精细有机合成化学与工艺学作业第一章第二章
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精细有机合成-课后作业题参考答案第2章作业题1、将下列化合物写出结构,按其进行硝化反应的难易次序加以排列:苯、乙酰苯胺、苯乙酮、甲苯、氯苯2、在下列取代反应中,主要生成何种产物?3、什么是溶剂化作用?溶剂化作用指的是每一个被溶解的分子或离子被一层或几层溶剂分子或松或紧地包围的现象。
溶剂化作用是一种十分复杂的现象,它包括溶剂与溶质之间所有专一性和非专一性相互作用的总和。
4、相转移催化主要用于哪类反应?最常用的相转移催化剂是哪类化合物?主要用于液-液非均相亲核取代反应。
最常用的相转移催化剂是季铵盐Q+X-。
第3章作业题1、什么是卤化反应? 引人卤原子有哪些方式?向有机化合物分子中的碳原子上引入卤原子的反应。
引人卤原子的方式有加成卤化、取代卤化、置换卤化。
2、除了氯气以外,还有哪些其他氯化剂?卤化氢+氧化剂、卤化氢或盐、其它。
3、在用溴素进行溴化时,如何充分利用溴?加入强氧化剂次氯酸钠和双氧水等。
4、用碘和氯气进行芳环上的取代碘化时,氯气用量不易控制,是否有简便的碘化方法?(1)I2+H2O2作碘化剂的优点是成本低,操作简便。
缺点是不适用于原料和产物易被H2O2氧化的情况。
(2)I2+Cl2作碘化剂的优点是可用于原料和产物易被H2O2氧化的情况。
缺点是在水介质中使用时会生成具有氧化性的HClO,另外氯气的用量不易控制。
(3)用ICl作碘化剂的优点是碘化时不产生HI,不需要另加氧化剂,可在水介质中用于原料和产物易被氧化的情况。
缺点是ICl是由I2和Cl2反应制得的,易分解,要在使用时临时配制。
5、请写出芳环上取代卤化的反应历程。
6、芳环上亲电取代卤化时,有哪些影响因素?被卤化物的结构、卤化剂、催化剂、卤化深度、卤化介质的PH值、卤化溶剂、卤化温度、被卤化物中和卤化剂中的杂质等。
7、完成下列反应式8、写出从甲苯制备以下化合物的合成路线。
(1)间氯三氟甲苯(2)3,4-二氯三氟甲苯(3)2,4-二氯三氟甲苯(4)2-氯-5-溴三氟甲苯第4章作业题1、采用三氧化硫为磺化剂有哪些优缺点?用三氧化硫磺化,其用量接近理论量,磺化剂利用率高,成本低。
精细有机合成化学与工艺学《精细有机合成化学及工艺学》课程教学大纲第1章绪论介绍精细化工的定义、特点、分类;精细化工在国民经济中的作用;有机精细化学品的分类;精细有机合成单元反应的定义和种类。
本章重点:明确精细化工的基本概念,了解该领域的最新科技发展动态和趋势。
第2章精细有机合成的理论基础概述:概括介绍精细有机合成的反应原理和历程、精细有机合成的工艺学基础的概况。
反应试剂的分类:极性试剂、游离基试剂。
亲电取代反应:芳香族亲电取代反应历程、芳香族亲电取代反应定位规律。
亲核取代反应:脂肪族和芳香族亲核取代反应历程、影响因素。
化学计量学metrology:反应物的摩尔比、转化率、收率及选择性等概念。
精细有机合成中的溶剂效应:溶剂的分类、专一性溶剂化作用对有机反应的影响、有机反应溶剂的使用和选择。
相转移催化:相转移催化原理、相转移催化剂、影响因素及应用实例。
第3章卤化概述:介绍卤化单元反应的定义、特点、重要性。
重点介绍芳环上取代卤化反应:反应历程、卤化反应影响因素、典型卤化反应品种-—氯苯的生产工艺。
脂肪烃及芳环侧链的取代反应:反应影响因素、典型卤化反应品种-—氯化苄的生产工艺。
第4章磺化和硫酸酯化概述:介绍磺化单元反应反应概况:磺化重要性、磺化剂。
重点介绍芳香族磺化:主要磺化方法、磺化反应历程、磺化反应动力学、磺化反应影响因素、磺化生产工艺、磺化物的分离、典型磺化产品——萘磺酸及衍生物的生产。
第5章硝化和亚硝化概述:介绍硝化反应的定义、特点、重要性。
硝化反应历程:介绍均相硝化动力学及非均相硝化动力学。
硝化反应工艺:重点介绍混酸硝化反应、绝热硝化反应工艺、硝化反应影响因素、硝化异构产物的分离。
介绍典型硝化产品——硝基苯的生产工艺。
亚硝化:酚类、胺类的亚硝化。
本章重点:掌握硝化和亚硝化原理和历程、硝化反应影响因素;以及混酸硝化反应第6章氢化和还原概述:介绍氢化反应的定义、分类、应用。
重点介绍催化氢化、化学还原理论及工艺。
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措施。
(4)商品性强,市场竞争激烈。
(5)新品种开发成功率低、时间长、费用高。
(6)技术垄断性强、销售利润高、附加价值高。
1.3 精细化工在国民经济中的作用精细化工是国民经济中不可缺少的一个组成部分。
精细有机合成原理与⼯艺思考题-化⼯02精细有机合成原理与⼯艺思考题第⼀章绪论1、衡量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是什么?2、什么叫精细化⼯产品(或精细化学品)?基本特点有哪些?3、精细化⼯的定义;精细化⼯的基本特点有哪些?4、化⼯产品⽣产过程的顺序是怎样的?5、化⼯⾏业类别有哪些?6、精细化⼯的产⽣和发展与什么有关?7、⽬前国外精细化⼯的发展趋势是什么?8、化学⼯业精细化率(精细化⼯率)是怎样定义的?它的标志性意义是什么?9、我国近期出台的《“⼗⼀五”化学⼯业科技发展纲要》将哪些精细化⼯领域列为“⼗⼀五”精细化⼯技术开发和产业化的重点?10、⾃2007年起我国将全⾯禁⽌哪5种⾼毒农药在农业上使⽤?11、我国建设的化⼯园区有哪些?12、中国精细化⼯发展⽐较先进的领域有哪些?举例说明。
13、中国精细化⼯⽣产中存在的问题主要有哪些?14、有机化⼯⽣产的起始原料和主要基础有机原料有哪些?15、精细化⼯专业技术⼈才应具备的素质有哪些?16、有机化⼯原料发展的三个阶段和两次转换各是什么?以农林副产品为原料⽣产的化⼯产品延续⾄今的主要有哪些?为什么能延续⾄今?17、煤化⼯的兴起与发展阶段主要包括哪⼏个⽅⾯?被称为“有机合成⼯业之母”的产品是什么?18、⽯油化⼯的兴起与发展经历了哪⼏个阶段?⽯油化⼯诞⽣的标志是什么?19、⼀个国家有机化⼯发展⽔平的标志是什么?20、⽯油烃裂解(⼄烯装置)可以得到哪些化⼯产品?21、单元反应的概念?最重要的单元反应有哪些?22、合成⽓的⽣产⽅法有哪些?何谓C1化学,C1化学的发展有何意义?合成⽓的定义是什么?23、⽣产糠醛的原料有哪些?糠醛的⽤途有哪些?24、⽯油芳烃⽣产的⽣产⼯艺主要有哪些?芳烃抽提中常⽤的溶剂有哪些?25、写出以下基本化⼯原料主要来⾃哪种资源?⑴甲烷;⑵⼀氧化碳;⑶⼄炔;⑷⼄烯;⑸ C18-C30直链烷烃;⑹苯;⑺萘;⑻ C12-C18直链脂肪酸。
精细化⼯⼯艺学作业题第⼀章绪论1.精细化学品和精细化率的定义,我国精细化学品的分类如何?专业⼯具书:把产量⼩、纯度⾼的化学品泛称为精细化学品;⽇本:把凡具有专门功能、研究开发、制造及应⽤技术密集度⾼,配⽅技术能左右产品性能,附加值⾼,收益⼤,⼩批量,多品种的商品称为精细化学品;美国:⼜称为专⽤化学品,指全⾯要求产品功能和性能的⼀类化学品我国:把凡能增进或赋予⼀种(类)产品以特定功能,或本⾝拥有特定功能的⼩批量、⾼纯度的化学品,称为精细化学品。
精细化率(精细化⼯在整个化学⼯业中所占的⽐重) =(精细化⼯产值/化⼯产品总值)×100% 精细化率的⾼低成为衡量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。
分类:1986年3⽉6⽇ 11⼤类农药、染料、涂料(油漆、油墨)、颜料、试剂和⾼纯物、信息⽤化学品(感光材料、磁性材料、)、⾷品和饲料添加剂、粘合剂、催化剂和各种助剂、化学药品(原料药)和⽇⽤化学品、功能⾼分⼦材料(功能膜、偏光材料)。
2.简述精细化⼯和精细化学品的特点,精细化学品量和质的两个基本特性。
⽣产特性:⼩批量、多品种、复配型居多,技术密集度⾼,综合⽣流程和多功能⽣产装置,⽣产⼯艺多样化经济特性:投资效率⾼,附加价值⾼,利润率⾼商业特性:市场排他性,市场从属性,配有应⽤技术和技术服务产品特性:物理功能、化学功能和⽣物活性。
量:⼩批量、多品种质:特定功能、专⽤性质 3.通⽤化学品、精细化学品和专⽤化学品的区别。
通⽤化学品(Commodity Chemicals ) (⾮差别性、量⼤):指从价廉,易得的天然资源开始,经⼀次或数次化学加⼯⽽制成的最基本的化⼯原料精细化学品。
(⾮差别性、量少):化学试剂、染料、颜料、⾷品添加剂、催化剂、医药和农药的原药等。
以化合物的形式销售,强调产品的规格和纯度。
初级产品深加⼯制成。
专⽤化学品。
(差别性、量少):指全⾯要求产品功能和性能的⼀类化学品,可按商品使⽤性质分为准商品,多⽤途功能化合物和最终⽤途化学品。
第一章 绪论
1.什么事精细化工?精细化工的特点?
2.什么事精细化学品?请列举五种主要的精细化学品。
3.精细化学品的原料来源主要有哪些?
4.精细有机合成的主要单元反应有哪些?
第二章 精细有机合成的理论基础
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、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 、氧化还原反应
D 、光照
3、苯环上具有吸电子基团时,芳环上的电子云密度降低,这类取代基如( );从而使取代卤化反应比较困难,需要加入催化剂并且在较高温度下进行。
A 、 -NO 2
B 、-CH 3
C 、-CH 2CH 3
D 、-NH 2
4、汞盐存在下,蒽醌用发烟硫酸磺化主要生成( )。
A 、α-蒽醌磺酸
B 、β-蒽醌磺酸
C 、不反应
D 、汞盐加入不影响产物
5、极性试剂是指那些能够 一对电子以形成共价键的试剂。
极性试剂分为 试剂和 试剂。
6、自由基反应历程包括链引发、 和 三步,其中链引发的方式
有 、 、 。
7.合成题
(1)
(2) CH3 SO3H -Br CH3
CH3 CH3 COOH COOH -Br。