第二章 精细化工工艺学基础及技术开发

• 5．回推到适当阶段再切断 • 有些分子可以直接切断，但有些分子却不 可直接切断，或者经切断后得到的合成子 在正向合成时没有合适的方法连接起来。 此时，应将目标分子推到某一替代的目标 分子再行切断。经过逆向官能团互换、逆 向连接、逆向重排，将目标分子回推到某 一替代的目标分子是常用的方法。
• 例如，合成 得到的
• (2)逆向连接 将目标分子中两个适当的碳原 子用新的化学键连接起来，称为逆向连接； 它是实际合成中氧化断裂反应的逆向过程。 例如
• (3)逆向重排：把目标分子骨架拆开和重新 组装，称为逆向重排；它是实际合成中重 排反应的逆向过程。例如：
• 3.逆向官能团变换 • 所谓逆向宫能团变换就是在不改变目标分 子基本骨架的前提下变换官能团的性质或 位置的方法。一般包括下面三种变换： • 逆向官能团互换(FGI) 例如 • 它仅是官能团种类的变换，而位置没有变 化。
• 式中γi为反应中组分Ai的化学计量系数，γij 的正负号取法与简单反应相同 • 一、反应物的摩尔比 • 反应物的摩尔比指的是加入反应器中的几 种反应物之间的摩尔数之比。理论上这个 摩尔比可以和化学反应式的摩尔数之比相 同，即相当于化学计量比。但是实际上对 于大多数有机反应来说，投料的各种反应 物的摩尔比并不等于化学计量比。
•
骨架和官能团都无变化，仅变化官能团的 位置 例如；
(2)骨架不变而官能团变化 例如
(3)骨架变而官能团不变 例如：
（4）骨架、官能团都变化
• 这四种变化对于复杂有机化合物的合成来 讲最重要的是骨架由小到大的变化。解决 这类问题首先要正确地分析、思考目标分 子的骨架是由哪些碎片(即合成子)通过碳— 碳成键或碳—杂原子成键而一步步地连接 起来的。如果不优先考虑骨架的形成，那 么连接在它上面的官能团也就没有归宿。

《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。

理性、经济社会效益、承担优势、条件、风险、 2015年11月23日1时26分 人员组成、预算。
2 实验室小试
通过探索性试验，确定基础数据，包 括： 原料选择、催化剂体系、工艺、最佳 反应条件、中控指标 热力学、动力学数据－－传质、传热 毒性分析、质量分析方法
2015年11月23日1时26分
O C CH COOCH3
O C CH3 COOCH3
CH2CH2COOCH3
2015年11月23日1时26分
H2C
C
COOCH3
（三） 配方设计
1 配方设计的重要性 配方的筛选是精细化工常见的工作，是重点 重要性：精细化工产品的应用性很强、对产 品性能的要求各式各样，而原料性能有限， 需要改性、复配增效。 科学性和经验性：如涂料、香水
2分离、提纯方便
1、过量百分数
过量百分数％＝(Ne-Nt)/Nt ×100％ Ne：过量反应物的摩尔数 Nt：与限制反应物完全反应的摩尔数
CH3 CH3 NO2
+
1
2HNO3
+
NO2
2H2O
2
5
2015年11月23日1时26分e
10.7
过量％=(N -Nt)/Nt ×100％=(10.7-10)/10×100％=7％
?原料选择催化剂体系工艺最佳反应条件中控指标?热力学动力学数据传质传热?毒性分析质量分析方法3中试试验?试验的目的是检验试验的实用性工艺的合理性?原料变化的影响?传递变化中试试验是消耗人财物最多的环节4工业化设计成本核算5工业化生产
第二章 精细化工工艺学基础
一、精细化工的技术开发的一般步骤 （一）技术开发的重要性：
H5C2 C H5 C6
2015年11月23日1时26分

2.4.4 精细化工产品的市场预测
1 注意掌握国家产业发展政策和新法规
2 注意了解同类产品在发达国家的情况
3 了解国内外市场供求趋势
4 了解原料基地建设方面的信息
5 注意同行建厂情况 6 了解产品用户变化信息 7 增强保护意识，要保护好自己的产品
2.5 精细化工发展的策略
1. 依靠科技进步，以技术为核心 2. 培植技术力量，注意人才培养 3. 搞好行业内部、行业之间的协调 4. 产品方案向横向、纵向延伸 5. 采取多种技术引进方式 6. 加大科研开发投入和科技创新力度
经济技术评价 基础理论 实验探索 初步评价 建立模型 设 计 与 施 工 工 业 化 生 产
新方案 的提出
实验室 研 究
预 设 计
中 试
情报收
精细化工过程开发步骤示意图
精细化工过程开发的一般步骤是从一个新的技术思想的
提出，再通过实验室研究、中间试验到实现工业化生产
（3）性能发展阶段
当人们认识到了雏型发现和发明的前景时，便会广泛开展作 用机理及化合物结构和性能特点的研究工作，一般有两种方式对 雏型发现和发明进行改性：一方面通过机理研究找到在性能上优 于雏型产品的新产品；如青霉素药剂、合成染料、磷化液、洗涤 产品等。另一方面使雏型产品在工艺上、生产方法上以及价格上 实用化。如枪械发蓝液、保健食品。
（2）雏型发展阶段
原型发现导致一个全新的化工产品的雏型发明，1869年Ross 发明了最简单的磷化液配方，有时原形发现并不未导致雏型发明， 在弗莱明发明青霉素之前斯科特见过弗莱明观察到的现象，而弗 莱明用类似的发现于1929年发明了青霉素，但不能用于实际治疗。 雏型发明的实用价值一般都很低，还需要进行性能改进。产品日 益朝实际应用的方向发展，通常，雏型发现和发明容易引起人们 的怀疑和抵制，因为它的出现会冲击人们的传统观念。