精细有机合成化学及工艺学

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第二定位基：
- N （ C H 3 ） 3- C F 3 - N O 2 - C N - S O 3 H- C O O H- C H O- C O O C H 3 - C O C H 3 - C O N H 2 - N H 3 - C C l3 等
3.苯环的定位规律
（1）已有取代基的定位规律
Z
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第2章 精细有机合成的理论基础
2.1反应试剂的分类
1.极性试剂
(a) 亲电试剂：从基质上取走一对电子形成共价键的试剂，这种 试剂电子云密度低，在反应中进攻其他分子的高电子云密度中 心，具有亲电性。
1.正 离 子 ： NO2R等2.含 有 可 极 化 和 已 经 极 化 共 价 键 的 分 子 ： Cl2H B rR C O C l等
Z
H
H
邻 位 共 振 结 构 [
E
E
Z
H ]
E
Z
Z
Z
对 位 共 振 结 构 [
H
E
H
E
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] HE
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Z
Z
Z
间 位 共 振 结 构[
H E
H E
H E
（1）取代基只有正的诱导效应（+I），如烷基，可使 苯环活化，且是邻，对定位。其中甲基还具有超共轭 效应，其活化作用大于其它烷基。
（2）取代基中同苯环相连的原子具有未共用电子对，
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1 . 负 离 子 ： O HR OC N等 2 . 极 性 分 子 中 偶 极 的 负 端 ： N H 3N H 2 O H 等 3 . 烯 烃 双 键 和 芳 环 ： H 2 C C H 2C 6 H 6 等 4 . 还 原 剂 ： F e 2 +金 属 等
5 . 碱 类
6 . 有 机 金 属 化 合 物 中 的 烷 基 ： R M g XR C C M 等
精细有机合成化学及工艺 学
主讲教师：刘鸿
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第一章 绪论
1.1 精细化工的范畴
精细化工：生产精细化学品的工业。 精细化学品：一般指批量小，纯度或质量要求高，而且润高的化学
品
涂料
颜料
试剂和高 纯物
农药
染料
信息用化 催化剂和各
学品
种助剂
食品和饲 料添加剂
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功能高 分子材 料
日用化 学品
胶粘 剂
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1.2 精细化工的特点
有机化工产品：指将有机中间体加工制得有特定用途 的有机物，如医药，塑料，合成橡胶等。
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1.5 精细有机合成的单元反应
磺化
SO3H
水解（碱熔） 气固相接触催化水解
氯化
Cl
高压液相碱性水解
OH
C-烷化
CH3 CH
氧化
CH3 CO
酸性重排分解 OH
CH3
O CH3
CH3 氧化
C OH
氧化脱羧
1.6 精细有机合成的原料资源
2.自由基试剂：含有未成对单电子的自由基或是在一定条件下可产生
自由基的化合物。
2.2亲电取代反应
通式：
R H+ Z
R Z +H +
或 R H+ Z Y
R Z +Y
1.芳香族π配合物与σ配合物
CF3
CF3
+ HNO2F
BF3
[
CF3
-100℃
NO2BF4 ]
[
H BF4 ]
-50℃
CF3
π配合物 + HF +BF3
（3）反应的条件，主要是温度，催化剂和溶剂的影响。
2.两类定位基
第一类定位基：
- O - N ( C H 3 ) 2 - N H 2 - O H - O C H 3 - N H C O C H 3 - O C O C H 3- F - C l- B r- I - C H 3 - C H 2 C l - C H 2 C O O H - C H 2 F 等
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5.促进技术进步。 6.高经济效益
1.4 本书的讨论范围
有机化工产品：基本有机原料，有机中间体和有机产 品。
基本有机原料：指从石油，天然气或煤等天然资源经 过一次或次数较少的化学加工而制得的结构比较简单 的有机物，如乙烯，苯，甲苯等。
中间体：指将基本原料经进一步加工而制得的结构比 较复杂但还不具有特定用途的有机物，如甲醇，乙酸， 环氧乙烷等。
3.含 有 可 接 受 共 用 电 子 对 的 分 子 ： AlC l3 FeC l3 B F3等 。 4.羰 基 的 双 键 。 5.氧 化 剂 ： Fe3+ O 3 H 2O 2等 。 6.酸 类
7.卤 代 烷 中 烷 基 ： R Cl.
(b)亲核试剂：把一对电子提供给基质以形成共价键的试剂，这种试 剂具有较高的电子云密度，与其他分子作用时将进攻该分子的低电 子云密度中心，具有亲核性。
如 -O -NR2 -OH -F -C l 等，其未共用电
子对和苯环形成正的共轭效应（+T或+C），它们是邻，
对定位，同时它们也具有诱导效应，如氨基和羟基，
其（+T）大于（-I），所以它们使苯环活化。对于卤素，
其正的共轭效应小于负的诱导效应，所以使苯环稍稍
钝化。
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（3）取代基具有负的诱导效应，且同苯环相连的原子没 有共用电子对，如
σ配合物NO2
NO2
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2.芳香族亲电取代定位规律
1.影响定位的主要因素：芳环已有一个或几个取代基，若 再引入新取代基时，其进入的位置和反应进行的速度， 主要取决于以下因素：
（1）已有取代基的性质，包括极性效应和空间效应，如 果已有几个取代基，则决定于它们的性质和相对位置。
（2）亲电试剂的性质，也包括极性效应和空间效应。
1.煤的加工
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2.石油加工
包括：1）催化重整 2）热裂解 3）催化裂解 4）临氢 脱烷基化
3.天然气的利用
天然气主要是甲烷，可用来制碳黑，乙炔，氢氰酸，甲醇， 甲醛等。
4.农林牧渔副产品的利用
含糖或淀粉的农副产品经水解可得到各种单糖，经适当的 微生物酶发酵，可分别得到乙醇，乳酸，葡萄糖酸等物质。
- N （ C H 3 ） 3- C F 3 - N O 2 - C N - S O 3 H- C O O H- C H O- C O O C H 3 - C O C H 3
- C O N H 2- N H 3- C C l3 等 其中 某些取代基除诱导效应外，还 有负的共轭效应，它们使苯环钝化，是间位取代。 （2）已有取代基的空间效应
1 高技术密集度 2 多品种 3 综合生产流程和多用途，多功能生产设备 4 商品性强，市场竞争激烈 5 新产品开发成功率低，时间长，费用高 6 技术垄断性强，销售利润高，附加值高
1.3精细化工在国民经济中的作用
1.直接用作最终产品或它的主要成分，如医药，农药等。 2.增加或赋予各种材料以特性。 3.增进和保障农，林，牧，渔业的丰产丰收。 4.丰富人民生活。