精细化工章节重点

精细化工是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一，是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大，直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。大力发展精细化工己成为世界各国调整化学工业结构、提升一化学工业产业能级和扩大经济效益的战略重点。精细化工率（精细化工产值占化工总产值的比例）的高低己经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。通过本课程的学习，希望同学们能够学习掌握典型精细化学品的原料路线、工艺过程和控制因素、分离提纯的生产技术、基本工艺计算、生产安全知识、生产过程中的三废处理方法，并具有一定工艺实验的基本技能。精细化学品与精细化工的特点精细有机合成的原料精细有机合成反应特点写出以下基本化工原料主要来自哪种资源和途径？⑴甲烷；⑵一氧化碳；⑶乙炔；⑷乙烯；⑸C18-C30直链烷烃；⑹C12-C18直链脂肪酸；⑺苯；⑻萘。答案：（1）天然气；（2）煤的转化；（3）煤制电石；（4）石油烃类热裂解；（5）润滑油馏分；（6）油脂；（7）石油馏分催化重整；（8）煤的高温干馏。反应试剂的概念与分类、反应机理、反应试剂的分类、亲电取代反应、亲核取代反应、消除反应、游离基反应、加成反应等。本章知识点不仅多，而且相当重要，请大家按照教学要求，好好学习！【了解】1.芳香族n配合物与O配合物2.动力学同位素效应3.芳香环上氢的亲核取代反应【掌握】1.精细有机合成反应分类2.反应过程（试剂）的分类3.基本概念4.脂肪族亲核取代反应历程5.反应影响因素6.P-消除反应7.a-消除反应：8.消除反应的影响因素9.自由基的产生方法10.亲电加成11.亲核加成12.自由基加成【重点掌握】1.芳香族亲电取代反应历程2.芳香族亲电取代的定位规律3.芳香环上已有取代基的亲核置换反应4.P—消除反应的定向1、什么样的烃类适合亲电取代反应？为什么？2、芳香族亲电取代反应历程是什么？.3、什么样的烃类适合亲核取代反应？4、SN2型反应的重要标志是什么？5、芳香环上已有取代基的亲核置换反应历程有哪几种？6、自由基的产生方法有哪几种？自由基反应的历程是什么？7、精细有机合成反应的反应试剂分为哪两类？8、能够供给或接受一对电子以形成共价键的试剂是什么试剂？1、什么样的烃类适合亲电取代反应？为什么？芳香族烃类适合亲电取代反应。因为芳香环是一个共轭体系，由于环上门电子云高度离域，电子云密度较高，容易发生亲电取代反应。2、芳香族亲电取代反应历程是什么？经过O配合物的两步历程.3、什么样的烃类适合亲核取代反应？脂肪族烃类适合亲核取代反应4、SN2型反应的重要标志是什么？在反应中发生构型逆转是SN2型反应的重要标志。5、芳香环上已有取代基的亲核置换反应历程有哪几种？其中应用最多的是哪一种？双分子历程；单分子历程；去氢苯（苯炔）历程。上述三种历程中，以双分子SN2）历程的反应最多。6、自由基的产生方法有哪几种？自由基反应的历程是什么？自由基的产生方法：热离解法、光离解法和电子转移法。自由基反应的历程是链反应（或叫连锁反应）。7、精细有机合成反应的反应试剂分为哪两类？极性试剂，自由基试剂8、能够供给或接受一对电子以形成共价键的试剂是什么试剂？极性试剂1.精细化学品生产工艺（技术）路线选择的主要原则2.相转移催化的原理3.季铵盐作相转移催化剂时的主要影响因素4.过渡金属及其配合物起催化作用的主要原因【重点掌握】1.化学反应的计量学九个基本概念和计算方法2.精细有机合成中的溶剂效应3.相转移催化的基本概念4.季铵盐Q+X—［（R4N）+Cl-］的特点5.相转移催化剂6.均相配位催化的基本概念7.均相配位催化的基本反应8.均相配位催化循环9.均相配位催化的优缺点化学计量学的基本概念、溶剂效应、相转移催化、均相配位催化以上知识点都非常重要，是我们后面学习工艺的基础，打好基础，后面学的就会比较轻松，请大家务必重视1、 有机合成中的溶剂主要起哪些作用？①溶解作用；②影响反应机理。2、离子化溶剂有何特征？有强的EPD性质或EPA性质、能使离子原离子化成离子对的溶剂3、氢键给体溶剂是哪种溶剂？质子传递型溶剂4、反应选择性的定义是什么？某一反应物转变成目的产物理论消耗的摩尔数占该反应物在反应中实际消耗掉的总摩尔数的百分数。1.卤化反应的应用2.向有机化合物分子中引入卤原子的目的3.卤化反应的类型及卤化剂4.芳环上取代卤化反应动力学5.芳环上的漠化和碘化6.氯化石蜡的生产7.氯化苄的生产8.加成卤化目的9.卤素对双键的加成10.卤化氢对双键的加成11.卤素置换羟基12.卤基置换磺酸基1.丙酮用氯气进行氯化制一氯丙酮时如何减少二氯化副产物？2.对叔丁基甲苯在四氯化碳中，光照下进行一氯化，生成什么产物？3、正十二醇制正十二烷基漠时，加入四丁基漠化铵起何作用？为什么？答案见下面答案：1.丙酮的一氯化制一氯丙酮是连串反应，为了避免多氯化物的生成应该用不足量的氯气控制适当的C12/C3H6O摩尔比。2.主要生成对叔丁基-a-一氯甲基苯，因为芳环侧链的a-H比侧链非a-H容易发生自由基取代反应。3.加入四丁基漠化铵起相转移催化剂的作用。因为正十二醇与漠化氢水溶液不互溶，反应速度慢，加入相转移催化剂四丁基漠化铵可以将漠负离子Br-与（C4H9）4N+形成离子对（C4H9）4N+.Br-转移到有机相，加速反应，缩短反应时间。1、写出以下反应的主要产物和反应类（1）CH2=CH—CH3Cl2,500°C（2）CH2=CH—CH3Cl2，液相，无水，低温（3）CH2=CH—CH3C12,水中，35〜50C（4）CH2=CH—CH3HC1,活性白土，120〜140C（5）CH2=CH—CH2C1HBr，过氧化苯甲酰（6）CH2=CH—CH2CNHC1,低温2、指出以下试剂，哪些是亲电试剂、亲核试剂和自由基试剂。（1）PC13（侧链氯化催化剂）（2）PC13（氯置换羟基反应剂）（3）HBr（漠置换羟基反应剂）（4）HBr（丙烯制2—漠丙烷反应剂）（5）HBr（丙烯制1一漠丙烷反应剂）（6）C12（石蜡氯化反应剂）（7）C12（甲苯环上取代氯化反应剂）（8）C12（甲苯侧链氯化反应剂答案如下：1、写出以下反应的主要产物、反应类型和机理：（1）丙烯与C12在500C下反应；CI2，500CCH2=CH-CH3CH2=CH-CH2CI是烯键a氢的取代反应，属自由基反应。（2）丙烯与C12、液相、无水、低温下反应；CI2，液相，无水，低温CH2=CH-CH3CH2CI-CHCI-CH3是CI2对双键的亲电加成氯化反应。（3）丙烯与C12、水中、45〜60C下反应；CI2，水中，45-60CCH2=CH-CH3 CH2CI-CHOH-CH3+CH2OH-CHCI-CH3是次氯酸对双键的亲电加成反应。（4）丙烯与HC1、活性白土、120〜140C下反应；HCI，活性白土，120-140CCH2=CH-CH3 H3-CHCI-CH3是HCI对双键的加成反应，属气固相接触催化反应。（5）CH2=CH—CH2C1HBr，过氧化苯甲酰HBr，过氧化苯甲酰CH2=CH—CH2C1 H2Br-CH2—CH2C1是HBr对双键的加成漠化，自由基反应。（6）CH2=CH—CH2CN与HC1,低温下反应；HCI，低温CH2=CH-CH2CN H2CI-CH2-CH2-CN是HCI对双键的亲电加成反应。2、指出以下试剂，哪些是亲电试剂、亲核试剂和自由基试剂。（1）PC13（侧链氯化催化剂） 自由基试剂（2）PC13（氯置换羟基反应剂） 亲核试剂（3）HBr（漠置换羟基反应剂） 亲核试剂（4）HBr（丙烯制2—漠丙烷反应剂） 亲电试剂（5）HBr（丙烯制1—漠丙烷反应剂） 自由基试剂（6）C12（石蜡氯化反应剂） 自由基试剂（7）C12（甲苯环上取代氯化反应剂） 亲电试剂（8）C12（甲苯侧链氯化反应剂） 自由基试剂卤化是精细有机合成中最重要的反应之一，也是最常见的反应之一，在各个工业生产中均会用到，所以大家对这部分内容要重视，要花费功夫来学，还要学会将书本上的内容和生产实际相结合。磺化是向有机物中引入磺酸基的反应，随着油井越打越深，油井温度也越来越高，对钻井及驱油过程中各种添加剂耐高温性能要求越来越高。在有机物添加剂中引入磺酸基将会提高该有机添加剂耐高温的性能，所以越来越多的添加剂采取磺化改性的办法来提高其耐温性。核心知识点芳香族磺化与脂肪烃磺化反应特点、工艺特点，磺酸盐与硫酸酯盐产物的区别及应用。重点内容：1.磺化剂2.芳香族磺化反应历程3.芳香族磺化反应影响因素4.芳香族磺化生产工艺中的三氧化硫磺化和过量硫酸磺化和置换磺化硝化与亚硝化质点及形成条件硝化与及亚硝化反应特点混酸硝化、分离特点等。.硝化剂的活性质点和硝化反应历程2.非均相硝化动力学3.硝化影响因素4.混酸硝化5.硝化异构产物的分离6.硝基苯的生产写出由萘酚制备1—亚硝基一2—萘酚的反应方程式，并简述制备过程。方程式自己查找，具体过程如下：将稀硫酸在低温下缓慢加到2-萘酚和含等当量NaNO2的水溶液中，并搅拌几小时，即可得到1-亚硝基-2-荼酚。间二硝苯粗产品中常含有少量邻二硝苯和对二硝苯，可用什么方法除去，其化学原理是什么？分离原理：利用不同异构体在某一反应中不同的化学性质而达到分离的目的。间二硝基苯中少量邻、对位异构体的去除，使用亚硫酸钠。因间二硝基苯与亚硫酸钠不反应，而其邻、对位异构体会发生亲核置换反应，生成可溶于水的相应的硝基苯磺酸钠。（反应方程式大家在书上找）另外，在相转移催化剂存在下，用氢氧化钠溶液处理，使其邻、对位异构体发生亲核置换反应，生成可溶于水的相应的硝基苯酚钠，间二硝基苯不反应。也可以达到分离的目的。工业上最常用最重要的硝化方法是什么？答案：非均相混酸硝化硝化反应历程是什么？答案：亲电取代混酸的定义是什么？答案自己查找。核心知识点：催化氢化的特点、各类还原方法区别及应用。需要掌握内容：1.氢化和还原的基本概念2.还原方法的分类3.化学还原剂的分类4.含硫化合物还原特点及应用范围、影响因素、实际操作重点掌握内容1.液相催化氢化反应机理、催化剂、影响加氢还原反应的因素、实际操作、液相催化氢化实例2.气固相催化氢化催化剂、气相加氢反应器、气固相催化氢化的实例3.催化氢化的安全问题4.在电解质溶液中用铁屑还原影响因素、实际操作1.还原反应的定义是什么？答：广义的讲，在还原剂的参与下能使某原子得到电子或使其电子云密度增加的反应。狭义的讲，是指有机物分子中增加氢或减少氧的反应或二者兼而有之的反应。2.为什么工业上在进行催化氢化时，常用载体钯而很少用钯黑或胶体钯做催化剂？答：钯黑或胶体钯都是纯钯，价格贵，粒度细，回收时稍有损失就会增加生产成本。载体钯催化剂中钯的含量低而且可以调控，载体活性炭的粒度和孔隙率也可选择，催化剂的活性和选择性好，回收损失少。3.催化氢化中有机溶剂的选择原