精细化学品合成原理复习题资料

PAGEPAGE10《精细化学品合成原理》复习题一、选择题下列取代基按他们的定位能力由强到弱排列正确的是[A]A.–O-＞–N(CH3)2＞–NH2＞–NO2 B.–Cl＞–OH＞–Br＞–NH2C.–OCH3＞–OH＞–N(CH3)2＞–CN D.–O-＞–CN＞–NH2＞–N(CH3)2最常用的氯化剂是[C]A.氯化氢 B.氯化物 C.分子态氯 D. 氯原子侧链氯化产物通常是不同氯化程度的混合物，需要哪种设备进行分离[B]A.色谱 B.精馏塔C.萃取塔 D.结晶罐度最慢的控制步骤，它服从[C]A.反马氏规则 B.SN1反应历程C.马氏规则 D.SN2反应历程硝化是[B]A.可逆反应 B.不可逆反应 C.加成反应 D.自由基反应使用氢在催化剂的作用下使有机物还原的方法称为[C A.催化还原 B电化学还原 C.催化氢化 D.催化氧化不足的中间体也尽可能地少，要求使用大大过量的[B]A.醇 B.空气 C.酮 D.醛工业上也用双氧水将苯或苯酚氧化成[C]A.苯二醛 B.苯二酸 C.苯二酚D.苯二酸酯当烷基相同时各卤烷的活泼性次序是[C]A.R-Cl>R-I>R-Br B.R-Br>R-I>R-ClC.R-I>R-Br>R-Cl D.R-I>R-Cl>R-Br烷基正离子的异构化是可逆的，总的平衡趋势是使烷基正离子转变为[AA.更加稳定的结构 B.不稳定结构 C.能量高的结构 D.能量不变的结构为了充分利用溴，在取代溴化时常常向反应液中加入[C ]A.还原剂 B.溴化剂 C.氧化剂 D.卤化剂α-烯烃用三氧化硫-空气混合物进行磺化的主要产物是α-烯烃磺酸和其内烯烃磺酸，其盐类是一类重要的[C ]A.相转移催化剂 B.药物中间体C.阴离子表面活性剂 D.阳离子表面活性剂生[BA.加成反应 B.硫酸化反应 C.自由基反应 D.烷基化反应增加硫酸浓度可以提高硝酸解离为NO2+的程度，是因为硫酸的供质子能比硝酸[B ]A.弱 B.强 C.几乎相同 D.低的[CA.压力控制装置 B.回收装置 C.搅拌装置 D.传送装置硝化反应速度与被硝化物的浓度和亚硝酸的浓度成[DA.线性关系 B.指数关系 C.反比 D.正比苯的一硝化反应中产生废酸，最常用的处理方法是用原料苯对废酸进行[CA．稀释 B.洗涤 C.萃取 D.反应铁粉还原反应是通过电子转移而实现的，在这里铁是[ A.电子受体 B.电子给体 C.质子受体 D.质子给体把使用化学氧化剂的反应统称为[B ]A.电化学氧化 B.化学氧化 C.酸性氧化 D.碱性氧化O-烷化反应，属于[A]A.亲电取代反应 B.亲核取代反应 C.加成反应 D.还原反应第二类定位基，可使苯环钝化(卤原子例外)，亦称[A]A．间位定位基 B.邻、对位定位基 C.对位定位基 D.邻位定位最常用的溴化剂是[B]A.溴化钾 B.分子态溴 C.溴化氢 D.溴化钠链引发氯分子在高温、光照或引发剂的作用下，均裂为[A]A.氯自由基 B.氯离子 C.氯化氢 D.氯原子烯烃的硫酸化的主反应是烯烃首先加质子生成[A]A.碳正离子中间体 B.碳负离子中间体C.碳正离子 D.碳负离子硝基是强吸电基，在苯环上引入一个硝基后，使苯环上的电子云密度A．重叠 B.不变 C.升高D.降低使用氢以外的化学物质作还原剂的方法，亦称[C]A.催化氢化 B.电化学还原 C.化学还原 D.不饱和键的还原氧化生成目的产物的反应叫做[B]A.甲醇歧化氧化法 B.气-固相接触催化氧化C.液-固相接触催化氧化 D.双氧水氧化法高锰酸钾能在水溶液中有效地进行[C]A．热解反应 B.烃化反应 C.氧化反应 D.还原反应硫酸二烷基酯、芳磺酸烷基酯和磷酸三烷基酯等强酸的烷基酯都是活泼的[D]A．Si-烷化剂 B.P-烷化剂 C.C-烷化剂 D.N-烷化剂C-烷化反应属于[A]A.Freidel-Crafts反应 B.Shiff-Base反应 C.Pummerer重排反应 D.Claisen应二、多项选择题煤的主要两种成分是[AD]A.碳 B.磷 C.硫 D.氢溶剂不仅起溶解作用，而且还会影响反应的[AD ]A.速度 B.传质 C.传热 D.方向当反应的热效应较大时，常常采用多层绝热固定床反应器，是为了改善[BC]A.压力条件B.温度条件 C.提高转化率 D.催化剂条件过量硫酸磺化法所用的磺化剂是[AC ]A.发烟硫酸 B.浓硝酸 C.浓硫酸 D.发烟硝酸甲苯和芳环上有取代基的甲苯衍生物经侧链氯化或侧链溴化可制得一系列产品，它们大都是[BD]A.表面活性剂 B.医药中间体C.催化剂D.农药中间体铁粉还原反应是通过电子的转移而实现的，铁是[AC]A.电子给体 B.电子受体 C.电子供体 D.离子对镍催化剂中应用最广的是[ AB]A.骨架镍 B.载体镍 C.碳化镍 D.硅化镍硝化能力太强，虽然反应速度快，但容易发生[AB]A.产品低选择性 B.多硝化副反应 C.脱水反应 D.氧化反应芳环磺化是[ AD]A.亲电取代反应 B.亲核取代反应C.亲电加成反应 D. SE2反应历程两个分子相同的醇脱水可以制得[ CD]A.非对称酯 B.对称二烷基酮C.甲醚 D.对称二烷基醚醛基还原成醇羟基的还原反应可采用[AC ]A.氢气还原法 B.氧化法C.铁粉还原法 D.自由基生成法性氢，干燥后会[BC]A.脱水 B.自燃 C.爆炸 D.污染环境硫酸的脱水值为[ AC ]A.HSO/HO的计算质量比 B. F.N.A. C. D. H.L.B.2 4 2石油中含有几万种碳氢化合物，另外还含有一些[ AD]A.含硫化合物 B.含硅化合C.含铁化合物 D.含氮化合物甲醇和乙醇能对活泼的酚进行[ BD ]A.C-烷化 B.烷氧基化 C.N-烷化 D.O-烷化三、填空题酯类是发生取代反应的烃化剂。3对于苯的一氯化制氯苯的催化剂，选用最经济的催化剂是 FeCl 。3硫酸二甲酯的优点是它可以只让氨基烷化而不影响芳环中羟基 。芳香族亲电取代反应中，在形成 配合物时，并没有形成新键，所以活化很小。酚和醇在硫酸的存在下加热，一般只发生酚羟基O-烷化 。在亚甲基上连接两个吸电基X和Y时，亚甲基上氢原子的酸性明增加 。电子对受体具有一缺电子部位 或酸性部位。相转移催化主要用液-液两相体系 ，有时也可用于-固两相体系和液固-液三相体系。由于硫酸的供质子能力比硝酸强，它可以提高硝酸离解为 NO2

+ 的程度。催化氢化包括两类反应：一类只涉及π键的加氢，称作 加氢反应 。另一类涉及到σ键的断裂，称作氢解反应。富电子部位或碱性部位。TiO4

和SiO—四面体连接而成，通称TS型分子筛 。当氯化反应在水介质中进行时，除了用氯气作氯化剂以外，也可以用盐酸加 氧化剂 在反应液中产生分子态氯或新生态氯。在无水状态下或在浓硫酸介质中，用氯气进行氯化时，有时用 碘 催化剂。老化液要用氢氧化钠水溶液中和，并在约150摄氏度进行水解，这时各种酸内酯都水解成 羟基烷基磺酸 。采用硝酸硝化时，反应生成水，随着水的生成，硝酸的浓度逐渐下降，硝能力 明显下降 。间歇硝化都采用有冷却夹套锅式硝化器 。硫酸酯和芳磺酸酯虽然价格较贵，但是它们都是高沸点的 活泼烷。以浓硫酸或发烟硫酸为磺化剂的磺化反应可逆的 。酚类、酚醚和某些N-酰基芳胺容易与亲电试剂发生反应，可以用稀硝酸硝化精细化学品一般产量都较少，装置规模也较小，很多是采间歇生产式。有机相。最常用的氯化剂分子态氯 。催化剂不仅会影响卤化反应速度，而且还会影响卤原子 进入芳环的。由α-烯烃与SO3反应生成l,2-磺酸内酯是强烈放热的快可逆反应 。利用硝基的强吸电性使芳环上的其他取代基(特别是氯基)核置换反应 。当硝化废酸中硫酸的含量高于质量分数 68%时可以采用 铸铁制的硝。硫酸酯 和芳磺酸酯价格贵，但是它们都是高沸点的活泼烷化剂。某些有机物在室温下在空气中会发生缓慢的氧化，这种现象叫作 自动。π及到σ键的断裂，称作氢解反应。四、名词解释精细化学品。指小量生产的无差别化学品自动氧化。某些有机物在室温下在空气中会发生缓慢的氧化，这种现象叫作自动氧化。硫酸化。SO3H或在碳原子上引入－OSO3H硫酸化。气-固相接触催化氧化。生成目的产物的反应叫做气-固相接触催化氧化。置换卤化。卤原子置换有机分子中已有取代基的反应统称为置换卤化。通用化学品。通用化学品指大量生产的无差别化学品，例如无机物中的酸、碱、盐，以及有机物中的甲醇、乙醇、乙醛、丙酮、乙酸、氯苯、硝基苯、苯胺、苯酚。磺化。在有机分子中的碳原子上引入磺基(－SO3H)的反应称作“磺化”。催化剂活性。工业上催化剂的活性通常用单位体积(或单位质量)催化剂在指定反应条件下，单位时间内所得到的目的产物的质量来表示。9.N-烃化。有机分子中氨基上的氢原子被烃基取代的反应称N-烃化。10.酸催化剂。酸催化剂可以是质子酸，例如硫酸和卤化氢。另外，也可以是Lewis酸，主要是硫磺、磷、碘和金属卤化物等。连续操作。连续操作是将各种反应原料按一定的比例和恒定的速度连续不断地加入到反应反应器中的某一特定部位，反应物料的组成、温度和压力原则上是恒定的。助催化剂。助催化剂是本身没有催化活性或催化活性很小。但是能提高催化活性物质的活性、选择性或稳定性的成分。在工业催化剂中通常都含有适量的助催化剂。O-烃化。醇羟基或酚羟基的氢被烃基取代生成二烷基醚、烷基芳基醚或二芳基醚的反应。废酸计算含量。F.N.A。是指硝化终了时废酸中H2SO4量(质量分数)。准通用化学品。指较大量生产的差别化学品，例如塑料、合成纤维、合成橡胶等。五、简答题简述空气的气固相接触定性，而且要求目的产物对进一步氧化有足够的化学稳定性；很难筛选出性能良好的催化剂，例如，从对二甲苯氧化制对苯二甲酸时，容法。简述选择溶剂时，除了考虑溶剂的传质传热性质外，其他必须考虑的因素。身在反应条件下和后处理条件下稳定。溶剂对反应物有较好的溶解性，或者使反应物在溶剂中能良好分散。溶剂容易从反应体系中回收，损失少，不影响产品质量。溶剂应尽可能不需要太高的技术安全措施。溶剂的毒性小，废水容易治理，溶剂的价格便宜，供应方便。铁粉还原剂的主要优缺点。以铁粉为还原剂，在芳环上将硝基还原成氨基的方法曾在工业上获得广泛的应简述均相配位催化的优点。催化剂选择性好。均相配位催化剂以分子态存在，每个催化剂分子都是具有反应的良好选择性提供了条件。分子不仅具有很高的选择性，还具有很高的活性。催化体系的预见性。均相配位催化剂在结构上分为中心过渡金属原子和配位体的思路来调整其性能。简述混酸硝化的动力学。混酸硝化是两相反应，以甲苯的一硝化为例，它涉及到以下步骤。甲苯从有机相向相界面扩散；甲苯从相界面扩散进人酸相；甲苯在扩散进入酸相的同时生成一硝基甲苯；生成的一硝基甲苯从酸相扩散返回相界面；一硝基甲苯从相界面扩散进入有机相；硝酸从酸相向相界面扩散，在扩散途中与甲苯进行反应；硝化生成的水从相界面扩散返回到酸相；6.Houghes-Ingold规则。有利于配合物的形成，使反应速度加快。不利于配合物的形成，使反应速度减慢。改变对反应速度影响不大。简述液态三氧化硫磺化法。硫磺化法的优点是:不产生废硫酸、后处理简单、产品收率高。缺点是副产的砜20%～25%硫酸加热至高温，蒸出三氧化硫气体，冷凝成液体。简述苯一硝化制硝基苯工艺方法。.列管串联、塔式、管式、环形串联等常压冷却连续硝化法和加压绝热连续硝化法。简述空气液相氧化法的优点。选择性好，氧化深度可以控制等优点。简述气-固相接触催化氢化优缺点。优点:催化剂寿命长、价廉、消耗定额低、产品纯度高、收率高、三废少、氢气种的生产。这就限制了这种氢化方法的应用范围。“相似相溶”原则。“相似相溶”非极性溶质易溶于非极性溶剂。简述芳环上引入磺基的主要方法和磺化剂。芳环上取代磺化的主要方法有:(1)胺的烘焙磺化法；(4)氯磺酸磺化法；(5)三氧化硫磺化法。芳环上取代磺化的主要磺化剂是浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸和三氧化硫。简述混酸硝化法的优点。①硫酸的供质子能力比硝酸强，可提高硝酸解离为NO2+的程度，因此混酸的硝化能力强、反应速度快，并且可以使用接近理论量的硝酸；②混酸中硝酸的氧化性低，氧化副反应少；③硫酸用量不多，硝化完毕后，废酸中硫酸的质量分数在50%～80%简述影响自动氧化反应的反应进程因素。引发剂和催化剂。被氧化物的结构。原料质量的影响。氧化深度的影响。简述气-固-液非均相催化氢化的主要影响因素。但有时为了有利于传质和提高催化剂的活性，也使用溶剂。介质的pH值，介质的pH反应速度和反应的选择性。温度还会影响催化剂的活性和寿命。六、论述题O-烷化反应历程。O-烷化是亲核取代反应，卤烷是亲核试剂，对于被烷化的醇或酚来说，它们的负离子R—O-式中R表示烷基或芳基，Alk表示烷基，X表示卤素。所用的碱又称作“缚酸剂”。当酚和卤烷都比较活泼时，O-烷化可以在水介质中进行，必要时可加入相转移催化剂。当醇和卤烷都不活泼时，要先将醇制成无水醇钠或醇钾，再与卤烷反应，以避免卤烷的水解副反应。但是，在个别情况下，可不用缚酸剂，而改用酸性催化剂。试述羰基α-羰基α位碳原子上连有取代基时，其影响各不相同。当羰基的α碳原子上连有供电基(例如各种烷基)时，它有利于酸催化下的烯醇化和烯醇的稳定，卤原子主要取代这个α碳原子上的氢。当羰基的ααα各种取代基的影响相反，这时容易生成α多卤化物。-气-液相非催化法和气-固相接触催化法。气-液相催化法是将甲醇蒸气和氯化氢气体在140～150℃和常压通入质量分数75%氯化锌水溶液中。此法反应条件温和、设备流程简单，适于小规模生产，但消耗定额高，设备腐蚀严重。气-1201.06MPa压力下，在回流塔:求高。只适用于大规模生产。气-250～300℃连续地通过硅99.8%98.5%严格，反应器制造技术复杂，只适用于大规模生产。试述影响混酸硝化的影响因素。硝酸比：硝酸比是指硝酸和被硝化物的摩尔比。混酸组成还关系到安全生产问题。搅拌：提高传热，及时移除反应热。提高传质，增加反应界面。相比：混酸与被硝化物的质量比叫做相比，也叫酸油比。提高相比有使反应平稳。硝化副反应：硝酸分解。氧化：生成硝基酚类。多硝化等。试述邻、对位定位基、间位定位基及活化基团与钝化基团的规律及类型。Z效应，大致分为两类。第一类定位基，亦称邻、对位定位基，可使苯环活化(卤原子例外)，并使新进入的取代基主要进入其邻位和对位，属于这类取代基的主要有:3－O－、－N(CH3)2、－NH2、－OH、－OCH、－NHCOCH3、－OCOCH3、－F、3－Cl、－Br、－I、－C6H5、－CH3、－C2H5、－CH2COOH、－CH2F等。第二类定位基，亦称间位定位基，可使苯环