第五章-精细有机化工工艺
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《精细有机合成及工艺》思考题第一章绪论1、什么是精细化工产品?2、精细化工产品的特点有那些?3、我国化工部对精细化工产品共分几类?它们是什么?第二章精细化工工艺学基础及技术开发1、精细化工的生产有何特点?其研究的主要内容是什么?2、什么是合成路线?什么是工艺路线?什么是反应条件?什么是合成技术?什么是完成反应的方法?3、精细化工过程开发的一般可分为哪几个阶段?4、如何进行精细化工新产品的开发?一般可分为哪几个步骤?新产品的发展规律是什么?第三章表面活性剂1、什么是表面活性剂?是如何分类的?表面活性剂具有什么特点?其性质是什么?2、如何测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度?3、表面活性剂的主要应用在哪几个方面?4、肥皂的生产方法有哪些?最基本的制皂方法是什么?其生产工艺操作可分为哪几步?5、今有下列几种可能获得的油脂:牛油、椰子油、棉籽油、棕榈油、硬化油,请根据所学设计一个适合生产制备高温(1-20号)、中温(21-40号)、低温(41-60号)洗衣皂的油脂配方?试计算皂化1千克上述配方的油脂需要氢氧化钠多少克? 若用20%NaOH(25℃、密度1.20)多少毫升才能完全皂化?经整理后的皂基各物质含量是:皂70%,水29%,其余杂质1%,则要制成53型的肥皂需要添加泡花碱多6、磺酸盐型阴离子表面活性剂的反应制备原理是什么?其原料有哪些?如何合成制备?其生产方法有哪些?请各举例说明其生产的工艺过程?7、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的反应制备原理是什么?其原料有哪些?如何合成制备?其生产方法有哪些?请各举例说明其生产的工艺过程?8、如何合成阳离子型表面活性剂,其反应原理是什么?9、请以油脂为主要原料合成:十八烷基二甲基苄基氯化铵、萨帕明A、索罗明A、阿苛维尔A、咪唑啉型等阳离子表面活性剂?(以反应方程式表示)10、如何合成非离子型表面活性剂,其反应原理是什么?11、如何测定聚氯乙烯醚型非离子表面活性剂的“浊点”温度?“浊点”所表示的意义是什么?12、如何合成两性表面活性剂,其反应原理是什么?13、可从哪几个方面来了解表面活性剂的性质与化学结构的关系?14、如何求算表面活性剂的H.L.B值?如何利用已知的H.L.B值的表面活性剂及E.H.L.B值的油脂来测定其它的未知E.H.L.B值的油脂及未知表面活性剂的H.L.B值?15、7%的Tween—60(14.9)和Arace—60(2.1)来乳化31.1%的矿物油(E.H.L.B值10.5)及17.5%的硬化油(10)试求出乳化剂的使用比例。
精细有机合成化学及工艺学1. 精细有机合成化学有机合成化学是化学的一个分支领域,主要是研究有机物的合成方法、合成反应机理、合成原料等。
而精细有机合成化学则是有机合成化学的一个重要分支,它研究的是更加复杂的有机分子的合成方法以及高效的制备技术。
1.1 精细有机合成化学的概念精细有机合成化学指的是合成更加复杂的有机化合物的方法,例如生物活性分子、药物分子、天然产物等。
它不仅需要充分了解化学反应的机理,还需要考虑反应的条件、催化剂的选择以及中间体的稳定性等因素,从而使得反应具有高效、高收率、高纯度等特点。
1.2 精细有机合成化学的原则在精细有机合成化学中,以下原则是非常重要的:•合成路线的选择。
在合成复杂有机分子的过程中,由于反应底物的复杂性和特殊性,合成路线的选择是非常重要的。
需要进行多次的尝试和改进,找到最优的合成路线。
•反应条件的优化。
精细有机合成化学涉及到多个反应步骤,需要对反应条件进行优化,例如温度、压力、溶剂的选择等,以保证反应的效率和产率。
•保护基团的选择。
在有机化合物合成中,由于末端基团的敏感性,需要采用保护基团以防止它们在反应过程中受到损伤或者分解。
•催化剂的选择和使用。
精细有机合成化学中催化剂的选择和使用非常重要,可以大大提高反应的效率和速率,以及降低反应的温度和压力等。
2. 精细有机合成工艺学精细有机合成工艺学是精细有机合成化学的实践应用,主要研究有机化合物的制备工艺,包括生产过程的设计、合成路线的开发、分离和纯化技术等,以实现工业化大规模生产。
2.1 精细有机合成工艺学的应用领域精细有机合成工艺学广泛应用于生产中,包括制药、农药、色素、涂料、环保材料等领域。
•制药领域。
精细有机合成工艺学在药物合成中亦有突出作用。
现代药物的设计和化学合成往往需要使用多步、多中间体和多催化剂等工艺,因此精细有机合成工艺学在药物生产中显得格外重要。
•农药领域。
在农药的研发和生产中,精细有机合成工艺学也扮演了重要角色。
化⼯⼯艺学-第五章思考题答案第五章课后习题1.⾼分⼦材料的熔融指数如何测定?其数均分⼦量、重均分⼦量、粘均分⼦量如何定义?答:熔融指数:测定将聚⼄烯树脂放⼊标准的塑性计中加热到190℃熔融后,在承受2160g 的负荷下,l0min内通过2.09mm孔径⽽挤压出来的树脂重量克数数均分⼦量:聚合物是由化学组成相同⽽聚合度不等的同系混合物组成,数均分⼦量是按分⼦数⽬统计的平均分⼦数,符号为MN(Molecular Number)。
重均分⼦量:Weight-average Molecular Weight,合成的⾼分⼦以及多数的天然⾼分⼦都是具有不同分⼦量的同系物的混合物,因此分⼦量不是均⼀的。
重均分⼦量就是按分⼦重量统计的平均分⼦量。
粘均分⼦量:聚合物是由化学组成相同⽽聚合度不等的同系混合物组成,粘均分⼦量是按分⼦粘度统计的平均分⼦数2.⾼压法低密度聚⼄烯的合成反应器类型、温度、压⼒条件如何?单程转化率⼤约是多少?⽣产过程主要分哪⼏个阶段?答:反应器类型:聚合反应器压⼒:压⼒在122~303MPa或更⾼温度:聚合反应温度在130~350℃单程转化率:⼤约是为15~30%⽣产过程主要分3⼏个阶段:聚合阶段:压⼒为3.0~3.3MPa的新鲜⼄烯,压缩⾄25MPa,再⼆次压缩⾄反应压⼒(200~300MPa),冷却后进⼊聚合反应器。
引发剂由⾼压泵送⼊⼄烯进料⼝或直接注⼊聚合反应器分离过程:反应物料冷却后进⼊⾼压分离器,减压⾄25MPa,未反应的⼄烯分离出来返回⼆次压缩机再⽤,聚⼄烯则进⼊低压分离器,减压到0.1MPa以下,使残存的⼄烯进⼀步分离出来⼲燥过程:聚⼄烯树脂在低压分离器中与抗氧化剂等添加剂混合后挤出切粒,得到粒状聚⼄烯,然后被⽔送往脱⽔振动筛,脱去⽔分后进⼊离⼼⼲燥器,脱除表⾯附着的⽔分,再经振动筛分除不合格的粒料,成品由⽓流输送⾄计量设备计量,成为⼀次成品3.线性低密度聚⼄烯的分⼦结构有哪些特点?答:线型低密度聚⼄烯是⼄烯与α-烯烃的共聚物,分⼦呈线性结构,密度0.91-0.94,与LDPE类似4.淤浆法环式反应器聚⼄烯流程的反应温度、压⼒、介质有何特点?反应温度和压⼒是否有联系?答:温度:55~75℃压⼒:1.5~3MPa 介质:⽤较轻的异丁烷作介质温度越⾼,所需的压⼒,⽐较⼤5.中压溶液法聚⼄烯流程的反应温度、压⼒、介质有何特点?反应温度和压⼒是否有联系?为什么需要⼀个全混反应器串联⼀个管式反应器答:反应温度、压⼒:较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合介质:在烃类溶剂(异联系:反应在不同的温度下,需要不同的反应压⼒,中压法⼄烯在较⾼温度(200℃)和较⾼压⼒(10MPa)下聚合低压法⼄烯在较低温度(<100℃)和较低压⼒(2MPa)下聚合,低压冷却法反应压⼒和温度与低压法类似,原因:聚⼄烯溶液由第⼀级反应器后进⼊管式反应器进⼀步聚合,达到聚合物浓度约为10%。