绪论（精细有机合成化学）课件.ppt

1,精细有机合成 陈启凡 化工学院化工系,2,教学计划 （理论总学时48学时）,第一章 绪论 1学时 第二章 精细有机合成基础 7学时 第三章 卤化 6学时 第四章 磺化和硫酸化 4学时 第五章 硝化和亚硝化 4学时 第六章 还原 4学时 第七章 氧化 2学时 第八章 重氮化和重氮盐的反应 4学时 第九章 氨基化 4学时 第十章 烃化 4学时 第十一章 酰化 4学时 第十二章 水解 4学时,3,课程使用的教材与教学参考书,课程使用的教材 精细有机合成学与工艺学唐培堃 冯亚青主编（第二版），化学工业出版社 教学参考书 1.精细有机合成反应及工艺，蒋登高等主编，化学工业出版社 2.精细有机合成原理与工艺，陈金龙主编，中国轻工业出版社 3.精细化工产品的合成及应用，程侣柏等编译(第四版），大连工学院出版社 4.药物合成反应，闻韧主编（第二版）， 化学工业出版社,4,其他参考资料,数据库 1.中文期刊全文数据库 2.维普全文数据库 3.中国博硕士学位论文全文数据库 4.Springer电子期刊全文数据库 杂志类 1高等学校化学学报；2化工学报；3化学学报；4化学通报；5中国科学B辑，化学；6化学进展；7应用化学；8化工进展；9精细化工；10化学试剂；11有机化学；12中国化学快报；13化学研究与应用；14染料化学 15.合成化学,5,第1章 绪论,6,精细化学品的释义 精细化学品的分类 精细化工的特点 精细化工在国民经济中的作用 精细有机合成的原料资源 本书的编写体系和讨论范围,7,1.传统的释义：产量小、纯度高的化工产品。

2.美国克林教授提出的释义：,1.1 精细化学品的释义,通用化学品：产量大，无差别乙醇、硝基苯、苯胺 准通用化学品：产量大，差别塑料、合成纤维、橡胶 精细化学品：产量小，无差别原料医药、染料、农药 专用化学品：产量小，差别医药、农药制剂、商品染料,无差别化学品 差别化学品,,,8,3.日本的释义：高附加值、技术密集型、设备投资少、多品种、小批量生产的化学品中国原则上采用日本对精细化学品的释义即 把克林教授释义的精细化学品和专用化学品统 称为精细化学品9,1.欧美按使用性能分三大类 2.联合国经济合作及发展组织将专用化学品细分为47类 3.日本“化学工业统计月报”和“工业统计表”，1993年将精细化学品分为32个门类1.2 精细化学品的分类,准商用（通用）化学品 多功能、多用途化学品 最终用途化学品或直接上市化学品,10,4.中国化学工业部分11类,农药、染料、涂料（含油漆、油墨）、颜料、试剂和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添加剂、黏合剂、催化剂和各种助剂、化工系统生产的化学药品（原料药）和日用化学品、功能高分子材料精细化工产品分类暂行规定，1986年3月6日,11,1.3 精细化工的特点,精细化工（fine chemical)即精细化学工业，是生产精细化学品的工业。

12,小批量、品种多 生产规模小，多为间歇操作的液相反应，常采用多品种的综合生产流程或单元反应流程 附加价值和经济效益高 产品质量要求高，知识和技术密集度高 产品更新换代快、寿命短 研究开发难度大、费用高 商品性强，市场竞争激烈 应用技术和技术服务重要13,直接用作最终产品或其主要成分 增加或赋予各种材料以特性 增加和保障农、林、牧、渔业的丰产丰收 丰富人民生活 促进其他行业技术进步 高经济效益,1.4 精细化工在国民经济中的作用,14,精细化工（产值）率,,,精细化工产品的总值,全部化工产品的总值,100,15,发展原料工业 重视基础产品 加强应用研究 优化复配技术 重视剂型改造 开拓新兴领域,精细化工的发展趋势,16,1.5 精细有机合成的原料资源,煤 石油 天然气 动植物原料,17,1.5.1 煤,煤的高温干馏：,萘、甲基萘、蒽、菲、芴、苊、芘、 苯酚、甲酚、二甲酚、氧芴、硫芴、 吡啶、甲基吡啶、咔唑、喹啉等,18,煤的气化：,水煤气反应：氢、一氧化碳、甲烷,19,1.5.2 石油,催化重整：环烷烃重整为芳烃，如：苯、甲苯、二甲苯 烃类热裂解：高碳烷烃转化为低碳烯烃或芳烃如：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯 芳烃生产新技术：甲苯脱烷基制苯、甲苯歧化制苯和二甲苯、二甲苯的异构化 石油萘：将烷基萘脱烷基转化为石油萘 石油蜡：用分子筛技术得到液蜡（C9-C18)和固蜡(C18-C30),20,1.5.3 天然气,甲烷、乙烷、丙烷和较高碳链的烷烃（其中主要是甲烷） 可直接用于制备碳黑、乙炔、氢氰酸、各种氯代甲烷、二硫化碳、甲醇、甲醛等 制合成气（CO和H2的混合物），进一步制得甲醇、甲醛、高碳醇、正丁醛、甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、丙烯酸酯、人造石油等,21,1.5.4 动植物原料,碳水化合物： 脂肪和油类：,主要成分：甘油三羧酸酯 可获得化工原料：脂肪酸、脂肪族含氮化合物、二聚酸、氨基酰胺和咪唑啉类、壬二酸与壬酸、脂肪醇、环氧化合物、蓖麻醇酸、甘油。

糖类、淀粉、糖类树胶单糖 纤维素己糖（葡萄糖）和戊糖（木糖） 微生物发酵可制备醇、酮、酸化合物22,1.6 本书的编写体系和讨论范围,精细化学品的结构 精细有机合成的主要单元反应 本书的主要体系和内容 精细化学品合成路线的综合评定,23,1.6.1 精细化学品的结构,主体结构 精细化学品 取代基,,脂链 脂环 芳环 杂环,,24,卤素：-Cl、-Br、-I、-F,含氮基团： -NO2、-NO -NH2、-NHR、-NR1R2 -NHCO-、-NH2OH、-N2+X-、-N=N-、-NHNH2 -CN,主要取代基,25,含硫基团： -SO3H、-SO2Cl、-SO2NH2、-SO2NHR,烷基、酰基,含氧基团： -OH、-OR、-OAc -COH、-COR、-COOH、-COOR、-COCl、 -CONH2,26,1.6.2 精细有机合成的主要单元反应,卤化 磺化和硫酸酯化 硝化和亚硝化 还原和加氢 氧化 重氮化和重氮基的转化,氨解和胺化 水解 烃化 酰化 缩合 环合 聚合,27,单元反应可归纳为三种类型,第一类是有机分子中碳原子上的氢被各种取代基所取代如卤化、磺化、硝化和亚硝化、C-酰化、C-烃化等。

第二类是碳原子上的取代基转变为另一种取代基如还原、氧化、氨解、重氮基的转化、水解、N-酰化、O-酰化、N-烃化、O-烃化等 第三类是有机分子中形成新的碳碳键、新的碳环或杂环如缩合、环合、聚合等28,1.6.3 本书的主要体系和内容,绪论 精细有机合成基础 卤化 磺化和硫酸化 硝化和亚硝化 还原 氧化 重氮化和重氮盐的反应,氨基化 烃化 酰化 水解 缩合 环合,29,1.6.4 精细化学品合成路线的综合评价,30,,31,合成工艺路线的选择依据,路线短 总收率最高 易于工业化生产 成本低，经济效益高 原料易得,32,思考题,什么是精细化学品？ 精细化工产品有哪些特点？ 精细化学品的原料来源主要有哪些？ 精细有机合成的主要单元反应有哪些？,。