河南科技学院 精细化工习题答案

• 2、合成路线 • CH2=CH-CH3 →CH2=CHCH2Cl →CH2=CHCH2NH2 • 丙烯与与氯气在高温进行烯键 α —氢的取代反应，得3— 氯丙烯。然后再进行氨解反应得目的产物。 • 3、（1）蒽醌的汞催化剂-磺化、磺基氨解法
O O SO3H O NH2
O
O
O
此法的缺点是为了使产品和废液中的汞含量低于指标， 所需费用高，已不用。
• 3 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Cl2/C3H6O摩尔比。 • 4 主要生成对叔丁基-α-一氯甲基苯，因为芳环侧链的α-H比 侧链非α-H容易发生自由基取代反应。
• 5 (1)合成路线如下.
CH3 CH3 Cl CCl3 Cl CF3 Cl
• 4 （1）乙炔法
HC CH
+
缩合
HCHO
HOH2C
C
C
CH2OH
部分加氢
HOH2C CH CH CH2OH
• （2）丁二烯法
H2C CH CH CH2 HOH2C
1,4加成氯化
+
Cl2
ClH2C CH CH2OH
CH
CH CH2Cl
碱性水解
CH
• 5 因为骨架镍催化剂活性适中，不会发生芳环加氢副反 应，而钯/碳载体催化剂活性高，有可能发生芳环加氢副反 应。 • 6 （1）反应步骤
• 1 (1)不可。用铁粉使硝基还原为氨基是强烈放热反应，在沸 腾温度下，如果加铁粉速度太快，会使反应暴沸，甚至溢料。 应该分多次少量加入铁粉。 • （2）不好。这样会有一部分铁粉与水反应，被氧化成二价铁， 并释氢而损失掉，并会增加还原锅中的搅拌器的动力消耗。 • （3）不可。因为四氢铝锂会水解失效，另外，四氢 铝锂还 原能力强，它也会使硝基还原。应该使用四氢硼钠作还原剂， 在无水乙醇中还原。
• （2）合成路线：
Cl Cl OCH3 OCH3
NO2
O 2N
NO2
NH2
O2 N O2 N 氯苯用混酸经两步硝化得2，4-二硝基氯苯，然后与氢氧化钠甲醇溶液进 行甲氧基化得2，4-二硝基苯甲醚，最后用二硫化钠水溶液在30-55℃进行部分 还原得目的产物。 3 只要制备条件略有不同，就会使所制得的骨架镍的微晶结构、孔隙结构 和机械强度等物理性质有所不同，从而使所制得的催化剂的活性也各不相同， 因此制备特定牌号的骨架镍催化剂时，必须严格遵守操作规程。
• 利用磺酸基的可水解性，辅助定位或提高 反应活性。 • 5 浓硫酸、三氧化硫、发烟硫酸、氯磺酸、 氨基磺酸（NH2SO3H）、硫酰氯、亚硫酸盐
• 6 合成路线如下。
• 苯在铁催化剂的存在下，进行氯化，精馏分离得氯苯，氯苯 用混酸一硝化、高效精馏分离得邻硝基氯苯，然后用过量34倍的氯磺酸在100 ℃左右进行氯磺化，然后放入冰水中， 得目的产物。
• 4 对以下操作进行评论 • 将对二甲氧基苯悬浮在水中,慢慢滴加质量分 数为98%的硝酸进行一硝化制2-硝基-1,4-二甲 氧基苯时,不断的加入少量尿素,以抑制氧化副 产物.
• 1 合成路线
NO2 NH2 NH2
SO3H
• 将粉状精萘在50℃悬浮在上一批的硝化废液中,然后加入 混酸进行一硝化,经分层、水洗、碱洗、降温结晶，得1-硝 基萘。 1-硝基萘用二硫化钠或氢气将硝基还原成氨基得1萘胺。 1-萘胺在邻二氯苯中用理论量浓硫酸在180 ℃左右 进行烘焙磺化，得4-氨基-1-萘磺酸。
• 7、芳环上亲电取代卤化时，反应历程属于亲电取代反应， 活泼的进攻质点是氯正离子，以硫酸为催化剂，进攻质点 产生的过程是：
H2SO4
H
+
+
HSO4-
H
+
+
Cl2
HCl
+
Cl
+
• 1 (1) 合成路线如下.
CH3 CH3 SO 3H NO2 NH2 CH3 SO 3H
NO2
• 对硝基甲苯用过量的发烟硫酸或稍过量液体三氧化硫进 行磺化，得5-硝基-2-甲基苯磺酸，然后将硝基还原成氨 基，得目的产物。
NO2
+H2
-H2O
Baidu NhomakorabeaNO
+H2
NHOH
偶联-H2O
N O N
+H2 -H2O
+H2
N N NH NH
• （2）有三个物相：气相的氢气，固相的钯/碳催化剂，液相 是乙醇溶液，含又乙醇钠、硝基苯和各种还原产物。 • （3）除了偶联反应是在液相中进行的以外，其他氢化反应 都是在催化剂表面进行的。 • （4）因为氧化偶氮苯和偶氮苯的氢化比硝基苯难，所以硝 基苯完全转化。 • （5）要求乙醇溶液中有足够多的乙醇钠，提供更可能多的 Na+，使催化剂表面生成的苯基羟胺一旦生成就尽可能快的解 吸，进入乙醇溶液中并与催化剂表面的亚硝基苯发生偶联反 应，生成氧化偶氮苯，后者在催化剂表面进一步氢化生成偶 氮苯、和氢化偶氮苯。
• 对硝基甲苯在铁催化剂存在下进行芳环上的取代氯化，然后将 硝基还原成氨基，最后进行烘焙磺化，得目的产物。
• 2 合成路线如下.
NO2 SO 3H Cl Cl OCH3 NO2 SO 3H OCH3
NO2
NH2 SO 3H
• 对硝基氯苯进行烘焙磺化，氯置换为甲氧基，硝基还原成 氨基，得目的产物。
• 3 工业上的磺化和硫酸化的方法主要有哪 些？ • 4 磺化的目的? • 5 磺化试剂有哪些? • 6 写出由苯制备4-氯-3-硝基苯磺酰氯的合成 路线. • 7 写出由苯制备苯胺-2,4-二磺酸的合成路线.
• 2 （1）合成路线：
NO2 NaO 3S SO3H NH NH NaO 3S SO3Na H2N HO3S NH2 NO2
苯用稍不足量的混酸一硝化得硝基苯，用稍过量的液体三氧化硫磺化得间硝 基苯磺酸钠，然后在氢氧化钠水溶液中用锌粉进行双分子还原得氢化偶氮苯-33‘-二磺酸钠，最后在稀H2SO4中进行分子重排得目的产物。
• 1 芳环上亲电取代卤化时，有哪些重要影响因素？ • 2 卤化反应用到的催化剂主要有哪些？ • 3 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？ • 4 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？ • 5 简述由甲苯制备以下化合物的合成路线和工艺过程 • (1)邻氯三氟甲苯 • (2)间氯三氟甲苯 • 6 写出本章所遇到的各种亲电卤化反应、亲核卤化反应和自 由基卤化反应的名称。
• 1、（1）乙胺 合成路线 CH2=CH2 →CH3CH2OH →CH3CH2NH2 • 乙烯与水蒸气直接进行气—固相接触催化水合得乙醇。乙醇 与大过量的氨进行气—固相催化氨解的乙胺。 （2）氨基乙酸 • 合成路线 • CH2=CH2 →CH3CHO →CH3COOH →ClCH2COOH →NH2CH2COOH • 乙烯在PdCl2-CUCl2催化剂存在下用空气进行均相配位催化氧化 得乙醛。乙醛在乙酸锰存在下用空气进行液相氧化得乙酸。 乙酸在催化剂存在下用氯气进行羰基α-氢的取代 氯化，得氯 乙酸。氯乙酸在催化剂存在下与过量的氨水进行氯基的氨置 换反应得氨基乙酸。
• 2 （1） 合成路线
CH3 COOH COOH COOH I NO2 NH2 COOH I NH2 I COOH I I COONa I NHCOCH3
I
I
NHCOCH3
I
• 甲苯经空气液相氧化得苯甲酸。苯甲酸在浓硫酸中用稍过量 的发烟硝酸进行一硝化得间硝基苯甲酸。然后用氢气、铁粉 或二硫化钠进行硝基还原成氨基，得间氨基苯甲酸。将间氨 基苯甲酸溶于乙酰氯中，再用氯化碘进行碘化，然后中和、 盐析，得目的产物。
• 将制备对氯甲苯时副产的邻氯甲苯在紫外线照射和三氯化 磷存在下,于沸腾温度下通入氯气进行侧链三氯化,至氯化 液达到一定密度,得邻氯α ,α , α -三氯甲苯.将邻氯三氯 甲苯与氟化氢在高压釜中,在五氯化锑催化剂存在下加热, 进行氟置换侧链氯的反应得邻氯三氟甲苯.
• (2)合成路线如下.
CH3 CCl3 CF3 CF3
（2）蒽醌的硝化，用Na2S2的硝基还原法。
1、叔丁苯、甲苯、乙苯、异丙苯
2、可制备醇、酚；醛、酮、醌；羧酸；环氧化物；过氧化物；腈类化合物。 3 将有机物的蒸气与空气的混和气体在高温(300～500℃)下通过固体催化 剂，使有机物适度氧化，生成目的产物的反应叫做气固相接触催化氧化。 4 将带有甲基的有机物与氨和空气的气态混合物用气固相接触催化氧化 法制取腈类的反应，叫做氨氧化。
• • • • • • • •
3工业上的磺化和硫酸化的方法主要有： 过量硫酸的磺化法及硫酸化法； 共沸去水磺化法； 三氧化硫的磺化法及硫酸化法； 氯磺酸的磺化法及硫酸化法； 烘焙磺化法； 磺氧化和磺氯化法； 亚硫酸钠亲核取代磺化法。
• 4 赋予有机物酸性、水溶性、表面活性及 对纤维的亲和力等。 • 可将磺酸基转化为其他基团，如-OH、-NH2、 -CN、-Cl等。
• 7、芳环上亲电取代卤化时，反应历程属于亲电取代反应， 活泼的进攻质点是氯正离子，以硫酸为催化剂，进攻质点 产生的过程是： 、 • 。 •
• 1 主要有：被卤化物的结构、卤化剂、催化剂、卤化深度、 卤化介质的PH值、卤化溶剂、卤化温度、杂质等。 • 2 主要有： • 路易斯酸 例如FeCl3 、 SbCl3、 AlCl3等 • 质子酸 例如苯磺酸、硫酸等 • 元素 例如碘、硫磺等 • 胺类碱性催化剂 例如二异丙胺等 • 硫化物 例如硫化铁-硅胶、Sb2S3等 • 沸石类分子筛 例如ZMF-1催化剂
• （2）合成路线如下.
CH3 CH3 CH3 SO 3H NO2 NH2 NH2
• 将对硝基甲苯进行硝基还原成氨基，得对甲苯胺，然后在 邻二氯苯中，用理论量硫酸，在180℃左右进行芳伯胺的烘 焙磺化，得目的产物。
• （3）合成路线如下.
CH3 Cl CH3 Cl CH3 Cl SO 3H NO2 NO2 NH2 NH2 CH3
• 4 评述如下. • 稀硝酸硝化属于亚硝化-氧化历程，必须有少 量亚硝酸存在，反应才能顺利进行，如果加 入尿素，将使亚硝酸分解，使亚硝化-氧化历 程难以引发。 • 正确的方法是向反应液中不断地加入少量亚 硝酸钠或亚硫酸氢钠，以不断地产生亚硝酸。
• CO（NH2）2+HNO2 CO2+N2+H2O
Cl
• 甲苯在紫外线照射和三氯化磷存在下, 进行侧链三氯化,得 α ,α , α -三氯甲苯。将三氯甲苯与氟化氢在高压釜中, 在五氯化锑催化剂存在下加热,进行氟置换侧链氯的反应 得三氟甲苯。将三氟甲苯在路易斯酸催化剂存在下,进行 环上亲电取代氯化得间氯三氟甲苯。
• 6 各类卤化反应如下： • （1）亲电卤化 芳环上的取代卤化、羰基α-H 的取代卤化、卤素对双键的加成卤化、卤化 氢对双键的加成卤化。 • （2）亲核卤化 卤原子置换醇羟基、卤原子 置换羧羟基和氟置换氯等。 • （3） 自由基卤化 饱和烃的取代卤化、芳环 侧链α-H的取代卤化、 烯键α-H的取代卤化、 不饱和键的加成卤化等。
SO 2Cl NO2 Cl Cl Cl NO2
• 7 合成路线如下.
SO 3H SO 3H SO 3H NO2 NH2 NH2 NH2
• 苯用混酸一硝化的硝基苯，硝基苯还原得苯胺，苯胺进 行烘焙磺化的对氨基苯磺酸，然后磺化得目的产物。
• 1 简述由萘制备4-氨基萘磺酸的合成路线和工 艺过程 • 2 简述由甲苯制备以下化合物的合成路线和工 艺过程 • (1)3-乙酰氨基-2,4,6-三碘苯甲酸钠 • (2)4-甲基-3-硝基苯胺 • (3)2-甲基苯胺 • 3 简述由甲苯制备3-硝基三氟甲苯衍生物的合 成路线和工艺过程
NO2
CH3
NH2
• 甲苯用混酸进行一硝化，经高效精馏分离，得邻硝基甲苯。
• 3 合成路线
CH3 CCl3 CF3 CF3
NO2
• 甲苯在光照和三氯化磷存在下用足够量的氯气进行侧链 三氯化，生成α ，α ， α-三氯甲苯，将氯化液在高压釜中， 在催化剂存在下与氟化氢在100℃、2MPa进行氟置换氯 的反应，得三氟甲苯，将三氟甲苯用稍过量的混酸进行 一硝化得目的产物。
• （2）合成路线
CH3 CH3 CH3 CH3 NO2
• 甲苯用混酸进行一硝化，经高效精馏分离，得对硝基甲苯。 然后用氢气或二硫化钠进行硝基还原成氨基，得对甲苯胺。 将对甲苯胺在低温溶于浓硫酸中成盐，加入理论量的发烟 硝酸，进行一硝化，然后放入水中稀释析出，得目的产物。
NO2
NH2
NH2
• （3）合成路线 CH3 CH3