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2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 精细化工中的技术
(1) 相转移催化技术 当反应物分别处于不同的相时，反应速度很
慢，甚至不反应，通过加入某种物质可以使反 应速度加快，即称为相转移催化反应。实现相 转移催化的各种非均相体系中，最常见的是液 －液体系。
对于阴离子的相转移，最常见的催化剂分 两类，一类是季铵盐和叔胺，如：四丁基溴化 铵、三丁胺等；另一类是聚醚，如冠醚等。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 共沸去水磺化 在用苯和氯苯制苯磺酸的过程中，将过量6～8倍的
苯蒸气在120～180℃通入浓硫酸中，利用共沸原理由 未 反应的苯蒸气将反应生成的水不断的带出，使硫酸浓度 不致下降太多，此法硫酸利用率高。
• 烘焙磺化 该法用于某些芳伯胺的磺化。
2021/3/13
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 商品化技术水平日益提高 现代科技的发展，不仅充实了理论基础，而且提
供了先进的实验手段和分析技术，使商品化技术水 平不断提高，从而又促进了有机合成理论及分析测 试水平的提高。
在此，最突出的表现是迄今已知的最毒的物质 之一海葵毒素的全合成。被称为有机合成史上的里 程碑。其分子中具有64个手性中心和7个骨架内双键 ，因而可能的异构体数是2的71次方，近乎天文数字 。哈佛大学的Kishi于1989年宣布成功实现了全合成 ，美国化学与工程（新闻）的评论说：如果有机合 成中也有珠穆朗玛峰的话，海葵毒素的合成就是珠 穆朗玛峰。
(5) 现代生物技术 现代生物技术是以遗传基因重组、细胞融合、
细胞大量培养、改良的发酵技术和生物反应器等为 基础技术的新生物技术，对于开发精细化工新产品 ，改造传统化工生产工艺，节省能源，治理污染等 均有重大作用。目前实现商品化生产的药品有胰岛 素、干扰素和人生长激素等。
在其它高附加值的精细化工产品中，也已运用 生物技术，如各种氨基酸、酶制剂、维生素、单细 胞蛋白和染料等产品的新工艺。
作H2S2O7)。 用硫酸或发烟硫酸进行的磺化也称液相磺化。硫酸
Biblioteka Baidu
在反应体系中起到磺化剂、溶剂和脱水剂三种作用。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 三氧化硫磺化 采用三氧化硫磺化的优点是不生成水，三氧化硫
的 用量可接近理论量，反应快、三废少。但三氧化硫过于 活泼，磺化时易形成砜，因此常用空气或溶剂稀释，如 氯仿、二氯乙烷等。
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 氯磺酸磺化 氯成磺物酸。也是比较重要的磺化剂，它是SO3和HCl的加
RH + ClSO3H
RSO2OH + HCl
RSO2OH + ClSO3H
RSO2Cl + H2SO4
用等物质量的氯磺酸使芳烃磺化可得芳磺酸，用
物质的量为4~5甚至更多的氯磺酸使芳烃磺化可得芳
磺酰氯。
和纯化；
4、利用磺酸基可以水解的特点，可作为有机合成中
的保护基。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
磺化剂和主要磺化法
• 硫酸磺化
常用的有硫酸(质量分数为92％～93%的绿矾油和 质
量分数为98％～100％的一水化合物)、发烟硫酸(内含 游
离三氧化硫20%, 写
40%,
60%等)、焦硫酸(2SO3·H2O，常
• 精细化学品
是化学工业中用来与通用化工产品或大宗化学 品相区分的一个专用术语。指一些应用范围广泛， 生产中化工技术要求高，产量大的商品，例如石油 化工中的合成树脂、合成橡胶及合成纤维等三大合 成材料。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 精细化学品公认定义：
对基本化学工业生产的初级或次级化学品进 行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小 批量生产的系列产品。
氯磺酸还能与胺反应，将磺酸基接到氮原子上，产物 为
氨基磺酸。
RNH2 + ClSO3H
RNHSO3H + HCl
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 用二氧化硫加臭氧 脂肪族化合物是不用三氧化硫或浓硫酸进行磺化的
， 一般采用二氧化硫加臭氧或氯气在紫外光作用下进行磺 化。
2021/3/13
• 概念：
精细化工反应单元工艺
第二节 磺化
——磺化
有机化合物分子中引入磺酸基(-SO2OH或-SO3H)， 或其相应的盐或磺酰卤基的任何化学过程。
• 作用：
1、使水溶性大大增加，在染料方面有重要意义；
2、磺酸基比较容易被一些亲核试剂取代，磺酸是常
用的有机合成中间体；
3、利用各组分磺化难易程度的不同，可以进行分离
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 产品的质量水平不断提高
不同行业和不同企业对不同产品质量要求不同 ，但其共性是：纯度高、性能稳定、有效期长等 。由此可见，质量是第一位的，必须以质量求生 存。
• 精细化工生产装置的特点
大多为间歇式反应釜，主要材质为不锈钢或搪 玻璃。但近年来已由间歇式向连续化、自动化方 面过渡。
2021/3/13
(2)立体定向合成技术
精细化工反应单元工艺 ——概述
(3) 固定化酶技术
固定化酶又称为水不溶性酶，它是将水溶性的 酶或含酶细胞固定在某种载体上，使酶仍具有活性 ，且其性质稳定，可长期使用，并使工艺大大简化 ，适于连续化生产。
(4)电解精细有机合成技术
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
第七章 精细化工反应单元工艺
第一节 概述 第二节 磺化 第三节 硝化 第四节 重氮化和偶合反应 第五节 酯化反应 第六节 胺化反应 第七节 缩合反应
2021/3/13
精细化工反应单元工艺
第一节 概述
——概述
精细化工的定义
• 精细化工
是生产精细化学品的工业，指一些具有特定应用 性能的、合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小 、品种多、产品附加值高的商品，例如医药、化学 试剂等。
国外精细化工概况
• 精细化率：
也称精细化工产值率，是指精细化工产值占 化工总产值的百分数。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
国内精细化工概况
• 技术开发与生产厂点布局缺乏统筹规划和强有力 的管理
• 牺牲环境质量，换取短期利益，后患严重 • 信息渠道不通，市场导向不灵 • 远未实现基地化、系统化 • 技术开发缺乏后劲 • 加入世贸组织，既是动力，更是压力
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 精细化工中的技术
(1) 相转移催化技术 当反应物分别处于不同的相时，反应速度很
慢，甚至不反应，通过加入某种物质可以使反 应速度加快，即称为相转移催化反应。实现相 转移催化的各种非均相体系中，最常见的是液 －液体系。
对于阴离子的相转移，最常见的催化剂分 两类，一类是季铵盐和叔胺，如：四丁基溴化 铵、三丁胺等；另一类是聚醚，如冠醚等。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 共沸去水磺化 在用苯和氯苯制苯磺酸的过程中，将过量6～8倍的
苯蒸气在120～180℃通入浓硫酸中，利用共沸原理由 未 反应的苯蒸气将反应生成的水不断的带出，使硫酸浓度 不致下降太多，此法硫酸利用率高。
• 烘焙磺化 该法用于某些芳伯胺的磺化。
2021/3/13
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 商品化技术水平日益提高 现代科技的发展，不仅充实了理论基础，而且提
供了先进的实验手段和分析技术，使商品化技术水 平不断提高，从而又促进了有机合成理论及分析测 试水平的提高。
在此，最突出的表现是迄今已知的最毒的物质 之一海葵毒素的全合成。被称为有机合成史上的里 程碑。其分子中具有64个手性中心和7个骨架内双键 ，因而可能的异构体数是2的71次方，近乎天文数字 。哈佛大学的Kishi于1989年宣布成功实现了全合成 ，美国化学与工程（新闻）的评论说：如果有机合 成中也有珠穆朗玛峰的话，海葵毒素的合成就是珠 穆朗玛峰。
(5) 现代生物技术 现代生物技术是以遗传基因重组、细胞融合、
细胞大量培养、改良的发酵技术和生物反应器等为 基础技术的新生物技术，对于开发精细化工新产品 ，改造传统化工生产工艺，节省能源，治理污染等 均有重大作用。目前实现商品化生产的药品有胰岛 素、干扰素和人生长激素等。
在其它高附加值的精细化工产品中，也已运用 生物技术，如各种氨基酸、酶制剂、维生素、单细 胞蛋白和染料等产品的新工艺。
作H2S2O7)。 用硫酸或发烟硫酸进行的磺化也称液相磺化。硫酸
Biblioteka Baidu
在反应体系中起到磺化剂、溶剂和脱水剂三种作用。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 三氧化硫磺化 采用三氧化硫磺化的优点是不生成水，三氧化硫
的 用量可接近理论量，反应快、三废少。但三氧化硫过于 活泼，磺化时易形成砜，因此常用空气或溶剂稀释，如 氯仿、二氯乙烷等。
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 氯磺酸磺化 氯成磺物酸。也是比较重要的磺化剂，它是SO3和HCl的加
RH + ClSO3H
RSO2OH + HCl
RSO2OH + ClSO3H
RSO2Cl + H2SO4
用等物质量的氯磺酸使芳烃磺化可得芳磺酸，用
物质的量为4~5甚至更多的氯磺酸使芳烃磺化可得芳
磺酰氯。
和纯化；
4、利用磺酸基可以水解的特点，可作为有机合成中
的保护基。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
磺化剂和主要磺化法
• 硫酸磺化
常用的有硫酸(质量分数为92％～93%的绿矾油和 质
量分数为98％～100％的一水化合物)、发烟硫酸(内含 游
离三氧化硫20%, 写
40%,
60%等)、焦硫酸(2SO3·H2O，常
• 精细化学品
是化学工业中用来与通用化工产品或大宗化学 品相区分的一个专用术语。指一些应用范围广泛， 生产中化工技术要求高，产量大的商品，例如石油 化工中的合成树脂、合成橡胶及合成纤维等三大合 成材料。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 精细化学品公认定义：
对基本化学工业生产的初级或次级化学品进 行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小 批量生产的系列产品。
氯磺酸还能与胺反应，将磺酸基接到氮原子上，产物 为
氨基磺酸。
RNH2 + ClSO3H
RNHSO3H + HCl
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——磺化
• 用二氧化硫加臭氧 脂肪族化合物是不用三氧化硫或浓硫酸进行磺化的
， 一般采用二氧化硫加臭氧或氯气在紫外光作用下进行磺 化。
2021/3/13
• 概念：
精细化工反应单元工艺
第二节 磺化
——磺化
有机化合物分子中引入磺酸基(-SO2OH或-SO3H)， 或其相应的盐或磺酰卤基的任何化学过程。
• 作用：
1、使水溶性大大增加，在染料方面有重要意义；
2、磺酸基比较容易被一些亲核试剂取代，磺酸是常
用的有机合成中间体；
3、利用各组分磺化难易程度的不同，可以进行分离
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
• 产品的质量水平不断提高
不同行业和不同企业对不同产品质量要求不同 ，但其共性是：纯度高、性能稳定、有效期长等 。由此可见，质量是第一位的，必须以质量求生 存。
• 精细化工生产装置的特点
大多为间歇式反应釜，主要材质为不锈钢或搪 玻璃。但近年来已由间歇式向连续化、自动化方 面过渡。
2021/3/13
(2)立体定向合成技术
精细化工反应单元工艺 ——概述
(3) 固定化酶技术
固定化酶又称为水不溶性酶，它是将水溶性的 酶或含酶细胞固定在某种载体上，使酶仍具有活性 ，且其性质稳定，可长期使用，并使工艺大大简化 ，适于连续化生产。
(4)电解精细有机合成技术
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
第七章 精细化工反应单元工艺
第一节 概述 第二节 磺化 第三节 硝化 第四节 重氮化和偶合反应 第五节 酯化反应 第六节 胺化反应 第七节 缩合反应
2021/3/13
精细化工反应单元工艺
第一节 概述
——概述
精细化工的定义
• 精细化工
是生产精细化学品的工业，指一些具有特定应用 性能的、合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小 、品种多、产品附加值高的商品，例如医药、化学 试剂等。
国外精细化工概况
• 精细化率：
也称精细化工产值率，是指精细化工产值占 化工总产值的百分数。
2021/3/13
精细化工反应单元工艺 ——概述
国内精细化工概况
• 技术开发与生产厂点布局缺乏统筹规划和强有力 的管理
• 牺牲环境质量，换取短期利益，后患严重 • 信息渠道不通，市场导向不灵 • 远未实现基地化、系统化 • 技术开发缺乏后劲 • 加入世贸组织，既是动力，更是压力