大连理工大学有机化学18 绿色合成共34页文档

大连理工大学科技成果——1-溴代烷系列溴化物的制备一、产品和技术简介以溴化氢、烯烃为原料，合成1-溴代烃系列产品，经过分离精制得到合格产品。

小试工作已经全部完成，确定了工艺方法、工艺条件，测定了必要的物性数据，评价了产品质量。

生产1-溴代烃的工艺方法先进，反应条件温和，操作简单安全，原料转化率高，过程能耗少，产品成本低，过程不产生污染物，环境友好，是目前世界上生产1-溴代烃最先进的方法和技术，属高新技术，已获国家发明专利。

此系列产品包括：溴乙烷、正溴丙烷、正溴丁烷、正溴己烷、β-溴乙苯、4-甲基-1-溴丁烷、1，3-溴氯丙烷、1，3-二溴丙烷、代环戊烷、溴代环己烷和其它正溴烷烃。

在工业上，1-溴代烷的合成普遍采用的方法是由伯醇（也称1-醇）与氢溴酸为原料在浓硫酸作用下制备的。

其缺点是伯醇价格高（中国需进口）；产品成本高；设备腐蚀严重；排放废水；能耗高；生产难能连续化；产品质量难以保证。

国内主要是这种工艺，出口产品质量很难保证。

由于氢溴酸不好运输（产地限制，浓度低仅47%，强腐蚀性须橡皮桶包装），又有伯醇与溴化钠在硫酸作用下生成1-溴代烷的方法。

这种方法的本质与氢溴酸方法是一样的，就是用溴化钠与硫酸作用就地生产氢溴酸，所以除了设备腐蚀严重；排放废水；能耗高；生产不能连续化；产品质量难以保证的缺点外，产品成本更高，排放废物更多。

在生产1-溴代烷的方法中还有溴化法：由伯醇和溴与硫（或磷）反应制得1-溴代烷。

国内也有厂家采用此法生产1-溴代烷的。

这种方法生产的1-溴代烷杂质多，产物不易分离精制。

本技术采用1-烯烃与溴化氢反应，可高选择性地形成1-溴化物。

可以说是生产1-溴化物的最佳方法，因为从经济、环保等方面来说都非常有利。

目前只见用1-烯合成1-溴烷的研究报道，而未见工业生产方面的报道。

最近美国有专利报道以丙烯与溴化氢为原料，在臭氧为引发剂作用下合成1-溴丙烷。

反应条件温和，收率高。

但臭氧不稳定，极易发生爆炸，臭氧不能运输，需要就地制备，这即增长了工艺又增加了生产的不安全性。

有机化学__习题答案___陈宏博(1~6章)(共26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《有机化学》习 题 解 答——陈宏博主编. 大连理工大学出版社. 第二版第一章1-1 有机化合物一般具有什么特点答：（1）有机化合物分子中，原子之间是以共价键相连；（2）在有机化合物中，碳原子之间以及碳原子和其他非金属原子之间可形成不同类型共价键；两碳原子间可以单键、双键或叁键相连，碳原子间可以是链状，也可以是环状，且分子骨架中可以掺杂其他元素的原子；（3）大多数有机物不易溶于水，易燃烧；液体易挥发；固体熔点低； （4）有机化合物的化学反应速率一般较小；有机反应常伴有副反应。

1-2 根据键能数据，判断乙烷分子CH 3CH 3在受热裂解时，哪种共价键易发生平均断裂？答：在乙烷分子中，C –C 间键能为 kJ/mol, 而C –H 间键能为 kJ/mol. 由于C –C 间键能小于C –H 间键能，所以乙烷受热裂解时，C-C 键易发生平均断裂。

1-3根据电负性数据，以δ+或δ-标注形成下列极性共价键的原子上所带的部分正电荷或负电荷。

O-H , N-H , H 3C-Br , O ═C ═O ,C ─O, H 2C ═O答： +--δδH O +--δδH N -+-δδBr C H 3-+-==δδδO C O -+=δδO C H 2 1-4 指出下列化合物的偶极矩大小次序。

CH 3CH 2Cl, CH 3CH 2Br, CH 3CH 2CH 3, CH 3C ≡N, CH 3CH=CH 2 答： CH 3 C≡N > CH 3CH 2Cl > CH 3CH 2Br > CH 3CH=CH 2 > CH 3CH 2CH 31-5 解释下列术语。

键能，键的离解能， 共价键，σ键，π键，键长，键角，电负性，极性共价键，诱导效应，路易斯酸(碱), 共价键均裂，共价键异裂，碳正离子，碳负离子，碳自由基，离子型反应，自由基型反应答案略，见教材相关内容1-6 下列各物种，哪个是路易斯酸哪个是路易斯碱(C 2H 5)2O ,NO 2 ,+CH 3CH 2 ,NH 3BF 3 ,,..CH 3CH2+AlCl 3,I -,H 2O ....:CH 3CH 2OH ....H 3+O ,,NH 4+,,NC-HCC -Br + , Br -HO -, SO 3 ,CH 3SCH 3....,C 6H 5NH 2 ,..(C 6H 5)3P ..答: 路易斯酸： BF 3 ，NO 2 ，CH 3CH 2 ，AlCl 3 , H 3O , NH 4 , SO 3 , Br +++++路易斯碱： :NH 3，(C 2H 5)2O ，CH 3CH 2 , I ，H 2O ， CH 3CH 2OH，..........CN,Br , HO ,CH 3 S CH 3 , C 6H 5NH 2 , (C 6H 5)3P:......CCH ,1-7 指出下列化合物所含官能团的名称和化合物所属类别。

绪论部分：2、简述环境问题的分类？（10分）答：环境问题是多方面的，但大致可分为两类：原生环境问题和次生环境问题。

由自然力引起的为原生环境问题，也称为第一环境问题。

由于人类生产和生活引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身和生存和发展的现象，为次生环境问题，也叫第二环境问题。

原生环境问题和次生环境问题很难截然分开，它们之间常常存在着某种程度的因果关系和相互作用。

4、什么是环境化学，学习环境化学有什么意义？（10分）答：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。

意义：用来掌握污染来源，消除和控制污染，确定环境保护决策，以及提供科学依据诸方面都起着重要的作用。

5、简述环境化学的分支学科。

（10分）答：主要包括6类。

①环境分析化学：是研究化学品的形态、价态、结构、样品前处理和痕量分析的学科。

②环境污染化学：大气、水体和土壤环境化学，元素循环的化学过程。

③污染控制化学：主要研究与污染控制有关的化学机制及工艺技术中化学基础性问题。

④污染生态化学：是研究化学污染物在生态系统中产生生态效应的化学过程的学科。

⑤环境计算化学：主要利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质。

⑥环境生物化学：是研究环境化学品对生命影响的学科。

第一章：1、地球环境主要由哪些圈层构成？英文单词？各之间有什么联系？各有哪些性质？（10分）答：地球环境主要由大气圈（atmosphere）、水圈（hydrosphere）、土壤圈（pedosphere）、岩石圈（lithosphere）和生物圈（biosphere）构成。

联系：大气圈、水圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球环境系统，每个圈层都离不开太阳所提供的能量，这几个圈层密切联系，相互作用，不停的进行着物质、能量交换，维持着动态的自然平衡，使地球及其生物得以生存、繁衍和发展。

性质：①大气圈：是地球生物生存的重要物质条件，不仅是生命所需的要素，而且也参与地球表面的物质循环过程。

化学，应用化学，化工，制药类各专业有机化学及实验教学大纲（试用）讲课学时：80 学时；实验学时：64学时大连理工大学化工学院化学系有机化学教研室2 0 0 9 年7 月有机化学教学大纲本大纲参考教育部化学与化工学科教学指导委员会于2006年拟订的化学专业《化学教学基本要求》制订。

讲课学时80。

章次目录第1章结构与性能概论4学时第10章醛酮醌6学时第2章分类及命名5学时第11章羧酸及其衍生物5学时第3章同分异构现象5学时第12章有机含氮化合物6学时第4章结构的表征 4 学时第13章杂环化合物5学时第5章饱和烃4学时第14章糖3学时第6章不饱和烃7学时第15章氨基酸蛋白质核酸2学时第7章芳香烃5学时第16章生物碱类脂萜及甾族化合物0学时第7章卤代烃6学时第17章有机合成基础4学时第9章醇酚醚5学时第18章绿色有机合成2学时教材：高占先主编有机化学第二版（国家精品教材—2008年）高等教育出版社2007年第1章结构与性能概论（4节4学时）纲目注释1.1 有机化合物和有机化学1 有机化合物与有机化学讲述定义，一般特性2 有机化学发展史讲述定义，发展史，有机化学与其它学科、国民经济关系1.2 分子结构1 学习方法2构造及构造式路易斯式、短线式、缩简式、键线式3共价键的形成甲键理论（杂化轨道，单、双、三键），分子轨道理论4 共价键的基本属性键长、键角、键能、键的极性、键的极化性5共振论简介简介共振论概念、用途，共振结构式书写规则，6 键的极性在链上的传递------诱导效应给电子基、拉电子基及其相对强度1.3 反应、试剂与反应控制1 有机反应中共价键断裂方式与反应类型反应过程共价键电子得失，均裂、异裂，共价键形成2 有机反应中间体的概念碳正离子、碳负离子、碳自由基的活泼性、构型3 试剂的分类亲电试剂、亲核试剂及其相对强度，亲电与亲核的相对性1.4 酸碱的概念和反应溶剂1酸碱理论共轭酸碱对，强度，酸碱的相对强度包括lewis酸碱与亲电、亲核试剂的关系2 溶剂的分类与溶剂化作用以界电常数、是否能形成氢键分类溶剂化作用，对化学反应的影响第2章分类及命名（5节5学时）2.1 分类方法和命名方法重点以碳架、官能团分类1 分类方法2 命名用介词8个介词的用法,基的命名,正、异、新，伯、仲、叔、季用法3普通命名法重点是普通命名法4俗名和简称2.2系统命名法重点三个规则2.3 烃的命名重点脂肪饱和链烃命名1开链烃命名，2 环烃命名，2.4烃衍生物的命名官能团做取代基、在链端、中间、任意位置四类1 烃衍生物命名（卤烃、硝基烃、氨基烃），2烃衍生物命名（含氧化合物），2.5 混合官能团化合物的命名运用三个规则第3章同分异构现象（5节5学时）3.1 构造异构和构象异构现象1 构造异构碳链异构、官能团位置异构、官能团异构、互变异构2链烷烃的构象重点乙烷、丁烷的构象3小环烷烃的结构及不稳定性重点环己烷、取代环己烷的构象3.2 几何异构现象1含双键化合物的几何异构顺/反、E/Z标记方法2含碳环化合物的顺反异构顺/反标记方法3.3 含手性中心化合物的对映异构现象1分子的手性与旋光性，手性概念、旋广度、比旋光度2手性分子的判断与表示，三种方法,重点费歇尔式,R/S、D/L标记3含两个手性碳分子异构现象，4含多个手性碳分子异构现象，3.4 非手性中心化合物的对映异构现象和构象对映体异构现象1含手型轴和手型面分子异构现象，1,2-丙二烯类,螺苯类2环状手性化合物，3.5 化合物的旋光性与对映体的拆分及合成1外消旋体的拆分分子结构决定旋光性重点化学拆分2不对称合成的概念第4章结构的表征（4节4学时）4.1 研究结构的基本程序4.2 红外光谱鉴定官能团4.3 核磁共振谱鉴定相邻碳原子及其相连的氢原子数目4.4 紫外光谱和质谱鉴定共轭体系、确定分子结构及相当分子质量第5章饱和烃（3节4学时）5.1 结构及链烷烃的物理性质给出各种骨架烷烃包括特殊的立方烷1同系列概念，同系列概念；2烷烃的物理性质，正构烷烃的物理常数变化规律5.2 烷烃的化学性质1 烷烃卤代反应氯代反应机理，卤代反应规律，碳自由基稳定性规律2卤代反应机理3 氧化反应4 裂解及异构反应5.3 环烷烃的性质1小环烃加成反应，不对称取代小环烷烃加成反应规律2环烷烃的氧化反应，3稠环烷烃及饱和烃来源。