，将920kg甲苯用2880kg100%硫酸进行一磺化，然后通入710kg氯气进行氯化，试计算以下数据并进行讨论。

（1）h2so4/c7h7摩尔比；（2）磺化后∏值；（3）磺化后总酸度；（4）cl2/c7h7摩尔比；（5）氯化后总酸度。

13.写出由十二烷基苯用不同方法制十二烷基苯磺酸钠时的主要磺化方法和分离方法，并进行对比。

4.写出由环氧乙烷制备2-氨基乙基磺酸钠的几个合成路线和各步反应的名称。

25.常见杂环化合物结构式及其名称。

345【篇二：精细有机合成化学及工艺学复习参考题】ass=txt>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）?精细化工产品的总值?100%化工产品的总值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。

精细有机合成

精细有机合成

精细有机合成一、简述什么是精细有机合成。

精细有机合成是指利用有机反应将简单的有机物和无机物作为原料，创造新的、更复杂、更有价值的精细机化合物的过程。

人们通过精细机合成，不仅能制造出自然界已有的、甚至非常复杂的物质，而且能制造出自然界尚不存在的、具有各种特殊性能的物质，以适应人类生活、生产和科学研究的需要。

精细有机合成有两大任务：一是实现有价值的已知化合物的高效生产；二是创造新的有价值的物质与材料。

精细有机合成有两个基本目的。

一个是为了合成一些特殊的、新的有机化合物，探索一些新的合成路线或研究其他理论问题，即是实验室合成。

为这一目的所需要的量较少，但纯度常常要求较高，而成本在一定范围内不是主要问题。

另一个是为了工业上大量生产，即工业合成。

为了这一目的，成本问题是非常重要的，即使是收率上的极小变化，或工艺路线或设备的微小改进都会对成本发生很大的影响。

二、列举至少5种精细有机品。

硬脂酸钠、月桂醇聚环氧乙烷醚磷酸钠、十二烷基苯磺酸钠、失水山梨醇的脂肪酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚三、列举一种精细有机品的合成路线，合成方法不少于3步，并写出合成反应方程式（结构式），简述该产品的用途以及特性。

烷基苯磺酸钠合成路线煤油正构烷烃分子筛尿素络合脱氢氯化再脱HCL 正构烯烃石蜡乙烯α-烯烃丙烯四聚丙烯烷基苯氯化再烷基化烷基化烷基化烷基化发烟硫酸磺化SO3磺化中和烷基苯磺酸钠裂解齐格勒聚合三氧化硫磺化法：发烟硫酸磺化法：烷基苯磺酸钠的用途：易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。

烷基苯磺酸纳对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂，且泡沫丰富。

但烷基苯磺酸钠存在两个缺点，一是耐硬水较差，去污性能可随水的硬度而降低，因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配用；二是脱脂力较强，手洗时对皮肤有一定的刺激性，洗后衣服手感较差，宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。

第二章精细化工工艺学基础及技术开发

第二章精细化工工艺学基础及技术开发

5 10 15
如果进行正交试验设计，利用正交表安排试验，对于三因素三水 平的试验来说，需要作9次试验，用“Δ”表示，标在图中。 如果每个平面都表示一个水平，共有九个平面，可以看到每个平 面上都有三个“Δ”点，立方体的每条直线上都有一个“Δ”点，并且这 些“Δ”点是均衡地分布着。
正交表是正交试验设计的工具。 Ln(qm) L：正交表；n：实验总数；q：因素的水平数；m：表的列数。 L表示一张表，它的数字，有三层不同的含义。 表的列数 L9(34)
62.0 63.2 58.8 20.7 21.1 19.6 1.5
56.3 62.0 65.7 18.8 20.7 21.9 3.1
• 在A因子水平相同的三组试验中,极差 RA 22.9 17.6 5.3 它表示成型水分为11％与9％相比，强度提高5.3 kgf/cm2 • 用同样的方法可以比较B因子和C因子各水平的好与差.
N AR N A,in N A,out xA N A,in N A,in
7 选择性(s)：某一种反应物转变为目的产物， 其理论消耗的摩尔数占该反应物自反应中实 际消耗掉的总摩尔数的百分数
a NP p S 100% N A,in N A,out
8 理论收率(yp)
a NP p 1 0 0 % N A,in
2.2.1 概述
主要内容：对具体产品，选择和确定在技术上和经 济上最合理的合成路线；对单元反应，确定最佳工 艺条件、合成技术和完成反应的方法，以得到优质、 高产的产品以及了解该产品的主要应用及发展动向。 合成路线：原料经几步单元反应得目的产品 工艺路线：原料预处理、后处理、采用的单元操作 和设备流程等 反应条件：反应物的摩尔比、浓度、反应温度时间 压力等 合成技术：催化方法（非均相、相转移、均相络合 没、酶）光有机合成和电有机合成 完成反应的方法：间歇、连续、反应器的设计和选 择

精细有机合成化学以及工艺学 第四章 卤化

精细有机合成化学以及工艺学 第四章 卤化
c. 固体杂质或粗糙的器壁：容易使链终止。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化影响因素
（3） 氯化深度的影响
自由基取代是一连串反应。产物组成随氯化深度而变化。氯化 深度越大，多氯化物产率越高。 若目的产物为一氯化物，则应严格控制反应的氯化深度或原料 比例 。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化
3、氯化苄的生产
甲苯的侧链氯化可制取一氯苄、二氯苄、三氯苄。反 应式见P.110.式(4-83)、(4－84)、(4－85)。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化影响因素
引发条件及温度的影响
b. 高温引发：
分子的热离解能越高，需要的温度越高。 如氯化，氯分子的热离解能238.6KJ/mol，引发温度>100℃， 液相氯化：一般氯化温度在100～150℃。 气相氯化：>250℃，甲烷氯化则需500℃以上。 卤素分子离解所需能量见表4－5。（P.109.）
但该法容易引发副反应，如亲电取代反应。 前二法（热、光）常用。
卤
化
脂烃及芳环侧链的取代氯化反应历程
（2）反应链的传递
RH + X. → R. + HX R. + X2 → RX + X.
见P.108.。一个自由基可传递成千上万次。 （3）反应链的终止 自由基不会无休止的传递，碰到某些偶然因素会终止。如碰 到器壁、碰到抑止剂(阻化剂)（如氧气或其它杂质等不活泼质 点），就会使反应链终止。见P.109.的反应。
卤
化
芳环上的取代卤化反应
6、芳环上的溴化和碘化
历程、催化剂与氯化一样。 特点：与氯相比，溴价格贵，碘更贵，因资源量少。为充分利 用溴或碘，反应过程中通常要加入氧化剂，使生成的卤化氢再 氧化成卤素，得以充分利用。常用的氧化剂有：次氯酸钠、氯 酸钠、双氧水或氯气。如 2HBr + NaOCl Br2 + NaCl + H2O

精细化工工艺学

精细化工工艺学
23/88
第1章 绪论／ 3、精细化学品与精细化工的基本特点
3、精细化学品与精细化工的基本特点
精细化学品的基本特点：产品功能性强
（专用性）、批量小、品种多、利润率高、 更新换代快。
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第1章 绪论／ 3、精细化学品与精细化工的基本特点
精细化学品的生产过程（精细化工产品生 产过程），不同于基本化工产品的生产，它是 由化学合成（包括前处理和后处理）、剂型加 工（制剂）和商品化（标准化）三部分组成， 在每一部分中又包含多种化学的、物理的、生 理的以及经济的要求。精细化工产品的生产主 要表现出以下特点：
予一种（类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的 小批量、高纯度化学品，称为精细(fine)化学品”，有 时也称作专用(special)化学品。
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第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
其它有机化工产品的类别 ：
基础有机原料、基本有机化学品、三大合成材料
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第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
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第1章 绪论／ 3、精细化学品与精细化工的基本特点
精细化工的基本特点： （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） 产品换代周期短，商品性强、市场竞争激烈
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精细化学品与精细化工
随着生产的发展、科学技术的进步和人民生活水平的 提高，精细化工在经济建设和社会发展中将具有越来越重 要的战略地位。
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课程主要内容
课程主要内容
第一部分 《精细有机合成化学及工艺学》 第二部分 《精细化工过程及设备》
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精细有机合成化学及工艺学部分

精细有机合成-南京工业大学化学工程与工艺_图文

精细有机合成-南京工业大学化学工程与工艺_图文

例2 设计2，5－二甲基－2，5－环氯－3－已酮 的
合成路线
八、1，4－和1，6－二羰基化合物的拆开
1. 1，4－二羰基化合物的拆开 (1) 通式
(2) 1．4－二酮的合成
设计3－甲基－2－乙酰基－4－氧代戊酸乙酯的合成
设计2－(α－环已酮基)乙酸乙酯的合成路线
例1 设计∆1，2－六氢化茚－2－酮的合成路线
1. 1，5—二羰基化合物的合成－Michael加成
若给予体中X成Y为－COOR，－COR，－ CHO或—CONH2，受体为α,β-不饱和羰基化合 物，则Michae1反应产物为1，5－二羰基化合物 。
Michael反应的选择性
2－辛酮与丙烯酸乙酯的反应
2. 1，5－二碳基化合物的拆开法
例1 设计5，5－二甲基－1，3－环已二酮的合成路 线
③α－次甲基：很难被各种酯所酰化。Βιβλιοθήκη 分子酯和一分子酮反应——适用于各种酮
两分子酯和一分子酮反应——适用于丙酮和环戊酮
在甲基和羰基之间被一个或多个共扼的双键 隔开时，甲基的活性不变－“插烯规律”。例如：
多种环酮的亚甲基，也可以草酰化
甲酸酯与酮的酰化反应—脂肪酮优先发生在亚甲基上
例1 设计天然产物白屈莱酸的合成路线
例2 设计合成路线
例3 设计9－甲基－3，5，6，7，8，9－六氢化 －3－萘酮的合成路线
例4 设计合成路线
Mannich反应及其应用
设计合成路线
先制成Mannich碱的碘化季胺盐
七、α－羟基羰基化合物的拆开
1. α－羰基酸的合成与拆开 (1) α－羰基酸的合成
(2) α－羰基酸的拆开
• 含有杂原子的二元羧酸酯(含α-活泼氢)也可 进行Dieckmann酯缩合反应

精细有机合成技术：催化加氢的基本原理—芳烃加氢

精细有机合成技术：催化加氢的基本原理—芳烃加氢
由于苯与环己烷的沸点十分相近，分离比较困难，因此该生产工艺 对苯转化率要求很高，通常采用氢过量循环，增加预反应器等措施。感谢观看精细合成化学许航线
芳烃加氢
工业上常用的催化剂为负载型镍催化剂或金属氧化物催化剂。加氢反应条件要比烯烃高。 如Cr2O3催化时，温度120～200℃，压力2～7MPa。提高压力有利于平衡向加氢方向移动。芳烃 加氢前需对其进行精制以除去杂质硫化物，避免催化剂中毒而失去活性。
由于芳烃的稳定性，使得其加氢速度较慢。其相对速度为：
因此，苯加氢很难形成分步加氢的中间产物，即苯加氢通常只能得到环己烷。 苯的同系物加氢速度比苯慢，说明含有取代基会对加氢反应产生活性降低的影响。
工稠环芳烃在加氢时会分步发生反应。如萘加氢时会有多种中间产物。 芳烃加氢时，也有可能发生氢解，产生侧键或芳环断裂。
工业生产中最常用的芳烃加氢是环己烷的生产。生产环己烷的主要工艺是 苯的催化加氢。

精细有机合成化学与工艺学第五章 还原反应

精细有机合成化学与工艺学第五章 还原反应
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（3）电解还原法
有机化合物从电解槽的阴极上获得电子而 完成的还原反应。
电解
2 H2C
CH
CN
NC(CH2)4CN
5.2催化氢化的反应类型
1. 氢化和氢解 氢化：键断裂与氢加成形成饱和键。 氢解：反应物分子中 键断裂与氢结合，产物分 解成两部分氢化物 例：氢化
①
C
O
CH2OH
H2,Ni
CH3CHO
14
概 述
5.1.2 还原反应的分类
还原反应分类 通常有两种分类形式，即
I. 根据官能团反应前后变化，大致可分为六大类：
2、碳-氧双键的还原； a、羰基化合物的还原；如醛羰基还原为醇羟基 或甲基，酮羰基还原为醇羟基或次甲基。 b、羧酸及其衍生物的还原；如羧基还原为醇羟 基，羧酸酯还原为两个醇。羧酰氯基还原为醛基
3.催化氢化（工艺）
液相氢化：氢化在液相介质中进行，是气－液 －固多相反应。 气相氢化：氢化在气态下进行，是气－固相反 应。
4.催化氢化的特点
优点：反应易控制，产品纯度高，三废少。 缺点：加压设备来完成反应，安全措施要求严格， 反应需使用催化剂。
5.2.1液相催化氢化
1.催化氢化的基本过程 反应物分子向催化剂表面的扩散； 反应物分子在催化剂表面吸附（物理和化学吸 附），形成活化络合物； 络合物在催化剂表面进行化学反应； 产物分子由催化剂表面解吸； 产物分子由催化剂表面向介质扩散，离开催化 剂表面。 扩散-吸附-反应-解吸-扩散
有机还原剂： 烷基铝（异丙醇铝、叔丁醇铝），HCHO，葡萄糖
概 述
5.1.2 还原反应的分类
还原反应分类 通常有两种分类形式，即
I. 根据官能团反应前后变化，大致可分为六大类：

精细有机合成 总结

精细有机合成 总结

第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念初始原料：煤、石油、天然气、生物有机质（农林副产） 基础有机原料：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、（甲苯）、二甲苯、（乙炔、萘）、合成气（CO + H2）等。

2.2 亲电取代反应→ 2.2.3 芳香族亲电取代定位规律→（1）影响定位的主要因素 2.2.3 芳香族亲电取代定位规律 （1） 影响定位的主要因素■ 已有取代基的性质: ①极性效应 ②空间效应■ 亲电试剂的性质——也包括： ①极性效应 ②空间效应 ■ 反应条件：主要－温度、催化剂和溶剂。

上述因素中，最重要的是已有取代基的极性效应。

芳香取代反应中，苯系亲电取代反应研究的最多，也最重要。

2.2 亲电取代反应→ 2.2.3 芳香族亲电取代定位规律→（2）两类定位基 （2）两类定位基已有取代基 Z 对新取代基 E 的定位作用有两种：■第一类定位基 邻、对位定位基：-O-、-N(CH3)3、-NH2、-OH 、-OCH3、-NHCOCH3、-OCOCH3、-F 、-Cl 、-Br 、 -I 、 -CH3、-CH2Cl 、-CH2COOH 、-CH2F 等。

■第二类定位基间位定位基：-N+(CH3)3、-CF3、 -NO2、-C≡N 、 -SO3H 、-COOH 、-CHO 、-COOCH3、-COCH3、-CONH2、-N+H3、-CCl3。

上节回顾 2.2 亲电取代反应芳香族亲电取代反应历程大多数亲电取代反应是按照经过σ配合物中间产物的两步历程进行的。

其通式如下：2.3 亲核取代反应→ 2.3.2 反应影响因素→（4）溶剂的影响 （4）溶剂的影响SN1反应的第1步是一个中性的化合物离解为两个带有不同电荷的离子，因此极性溶剂有利于反应的进行。

SN2反应中，因为极性溶剂与亲核试剂可以形成氢键，亲核试剂与反应物形成过渡态时，必须首先消耗能量破坏氢键，所以反应在不形成氢键的溶剂中进行，反应速度较快。

2.4 消除反应→ 2.4.3 影响消除反应的因素→（2）反应条件的影响■ 温度的影响：提高温度有利于消除反应。

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《精细有机合成》 ——工艺学基础
大庆石油学院
二、物料衡算与热量衡
算
1、物料衡算
根据反应方程式，运用化学计量系数进行计算
“直接计算法”
2、能量衡算
以物料衡算为基础，选定计算基准，298K。 系统中积累的能量 ＝输入系统中的总能量－从系统中输出的能量 或：系统与环境换热量的和 =离开系统各物料的焓-进入系统各物料的焓
无极性溶剂 μ＜2.5D的有机溶剂，如氯苯、二氯甲烷等。 μ主要影响在溶质（分子或离子）周围溶剂分子的定向。
2）介电常数（ε）也叫电容率或相对电容率
表示溶剂分子本身分离出电荷的能力，或溶剂使它偶极定向 的能力。是表示电介质或绝缘材料电性能的一个重要参数。
具有永久偶极或诱导偶极的溶剂分子被充电的电容器板强制 形成一个有序排列，即极化作用。极化作用越大，介电常数 越大。
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
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1、按结构和用途分类 2、按材质分类
容器、塔器、换热器、 金属设备：碳钢、合金钢、铸铁、
反应器（反应釜、塔式、 铝、铜、不锈钢、铂
管式、固定床、流化床 非金属设备：陶瓷、玻璃、塑料、
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
三、工艺流程的组织
1、确定合成路线
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
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2、工艺流程图
1）初步设计阶段—带控制点的工艺流程图 包括：设备、物料管路及主要的辅助管路、表示出控制 点和主要的阀件、主要管路的管径等。
常用溶剂介电常数。
每生产1吨产品需要消耗的 各种原料的量（t或kg）。
NH2
+ H2SO4
质量 100kg
纯度
99％
相对分子量 93
SO3H
217kg ≥97％ 231.2
Y
217 97％ 100 99％
231.2 931
100%
85.6%
Y质 217 100100％＝217％
苯胺的消耗定额＝100÷217＝ 0.461t＝461kg
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3、过量百分数
过量反应物超过理论量 部分占所需理论量的百 分数。
4、转化率(X)
某一反应物A反应掉的量 nA,R占其投料量nA,in的百分数 叫做反应物A的转化率XA。
过量百分数＝ ne nt 100% nt
XA＝
nA,R nA,in
100%＝nA,in nA,out nA,in
100%
1）偶极矩（μ）
指偶极分子中电量相等的两个相反电荷中的一个电荷的电
量q，与这两个电荷间距离d的乘积，单位：德拜（D）。
即： q d
Cl
1.54d μ有机溶剂=0～5.5D
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
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极性溶剂：分子中具有永久偶极的溶剂。 分子中没有永久偶极的溶剂，如环己烷、苯等。
一、溶剂的作用
1、溶解作用 2、与溶质发生各种相互作用
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库仑力(静电引力)：离子-离子力、离子-偶极力 非专一性力
(普遍） 范德华力(内聚力)：偶极-偶极力、偶极-诱导偶极力
瞬时偶极-诱导偶极力 专一性力：包括氢键缔合作用、电子对给体－受体作用、
（特定）
溶剂化作用、离子化作用和离解作用等。
100-2 Y = X苯胺 S 98% 88.7% 87%
87 100% 100 1
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少量
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7、质量收率(Y质)
目的产物的质量占某一输入 反应物的质量百分数。
例：
NH2
8、原料消耗定额
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生产磷酸二铵 (DAP) 的工艺流程图
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热塑性聚氨酯弹性体 （TPU）的工艺流程图
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
四、精细化工常用设备
1、按结构和用途分类 2、按材质分类 3、按受压情况分类
ne——过量反应物的物质的量； nt——与限制反应物完全反应 所消耗的过量反应物物质的量。
硝酸过量多少？
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5、选择性(S)
6、理论收率(Y)
某一反应物转化为目 生成的目的产物的物质的量占
2）施工图阶段—管道仪表流程图 包括：全部工艺设备、物流管路、阀件，进出设备的辅 助管路、工艺和自控仪表的图例、符号等。 区别：更详细；着重表达全部设备的全部管道连接关系、 测量、控制和调节手段。 图组成：图形、标注、图例、标题栏等
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
1、方案设计 1）工艺路线的确定
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2）生产流程的设计
原料的预处理 (提纯、粉碎、干燥、溶解、蒸发等) 化工过程（即单元反应） 产物后处理 (精馏、吸收、萃取 、结晶、过滤、干燥等)
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9、单程转化率(X单)和总转化率(X总)
X单
n
R A,in
-
n
R A,out
nR A,in
100%
X总
nS A,in
-
nS A,out
nS A,in
100%
nR A,in
，nRA,out
第十二章 缩合和环合
化学化工学院应用化学教研室
《精细有机合成》 ——工艺学基础
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第一章 精细有机合成工艺学基础
1.1 工艺学主要内容 1.2 精细有机合成中的溶剂效应 1.3 精细有机合成新技术
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
二、溶剂的分类和性质大庆石学院1、按化学结构分无机溶剂 有机溶剂
2、按Bronsted 酸碱理论分
质子给体溶剂：主要是酸，如H2SO4、CH3COOH 质子受体溶剂：主要是碱，如NH3、CH3CON(CH3)2 两性溶剂：既可接受质子，又可提供质子，如H2O 3、按偶极矩和介电常数分
3、化工计算
4、经常分析比较的技术经济指标
包括物料衡算、能量衡算、 1）产品成本
设备选型和计算。
原材料、 辅助材料、水电气、
在这三项计算的基础上绘制 工资、设备折旧和维修等 物料流程图、主要设备图、 2）基建投资 带控制点的工艺流程图。 3）劳动生产率、投资回报率、
消耗定额、劳动力需求量、
工资总额等。
的产物理论消耗的物质 输入的限制反应物的物质的量的
的量占该物质在反应中 百分数，叫做理论收率。
实际消耗的量物质的量 生成的目的产物的物质的量占
的百分数，叫做选择性。 理论上应得到的目的产物的物质
aA bB pP
的量的百分数，叫做理论收率。
SA＝
np
a p
nA,R
100%＝
np
a p
nA,in nA,out
——反应物A输入和输出反应器的物质的量
nS A,in
，nSA,out
——反应物A输入和输出全过程的物质的量
例：
回收 60mol
100mol 40mol 38mol
1mol 61mol
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60mol
限制反应物完全反应的理论量的反 应物叫做过量反应物。
例:
限制反应物
过量反应 物
化学计量比
1
投料摩尔数
5
反应物的摩尔比 1
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2
硝酸的过量百分数＝
10.7 2.14
10.7 5 2 100% 7% 52
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《精细有机合成》 ——工艺学基础
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1、反应物的摩尔比
2、限制反应物和过量反应物
指加入反应器中的几种 化学反应物不按化学计量比投料
反应物之间的物质的量 时，以最小化学计量数存在的反应
（摩尔）之比。