精細(xì)化工章節(jié)重點(diǎn)

精細(xì)化工是當(dāng)今化學(xué)工業(yè)中最具活力的新興領(lǐng)域之一，是新材料的重要組成部分。精細(xì)化工產(chǎn)品種類多、附加值高、用途廣、產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大，直接服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的諸多行業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。大力發(fā)展精細(xì)化工己成為世界各國(guó)調(diào)整化學(xué)工業(yè)結(jié)構(gòu)、提升一化學(xué)工業(yè)產(chǎn)業(yè)能級(jí)和擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益的戰(zhàn)略重點(diǎn)。精細(xì)化工率（精細(xì)化工產(chǎn)值占化工總產(chǎn)值的比例）的高低己經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)化學(xué)工業(yè)發(fā)達(dá)程度和化工科技水平高低的重要標(biāo)志。通過本課程的學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們能夠?qū)W習(xí)掌握典型精細(xì)化學(xué)品的原料路線、工藝過程和控制因素、分離提純的生產(chǎn)技術(shù)、基本工藝計(jì)算、生產(chǎn)安全知識(shí)、生產(chǎn)過程中的三廢處理方法，并具有一定工藝實(shí)驗(yàn)的基本技能。精細(xì)化學(xué)品與精細(xì)化工的特點(diǎn)精細(xì)有機(jī)合成的原料精細(xì)有機(jī)合成反應(yīng)特點(diǎn)寫出以下基本化工原料主要來(lái)自哪種資源和途徑？⑴甲烷；⑵一氧化碳；⑶乙炔；⑷乙烯；⑸C18-C30直鏈烷烴；⑹C12-C18直鏈脂肪酸；⑺苯；⑻萘。答案：（1）天然氣；（2）煤的轉(zhuǎn)化；（3）煤制電石；（4）石油烴類熱裂解；（5）潤(rùn)滑油餾分；（6）油脂；（7）石油餾分催化重整；（8）煤的高溫干餾。反應(yīng)試劑的概念與分類、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)試劑的分類、親電取代反應(yīng)、親核取代反應(yīng)、消除反應(yīng)、游離基反應(yīng)、加成反應(yīng)等。本章知識(shí)點(diǎn)不僅多，而且相當(dāng)重要，請(qǐng)大家按照教學(xué)要求，好好學(xué)習(xí)！【了解】1.芳香族n配合物與O配合物2.動(dòng)力學(xué)同位素效應(yīng)3.芳香環(huán)上氫的親核取代反應(yīng)【掌握】1.精細(xì)有機(jī)合成反應(yīng)分類2.反應(yīng)過程（試劑）的分類3.基本概念4.脂肪族親核取代反應(yīng)歷程5.反應(yīng)影響因素6.P-消除反應(yīng)7.a-消除反應(yīng)：8.消除反應(yīng)的影響因素9.自由基的產(chǎn)生方法10.親電加成11.親核加成12.自由基加成【重點(diǎn)掌握】1.芳香族親電取代反應(yīng)歷程2.芳香族親電取代的定位規(guī)律3.芳香環(huán)上已有取代基的親核置換反應(yīng)4.P—消除反應(yīng)的定向1、什么樣的烴類適合親電取代反應(yīng)？為什么？2、芳香族親電取代反應(yīng)歷程是什么？.3、什么樣的烴類適合親核取代反應(yīng)？4、SN2型反應(yīng)的重要標(biāo)志是什么？5、芳香環(huán)上已有取代基的親核置換反應(yīng)歷程有哪幾種？6、自由基的產(chǎn)生方法有哪幾種？自由基反應(yīng)的歷程是什么？7、精細(xì)有機(jī)合成反應(yīng)的反應(yīng)試劑分為哪兩類？8、能夠供給或接受一對(duì)電子以形成共價(jià)鍵的試劑是什么試劑？1、什么樣的烴類適合親電取代反應(yīng)？為什么？芳香族烴類適合親電取代反應(yīng)。因?yàn)榉枷悱h(huán)是一個(gè)共軛體系，由于環(huán)上門電子云高度離域，電子云密度較高，容易發(fā)生親電取代反應(yīng)。2、芳香族親電取代反應(yīng)歷程是什么？經(jīng)過O配合物的兩步歷程.3、什么樣的烴類適合親核取代反應(yīng)？脂肪族烴類適合親核取代反應(yīng)4、SN2型反應(yīng)的重要標(biāo)志是什么？在反應(yīng)中發(fā)生構(gòu)型逆轉(zhuǎn)是SN2型反應(yīng)的重要標(biāo)志。5、芳香環(huán)上已有取代基的親核置換反應(yīng)歷程有哪幾種？其中應(yīng)用最多的是哪一種？雙分子歷程；單分子歷程；去氫苯（苯炔）歷程。上述三種歷程中，以雙分子SN2）歷程的反應(yīng)最多。6、自由基的產(chǎn)生方法有哪幾種？自由基反應(yīng)的歷程是什么？自由基的產(chǎn)生方法：熱離解法、光離解法和電子轉(zhuǎn)移法。自由基反應(yīng)的歷程是鏈反應(yīng)（或叫連鎖反應(yīng)）。7、精細(xì)有機(jī)合成反應(yīng)的反應(yīng)試劑分為哪兩類？極性試劑，自由基試劑8、能夠供給或接受一對(duì)電子以形成共價(jià)鍵的試劑是什么試劑？極性試劑1.精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)工藝（技術(shù)）路線選擇的主要原則2.相轉(zhuǎn)移催化的原理3.季銨鹽作相轉(zhuǎn)移催化劑時(shí)的主要影響因素4.過渡金屬及其配合物起催化作用的主要原因【重點(diǎn)掌握】1.化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量學(xué)九個(gè)基本概念和計(jì)算方法2.精細(xì)有機(jī)合成中的溶劑效應(yīng)3.相轉(zhuǎn)移催化的基本概念4.季銨鹽Q+X—［（R4N）+Cl-］的特點(diǎn)5.相轉(zhuǎn)移催化劑6.均相配位催化的基本概念7.均相配位催化的基本反應(yīng)8.均相配位催化循環(huán)9.均相配位催化的優(yōu)缺點(diǎn)化學(xué)計(jì)量學(xué)的基本概念、溶劑效應(yīng)、相轉(zhuǎn)移催化、均相配位催化以上知識(shí)點(diǎn)都非常重要，是我們后面學(xué)習(xí)工藝的基礎(chǔ)，打好基礎(chǔ)，后面學(xué)的就會(huì)比較輕松，請(qǐng)大家務(wù)必重視1、 有機(jī)合成中的溶劑主要起哪些作用？①溶解作用；②影響反應(yīng)機(jī)理。2、離子化溶劑有何特征？有強(qiáng)的EPD性質(zhì)或EPA性質(zhì)、能使離子原離子化成離子對(duì)的溶劑3、氫鍵給體溶劑是哪種溶劑？質(zhì)子傳遞型溶劑4、反應(yīng)選擇性的定義是什么？某一反應(yīng)物轉(zhuǎn)變成目的產(chǎn)物理論消耗的摩爾數(shù)占該反應(yīng)物在反應(yīng)中實(shí)際消耗掉的總摩爾數(shù)的百分?jǐn)?shù)。1.鹵化反應(yīng)的應(yīng)用2.向有機(jī)化合物分子中引入鹵原子的目的3.鹵化反應(yīng)的類型及鹵化劑4.芳環(huán)上取代鹵化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)5.芳環(huán)上的漠化和碘化6.氯化石蠟的生產(chǎn)7.氯化芐的生產(chǎn)8.加成鹵化目的9.鹵素對(duì)雙鍵的加成10.鹵化氫對(duì)雙鍵的加成11.鹵素置換羥基12.鹵基置換磺酸基1.丙酮用氯氣進(jìn)行氯化制一氯丙酮時(shí)如何減少二氯化副產(chǎn)物？2.對(duì)叔丁基甲苯在四氯化碳中，光照下進(jìn)行一氯化，生成什么產(chǎn)物？3、正十二醇制正十二烷基漠時(shí)，加入四丁基漠化銨起何作用？為什么？答案見下面答案：1.丙酮的一氯化制一氯丙酮是連串反應(yīng)，為了避免多氯化物的生成應(yīng)該用不足量的氯氣控制適當(dāng)?shù)腃12/C3H6O摩爾比。2.主要生成對(duì)叔丁基-a-一氯甲基苯，因?yàn)榉辑h(huán)側(cè)鏈的a-H比側(cè)鏈非a-H容易發(fā)生自由基取代反應(yīng)。3.加入四丁基漠化銨起相轉(zhuǎn)移催化劑的作用。因?yàn)檎寂c漠化氫水溶液不互溶，反應(yīng)速度慢，加入相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基漠化銨可以將漠負(fù)離子Br-與（C4H9）4N+形成離子對(duì)（C4H9）4N+.Br-轉(zhuǎn)移到有機(jī)相，加速反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。1、寫出以下反應(yīng)的主要產(chǎn)物和反應(yīng)類（1）CH2=CH—CH3Cl2,500°C（2）CH2=CH—CH3Cl2，液相，無(wú)水，低溫（3）CH2=CH—CH3C12,水中，35?50C（4）CH2=CH—CH3HC1,活性白土，120?140C（5）CH2=CH—CH2C1HBr，過氧化苯甲酰（6）CH2=CH—CH2CNHC1,低溫2、指出以下試劑，哪些是親電試劑、親核試劑和自由基試劑。（1）PC13（側(cè)鏈氯化催化劑）（2）PC13（氯置換羥基反應(yīng)劑）（3）HBr（漠置換羥基反應(yīng)劑）（4）HBr（丙烯制2—漠丙烷反應(yīng)劑）（5）HBr（丙烯制1一漠丙烷反應(yīng)劑）（6）C12（石蠟氯化反應(yīng)劑）（7）C12（甲苯環(huán)上取代氯化反應(yīng)劑）（8）C12（甲苯側(cè)鏈氯化反應(yīng)劑答案如下：1、寫出以下反應(yīng)的主要產(chǎn)物、反應(yīng)類型和機(jī)理：（1）丙烯與C12在500C下反應(yīng)；CI2，500CCH2=CH-CH3CH2=CH-CH2CI是烯鍵a氫的取代反應(yīng)，屬自由基反應(yīng)。（2）丙烯與C12、液相、無(wú)水、低溫下反應(yīng)；CI2，液相，無(wú)水，低溫CH2=CH-CH3CH2CI-CHCI-CH3是CI2對(duì)雙鍵的親電加成氯化反應(yīng)。（3）丙烯與C12、水中、45?60C下反應(yīng)；CI2，水中，45-60CCH2=CH-CH3 CH2CI-CHOH-CH3+CH2OH-CHCI-CH3是次氯酸對(duì)雙鍵的親電加成反應(yīng)。（4）丙烯與HC1、活性白土、120?140C下反應(yīng)；HCI，活性白土，120-140CCH2=CH-CH3 H3-CHCI-CH3是HCI對(duì)雙鍵的加成反應(yīng)，屬氣固相接觸催化反應(yīng)。（5）CH2=CH—CH2C1HBr，過氧化苯甲酰HBr，過氧化苯甲酰CH2=CH—CH2C1 H2Br-CH2—CH2C1是HBr對(duì)雙鍵的加成漠化，自由基反應(yīng)。（6）CH2=CH—CH2CN與HC1,低溫下反應(yīng)；HCI，低溫CH2=CH-CH2CN H2CI-CH2-CH2-CN是HCI對(duì)雙鍵的親電加成反應(yīng)。2、指出以下試劑，哪些是親電試劑、親核試劑和自由基試劑。（1）PC13（側(cè)鏈氯化催化劑） 自由基試劑（2）PC13（氯置換羥基反應(yīng)劑） 親核試劑（3）HBr（漠置換羥基反應(yīng)劑） 親核試劑（4）HBr（丙烯制2—漠丙烷反應(yīng)劑） 親電試劑（5）HBr（丙烯制1—漠丙烷反應(yīng)劑） 自由基試劑（6）C12（石蠟氯化反應(yīng)劑） 自由基試劑（7）C12（甲苯環(huán)上取代氯化反應(yīng)劑） 親電試劑（8）C12（甲苯側(cè)鏈氯化反應(yīng)劑） 自由基試劑鹵化是精細(xì)有機(jī)合成中最重要的反應(yīng)之一，也是最常見的反應(yīng)之一，在各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中均會(huì)用到，所以大家對(duì)這部分內(nèi)容要重視，要花費(fèi)功夫來(lái)學(xué)，還要學(xué)會(huì)將書本上的內(nèi)容和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合?；腔窍蛴袡C(jī)物中引入磺酸基的反應(yīng)，隨著油井越打越深，油井溫度也越來(lái)越高，對(duì)鉆井及驅(qū)油過程中各種添加劑耐高溫性能要求越來(lái)越高。在有機(jī)物添加劑中引入磺酸基將會(huì)提高該有機(jī)添加劑耐高溫的性能，所以越來(lái)越多的添加劑采取磺化改性的辦法來(lái)提高其耐溫性。核心知識(shí)點(diǎn)芳香族磺化與脂肪烴磺化反應(yīng)特點(diǎn)、工藝特點(diǎn)，磺酸鹽與硫酸酯鹽產(chǎn)物的區(qū)別及應(yīng)用。重點(diǎn)內(nèi)容：1.磺化劑2.芳香族磺化反應(yīng)歷程3.芳香族磺化反應(yīng)影響因素4.芳香族磺化生產(chǎn)工藝中的三氧化硫磺化和過量硫酸磺化和置換磺化硝化與亞硝化質(zhì)點(diǎn)及形成條件硝化與及亞硝化反應(yīng)特點(diǎn)混酸硝化、分離特點(diǎn)等。.硝化劑的活性質(zhì)點(diǎn)和硝化反應(yīng)歷程2.非均相硝化動(dòng)力學(xué)3.硝化影響因素4.混酸硝化5.硝化異構(gòu)產(chǎn)物的分離6.硝基苯的生產(chǎn)寫出由萘酚制備1—亞硝基一2—萘酚的反應(yīng)方程式，并簡(jiǎn)述制備過程。方程式自己查找，具體過程如下：將稀硫酸在低溫下緩慢加到2-萘酚和含等當(dāng)量NaNO2的水溶液中，并攪拌幾小時(shí)，即可得到1-亞硝基-2-荼酚。間二硝苯粗產(chǎn)品中常含有少量鄰二硝苯和對(duì)二硝苯，可用什么方法除去，其化學(xué)原理是什么？分離原理：利用不同異構(gòu)體在某一反應(yīng)中不同的化學(xué)性質(zhì)而達(dá)到分離的目的。間二硝基苯中少量鄰、對(duì)位異構(gòu)體的去除，使用亞硫酸鈉。因間二硝基苯與亞硫酸鈉不反應(yīng)，而其鄰、對(duì)位異構(gòu)體會(huì)發(fā)生親核置換反應(yīng)，生成可溶于水的相應(yīng)的硝基苯磺酸鈉。（反應(yīng)方程式大家在書上找）另外，在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，用氫氧化鈉溶液處理，使其鄰、對(duì)位異構(gòu)體發(fā)生親核置換反應(yīng)，生成可溶于水的相應(yīng)的硝基苯酚鈉，間二硝基苯不反應(yīng)。也可以達(dá)到分離的目的。工業(yè)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應(yīng)歷程是什么？答案：親電取代混酸的定義是什么？答案自己查找。核心知識(shí)點(diǎn)：催化氫化的特點(diǎn)、各類還原方法區(qū)別及應(yīng)用。需要掌握內(nèi)容：1.氫化和還原的基本概念2.還原方法的分類3.化學(xué)還原劑的分類4.含硫化合物還原特點(diǎn)及應(yīng)用范圍、影響因素、實(shí)際操作重點(diǎn)掌握內(nèi)容1.液相催化氫化反應(yīng)機(jī)理、催化劑、影響加氫還原反應(yīng)的因素、實(shí)際操作、液相催化氫化實(shí)例2.氣固相催化氫化催化劑、氣相加氫反應(yīng)器、氣固相催化氫化的實(shí)例3.催化氫化的安全問題4.在電解質(zhì)溶液中用鐵屑還原影響因素、實(shí)際操作1.還原反應(yīng)的定義是什么？答：廣義的講，在還原劑的參與下能使某原子得到電子或使其電子云密度增加的反應(yīng)。狹義的講，是指有機(jī)物分子中增加氫或減少氧的反應(yīng)或二者兼而有之的反應(yīng)。2.為什么工業(yè)上在進(jìn)行催化氫化時(shí)，常用載體鈀而很少用鈀黑或膠體鈀做催化劑？答：鈀黑或膠體鈀都是純鈀，價(jià)格貴，粒度細(xì)，回收時(shí)稍有損失就會(huì)增加生產(chǎn)成本。載體鈀催化劑中鈀的含量低而且可以調(diào)控，載體活性炭的粒度和孔隙率也可選擇，催化劑的活性和選擇性好，回收損失少。3.催化氫化中有機(jī)溶劑的選擇原