有机物的电解合成课件

05有机物的电解合成1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克05有机物的电解合成05有机物的电解合成1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克第五章有机物的电合成有机物的电合成是用电化学方法进行有机化合物合成的科学，它是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等内容的边缘科学。在注重环境保护的今天，电解合成法在对有机物特别是高附加值精细化学品的生产，具有广泛的价值，其地位愈显重要，其发展相当迅速。有机电合成方法与精细化工医药品、香料、农药等称为精细化学品，是高附加值的产品，这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品，而且用电子这一下净的“试剂”占代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向。近30年来有机电合成在许多国家得到了迅速发展。电化学合成法规模效益小，但对小规模生产还是比较有利的：而且通过调节电压、电流，反应易控制。虽然电的价格较高，对于生产少量、多品种的精细化工产品来说，采用电化学方法还是很合适的。新材料作文是一种新的作文形式，对于教师和学生来说都是一种全新的挑战。新材料作文相对于材料作文有所区别，它融合了材料作文和话题作文的共同特点而产生的一种作文命题形式。具体来说，具有几下特点：一是开放性。新材料作文要求学生在不脱离材料内容和含意的范围内，选择一个角度构思作文，自主确定立意角度，确定标题。这一要求灵活开放，给予学生理解材料，选择素材，确定角度的相对自由性。二是自主性。新材料作文少了对学生写作条条框框的束缚，新材料作文的写作形式和要求给予学生充分的个人发挥空间，学生可以根据自己的兴趣和生活经验，灵活的选择话题进行独立的创作，使写作充满个性化。三是深刻性。在新材料作文中，学生都是带着兴趣进行个性化创作的，在兴趣的引导下，学生的想象力和创作能力都能够得到最大程度的提升，使学生得到了全面的发展。一、学生在新材料作文写作中遇到的问题1.脱离材料实际2.过于依赖材料与上面写作形成鲜明对比的另一种情形是学生在写作中过于依赖题目中给定的材料，甚至将材料原文转化为素材在文章中使用。这一类学生对新材料作文缺乏充分的理解，对给定的材料缺乏提炼和理解，学生刻板运用材料写出的文章不仅得不了高分，而且也很难提高学生的写作水平。新材料作文的一个重要特色在于依据材料又不局限于材料，学生能够从材料中找到独特的分析视角，进行个性化创作。材料的出现是为学生提供写作视角的，而不是为学生提供写作中的基本材料。3.立意不够深刻新材料作文的初衷是为了满足不同个性学生发展需求的，充分发挥学生的个人优势，创作出有深意的文章。但是，很多学生的新材料作文审题不严，立意不深刻，学生只是对原材料进行浅显的引申、论证和扩展，没有材料的审题过程和写作思考过程，学生要仔细分析材料，根据自己的理解从不同的角度挖掘主题，进行立意。学生已经习惯了有明确主题限定的写作形式，在面对新材料作文时使用先前的方法进行分析，使得作文失去了新意和灵活性。二、高中新材料作文升格训练的有效策略1.奠定语言基础，提高语言素养无论是什么类型的写作，都需要由扎实的语言和写作技巧作为保障。教师在教学中要注意引导学生进行语言积累，提高学生的语言素养。以人教版语文为例，每一单元都是按照文章的主题和所表达的情感进行划分的。同一情感的表达，学生可以鉴赏到不同古今中外不同作者的写作艺术，这对于学生写作能力的提高是很有助益。教师不仅要引导学生在课堂上积累丰富的写作素材和写作技巧，而且要引导学生广泛阅读。教师需要通过组织学生定期开展读书会，进行读书心得的分享，在日常的不断积累中，提高学生的语言素养，为新材料作文的写作奠定基础。2.仔细分析，读懂材料理解给定的材料是写好新材料作文的基础。很多学生在材料的分析没有给予足够的重视，只是泛泛地阅读，没有读出其中的深意。考试中的新材料作文由于时间较短，学生将大部分时间放在了作文的立意和构思上，而很少对原材料进行分析。没有对原材料的分析，很容易出现跑题和立意不准的情况，很多学生表示在写完文章或者写完大部分文章时，发现文章已经偏离了主题，但是已经没有时间和卷面进行纠正。这就需要教师在日常生活中训练学生分析材料的能力，文章中的文本、生活中的时事都是训练学生的重要素材。3.选题立意，巧妙构思好的立意是写好文章的关键。学生需要在立意上花功夫，通过训练提高自己的立意水平。“意”来源于材料，又高于材料。学生在立意的时候要挖掘材料内容，抛弃浅显的，传统的主题，发挥自我的个性化和创新性思维，从新的角度进行分析和阐述。立意的角度要紧扣时代的脉搏，与时俱进，融入自己的个性化化观点。立意的新一方面体现在新的命题，命题是当下的创新性题目，另一方面体现在选择论述角度的新颖性，文章其实质是自我思想的一种论证，从什么角度选择素材阐述自己的观点也是文章的关键。在高中生的写作中，学生的一个弱点体现在不会从小的角度选择新颖的角度进行阐述，通常选择的都是比较大的立意点，便只能选择通俗的素材和观点进行论述，在教学中教师要逐渐引导学生从小的方面看待生活和分析事件的能力。综上所述，新材料作文是基于材料又给予学生自主性的一种新型的作文命题形式，为了提高学生的应对能力，需要奠定语言基础，提高语言素养；仔细分析，读懂材料；选题立意，巧妙构思，以此提高学生个性化解读材料，从新的角度命题和选择立意角度的能力，提高学生的写作水平。受环境影响，农村中学语文教学首先面对的是落后的人文环境，语文作为一门对学生综合素养要求较高的学科，没有阅读的基础，再优秀的教师，再生动的课堂也未必能在短期内提高学生的语文素养和成绩。要走出教学的困局，走出自我心理的困局，根据学生的实际状况，从改变自身教学理念入手，去寻找适合现状的教学方法。慢慢地，让自己走出困局，让课堂走出困局。下面，从四个方面，谈谈如何突破农村语文教学的困局。一、提高教师自身素质农村学生由于缺乏良好的语文学习环境，基础较差，并且见识少，阅读面窄，这些都是语文教学的拦路石。要搬开这些拦路石，老师首先要提高自己的文学素养，平时多关注社会和生活时事。课堂上有高瞻远瞩的老师，学生才能够从高的起点看问题。如果教师本身文学素养低下，视野狭窄，想让学生达到一定高度是不可能的。在教学中教师必须降低身段，从学生的视角去设计教学，先要浅入浅出，培养兴趣。例如，现代文阅读教学，是语文教学的重点，更是农村语文教学的难点。其难在于学生阅读面窄，语言文字感悟能力差，理解不到文章内涵。因为不理解而产生距离，因为距离而产生畏惧和厌烦。课堂教学中，如果教师寻找不到适合学生的切入点，课堂将出现“教”与“学”的背离，效果自然很差。如何浅入浅出呢？就是教师在教学中，一步一步逐渐推进，并且这个推进的过程是清晰的，浅显易懂的。以《从百草原到三味书屋》的教学为例。我在教学中，第一步是让学生由标题出发，知道课文的写作内容分两部分。第二步，让学生掌握与两部分内容相对应的“乐园”和“枯燥乏味”两个词，对这两部分内容的核心内涵有个明晰的认识。第三步，让学生由“乐园”和“枯燥乏味”两个词拓展开去，详细地把握课文内容。例如，延伸到百草园的3件事，三味书屋读书内容的枯燥，先生的古板等，然后又由这些内容得出“乐园”和“枯燥乏味”两个词。通过这个由此到彼，再由彼回到此的回环过程，最终让学生通观全篇，融会贯通。二、指导方法由浅入深降低门槛，浅入浅出是为了让学生思维能渐渐跟上教学的步伐，尝到成功的快乐，从而提高兴趣，自觉地进入语文学习的殿堂。将学生引入门来，教师应该趁热打铁，由浅入深。例如，环境描写的作用，刚开始接触时，我一般只要求学生掌握4个字，就是“衬托”和“渲染”，再进一步掌握“衬托”一般是指人物心情，渲染一般指环境氛围。当学生对这两种用法掌握熟练之后，再通过练习，让学生掌握环境描写的其他作用――交代时间、地点、背景；推动情节发展、做铺垫；深化主题等。这样由浅入深，先窥一斑，再窥全豹的方法，让学生思维逐渐成长，效果往往好于一开始就全盘托出，让学生应接不暇。三、督促学生做好课外阅读课外阅读是语文教学的基石，没有课外阅读的支撑，语文教学就像在沙堆上建房子，难建成高楼，更有可能随时坍塌。农村学生由于各方面条件的限制，很少有阅读习惯。所以，我们要抱着从零开始的念头，努力培养学生良好的阅读习惯。否则，400万字的阅读要求就成了天方夜谭。根据学生的特点，我一般从两个方面入手引导督促学生做好课外阅读。上学期间，要求每个学生每个月至少买一本杂志，看两本以上的杂志。看什么杂志？一般也会作些指导，例如推荐他们看《读者》《青年文摘》《意林》《格言》这类文质皆美，综合性较好，且附近易买到的杂志。并且，偶尔会抽查他们的购书和看书情况。每个寒暑假，要求他们通过自购或者借的方法，至少阅读100万字名家名著。所读书目，除了中学必读书目外，我还会另外添加一些书目，供他们参考，这些书会提高他们的阅读能力和阅读兴趣。例如我既推荐他们看国内的沈从文的《边城》《月下小景》，老舍的《骆驼祥子》《四世同堂》等，也推荐他们看港台的《目送》等，同时还会推荐一些外国经典让他们看，如莫泊桑的《羊脂球》，罗琳的《哈利?波特》等。为了解决他们书量不足，购书不方便，家长无力指导等问题，我还在网上帮他们代购图书，尽量为他们解决阅读的困难。四、指导学生多摘抄多练笔读写是不可分的，读写能力也是农村学生的短板。在提高学生阅读能力的同时，我也会重点关注学生写作能力的提高。为了提高学生的写作能力，我要求学生在阅读的同时，一定要做读书笔记，笔记以好词好句为主，每个星期检查一次。并要求学生每个星期都完成一篇作文，一般是单周自己写作，双周摘抄美文。通过这些措施，逐渐提高学生的写作能力。通过以上教学方式的调整，效果还是很明显的，每届学生，他们对语文学习的兴趣、语文综合素养都有较大的提高，课堂教学逐渐进入了良性循环的轨道，学生成绩自然也会有大幅度的提高。05有机物的电解合成1、战鼓一响，法律无声。——英国05有机1第五章

有机物的电合成

有机物的电合成是用电化学方法进行有机化合物合成的科学，它是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等内容的边缘科学。在注重环境保护的今天，电解合成法在对有机物特别是高附加值精细化学品的生产，具有广泛的价值，其地位愈显重要，其发展相当迅速。第五章有机物的电合成有机物的电合成是用电化学方法进行有机2有机电合成方法与精细化工医药品、香料、农药等称为精细化学品，是高附加值的产品，这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品，而且用电子这一下净的“试剂”占代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向。近30年来有机电合成在许多国家得到了迅速发展。电化学合成法规模效益小，但对小规模生产还是比较有利的：而且通过调节电压、电流，反应易控制。虽然电的价格较高，对于生产少量、多品种的精细化工产品来说，采用电化学方法还是很合适的。

有机电合成方法与精细化工医药品、香料、农药等称为精细化学品，3“古老的科学，崭新的技术”有机电化学合成与其它学科一样，也是在生产力不断发展的基础上成长起来的。早在19世纪初期，Rheinold发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂，已经用稀醇溶液进行电解反应的研究。1834年法国化学家法拉第（Faraday）在实验室进行了首次有机电合成——电解乙酸钠溶液制取乙烷。19世纪初Petrov进行醇和油脂的电解试验。1804年，Grotgus电解氧化无色靛蓝得到蓝色靛蓝。1849年Kolbe电解羧酸盐水溶液制取烷烃。

“古老的科学，崭新的技术”有机电化学合成与其它学科一样，也是4“古老的科学，崭新的技术”20世纪30年代，有机电合成反应在化学工业得到了应用，如硝基苯电还原制苯胺、葡萄糖电还原制山梨醇与甘露醇等。到了20世纪60年代，以电合成己二腈与电合成四乙基铅的工业化为标志的现代有机电合成工业开始了蓬勃的发展。1965年美国孟山都(Monsanto)公司电解还原丙稀腈合成己二腈，使有机电解氧化还原不单是精细化学品的合成方法，而且成为石油化学加工的手段。几乎同时，美国的纳尔科(Nalco)公司实现了电合成四烷基铅的工业生产。这两个标志性过程可认为是有机电合成工业化的最重要的突破，它预示着有机电解工业的新发展，对更多的有机物采用自动、连续、污染少的电化学工艺的日子正在到来。

“古老的科学，崭新的技术”20世纪30年代，有机电合成反应在5“古老的科学，崭新的技术”近30多年来，有机电合成被受重视，尤其是美、英、日、德等工业发达国家。在该领域的开发和应用相当活跃，专利数大幅增加，医药、香料、感光材料、农药等高附加值的精细化工产品的电合成成为其主攻方向。目前，达到工业化生产的有机电合成产品已逾百种，孟山都公司电解还原丙稀腈合成己二腈已经发展到年产10万吨，而实验室用电合成法制备成功有待产业化的产品更是多达八千余种。近10年来，我国有机电化学合成领域也得到较大发展，有10多个产品实现了工业化，研究品种日益增多，与世界先进水平的差距逐步缩小。我国也于20世纪80年代初建立了第一套工业化生产装置――L半胱氨酸盐酸盐水合物的合成。

“古老的科学，崭新的技术”近30多年来，有机电合成被受重视，6“原子经济性”面对环境、

能源、

资源与可持续发展等问题日益峻的形势，绿色化学已经提到了议事日程。绿色化学要求合成反应应当符合“原子经济性”，应最大限度地利用原料分子的每个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。有机电合成就完全符合“原子经济性”要求，它是把电子作为试剂(世界上最清洁的试剂)，通过电子得失来实现有机化合物合成的一种新技术,而传统的合成催化剂和合成“媒介”(试剂)是很难达到这种要求的。以“原子经济性”为目的额定绿色合成将成为这一前沿学科的重要分支之一。从本质来说,有机电合成很有可能会消除传统有机合成产生环境污染的根源。“原子经济性”面对环境、能源、资源与可持续发展等问题日益7有机电合成的优点(1)有机电化学合成反应无需有毒或危险的氧化剂或还原剂，电子就是清洁的反应试剂。在反应体系中除原料和生成物外，通常不含其它反应试剂。合成产物易于分离和精制，产品纯度高，副产物少，环境污染可大幅度降低，有的甚至完全无公害，是今后“绿色化学合成工业”的重要组成部分。(2)

在电合成过程中，可通过改变电极电位合成不同的有机产品；同时可通过控制电极电位，使反应按预定的目标进行，收率和选择性较高。通过对电解条件（如电压、电流、电解液组成等）的调节，可以较容易、较准确地实现对生产的控制。有机电合成的优点(1)有机电化学合成反应无需有毒或危险的氧8有机电合成的优点(3）在电化学反应体系中，电子转移和化学反应这两个过程可以同时进行。与普通化学法相比，能缩短合成工艺，减少设备投资，缓解环境污染。(4)

可以在常温常压下进行，无需特殊的加热和加热设备，节省能源和设备，操作简便，使用安全。(5)有机电合成的装置具有通用性，在同一电解槽中可以进行多种合成反应，改变电极材料或反应溶液便能合成某种新的有机产品。

(6)可以任意改变反应速率，或随时中止或及时启动反应，而化学法无此能力。(7)有些用通常化学反应难以制得的产品（如难以氧化或还原的）只有通过电化学方法合成。有机电合成的优点(3）在电化学反应体系中，电子转移和化学反应9有机电合成的不足(1)电解反应仅限于氧化和还原反应（？？？），反应必须有特殊的装置和设备。例如，每一反应需要特殊种类的电解槽，而电解槽的设计大多是非标准的，加工和购置较为困难。(2)反应过程的影响因素较多，反应装置的复杂性，由于存在“两极”的差别且两极分别有氧化产物和还原产物，再加上要保证反应物和目的产物的扩散分离，因此往往需要对电极材料。电解槽结构和隔膜材质提出很高的要求，再加上槽外设备，更增加了电解装置的复杂性。

有机电合成的不足(1)电解反应仅限于氧化和还原反应（？？？10有机电合成的不足(3)合成理论及工艺技术的不成熟性,尤其是电合成反应动力学原理中存在的许多问题及均匀分布、分离技术难题的存在。(4)电解需要消耗大量的电能。以上不足也正是广大有机电化学工作者今后研究的方向和奋斗目标。因此，有机电合成往往适宜生产价格较高、需求量大的精细化工产品。有机电合成的不足(3)合成理论及工艺技术的不成熟性,尤其是11有机电合成与一般有机合成的比较有机电合成与一般有机合成的比较12有机电合成与无机电合成的对比有机电合成与无机电合成的对比13有机电合成的实验装置

将一对电极放在含导电溶液的烧杯中，接上直流电源即可。两电极间距为1~5mm以减少电阻并达到要求的电流密度。对于某些反应，需要用隔膜将电极隔开以防止产物从一个电极扩散到另一个电极而被消耗掉。电极材料要求价格低廉、易于成形、能诱发反应的选择性并加快反应，同时材料的毒性要小。对于电氧化反应，最普通的电极是由Pt，C和PbO2制得。

有机电合成的实验装置将一对电极放在含导电溶液的烧杯中，接上14有机电解质溶液由于水几乎不能溶解有机反应物和产物，在有机合成中很少用水作溶剂。在电氧化中常选用乙酸、吡啶、硝基甲烷和乙腈为溶剂。乙腈除毒性外是最好的溶剂。易挥发的二氯甲烷在较低温度下使用。醇类（甲醇、乙醇等）、醚类（四氢呋喃等）、酰胺类（二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺）、丙酮和乙腈是电还原过程选择的溶剂。此外，在相转移电解中常采用混合溶剂来解决溶解性的问题。在有机电化学中，如果作用物没有导电性，则要加入支持电解质。对于质子惰性的介质中，季胺盐类是常用的支持电解质，相反离子在阳极过程中是抗氧化的，常选用六氟磷酸盐、六氟硼酸盐、高氯酸盐和甲苯磺酸盐。

有机电解质溶液由于水几乎不能溶解有机反应物和产物，在有机合成15有机电合成的主要类型

按电极反应在整个有机合成过程中的作用及地位，可将有机电合成分为两大类；(1)直接有机电合成

有机合成反应直接在电极表面完成。(2)间接有机电合成

有机物的氧化(或还原)反应，仍采用氧化剂(或还原剂)，用传统的化学方法进行。但氧化剂(或还原剂)在反应后以电化学方法(电解氧化成电解还原)再生后反复使用。间接有机电合成只限于有机物的氧化成还原。有机电合成的主要类型按电极反应在整个有机合成过程中的作用及16直接有机电合成反应的分类直接有机电合成反应的分类17间接有机电合成的分类间接有机电合成又称媒质电解合成，它利用水溶性无机氧化还原电偶作为媒质(即电子介体)，与有机物反应，然后将水相和有机相分离，获得产物，而水相中失去氧化(或还原)能力的媒质，则通过电极反应氧化(或还原)后再生，反复使用。如果有机合成与媒质再生同在电化学反应器内进行，称为槽内式间接有机电合成；如果有机合成与媒质再生分别在化学反应器及电化学反应器内进行，则称槽外式间接有机电合成，它可避免有机构与电极直接接触。间接有机电合成的分类间接有机电合成又称媒质电解合成，它利用水18间接有机电合成的媒质在间接有机电合成中用于氧化反应的媒质有：Ce4+／Ce3+、Co3+／Co2+、Mn3+／Mn2+、MnO2／Mn2+、Cr2O7／Cr3+、Br2／Br-、ClO-／Cl-等。用于还原反应的有：Sn4+／Sn2+、Cr3+／Cr2+、Cu2+／Cu+、Ti4+／Ti3+、Zn2+／Zn、Na+／Na(Hg)等。间接有机电合成可使电合成反应以较高的电流密度在水溶液中进行，并使有机电合成过程优化和提高选择性，同时由于氧化剂(或还原剂)的再生，可以减少物耗及公害，因此受到欢迎。间接有机电合成的媒质在间接有机电合成中用于氧化反应的媒质有：19蒽氧化为蒽醌的间接电合成蒽氧化为蒽醌的间接电合成20有机电合成的原理

有机电合成基于电解来合成有机化合物，电解时发生的合成反应通过在电极上发生的电子得失来完成，因此须有以下三个基本条件：(1)持续稳定供电的(直流)电源；(2)满足“电子转移”的电极；(3)可完成电子移动的介质。为了满足各种工艺条件，往往还需要增加一些辅助设备，如隔膜、断电器等。而对于有机电合成来讲最重要的是电极，它是实施电子转移的场所。

有机电合成的原理有机电合成基于电解来合成有机化合物，电解时21有机电合成的若干发展方向

随着电解槽、电极、隔膜等新材料的开发，利用电解合成化学品的开发研究更加活跃。近十年来国内外主要研究动向有：

1.发展电解中特有的反应例如己二睛的电解还原合成等，反应选择性高，有竞争力并已工业化。2.发展能缩短工艺过程的有机电合成例如，对氨基苯甲醚的合成：采用化学合成，需三步工艺如下：

有机电合成的若干发展方向随着电解槽、电极、隔膜等新材料的开22有机电合成的若干发展方向采用电合成法，则需一步工艺：

3.发展廉价的有机电合成利用廉价的化工原理，如生物物质和天然物质的电化学变换:淀粉电解合成二醛淀粉;葡萄糖电解合成医药品葡萄糖酸钙;糠醛电解合成工业上有用的糠醇和糠酸;毛发电解还原为l-半胱氨酸等。有机电合成的若干发展方向采用电合成法，则需一步工艺：3.23有机电合成的若干发展方向4.发展间接的电解合成法，提高反应选择性(1)间接电还原：利用媒质在电极上产生的还原剂与反应底物教学化学反应，还原剂被氧化后在阴极上再生，以此达到还原剂循环使用儿反应物不断生成的目的。由于媒质大多为无机物离子对，如Cr3+/Cr6+，Ce3+/Ce4+，Mn2+/Mn3+等，它们很容易实现电极过程，电流效率高，电解工艺简单，从而达到节能的目的。而且一个反应器只要适当改变离子对就能用于多种混合物的合成，特别适用于精细有机产品的合成。例如，对硝基苯甲酸的电还原，以铅板为阴极，碳棒为阳极，两极间有隔膜，采用直接电解还原时，反应式为有机电合成的若干发展方向4.发展间接的电解合成法，提高反应24有机电合成的若干发展方向此法电流效率较低。若采用间接电还原合成，以ZnCl2为还原媒质，同时为支持电解质，其它条件与直接还原相同，反应式为

其电流效率约为80％，比直接法高得多。(2)间接电氧化：例如，甲苯的氧化可停留在苯甲醛的阶段：媒质铈离子能反复循环使用，它实际上起着催化剂的作用。有机电合成的若干发展方向此法电流效率较低。若采用间接电还原合25有机电合成的若干发展方向5.利用相转移的电解法电化学反应易在水相中进行，在水相电导率高，槽电压低，降低能耗，而产品常留在有机相中，易分离，在经济上有利。例如，电合成己二腈，原料丙烯腈微溶于水，则以7％的浓度配成水相，加12％的季胺盐进行电还原，阴极反应为：由于产品己二腈不溶于水，故而进入有机相（丙烯腈），易分离，经济上有利。同时，水相中反应掉的丙烯腈由有机相中补充，使反应不断进行。

6.发展三维电极的电解因为电解反应通常是在二维的平板电极上进行，电解槽的生产能力低。有机电合成也可以采用三维的填料式或流化床电极来解决这个问题，使得有机电合成工艺可以与有机催化合成相竞争。有机电合成的若干发展方向5.利用相转移的电解法由于产品己二26有机电合成的若干发展方向7.利用修饰电极的有机电合成用某些无机物、有机物或高分子化合物来修饰电极表面。通过改变电极-溶液界面的特性来改变电极的性能，降低电合成反应的超电势，提高反应的速率和效率；同时修饰电极在有机合成中还可提高电合成的选择性，合成手性化合物等新的化合物。将生物催化剂应用于电化学合成，氧化还原酶的合成应用，尤其是在对映体选择性还原以及反应选择性、区域选择性或立体选择性氧化中具有重要意义。8.SPE法（固体聚合物电解法）有机电合成。引入SPE复合电极的多孔金属层作为电子导体和电催化剂，SPE膜一方面起隔膜作用，将含有反应物的有机相与电极室的水相溶液分开，溶剂的选择较自由，电解槽结构简单同时起传递电离子的作用，不需要添加支持电解质，可进行大电流电解。此法无副反应，便于产物分离提纯，且节约电能。有机电合成的若干发展方向7.利用修饰电极的有机电合成27有机电合成的若干发展方向9.消耗阳极法有机电合成。采用远隔膜电解槽和在有机溶剂中阳极极化时能够溶解的金属阳极（如Mg、Al）作为消耗阳极，对烯烃、酮、醛、亚胺、有机卤化物进行电解羧化。此法虽然需要消耗较贵的金属，但电解池结构简单，操作方便，产率高，对高附加值精细化学产品还是值得推崇的。10.有机超声电合成。利用声波的空化效应，使介质的微区在极端的时间内出现高温高压、强冲击波和微射流等，进而引起热离子化，产生自由基，导致一系列化学反应。此法不需添加剂，可加速反应进行，减少反应步骤。

有机电合成的若干发展方向9.消耗阳极法有机电合成。采用远隔28有机电合成的若干发展方向11.成对电解合成，充分利用空闲的极室,提高设备的时空率和电流效率一般在隔膜槽中的阳极氧化或阴极还原通常仅进行一个目的的反应。近年来已用适当隔膜隔开阴极和阳极，在两室中同时进行一对氧化和还原合成，即成对电解合成：即用一分电量驱动两个目的的反应，从而节能。例如，以氨基丙醇和草酸为原料成对电解制备氨基酸和乙醛酸。

阳极：电流效率81％。有机电合成的若干发展方向11.成对电解合成，充分利用空闲的29有机电合成的若干发展方向阴极：

电流效率72％。该工艺已由河北宣化化工厂实现工业化，工艺简单，无污染，电解产率达90％。再如，以丙烯为原料成对电解制备环氧丙烷。阳极：有机电合成的若干发展方向阴极：电流效率72％。该工艺已由30有机电合成的若干发展方向再如，以丙烯为原料成对电解制备环氧丙烷。阳极：阴极：

该方法与传统的氯代乙醇法相比，原子利用率为100％，理论上没有废物产生。有机电合成的若干发展方向再如，以丙烯为原料成对电解制备环氧丙31乙醛酸成对电解合成乙醛酸成对电解合成的系统是：以铅板这种折氢超电势较高的金属为阴极，阴极液为草酸水溶液，阴极主要反应为：(COOH)2十2H＋十2e——→CHO—COOH十H2O阳极液为乙二醛盐酸溶液，阴、阳极之间以能透过H＋离子的阳离子交换膜隔开，阳极用DSA电报，发生的主要反应为：2C1—

→Cl2十2e—乙醛酸成对电解合成乙醛酸成对电解合成的系统是：以铅板这种折氢32乙醛酸成对电解合成阳极反应产生的氯气与乙二醛在液相中发生亲核加成和脱除氯化氢反应：(CHO)2十Cl2十H2O→CHO—COOH十2H＋十2Cl—在适当的电压和电流密度条件下，阴、阳极反应和液相反应同步发生，两极均得到一定浓度的乙醛酸，整个电解反应可用下式表示：(CHO)2十(COOH)2－→2CHO—COOH很显然，这种成对电解法较之单纯的阴极草酸还原为乙醛酸或阳极乙二醛氧化为乙醛酸，其生产效率、经济效益都要高许多。

乙醛酸成对电解合成阳极反应产生的氯气与乙二醛在液相中发生亲核33有机化合物的阳极氧化

脂肪烃、烯烃的阳极氧化脂肪烃直接氧化时，C-H与C-C键断裂生成碳阳离子。这类反应的氧化电位很高。R-H→R+

＋H+

＋2e；R1-R2

→R1+

＋R2+

＋2e金刚烷在乙腈中电氧化，C-H键首先断裂生成金刚烷离子，最终得到产率为90％的乙酰氨基基金刚烷。

当饱和脂肪烃的C-C键存在张力时，可从最高占有分子轨道移走电子，C-C键的直接断裂便有可能。三环萜的环张力较大，故较易电氧化。三环萜在含三乙胺的醋酸溶液中阳极氧化，随后水解为Nojiku醇，产率约70％。Nojiku醇是花制香料的重要组分，化学合成法产率低，原料贵。

有机化合物的阳极氧化脂肪烃、烯烃的阳极氧化34脂肪烃、烯烃的阳极氧化烯烃氧化的第一步是从双键移去电子成阳离子自由基，然后进行加成、取代或二聚。1.甲氧基化反应2.C-C键偶合反应3.烯烃的电氧化环合反应。例子：环氧丙烷电合成，六氟环氧丙烷电环化反应。4.苯环上阳极氧化反应。例子：苯醌及氢醌电合成，苯在阳极氧化生成苯醌，生成的苯醌进入阴极区，在阴极还原生成对苯二酚。还有萘醌的电合成，酰氧基化反应等。5.芳环侧链上阳极氧化。例子：芳香醇、醛的合成。

脂肪烃、烯烃的阳极氧化烯烃氧化的第一步是从双键移去电子成阳离35.醇、醚、羰基化合物的阳极氧化

饱和脂肪醇的直接氧化的氧化电位相当高。选择合适的溶剂和支持电解质或电极材料，醇电氧化可以得到高产率的醛、酸。羰基化合物有醛、酮、酸、酰胺、酯等，其中羧酸根的阳极氧化被研究最多，有著名的Kolbe反应。羧酸根电氧化有两种可能，单电子氧化或双电子氧化。在碱金属羧酸盐溶液中，进行单电子氧化、脱羧，生成自由基二聚体得烃类，这就是Kolbe反应。电氧化发生在2.1~2.4V，介质可用甲醇或水溶液。在Pt电极上醋酸根脱羧二聚得乙烷，产率为85％。己二酸半甲酯阳极氧化为癸二酸二甲酯已经工业化。醛阳极氧化得酸。例如乙二醛氧化得乙醛酸。

.醇、醚、羰基化合物的阳极氧化饱和脂肪醇的直接氧化的氧化电36有机物的电化学卤化

1.电化学氟化1949年，美国的赛蒙斯(J.HSimons)指出许多有机化合物在无水的氢氟酸液体中有相当大的溶解度，并形成导电溶液，此种溶液可在以Ni为阳极、钢为阴极的无隔膜槽中电解，阴极析氢气，镍阳极上发生有机物的完全氟化，生成高氟化产物，过程控制电压使无游离态的F2释放。并加入NaF或KF以增大液态HF的导电性和有机化合物的溶解性。这样的过程称为“电化学氮化”。后来的研究表明，这一过程的机理在于电解过程中，镍阳极表向上形成了镍的高价氮化物NiF3和NiF4，它们起着强氟化试剂的作用。

有机物的电化学卤化1.电化学氟化37电化学氟化

由于氟的高度活泼性和毒性，用一般化学方法生产全氟化合物是十分困难的，采用电化学方法却能比较容易地实现有机物的全氟化。电化学氟化是一个阳极过程，例如，丁酸的氟化过程：CH3CH2CH2COOH＋18F-

→CF3CF2CF2COF＋18HF＋18e电解氟化的过程一般是特有机化合物溶于无水氟化氢中(有时加入少量支持电解质．提高导电能力)，通电后阴极析氢，而有机化合物的碳—氢镑则在阳极转化为碳“氟键，多重键被氟饱和，并可能发生一些降解反应。电解是在液态HF中进行，为增加溶液的导电性需加入KF或NaF。

电化学氟化由于氟的高度活泼性和毒性，用一般化学方法生产全氟38阳极氯化、溴化和碘化

烯烃阳极氯化生成加成产物。例如乙烯在H2O-HCl-FeCl3中碳阳极上氧化，可得1,2-二氯乙烷，产率及电流效率都超过95％。芳香烃阳极卤化可得卤代芳烃。卤阴离子首先被氧化为卤素或荷正电的卤素，然后由这些中间产物与芳香烃作用。取代芳烃的芳核阳极氯化与化学氯化相比，有时选择性更好。例如甲苯在CH3CN-LiCl_Et4NBF4中Pt阳极上电氯化，所得对位氯甲苯与邻位氯甲苯之比为2.2，而化学法只有0.5~1。

阳极氯化、溴化和碘化烯烃阳极氯化生成加成产物。例如乙烯在H39含氮化合物、含硫化合物的阳极氧化

简单脂肪胺的氧化电位较低。在适量水存在下电氧化，脂肪胺常被去烷基化，从叔胺开始，可以相继变为仲胺、伯胺、以至氨。脂肪胺阳极去烷基化已用于复杂药物的N-去烷基代谢物的合成。芳香胺氧化产物很多，生成何种产物视对象和条件而定。硫醇及硫醇钠阳极氧化易生成二硫化物，硫醚在水溶液中阳极氧化生成亚砜。

含氮化合物、含硫化合物的阳极氧化简单脂肪胺的氧化电位较低。40有机化合物的阴极还原

含C=C双键化合物的阴极还原活性烯烃（双键有强拉电子基团）电还原最重要的是丙烯腈阴极氢化二聚，生成己二腈。活性烯烃与羰基化合物发生阴极偶联反应。例如丙烯酸酯与丙酮电还原得到内酯，选择性为92％，电流效率为99％。芳香化合物电还原进行1,4加成，得到二氢化合物。例如苯还原为1,4-环己烯，萘还原为1,4-二氢萘。杂环化合物如吡啶、吲哚、咔唑的衍生物进行阴极还原，也在C=C双键上进行加成。

有机化合物的阴极还原含C=C双键化合物的阴极还原41有机化合物的阴极还原有机卤代物的阴极还原脂肪族卤化物阴极还原，发生脱卤、引入双键、C-C偶联、生成金属有机化合物、合成环化合物等。有些具有实用意义。有机化合物的阴极还原有机卤代物的阴极还原42有机化合物的阴极还原羰基化合物的阴极还原1.醛和酮的阴极还原醛和酮的阴极还原时，通常在酸性条件下羰基还原为羟基，在碱性条件下发生还原偶合反应。

2.羧酸的阴极还原羧酸电还原可得醛，其中由草酸阴极还原为乙醛酸已实现工业化，转化率为70％，电流效率超过70％，选择性超过90％。水杨酸还原得到水杨醛。

3.酯、酰胺的电还原芳香族酯和杂环芳香酯电还原为相应的醇，类似与羧酸的电还原。酰胺电还原时，视反应条件不同而还原为胺或醇。

有机化合物的阴极还原羰基化合物的阴极还原43有机化合物的阴极还原含氮化合物的阴极还原1.芳香硝基化合物的电还原硝基苯电还原所得产物都有比较成熟的工艺条件。（1）电合成联苯胺

以邻二氯苯为溶剂，在NaOH存在下，用软钢为阴极，还原硝基苯可得联苯胺，电流效率在95％以上。（2）电合成对氨基苯酚

用硫酸溶液中Pt或Cu阴极电还原硝基苯可得对氨基苯酚。在含有硫酸的电解液中铜电极上还原时，对氨基苯酚的产率可达90％。（3）电合成苯胺

以铅为阳极，镍网为阴极，电解液为6％HCl+96%C2H5OH+SnCl2+硝基苯，还原最终产物为苯胺。在酸性溶液中，电还原硝基苯及其衍生物，皆可得相应的苯胺或衍生物。

有机化合物的阴极还原含氮化合物的阴极还原44有机化合物的阴极还原脂肪硝基化合物的电还原脂肪硝基化合物随反应条件不同可还原为羟胺或胺，室温时生成羟胺化合物，升高温度，主要产物为胺。

偶氮化合物，腈的电还原偶氮化合物的还原产物为胺。腈基化合物在强酸性溶液中阴极还原为胺。不饱和腈基化合物阴极还原时，腈基的三重键被还原，而碳键上的不饱和键不受影响。

有机化合物的阴极还原脂肪硝基化合物的电还原45有机化合物的阴极还原含硫化合物的阴极还原二硫化合物几乎可以完全电还原为硫醇化合物。由L-胱氨酸，产率为99％，电流效率达92％，已有生产。

有机化合物的阴极还原含硫化合物的阴极还原46有机电合成应用举例

己二腈的电解合成Nylon66是由己二酸和己二胺经缩聚反应制得的。而己二腈是制备己二酸和己二胺的适宜中间体。

1.己二腈的传统生产工艺——化学合成法（1）环己烷在催化剂存在下用O2氧化为为环己醇（Ⅰ），环己醇用烯硝酸氧化生成己二酸（Ⅱ），己二酸与氨反应脱水生成己二腈（Ⅲ）。（2）从丁烯出发，脱氢生成丁二烯（Ⅰ），催化剂下和HCN加成生成己二腈（Ⅱ）。缺点：损耗大，污染严重。

有机电合成应用举例己二腈的电解合成47己二腈的电解合成2.电解合成原理阴极：2CH2=CHCN＋H+

＋2e→(CH2CH2CN)2阳极：

H2O→1/2O2

＋2H+

＋2e总反应：2CH2=CHCN→(CH2CH2CN)2在传统的化学合成法中，硝酸氧化环己醇的过程是较难控制的；电解合成中所用原料是丙烯、NH3和空气，比传统的化学合成法所用HCN烃类等要便宜。当然目前由丁二烯生产己二腈也是大规模生产的路线。

己二腈的电解合成2.电解合成原理48己二腈的电解合成早期的孟山都公司电合成己二腈过程特点为：

(1)阴极液含有高浓度的丙烯腈(16％)和季胺盐(40％)。而阳极液则为5％的H2SO4。(2)为防止阴极区物质进入阳极液中，采用阳离子交换膜作为隔膜。(3)采用析氢过电位高的阴极材料，如铅，防止析氢。(4)阳极采用Pb、Ag台金．可降低析氧的过电位，且提高电极的抗蚀性。(5)为避免上述阴极副反应的发生，需将OH-尽快移出阳极区，即使阴极液高速(1~3m/s)流动，为此在阴极上固定了一些聚乙烯条，作为湍流加速器。己二腈的电解合成早期的孟山都公司电合成己二腈过程特点为：49己二腈的电解合成这一生产工艺的缺点是：(1)能耗高。因采用隔膜和阴极液的电导率低导致能耗高。研究表明：槽压中70％是由于这两部分压降构成的。(2)大量采用季胺盐，成本高，回收麻烦。

(3)电槽结构复杂，并需定时更换隔膜。为克服以上缺点，70年代以来，孟山都公司和其它厂家进行了大量研究工作，开发出第二代电解槽及生产工艺。使工艺大为改进，并降低了投资和能耗。己二腈的电解合成这一生产工艺的缺点是：50己二腈的电解合成新工艺的电解介质为由丙烯睛和含10-15％Na2HPO4支持电解质的水溶液组成的乳浊液。水溶液中仅含0.4％的季胺盐，而丙烯睛在水溶液中却达到饱和(7％)，季胺盐采用磷酸六亚甲基双乙基二丁基铵后，产物收率提高，同时较易用水萃取，便于与有机相分离。所用电解液为：Na2HPO4（15％）；C2H5(C4H9)2N+(CH2)6N+(C4H9)2C2H5（0.4％）；Na4EDTA（2％）；CH2=CHCN/(CH2CH2CN)2水的乳浊液。由于采用无隔膜电解，阳极材料应悉心选择，一般的PbO2阳极会使丙烯胯降解，而贵金属和过渡金届不耐蚀，所溶解的金属离子还会促进阴极析H2反应，降低电流效率。孟山都公司采用了钢阳极，同时在溶液中加入2％的硼砂和0.5％的EDTA，使阳极腐蚀降低了95％。己二腈的电解合成新工艺的电解介质为由丙烯睛和含10-15％N51己二腈的电解合成电解在无膜的双极电解槽内进行，所用电极是镀镉的碳钢板。电解液中添加剂硼砂和Na4EDTA的作用是降低电极的腐蚀速度，防止过渡金属在阴极表面沉积并对阴极表面有缓慢但连续的更新作用；Na4EDTA还可抑制阴极放氢。新过程的主要优点是：不用分离膜；电极间隔从7.1mm减少至2.0mm；溶液电阻率下降，导电性增加，使得槽电压从11.65V下降至3.84V，大大节约了电能;季胺盐用量大大减少；采用连续萃取，简化了己二腈的分离过程；总的费用减少了10％。

己二腈的电解合成电解在无膜的双极电解槽内进行，所用电极是镀镉52孟山都第一代和第二代电合成己二腈工艺的比较孟山都第一代和第二代电合成己二腈工艺的比较53四烷基铅

四烷基铅如四甲基铅TML(Retramethyllead)或四乙基铅TEL(Retraethyllead)是汽油中使用的防爆剂，可提高辛烷值，全世界的耗用量很大，当然用含铅汽油也存在一个污染问题要解决。以前均采用化学合成法。1964年，在美国Texas的Freeport实现了电化学的连续生产，年产量为155400吨四甲基铅或18100吨四乙基铅，而世界需求量约为每年50万吨。

四烷基铅四烷基铅如四甲基铅TML(Retramethyl54四烷基铅

1.基本原理利用电解Grignard试剂，生成活性的烃基离子R-，再与铅反应即得烃基铅化合物：Grignard试剂是有机镁的卤化物R·MgBr、R·MgC1等，它可由卤代烃和Mg在醚中的反应生成，同时在有机溶剂中可电离。RC1＋Mg→R·MgC1→R-

＋MgC1+（醚）在Pb阳极上：4R-

＋Pb→R4Pb＋4e在钢管阴极上：4MgC1+

＋4e→2Mg＋2MgCl2为防止镁在阴极上沉积，可加入过量卤代烃RCl等，可与析出的Mg重新生成R·MgC1试剂。四烷基铅1.基本原理55四烷基铅

2.电解槽电解液是20％Grignard试剂的醚溶液，内含氯乙烷（它与Grignard试剂摩尔比为0.9:1.0）。采用固定床电解槽，电解温度为40~50℃，阴极电流密度为50~100kA·m-2，槽电压不超过8V，产率为96％，电能消耗为4~5kWh·kg-1。四烷基铅2.电解槽56四烷基铅

四乙基铅电合成反应器是高比电极面积的固定床电解槽，每槽的容积为3m3。，共10个，槽内装有内径为5cm、长75cm、并内衬多孔隔膜的钢管，管内装满作为阳极的铅丸，而钢管的内壁则作为阴极。格利雅试剂和过量的卤代烷从管内通过，管外则通冷却液，使电解温度保持在40一50℃。四烷基铅四乙基铅电合成反应器是高比电极面积的固定床电解槽，57癸二酸的柯尔比法电合成癸二酸HOOC(CH2)8COOH是重要的有机化工原料，主要用于生产尼龙610、尼龙1010、聚酰胺树脂，也作为增塑剂和润滑油的原料，世界年产量约2万吨。癸二酸的化学合成法是以蓖麻油为原料，在200℃及8500kPa压力下与50％NaOH溶液进行碱解反应制取的。此法的缺点是原料来源有限，同时反应条件不易控制，副产物多，且污染环境。癸二酸的电解合成是柯尔比(Kolbe)反应的典型应用，它以己二酸单甲酯为原料，通过阳极氧化制得癸二酸二甲酯．再经碱解，即得癸二酸。癸二酸的柯尔比法电合成癸二酸HOOC(CH2)8COOH是重58癸二酸的柯尔比法电合成反应是在无隔膜电解槽中进行的，单酯在阳极氧化二聚，即使含a个碳原子的羧酸分子在阳极表面二聚，生成含2n—2个碳原子的碳氢化合物分子和2mol的CO2。这正是典型的柯尔比反应：所生成的癸二酸二甲由水解后即为癸二酸。癸二酸电解合成的生产流程包括己二酸单甲酷的合成、电解、水解三部分癸二酸的柯尔比法电合成反应是在无隔膜电解槽中进行的，单酯在阳59癸二酸的柯尔比法电合成毛细间隙电化学反应器德国巴斯夫(BSF)公司电解合成癸二酸二甲酯、己二腈时，都采用毛细间隙电化学反应器。可以在使用导电率低的电解质时降低欧姆压降和能耗。反应器为圆柱体，内装一组双极性圆盘状石墨电极，每一片电极厚度约1cm，面积为100cm2，电极间隙甚小．有的仅为125m，有的达1mm，电解液由液泵自上部送入，通过间隙。癸二酸的柯尔比法电合成毛细间隙电化学反应器德国巴斯夫(BSF60我国有机电合成工业化实例L-半胱氨酸的直接电合成L-半胱氨酸是中国最早实现工业化的有机电合成产品,它的工业生产是从毛发等畜类产品中提取的胱氨酸,通过电解还原在阴极直接电合成为L-半胱氨酸.|S—CH2—CH(NH2)—COOHS—CH2—CH(NH2)—COOH+2H++2e-

2L-HS—CH2—CH(NH2)—COOH.近20年来,这一有机电合成技术在中国的许多地方推广,年产能力已经超过600吨,成为生产L-半胱氨酸的主要方法.L-半胱氨酸也成为一种出口创汇的龙头产品.我国有机电合成工业化实例L-半胱氨酸的直接电合成61我国有机电合成工业化实例间接电氧化生成对氟苯甲醛对氟苯甲醛是用化学合成法，即以芳烃为原料,经氟化再用浓硫酸水解而制得。由于氟化过程易产生异构体，因而影响纯度，产生大量的有机废液。用锰盐为媒质间接电氧化对氟甲苯制对氟苯甲醛是一种较理想的办法.氧化法合成的工艺过程主要反应分两步:电解反应

Mn2+→Mn3++e合成反应p-FC6H4CH3+4Mn3++H2O→p-FC6H4CHO+4Mn2++4H+反应后的母液经过净化处理回到电解槽中循环使用，对环境不造成污染。我国有机电合成工业化实例间接电氧化生成对氟苯甲醛62我国有机电合成工业化实例间接电氧化合成维生素K3以β-甲基萘，铬酐为原料相转移合成2-甲基-1,4萘醌(维生素K3)的工艺过程中产生了大量的铬废液(w(Cr6+)=4%~5%)，处理这部分废铬液对该合成工艺的合理进行至关重要。如果作为废物排掉,无论从经济角度还是环保角度都是不允许的。郑州大学化工学院采用槽外式间接电合成VK3工艺可使Cr3+氧化为Cr6+，从而实现铬液的循环利用。其工艺过程主要反应:阳极氧化反应2Cr3++7H2O→Cr2O72-+14H++6e;合成反应C11H10+H2Cr2O7+3H2SO4→C11H8O2+Cr2(SO4)3+5H2O我国有机电合成工业化实例间接电氧化合成维生素K36351、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游

52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭

53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。——易卜生

54、唯书籍不朽。——乔特

55、为中华之崛起而读书。——周恩来谢谢！51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游

52、6405有机物的电解合成1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克05有机物的电解合成05有机物的电解合成1、战鼓一响，法律无声。——英国2、任何法律的根本；不，不成文法本身就是讲道理……法律，也----即明示道理。——爱·科克3、法律是最保险的头盔。——爱·科克4、一个国家如果纲纪不正，其国风一定颓败。——塞内加5、法律不能使人人平等，但是在法律面前人人是平等的。——波洛克第五章有机物的电合成有机物的电合成是用电化学方法进行有机化合物合成的科学，它是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等内容的边缘科学。在注重环境保护的今天，电解合成法在对有机物特别是高附加值精细化学品的生产，具有广泛的价值，其地位愈显重要，其发展相当迅速。有机电合成方法与精细化工医药品、香料、农药等称为精细化学品，是高附加值的产品，这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品，而且用电子这一下净的“试剂”占代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向。近30年来有机电合成在许多国家得到了迅速发展。电化学合成法规模效益小，但对小规模生产还是比较有利的：而且通过调节电压、电流，反应易控制。虽然电的价格较高，对于生产少量、多品种的精细化工产品来说，采用电化学方法还是很合适的。新材料作文是一种新的作文形式，对于教师和学生来说都是一种全新的挑战。新材料作文相对于材料作文有所区别，它融合了材料作文和话题作文的共同特点而产生的一种作文命题形式。具体来说，具有几下特点：一是开放性。新材料作文要求学生在不脱离材料内容和含意的范围内，选择一个角度构思作文，自主确定立意角度，确定标题。这一要求灵活开放，给予学生理解材料，选择素材，确定角度的相对自由性。二是自主性。新材料作文少了对学生写作条条框框的束缚，新材料作文的写作形式和要求给予学生充分的个人发挥空间，学生可以根据自己的兴趣和生活经验，灵活的选择话题进行独立的创作，使写作充满个性化。三是深刻性。在新材料作文中，学生都是带着兴趣进行个性化创作的，在兴趣的引导下，学生的想象力和创作能力都能够得到最大程度的提升，使学生得到了全面的发展。一、学生在新材料作文写作中遇到的问题1.脱离材料实际2.过于依赖材料与上面写作形成鲜明对比的另一种情形是学生在写作中过于依赖题目中给定的材料，甚至将材料原文转化为素材在文章中使用。这一类学生对新材料作文缺乏充分的理解，对给定的材料缺乏提炼和理解，学生刻板运用材料写出的文章不仅得不了高分，而且也很难提高学生的写作水平。新材料作文的一个重要特色在于依据材料又不局限于材料，学生能够从材料中找到独特的分析视角，进行个性化创作。材料的出现是为学生提供写作视角的，而不是为学生提供写作中的基本材料。3.立意不够深刻新材料作文的初衷是为了满足不同个性学生发展需求的，充分发挥学生的个人优势，创作出有深意的文章。但是，很多学生的新材料作文审题不严，立意不深刻，学生只是对原材料进行浅显的引申、论证和扩展，没有材料的审题过程和写作思考过程，学生要仔细分析材料，根据自己的理解从不同的角度挖掘主题，进行立意。学生已经习惯了有明确主题限定的写作形式，在面对新材料作文时使用先前的方法进行分析，使得作文失去了新意和灵活性。二、高中新材料作文升格训练的有效策略1.奠定语言基础，提高语言素养无论是什么类型的写作，都需要由扎实的语言和写作技巧作为保障。教师在教学中要注意引导学生进行语言积累，提高学生的语言素养。以人教版语文为例，每一单元都是按照文章的主题和所表达的情感进行划分的。同一情感的表达，学生可以鉴赏到不同古今中外不同作者的写作艺术，这对于学生写作能力的提高是很有助益。教师不仅要引导学生在课堂上积累丰富的写作素材和写作技巧，而且要引导学生广泛阅读。教师需要通过组织学生定期开展读书会，进行读书心得的分享，在日常的不断积累中，提高学生的语言素养，为新材料作文的写作奠定基础。2.仔细分析，读懂材料理解给定的材料是写好新材料作文的基础。很多学生在材料的分析没有给予足够的重视，只是泛泛地阅读，没有读出其中的深意。考试中的新材料作文由于时间较短，学生将大部分时间放在了作文的立意和构思上，而很少对原材料进行分析。没有对原材料的分析，很容易出现跑题和立意不准的情况，很多学生表示在写完文章或者写完大部分文章时，发现文章已经偏离了主题，但是已经没有时间和卷面进行纠正。这就需要教师在日常生活中训练学生分析材料的能力，文章中的文本、生活中的时事都是训练学生的重要素材。3.选题立意，巧妙构思好的立意是写好文章的关键。学生需要在立意上花功夫，通过训练提高自己的立意水平。“意”来源于材料，又高于材料。学生在立意的时候要挖掘材料内容，抛弃浅显的，传统的主题，发挥自我的个性化和创新性思维，从新的角度进行分析和阐述。立意的角度要紧扣时代的脉搏，与时俱进，融入自己的个性化化观点。立意的新一方面体现在新的命题，命题是当下的创新性题目，另一方面体现在选择论述角度的新颖性，文章其实质是自我思想的一种论证，从什么角度选择素材阐述自己的观点也是文章的关键。在高中生的写作中，学生的一个弱点体现在不会从小的角度选择新颖的角度进行阐述，通常选择的都是比较大的立意点，便只能选择通俗的素材和观点进行论述，在教学中教师要逐渐引导学生从小的方面看待生活和分析事件的能力。综上所述，新材料作文是基于材料又给予学生自主性的一种新型的作文命题形式，为了提高学生的应对能力，需要奠定语言基础，提高语言素养；仔细分析，读懂材料；选题立意，巧妙构思，以此提高学生个性化解读材料，从新的角度命题和选择立意角度的能力，提高学生的写作水平。受环境影响，农村中学语文教学首先面对的是落后的人文环境，语文作为一门对学生综合素养要求较高的学科，没有阅读的基础，再优秀的教师，再生动的课堂也未必能在短期内提高学生的语文素养和成绩。要走出教学的困局，走出自我心理的困局，根据学生的实际状况，从改变自身教学理念入手，去寻找适合现状的教学方法。慢慢地，让自己走出困局，让课堂走出困局。下面，从四个方面，谈谈如何突破农村语文教学的困局。一、提高教师自身素质农村学生由于缺乏良好的语文学习环境，基础较差，并且见识少，阅读面窄，这些都是语文教学的拦路石。要搬开这些拦路石，老师首先要提高自己的文学素养，平时多关注社会和生活时事。课堂上有高瞻远瞩的老师，学生才能够从高的起点看问题。如果教师本身文学素养低下，视野狭窄，想让学生达到一定高度是不可能的。在教学中教师必须降低身段，从学生的视角去设计教学，先要浅入浅出，培养兴趣。例如，现代文阅读教学，是语文教学的重点，更是农村语文教学的难点。其难在于学生阅读面窄，语言文字感悟能力差，理解不到文章内涵。因为不理解而产生距离，因为距离而产生畏惧和厌烦。课堂教学中，如果教师寻找不到适合学生的切入点，课堂将出现“教”与“学”的背离，效果自然很差。如何浅入浅出呢？就是教师在教学中，一步一步逐渐推进，并且这个推进的过程是清晰的，浅显易懂的。以《从百草原到三味书屋》的教学为例。我在教学中，第一步是让学生由标题出发，知道课文的写作内容分两部分。第二步，让学生掌握与两部分内容相对应的“乐园”和“枯燥乏味”两个词，对这两部分内容的核心内涵有个明晰的认识。第三步，让学生由“乐园”和“枯燥乏味”两个词拓展开去，详细地把握课文内容。例如，延伸到百草园的3件事，三味书屋读书内容的枯燥，先生的古板等，然后又由这些内容得出“乐园”和“枯燥乏味”两个词。通过这个由此到彼，再由彼回到此的回环过程，最终让学生通观全篇，融会贯通。二、指导方法由浅入深降低门槛，浅入浅出是为了让学生思维能渐渐跟上教学的步伐，尝到成功的快乐，从而提高兴趣，自觉地进入语文学习的殿堂。将学生引入门来，教师应该趁热打铁，由浅入深。例如，环境描写的作用，刚开始接触时，我一般只要求学生掌握4个字，就是“衬托”和“渲染”，再进一步掌握“衬托”一般是指人物心情，渲染一般指环境氛围。当学生对这两种用法掌握熟练之后，再通过练习，让学生掌握环境描写的其他作用――交代时间、地点、背景；推动情节发展、做铺垫；深化主题等。这样由浅入深，先窥一斑，再窥全豹的方法，让学生思维逐渐成长，效果往往好于一开始就全盘托出，让学生应接不暇。三、督促学生做好课外阅读课外阅读是语文教学的基石，没有课外阅读的支撑，语文教学就像在沙堆上建房子，难建成高楼，更有可能随时坍塌。农村学生由于各方面条件的限制，很少有阅读习惯。所以，我们要抱着从零开始的念头，努力培养学生良好的阅读习惯。否则，400万字的阅读要求就成了天方夜谭。根据学生的特点，我一般从两个方面入手引导督促学生做好课外阅读。上学期间，要求每个学生每个月至少买一本杂志，看两本以上的杂志。看什么杂志？一般也会作些指导，例如推荐他们看《读者》《青年文摘》《意林》《格言》这类文质皆美，综合性较好，且附近易买到的杂志。并且，偶尔会抽查他们的购书和看书情况。每个寒暑假，要求他们通过自购或者借的方法，至少阅读100万字名家名著。所读书目，除了中学必读书目外，我还会另外添加一些书目，供他们参考，这些书会提高他们的阅读能力和阅读兴趣。例如我既推荐他们看国内的沈从文的《边城》《月下小景》，老舍的《骆驼祥子》《四世同堂》等，也推荐他们看港台的《目送》等，同时还会推荐一些外国经典让他们看，如莫泊桑的《羊脂球》，罗琳的《哈利?波特》等。为了解决他们书量不足，购书不方便，家长无力指导等问题，我还在网上帮他们代购图书，尽量为他们解决阅读的困难。四、指导学生多摘抄多练笔读写是不可分的，读写能力也是农村学生的短板。在提高学生阅读能力的同时，我也会重点关注学生写作能力的提高。为了提高学生的写作能力，我要求学生在阅读的同时，一定要做读书笔记，笔记以好词好句为主，每个星期检查一次。并要求学生每个星期都完成一篇作文，一般是单周自己写作，双周摘抄美文。通过这些措施，逐渐提高学生的写作能力。通过以上教学方式的调整，效果还是很明显的，每届学生，他们对语文学习的兴趣、语文综合素养都有较大的提高，课堂教学逐渐进入了良性循环的轨道，学生成绩自然也会有大幅度的提高。05有机物的电解合成1、战鼓一响，法律无声。——英国05有机65第五章

有机物的电合成

有机物的电合成是用电化学方法进行有机化合物合成的科学，它是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等内容的边缘科学。在注重环境保护的今天，电解合成法在对有机物特别是高附加值精细化学品的生产，具有广泛的价值，其地位愈显重要，其发展相当迅速。第五章有机物的电合成有机物的电合成是用电化学方法进行有机66有机电合成方法与精细化工医药品、香料、农药等称为精细化学品，是高附加值的产品，这类产品一直用有机合成和发酵法生产，后来才认识到对这些精细化学品采用电解合成的过程是极为有效的。即有机电合成方法可以在温和的条件下制取许多高附加值的有机产品，而且用电子这一下净的“试剂”占代替会造成环境污染的氧化剂和还原剂，是一种环境友好的洁净合成，代表了新世纪化学工业发展的一个方向。近30年来有机电合成在许多国家得到了迅速发展。电化学合成法规模效益小，但对小规模生产还是比较有利的：而且通过调节电压、电流，反应易控制。虽然电的价格较高，对于生产少量、多品种的精细化工产品来说，采用电化学方法还是很合适的。

有机电合成方法与精细化工医药品、香料、农药等称为精细化学品，67“古老的科学，崭新的技术”有机电化学合成与其它学科一样，也是在生产力不断发展的基础上成长起来的。早在19世纪初期，Rheinold发现电是一种强有力的氧化剂和还原剂，已经用稀醇溶液进行电解反应的研究。1834年法国化学家法拉第（Faraday）在实验室进行了首次有机电合成——电解乙酸钠溶液制取乙烷。19世纪初Petrov进行醇和油脂的电解试验。1804年，Grotgus电解氧化无色靛蓝得到蓝色靛蓝。1849年Kolbe电解羧酸盐水溶液制取烷烃。

“古老的科学，崭新的技术”有机电化学合成与其它学科一样，也是68“古老的科学，崭新的技术”20世纪30年代，有机电合成反应在化学工业得到了应用，如硝基苯电还原制苯胺、葡萄糖电还原制山梨醇与甘露醇等。到了20世纪60年代，以电合成己二腈与电合成四乙基铅的工业化为标志的现代有机电合成工业开始了蓬勃的发展。1965年美国孟山都(Monsanto)公司电解还原丙稀腈合成己二腈，使有机电解氧化还原不单是精细化学品的合成方法，而且成为石油化学加工的手段。几乎同时，美国的纳尔科(Nalco)公司实现了电合成四烷基铅的工业生产。这两个标志性过程可认为是有机电合成工业化的最重要的突破，它预示着有机电解工业的新发展，对更多的有机物采用自动、连续、污染少的电化学工艺的日子正在到来。

“古老的科学，崭新的技术”20世纪30年代，有机电合成反应在69“古老的科学，崭新的技术”近30多年来，有机电合成被受重视，尤其是美、英、日、德等工业发达国家。在该领域的开发和应用相当活跃，专利数大幅增加，医药、香料、感光材料、农药等高附加值的精细化工产品的电合成成为其主攻方向。目前，达到工业化生产的有机电合成产品已逾百种，孟山都公司电解还原丙稀腈合成己二腈已经发展到年产10万吨，而实验室用电合成法制备成功有待产业化的产品更是多达八千余种。近10年来，我国有机电化学合成领域也得到较大发展，有10多个产品实现了工业化，研究品种日益增多，与世界先进水平的差距逐步缩小。我国也于20世纪80年代初建立了第一套工业化生产装置――L半胱氨酸盐酸盐水合物的合成。

“古老的科学，崭新的技术”近30多年来，有机电合成被受重视，70“原子经济性”面对环境、

能源、

资源与可持续发展等问题日益峻的形势，绿色化学已经提到了议事日程。绿色化学要求合成反应应当符合“原子经济性”，应最大限度地利用原料分子的每个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。有机电合成就完全符合“原子经济性”要求，它是把电子作为试剂(世界上最清洁的试剂)，通过电子得失来实现有机化合物合成的一种新技术,而传统的合成催化剂和合成“媒介”(试剂)是很难达到这种要求的。以“原子经济性”为目的额定绿色合成将成为这一前沿学科的重要分支之一。从本质来说,有机电合成很有可能会消除传统有机合成产生环境污染的根源。“原子经济性”面对环境、能源、资源与可持续发展等问题日益71有机电合成的优点(1)有机电化学合成反应无需有毒或危险的氧化剂或还原剂，电子就是清洁的反应试剂。在反应体系中除原料和生成物外，通常不含其它反应试剂。合成产物易于分离和精制，产品纯度高，副产物少，环境污染可大幅度降低，有的甚至完全无公害，是今后“绿色化学合成工业”的重要组成部分。(2)

在电合成过程中，可通过改变电极电位合成不同的有机产品；同时可通过控制电极电位，使反应按预定的目标进行，收率和选择性较高。通过对电解条件（如电压、电流、电解液组成等）的调节，可以较容易、较准确地实现对生产的控制。有机电合成的优点(1)有机电化学合成反应无需有毒或危险的氧72有机电合成的优点(3）在电化学反应体系中，电子转移和化学反应这两个过程可以同时进行。与普通化学法相比，能缩短合成工艺，减少