精细有机合成技术第六章
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精细有机合成单元反应第二章磺化、硫酸化反应1. 什么叫磺化反应?什么叫硫酸化反应?哪些物质可以作磺化剂?三氧化硫硫酸发烟硫酸氯磺酸硫酰氯磺化反应为亲电取代,硫酸磺化时,亲电质点是什么?2. 脂肪饱和烃磺氧化,磺氧化的历程。
3. 硫酸的浓度对磺化反应的影响4. 简述“共沸去水磺化法”5. 写CH 3+SO3生成三种异构体的机理6. 反应式R CH CH 2+NaHSO 3R CHCH 2+H 2SO 4ROH +ClSO 3HClNO 2NO 2+NaHSO 3+MgO60-65℃nahso37. 磺化活性排序浓硫酸、发烟硫酸,SO 3(CH 3)3N ·SO 38. 用硫酸磺化法合成OH加100%硫酸磺化,加NaOH 成盐,加NaOH 成酚钠盐,加硫酸成酚 9. 为什么芳香烃磺化时浓硫酸的浓度越高越容易生成砜?用什么方法可以阻止砜的生成?第三章硝化反应1. 混酸硝化反应机理2. 与硝酸比,混酸硝化法的优点3. 如何除掉硝基化合物中的酚杂质4. 如何去掉NO2NO2由少量的NO2NO2NO2NO25. (烟)H SO 36. 合成OHCH 3OCHO OHCH 3OCHONO 27.CH3亚硝化反应历程第四章 卤化反应1.写出FeCl 3催化氯化芳烃的Mechanism 。
为什么单质碘对芳环氢化有催化作用2.写出次氯酸进行酸催化氢化的历程及特点具有较小的空间阻碍3.FeCl3催化氯化芳烃时,为什么原料的纯度有很大影响4.简述沸腾氯化法流态化氯化又称沸腾氯化。
流态化 简称流化 利用流动流体的作用 将固体颗粒群悬浮起来 而使固体颗粒具有某些流体 表现特征 因此强化了气一固间或液一固间的接触过程。
这种使固体颗粒具有某些流体特征的技术被称为流态化技术。
5.为什么OH在无催化剂存在的条件下,能以很高的速度进行氯化6.Ar-H+Cl2CuClAr-Cl+HCl7.写出芳烃侧链氯化光引发历程?链引发链增长链终止8.+CH2O+HCl2氯甲苯+H2O9.CH3O NH2NaNO2/HBF410℃10.OCH3ICl碘化对甲氧基苯11.OH+PCl5第五章还原反应1. 举例说明芳硝基化合物Fe还原成芳胺后的分离方法。
第6章相转移催化有机合成§6.1 概论相转移催化是20世纪60年代开始形成的一门新技术,多应用于非均相反应体系,可以在温和的反应条件下加快反应速率,简化操作过程,提高产品收率,受到了人们极大的关注。
相转移催化最初只是应用于烷基化等几类典型的反应中,现已迅速发展到许多化学化工领域。
除了应用于有机合成、高分子聚合反应外,还进入了分析、造纸、制革等领域。
这一新技术的推广,对许多化工新产品的开发、老产品生产技术的改造、质量的提高和成本下降产生了较大的影响,特别是在精细化工和制药方面,将带来令人瞩目的经济效益和社会效益。
6.1.1 相转移催化反应的定义什么是相转移催化有机合成呢?它是指在相转移催化剂作用下,有机相中的反应物与另一相(水相或固体相)中的反应物发生的化学反应,称为相转移催化(Phase Transfer Catalysis,PTC)反应。
例如:PhOH + C4H9Br—→ PhOC4H9+ HBr (6-1)其中苯酚PhOH是固态的,溶于水中。
而溴丁烷是液体,溶于有机溶剂中。
两种反应物不能同时存在于相同的相中进行接触,所以该反应是属于两相间的亲核取代反应。
要完成该反应,可以有以下4种方法:(1)将两种反应物分别溶于水和有机相中,进行强烈搅拌,但所用温度和压力较高,产率低。
(2)将溴丁烷改成丁醇,用浓硫酸进行催化。
但是由于浓硫酸的腐蚀性强,且温度较高(>140℃),所以该方法受到了限制。
(3)用William法合成,即在无水乙醚中,用苯酚钠和C4H9Br直接反应。
但是无水操作较麻烦。
(4)用四丁基溴化铵为相转移催化剂,可在50℃下进行反应,产率>90%。
该方法使用了相转移催化剂,可使两相中的反应物充分接触,且在较低的温度下进行反应,产率较高。
是一种先进的合成方法。
1056.1.2 相转移催化反应的发展过程相转移催化有机合成的历史大约有60年。
从反应类型、反应机理到反应的应用发展很快,已经成为重要的有机合成方法。
《精细有机合成及工艺》思考题第一章绪论1、什么是精细化工产品?2、精细化工产品的特点有那些?3、我国化工部对精细化工产品共分几类?它们是什么?第二章精细化工工艺学基础及技术开发1、精细化工的生产有何特点?其研究的主要内容是什么?2、什么是合成路线?什么是工艺路线?什么是反应条件?什么是合成技术?什么是完成反应的方法?3、精细化工过程开发的一般可分为哪几个阶段?4、如何进行精细化工新产品的开发?一般可分为哪几个步骤?新产品的发展规律是什么?第三章表面活性剂1、什么是表面活性剂?是如何分类的?表面活性剂具有什么特点?其性质是什么?2、如何测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度?3、表面活性剂的主要应用在哪几个方面?4、肥皂的生产方法有哪些?最基本的制皂方法是什么?其生产工艺操作可分为哪几步?5、今有下列几种可能获得的油脂:牛油、椰子油、棉籽油、棕榈油、硬化油,请根据所学设计一个适合生产制备高温(1-20号)、中温(21-40号)、低温(41-60号)洗衣皂的油脂配方?试计算皂化1千克上述配方的油脂需要氢氧化钠多少克? 若用20%NaOH(25℃、密度1.20)多少毫升才能完全皂化?经整理后的皂基各物质含量是:皂70%,水29%,其余杂质1%,则要制成53型的肥皂需要添加泡花碱多6、磺酸盐型阴离子表面活性剂的反应制备原理是什么?其原料有哪些?如何合成制备?其生产方法有哪些?请各举例说明其生产的工艺过程?7、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂的反应制备原理是什么?其原料有哪些?如何合成制备?其生产方法有哪些?请各举例说明其生产的工艺过程?8、如何合成阳离子型表面活性剂,其反应原理是什么?9、请以油脂为主要原料合成:十八烷基二甲基苄基氯化铵、萨帕明A、索罗明A、阿苛维尔A、咪唑啉型等阳离子表面活性剂?(以反应方程式表示)10、如何合成非离子型表面活性剂,其反应原理是什么?11、如何测定聚氯乙烯醚型非离子表面活性剂的“浊点”温度?“浊点”所表示的意义是什么?12、如何合成两性表面活性剂,其反应原理是什么?13、可从哪几个方面来了解表面活性剂的性质与化学结构的关系?14、如何求算表面活性剂的H.L.B值?如何利用已知的H.L.B值的表面活性剂及E.H.L.B值的油脂来测定其它的未知E.H.L.B值的油脂及未知表面活性剂的H.L.B值?15、7%的Tween—60(14.9)和Arace—60(2.1)来乳化31.1%的矿物油(E.H.L.B值10.5)及17.5%的硬化油(10)试求出乳化剂的使用比例。
精细有机合成单元反应复习第一章精细有机合成基础知识要点一、取代基效应1、诱导效应1)因为成键原子的电负性差异而引起的电荷传递作用2)所有取代基都存在诱导效应,即诱导效应无处不在3)了解诱导效应强弱、方向是认识该效应的核心2、共辄效应1)了解共觇效应的类型、能够判断分子或屮间体是否存在共觇效应2)共辘效应影响的结果是因为电子离域或共享而使分子、活性中间体稳定。
如正离子、负离子或自由基都能够被共辘所稳定。
3)共轨效应方向受诱导影响如分析下面分子或活性中间体的共轨方向H2C^=C—C^=CH2H2C^=C—H3C—C CH—c—OC2H5H H H3、空间效应1)空间效应产生原因一般有两种:A因为取代基体积而产生的空间位阻;B因为分子的刚性结构或键角张力2)与诱导效应一样,所有分子都可能存在空间效应3)空间效应对分子或活性中间体的影响可能是起促进或阻碍作用二、有机反应历程1、脂肪族取代反应重点了解亲核取代反应的影响因素2、芳香族亲电取代了解一般反应历程、取代反应的定位是重点(包括多取代基存在下的取代反应、稠环的单取多取代)3、芳香族亲核取代了解影响亲核収代的影响因素特别是环上已有収代基存在下对亲核取代的活性影响三、溶剂1、了解溶剂的分类2、溶剂对反应活性的影响Huges-Ingold规则3、了解非质子传递性溶剂对亲核反应的影响例题:作为亲核试剂,卤素阴离子在一般极性溶剂屮亲核活性顺序如何?在非质子传递性溶剂中亲核性顺序又如何?试对此作出合理解释。
考占.P 八、、•1、収代基效应的判断:下面反应物或活性中间体存在共轨效应的是()2、极性溶剂对下面反应有活化作用的是()3、下面芳香族亲核取代反应活性最高的是()4、下面亲核试剂亲核性最强的是()5、下面自由基稳定性最好的是()6、在水中卤素阴离子亲核性顺序是:在DMF溶剂中亲核性顺序是:解释其原因?7本章习题28、芳香族亲电取代定位效应第二章卤代反应知识要点一、芳香族环上卤代反应1、亲电反应历程、酸催化反应或无需催化2、连串反应(即有多卤代反应),控制反应产物的关键是卤化反应深度3、反应有较弱的可逆性4、反应的一般条件:反应溶剂:反应物本体、有机溶剂、酸、水反应试剂:单质、次卤酸、NCS、NBS、HX+氧化剂反应活性:与反应物有关、与试剂有关、与溶剂有关主要反应:苯卤代、甲苯卤代、苯酚卤代、苯胺卤代5、碘代反应的特殊性二、不饱和桂的加成卤代1、加成反应活性都很高,在温和的条件下都能够实现加成2、加成方向马氏规则(本质上是取代基效应)3、加成试剂HX、X2、HOX4、共觇烯坯的加成1, 2■加成比1, 4■加成活性更高,所以反应可能首先生成1, 2■加成产物,但1, 4■加成产物稳定性更好,较高的反应温度或较反的反应时间,1, 4■加成产物可能会成为主要产物三、烯丙位或侧链的自由基卤代1、反应是自由基历程,反应条件光照或加热,引发剂能够促进反应2、当有多个位置可能被取代时,节位或烯丙位优先3、反应有多取代异构体,由卤化深度的控制4、侧链卤代吋,不能有过渡金属离子存在(即Lewis酸),否则可能有环上卤代发生5、烯丙位卤代反应的竞争是双键的加成,高温不会发生加成,但低温下反应,主要产物是加成产物四、疑基置换反应1、醇的置换卤代反应活性:短链〉长链、叔醇〉仲醇〉伯醇醇〉酚卤代试剂:浓HX酸-浓盐酸、浓蛍澳酸(HI不宜)含磷卤代试剂・PX3、PX5含硫卤代试剂-SOCb2、酚的置换卤代只能用强卤代试剂如PX3、PX.53、酸的卤代制备酰卤卤代试剂一般用SOCB、PX3五、拨基a—位卤代1、反应是指醛、酮、酸衍生物的。
精细有机合成经典题目(总9页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第二章精细有机合成基础2.1肪族亲核取代反应有哪几种类型?2.2S N1和S N2反应速度的因素有哪些各是怎样影响的2.32.4卤代烷分别与醇钠和酚钠作用生成混醚的反应,为什么通常各在无水和水溶液中进行,且伯卤代物的产率最好,而叔卤代物的产率最差?2.5什么叫试剂的亲核性和碱性二者有何联系2.62.7为什么说碘基是一个好的离去基团,而其负离子又是一个强亲核试剂这种性质在合成上有何应用2.82.9卤代烷和胺在水和乙醇的混合液中进行反应,试根据下列结果,判断哪些属于S N2历程?哪些属于S N1历程?并简述其根据。
2.10 <1> 产物的构型发生翻转; <2> 重排产物不可避免; <3> 增加胺的浓度,反应速度加快; <4> 叔卤代烷的速度大于仲卤代烷; <5> 增加溶剂中水的含量,反应速度明显加快; <6> 反应历程只有一步; <7> 试剂的亲核性越强,反应速度越快。
2.11比较下列化合物进行S N1反应时的速率,并简要说明理由:C2H5CH2BrCH BrC2H53C BrCH33C2H5(2) C6H5CH2Cl (C6H5)2CHCl C6H5CH2CH2Cl(1)2.12比较下列化合物进行S N2反应时的速率,并简要说明理由:<1>C2H5CH2BrCH BrC2H5CH3C BrCH3CH3C2H5BrICl<2>2.13下列每对亲核取代反应中,哪一个反应的速度较快为什么2.142.152H2OCH3CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2OH + NaBrCH3CH2CH2Br + NaOH<1>CH3CH2CH2Br + NaOH CH3CH2CH2OH + NaBrH2OH2O CH3CH2CH2SH + NaBrCH3CH2CH2Br + NaSH<2>O2N CH2Cl + H2O O2N CH2OH + HCl△△CH3CH2OH + HCl CH3CH2Cl + H2O<3>2.16烷和硫脲进行亲核取代后再用碱分解,可以得到硫醇:2.17RX + H22SR S CNH2NH2..++R S CNH2NH2X-RSH + NH2CN2-2.18请解释在硫脲中,为何是硫原子作为亲核质点,而不是氮原子作为亲核质点?2.192.20为什么说在亲核取代反应中消除反应总是不可避免的?2.21什么叫诱导效应其传递有哪些特点2.222.23最常见的共轭体系有哪些?2.24什么叫共轭效应其强度和哪些因素有关传递方式和诱导效应有何不同2.25在芳环的亲电取代反应中,何谓活化基何谓钝化基何谓邻对位定位基何谓间位定位基2.26影响芳环上亲电取代反应邻对位产物比例的因素有哪些如何影响2.272.28写出下列化合物环上氯化时可能生成的主要产物,并指出每一情况中氯化作用比苯本身的氯化,是快还是慢:NHCOCH3OCH3Br COOC2H5CH2CNCCl3C(CH3)3COCH32.29用箭头示出下列化合物在一硝化时主产物中硝基的位置:F CH3CH3NO2CH3CH3CF3C(CH3)3COCH3CNCH3OCH3NO2CH3 NC NHCOCH3SO3HCH3SO2NH22.19有沿键传递,且位置越远影响越弱这一特性的电子效应是_______。
精细有机单元反应合成技术手册精细有机单元反应合成技术是有机合成化学中非常重要的一个分支,通过该技术可以合成出高纯度、高质量的有机化合物,是有机化学领域的重要研究方向之一。
下面,本手册将详细介绍精细有机单元反应合成技术的相关知识。
精细有机单元反应合成技术是指针对有机化合物中特定的化学键或化学基团进行反应,以合成高纯度、高质量的有机化合物的技术。
其特点是化学反应条件温和,反应时间短,得率高,产品纯度高,适用范围广等。
二、精细有机单元反应的分类1、加成反应加成反应是指在有机化合物中,两个单体通过化学键的形式结合在一起,生成新的含有多个化学基团的有机化合物的反应。
常见的加成反应有有机酸酐的开环反应、氨基酸与酸酐的酰化反应等。
2、消除反应消除反应是指在有机反应中,有机分子中的两个基团通过一个化学键的断裂分离为两个分子的化学反应。
常见的消除反应有脱水反应、烷基化反应等。
3、取代反应取代反应是指有机化合物中原子或基团被其他原子或基团所取代的化学反应。
常见的取代反应有亲核取代反应、电子转移取代反应等。
4、重排反应重排反应是指在有机反应中,有机化合物中某些化学键的位置重新排列,生成新的有机化合物的化学反应。
常见的重排反应有Wittig重排反应、Hofmann重排反应等。
精细有机单元反应的研究是有机合成领域中非常活跃和重要的研究方向。
目前,有机合成化学的发展和技术的不断改进,加速了精细有机单元反应合成技术的研究。
研究的主要方向是开发新的精细有机单元反应,提高精细有机单元反应的反应选择性和反应效率,开发新的催化剂和溶剂,在实际应用中得到广泛的应用。
技术资料精细有机单元反应习题集精细有机单元反应教材编写组2007,6第一章绪论一、填空题1、所谓“精细化率”是指。
2、精细化学品是经加工的,具有或最终使用性的,品种、产量小、附加高的一大类化工产品。
3、我国原化学工业部上个世纪八十年代颁布的《关于精细化工产品的分类的暂行规定和有关事项的通知》中明确规定,中国精细化工产品包括个产品类别。
4、有机精细化学品的合成是由若干个基本反应组成。
这些基本反应我们称之单元反应。
重要的单元反应有。
5、在新的合成路线设计和选择时,要优先考虑、污染环境不大且容易治理的工艺路线。
6、天然气的主要成分是。
根据甲烷含量的不同,天然气可分为两种。
7、煤通过方法提供化工原料。
8、催化重整是得到三种重要芳烃原料的方法。
二、判断题1、氧化锌类感光材料、铁酸盐类磁性材料、精细陶瓷产品、包括导电陶瓷、透光陶瓷等一般均属有机精细化学品。
2、在合成路线设计中,反应的排列方式也直接影响总收率。
一般来说,在反应步数相同的情况下,线性法的总收率高于收敛法,因此,尽可能采用线性法。
3、碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成,它们的分子组成一般可表示为Cx(H2O)y, 如葡萄糖C6H12O6=C6(H2O)6,蔗糖C12H22O11=C12(H2O)11,所以说碳水化合物是由碳和水组成的化合物。
4、在进行合成路线设计和选择时,应尽量少用或不用易燃、易爆和有剧毒原料和试剂。
5、合成路线中反应步数和反应总收率是评价合成路线的最直接、最主要的标准。
三、简答题1、为什么说合成路线中反应步数和反应总收率是评价合成路线的最直接、最主要的标准。
2、简述精细化学品合成的原料来源。
3、在设计精细有机合成路线时,需要考虑哪些主要问题?4、写出以下基本化工原料主要来自哪种资源:(1)甲烷;(2)一氧化碳;(3)乙炔;(4)乙烯;(5)C18~C30直链烷烃;(6)C12~C18直链脂肪烃;(7)苯;(8)萘。
5、对精细化学品的定义进行释义。
第1章绪论1.1精细化学品的释义关于精细化学品的释义,国际上有三种说法:传统释义:产量小、纯度高的化工产品。
日本的释义:具有高附加值、技术密集型、设备投资少、多品种、小批量生产的化学品。
我国原则上采用日本对精细化学品的释义。
1.5 精细有机合成的原料资源精细有机合成的原料资源是煤、石油、天然气和动植物。
第2章精细有机合成基础2.1.2. 环上已有取代基的定位规律两类定位基:邻、对位定位基(第一类定位基):-O-, -N(CH3)2, - NH2, -OH, -OCH3, -NHCOCH3, -OCOCH3,-F, -Cl, -Br, -I, -CH3, -CH2Cl, -CH2COOH, -CH2F等。
间位定位基(第二类定位基):-N+(CH3)3, -CF3, -NO2, -CN, -SO3H, -COOH, -CHO,-COOCH3, -COCH3, -CONH2, -N+H3, -CCl3等。
2.1.3 苯环上取代定位规律2.1.3.1 已有取代基的电子效应诱导效应(I):由电负性大小决定。
共轭效应(T):包括π-π共轭和p-π共轭。
有+I,无T:2.1.4 苯环上已有两个取代基时的定位规律2.1.4.1 两个已有取代基的定位作用一致两个已有取代基为同一类型定位基,且处于间位。
两个已有取代基为不同类型定位基,且处于邻、对位。
2.1.4.2 两个已有取代基的定位作用不一致两个已有取代基为不同类型定位基,且处于间位。
——取决于第一类定位基两个已有取代基为同一类型定位基,且处于邻、对位。
——取决于定位能力的强弱2.4 精细有机合成中的溶剂效应(3)溶剂极性的本质——溶剂化作用每一个被溶解的分子或离子被一层或几层溶剂分子或松或紧地包围的现象,叫做溶剂化作用,它包括溶剂与溶质之间所有专一性和非专一性相互作用的总和。
按Lewis酸碱理论分类按起氢键给体的作用分类按专一性溶质、溶剂相互作用分类无机溶剂与有机溶剂;极性溶剂(电子对受体(EPA)溶剂与电子对给体(EPD)溶剂)与非极性溶剂。
现代有机合成方法与技术第二版课后答案第一章:引论1.1 有机合成的概念和意义有机合成是指人们利用有机化合物的化学性质和反应规律合成新的有机化合物的过程。
有机合成在药物研发、材料科学、农药开发等领域有着重要的应用价值和意义。
1.2 有机合成的基本原则有机合成的基本原则包括: - 化学反应的顺序性和高立体选择性 - 高效反应条件和反应体系的绿色化 - 利用合成策略提高合成效率和产率第二章:现代有机合成方法概论2.1 核磁共振波谱(NMR)的应用核磁共振波谱(NMR)是一种无损检测有机化合物结构的技术。
通过对样品施加外部磁场,测量样品中氢、碳等核自旋共振现象,可以得到有机化合物的结构信息。
2.2 质谱(MS)的应用质谱(MS)是一种利用质谱仪测量有机化合物分子中离子质量和相对丰度的技术。
质谱可用于确定化合物的分子量、结构以及分析探测。
第三章:碳-碳键的构建3.1 化合物的合成与转化有机合成中,一种常用的策略是通过将一个化合物转化为另一种化合物来实现目标化合物的合成。
这种转化可以通过一系列的反应步骤来完成。
3.2 碳-碳键的构建方法碳-碳键的构建是有机合成中的重要环节。
常用的构建方法包括: - 烷基金属试剂的加成反应,如Grignard反应 - 烷基碱金属试剂和卤代烃的偶联反应,如Negishi偶联反应 - 碳碳键的自由基反应,如微波辐射下的自由基反应第四章:碳-氢键的活化与功能化4.1 碳-氢键的活化碳-氢键的活化是指将碳-氢键上的氢原子替换成其他基团。
常用的碳-氢键活化方法包括: - 利用过渡金属催化剂进行的活化反应,如C-H键的氧化4.2 碳-氢键的功能化碳-氢键的功能化是指在化合物中的碳-氢键上引入新的官能团。
常用的功能化方法包括: - 傅里叶变换红外光谱(FTIR)的应用 - 纳米粒子催化反应的应用第五章:其他碳键的构建5.1 碳-氮键的构建碳-氮键的构建是有机合成中的重要环节。
常用的构建方法包括: - 亲电取代反应,如亲电氟化反应 - 过渡金属的催化反应,如钯催化的还原脱氧反应5.2 碳-氧键的构建碳-氧键的构建是有机合成中的重要环节。