精细化学品合成共32页
《精细化学品制备》PPT课件
❖ ②精细化学品一般为非最终使用性产品，用途较广，专 用化学品的加工度高，为最终使用性产品，用途针对性 强；
❖ ③精细化学品大体是用一种方法或类似的方法制造的， 不同厂家的产品基本上没有差别，而专用化学品的制造， 各生产厂家互不相同，产品有差别，甚至完全不同；
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❖ ④精细化学品是按其所含的化学成分来销售 的，而专用化学品是按其功能销售的；
油田化学品就应用而成为热门产品。 ❖ 油田化学品指在石油、天然气的钻探、采输、水质处理及提
高采收率过程中所用的一类助剂，它的品种繁多，大部分属 于水溶性聚合物和表面活性剂。 ❖ ③70年代末随着电子工业的蓬勃发展，电子工业用试剂又成 了重点。1982年美国专用化学品销售额以农用化学品和油田 化学品为最高。
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分类
❖ 在化学工业的范围中，如果着眼于化工产品，则通 常包括：
无机化 工无机物
化工（据产品 基分本）有 高机 分化 子 工 化 基工 本聚有合机物化工原料
精细化 工精细化学品
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❖ 如果再考虑到原料来源和加工特点，还有石油化工、 煤化工、天然气化工、油页岩加工等，这些部门可 概括为燃料化工。
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❖ 例如：大宗产品（产量大、规格统一，且是通用的 产品）
❖ 如硫酸：最大消费者是化肥工业，用于制造磷酸、 过磷酸钙和硫酸铵。
精细化学品合成实用手册
精细化学品合成实用手册摘要：一、引言1.精细化学品的概念与重要性2.实用手册的目的与适用对象二、精细化学品合成的基本原理1.反应类型与选择性2.催化剂与催化反应3.反应条件对合成的影响三、常见精细化学品合成方法1.醇的合成2.醚的合成3.酮的合成4.酸的合成5.胺的合成6.酯的合成7.醚酯的合成四、精细化学品合成的优化与控制1.反应过程监测2.产物分离与提纯3.合成路线的优化五、实例分析1.实例一：聚醚酯合成2.实例二：高性能涂料合成3.实例三：药物中间体合成六、环境保护与安全生产1.环保法规与标准2.绿色合成方法与应用3.安全生产措施七、发展趋势与展望1.新型催化剂的开发2.合成技术的创新3.产业化与市场化前景正文：一、引言随着科技的飞速发展，精细化学品在各个领域的应用日益广泛，其合成技术已成为化学工业的重要组成部分。
本实用手册旨在为从事精细化学品合成研究的科研人员、生产工程师提供一本实用、全面的参考书籍，帮助他们掌握精细化学品合成的基本原理、方法及优化控制，提高合成效率和产品质量。
二、精细化学品合成的基本原理1.反应类型与选择性精细化学品合成涉及多种反应类型，如取代、加成、氧化、还原等。
了解各种反应的特点及规律，有助于选择合适的合成路线。
反应的选择性对产物的纯度和收率具有重要影响，因此，掌握反应机理和控制反应条件是提高合成效果的关键。
2.催化剂与催化反应催化剂是推动化学反应进行的重要因素，选择合适的催化剂可以提高反应速率、降低反应活化能，从而提高合成效率。
本手册介绍了各类催化剂及其在精细化学品合成中的应用，旨在为读者提供丰富的催化反应选择。
3.反应条件对合成的影响反应条件对合成反应的进行及产物收率具有重要影响。
合理的反应条件选择包括温度、压力、溶剂、反应物配比等。
通过调整反应条件，可以优化合成过程，提高产物的纯度和收率。
三、常见精细化学品合成方法本手册详细介绍了各类精细化学品的合成方法，包括醇、醚、酮、酸、胺、酯、醚酯等化合物的合成。
精细化学品合成实用手册
精细化学品合成实用手册摘要：一、精细化学品简介1.精细化学品的定义2.精细化学品的分类3.精细化学品在国民经济中的作用二、精细化学品合成方法1.化学合成法a.原料的选择与处理b.反应条件的控制c.产物的分离与纯化2.生物合成法a.生物催化反应b.生物转化技术c.生物降解与生物降解产物三、精细化学品合成的应用领域1.医药工业a.药物设计与合成b.药物生产工艺的优化c.药物质量控制2.农药工业a.农药的合成与改进b.农药剂型的开发c.农药残留分析3.材料科学a.高分子材料的合成b.功能材料的制备c.纳米材料的制备四、精细化学品合成的可持续发展1.绿色化学原理在精细化学品合成中的应用a.绿色原料的选择b.绿色反应条件的优化c.绿色产物的分离与纯化2.资源的高效利用a.原料的回收与再利用b.废弃物的资源化处理c.能源的高效利用正文：【精细化学品简介】精细化学品是一类具有特定功能、高附加值、多品种、小批量的化学产品。
它们广泛应用于医药、农药、材料科学等领域，对于促进我国国民经济的发展具有重要意义。
精细化学品的合成方法有化学合成法和生物合成法，其中化学合成法是最常用的方法。
【精细化学品合成方法】精细化学品的合成方法主要包括化学合成法和生物合成法。
化学合成法主要包括原料的选择与处理、反应条件的控制以及产物的分离与纯化。
原料的选择与处理是精细化学品合成的关键，因为合适的原料可以保证反应的顺利进行。
反应条件的控制包括温度、压力、溶剂、催化剂等，这些条件对于获得高纯度、高收率的产物至关重要。
产物的分离与纯化是精细化学品合成过程中的最后一环，通常采用结晶、萃取、吸附等方法实现。
生物合成法主要包括生物催化反应、生物转化技术和生物降解与生物降解产物。
生物催化反应利用微生物或酶的催化作用进行化学反应，具有高度专一性和条件温和的优点。
生物转化技术是通过改造生物体代谢途径来合成目标化合物，可以实现复杂结构化合物的简洁合成。
生物降解与生物降解产物是利用微生物或酶将有机化合物降解为简单化合物，从而获得新的化学品。
精细化学品合成
精细化学品合成－－酒精蒸馏精细化学品化学是系统阐述各类精细化学品的定义、分类、制备方法、构成关系等理论和方法的一门学科。
涉及有有机合成、无机材料、物理化学、分析分离技术、生物学、材料学等诸多学科专业，学科的交叉及目标产品的商品化两大特征体现的尤其明显，精细化学品已成为衡量一个国家化学工业技术水平高低的重要指标。
一、设计题目乙醇—水溶液连续精馏塔优化设计二、任务要求提取高浓度乙醇三、主要设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.工艺计算3.主要设.备工艺尺寸设计（1）塔径及提馏段塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高4.设计结果汇总5.工艺流程图及精馏塔工艺条件图四、工业流程实际生产中，在精馏柱及精馏塔中精馏时，上述部分气化和部分冷凝是同时进行的。
对理想液态混合物精馏时，最后得到的馏液(气相冷却而成)是沸点低的B物质，而残液是沸点高的A物质，精馏是多次简单蒸馏的组合。
精馏塔底部是加热区，温度最高；塔顶温度最低。
精馏结果，塔顶冷凝收集的是纯低沸点组分，纯高沸点组分则留在塔底。
1.2精馏塔对塔设备的要求精馏设备所用的设备及其相互联系，总称为精馏装置，其核心为精馏塔。
常用的精馏塔有板式塔和填料塔两类，通称塔设备，和其他传质过程一样，精馏塔对塔设备的要求大致如下：1生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
2效率高：气液两相在塔内保持充分的密切接触，具有较高的塔板效率或传质效率。
3流体阻力小：流体通过塔设备时阻力降小，可以节省动力费用，在减压操作是时，易于达到所要求的真空度。
4有一定的操作弹性：当气液相流率有一定波动时，两相均能维持正常的流动，而且不会使效率发生较大的变化。
5结构简单，造价低，安装检修方便。
6能满足某些工艺的特性：腐蚀性，热敏性，起泡性等。
常用板式塔类型有很多，如：筛板塔、泡罩塔、舌型塔、浮阀塔等。
而浮阀塔具有很多优点，且加工方便，故有关浮阀塔板的研究开发远较其他形式的塔板广泛，是目前新型塔板研开发的主要方向。
511-专题实验6——精细化学品的合成
专题实验6——精细化学品的合成精细化学品，即经深度加工的、技术密集度高、附加价值高、商品性强的一类具有特定作用或专门功能的化学品，具有更新快、批量小、品种多、利润高的特点。
早在1984年，日本“精细化工年鉴”统计就有34 大类。
目前种类更是繁多，在各行各业上凡是用到的能起特定作用或专门功能的化学品都可称为精细化学品。
该专题实验是学生在完成了基础化学实验课程的基本操作训练的基础上开设的。
本专题以精细化学品的合成为内容的，具有综合性、实践应用性强的特点。
本专题的教学对培养学生的专业综合素质、更好地适应社会需求具有十分重要的意义。
精细化学品包括表面活性剂、涂料、染料、香料、医药、农药、助剂及中间体等诸多种类。
精细化学品的合成实验涵盖的内容繁多，本专题以精细化学品中最常用的品种为内容，精选了不同的合成实验。
实验78 107胶粘剂的制备107胶是一种用于建筑、木材加工和纸品加工的粘合剂，是由聚乙烯醇缩甲醛组成的。
107胶为无色透明液体，固含量为10%～12%，游离甲醛含量低于2.5%，缩甲醛含量为9%～11%，PH值为7～8。
其用途相当广泛。
最初作为图书工业、办公和民用胶水被利用，20世纪60年代作为水泥改性高分子材料、涂料用成膜物质被引入建筑业，107胶外墙涂料就是以107胶为成膜物质配制而成的。
一、实验目的1. 熟练水浴加热、温度控制、机械搅拌等基本操作技术。
2. 掌握107胶的制备，加深对缩聚反应的反应机理和反应过程的理解。
二、实验原理聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂俗称107胶，是以聚乙烯醇与甲醛在盐酸条件下进行缩合，再NaOH调pH 而成的有机胶粘剂，其用途相当广泛。
反应如下：主反应三、实验用品实验装置搅拌回流装置（见图4-10）药品聚乙烯醇,甲醛水溶液（36%）,浓盐酸,30%氢氧化钠四、实验步骤在100 mL三颈瓶中加入50mL蒸馏水和4.2 g聚乙烯醇，装上温度计、回流冷凝管和机械搅拌装置，然后将其放在水浴中加热。
《精细化学品合成技术》课程教学大纲
《精细化学品合成技术》课程教学大纲英文名称：Fine Chemical synthesis Technology课程类型：专业课课程要求：选修学时/学分：32/2适用专业：化学工程与工艺专业一、课程性质与任务精细化学品合成技术是化学工程与工艺专业有机化工方向专业课，通过对精细加工过程共同规律的学习，使学生对化工工艺所涉及的精细有机合成单元反应、工艺过程及装备有所了解，课程内容主要包括精细有机化工基础、基本单元操作、精细有机合成与工艺最新进展和新的研究成果介绍。
二、课程与其他课程的联系先修普通化学、有机化学、物理化学、反应工程、分离工程，在基础化学等学科基础上对精细化学品合成的单元技术进行了解，以便于扩大就业方向。
三、课程教学目标1．了解精细化学品合成的一般原理和方法，主要生产过程及合成工艺条件，使学生掌握精细化学品生产具有共性的技术，以指导新产品的生产开发。
2．掌握基本精细化学品的生产方法，通过加强基础、面向实际、引导思维、启发创新，培养学生追求创新的态度和意识，以满足更多国民经济的要求；3．丰富学生在精细化学品生产的基础原料、化学合成、复配技术、商业化等方面的知识，使学生获得广博的化学工艺知识，培养理论联系实际的能力，为其将来从事化工过程的开发、设计、建设和科学管理打下牢固的化学工艺基础。
4．使学生了解精细化工生产在国民经济的重要性，和百姓生活用品的息息相关性及其前沿和新发展动向。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）无六、教学方法本课程以课堂教学为主，结合作业、自学、测验等教学手段和形式完成课程教学任务。
在课堂教学中，通过讲授、提问、讨论等教学方法和手段让学生理解精细化学品合成的单元反应及其在生产中的工业实例。
七、考核方式最终成绩由出勤、课堂笔记、听讲情况、平时作业成绩、平时测验成绩、期末成绩等组合而成。
各部分所占比例如下：出勤：10%。
主要考核学生出勤率，迟到早退。
精细化学品合成
OH
H2O
TM .
八 基本合成原料及中间体
F. 丙炔醇
HC CH + C H 2O Cu C CH
2
HC HO H 2 C C
C CH 2 O H CC H 2 OH
40% 40%
E.乙二醇
(1)
O
可聚合为醚（防冻剂）（表面活性剂）
H 2O H O C H 2C H 2 O H
(2)
H 2C
（1）发现功能结构 （2）设计类似结构，合成大量新化合物 （3）初步性能实验，挑出性能最佳化合物 （4）毒性实验。急性、慢性、口服、皮下注射。对 象：小白鼠、大白鼠；毒性标准DL50；内：毒 性、致畸、致癌等 （5）放大实验，临床（雇佣人） （6）工业设计，流程、成本、污染等。
八 基本合成原料及中间体
C H 2 = C HC N
六、精细化学品合成的任务
2.组合化学技术的应用
1） Kagan及Mikami等已经成功将组合化学用于不对称催化反应的 开发；
2）应用组合化学合成一系列化合物，提供具有多样性的化合物库， 以展示有机合成方法学的能力及发展新型先导化合物。
六、精细化工合成的任务
3.计算化学的应用 （1）LHASA系统 检索型的合成设计 (1)简化目标分子的结构复杂程度; (2)找出合成子; (3)生成等价合成子; (4)加入控制合成子; (5)切开合成子，生成前级产物 (前体); (6)找出切开合成子对应的具体反应; (7)把得到的前体当作新的目标分子，继续重复上述过程; (8)一直分析到适当的原料为止; (9)排除结构不合理的前体;
四、精细化学品合成的发展
精细化学品领域的出现主要起源于20世纪70年代。 1977年及1979年两次石油危机的冲击，造成工业发 达国家提出化工产品应由通用化学品转向以技术密 集、产量小、品种多，产品附加值高的精细化学品 转移其精细化学品产值占整体化工产品产值的比率 (即精细化工率)已达到55一65%。 我国在20世纪末时染料产量已居世界第一、农药产 量居世界第二、涂料产量居世界第六、配合饲料产 量居世界第二。但我国在高新技术，如信息工程、 生命科学、环境工程等方面有关的精细化学品的开 发与发达国家相比还有很大差距，精细化工水平仍 有待进一步提高。
清华大学精细化工合成资料烃化演示文稿
反应历程
R-Cl + AlCl3
R Cl[AlCl3]
分子配合物
R+ AlCl4-
离子对
慢
ArH
H
快
Ar AlCl4
R
Ar-H 慢
R+ + AlCl4-
烷基正离子
Ar-R + AlCl3 + HCl
第12页，共39页。
生产实例
Cl
CH2Cl +
ZnCl2 85-90oC
Cl
CH2
对氯二苯甲烷
第6页，共39页。
6.2.1 用烯烃作烷基化剂的C-烷化反应
在C-烷基化反应中，烯烃是最便宜和活泼的C-烷基 化剂，广泛应用于工业上芳烃、芳胺和酚类的C-烷 基化。
常用的烯烃有乙烯、丙烯和长链-烯烃，可以分别
大规模制取乙苯、异丙苯和高级烷基苯。
第7页，共39页。
反应历程
CH2=CH + H+
环氧烷类等。
产物：
O-烷基化：烷氧基化 O-芳基化：芳氧基化
NH2 + CH3OH
200oC K1
NHCH3
CH3OH
K2
K2/K1=1000
N(CH3)2
NH2 + C2H5OH
200oC K1
NHC2H5
C2H5OH
K2
N(C2H5)2
K2/K1=1/4
第24页，共39页。
重要品种 （1）N,N-二甲基苯胺
NH2 摩尔比 ： 1
+ 2CH3OH
高压液相烷化法 H2SO4
Cl
2
+ CCl4
AlCl3 10 oC,3 h
精细有机合成化学及工艺学PPT课件
-
3
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。 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。
85%
5%
10%
15%
硝 化
环 上 的 氯 化
低 温 磺 化
当萘环上已有了一个第一类取代基时，新取代基进入它的同环， 如已有取代基在α位，则新取代基进入它的邻位或对位，并且常常以其
中一个位置为主。
ONa
OH
+ CO2
羧 化
CO O Na
-
17
NH2
NH2
+
N NCl
NN
当已有取代基是第二类定位基，新取代基通常进入没 有取代基的另一环上，并且主要是α位取代。
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。
-
11
（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
-
9
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
精细化学品化学(共84张PPT)
淡色效应：降低吸收强 度的效应
结束
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一 经典发色理论 二 近代发色理论 三 偶氮染料的发色 四 蒽醌染料的发色
32
1、发色团与助色团理论 2. 醌构理论
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一 经典发色理论
：
1）发色团：特殊的不饱和基团
发色体：含有发色团的分子称为发色体或 色原体。
发色团被引入的愈少，颜色愈浅；发色 团被引入的愈多，颜色愈深。
维特的发色团与助色团理论在 上对染 料化学的发展起过重要的作用，不过发 色团与助色团的涵义已经有了根本的变 化。
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发色与分子中的醌型结构有关。
(CH3)2N
N(CH3)2 (CH3)2N
CH
C
+ N(CH3)2
无色
绿色
成功：三芳甲烷 醌亚胺
不成功：偶氮 多甲川
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根据量子化学及休克尔(Huckel)分子轨道理论。 分子轨道由原子轨道线性组合而成 反键轨道：σ*π*
效率高、附加价值高、利润率高 独家经营，技术保密；重视市场调研，适应市场需
求；配有应用技术和技术服务 1、化合物的合成： 2、复配技术研究
3、商品化设计及研究
4
第一章 绪论
五、本课程的主要内容 染料
荧光增白剂与有机颜料 食品添加剂
涂料 香精 化妆品 医药 农药
5
2.1 概述 2.2 光和色 2.3 染料的发色 2.4 重氮花与偶合
第一章 绪论
1
第一章 绪论
精细化学工业（简称精细化工）是生产精细化学品的工业。 基本特征是以高新技术为依托，提供高质量、多品种、专用
或多功能的精细化学品。
精细化学品？ 特定的应用性能和专门用途的化学产品
精细有机合成单元反应与合成设计全解PPT课件
在有机化合物分子中的碳、氮、氧、硫等原子上引入脂肪族或芳 香族酰基的反应称为酰化反应。
O R C Z+G H
O R C G + HZ
RCOZ为酰化剂，Z代表X、OCOR、OH、OR`、NHR`等， GH为被酰化物，G代表ArNH、R`NH、R`O、Ar等。
第1页/共64页
5.1 N-酰化反应 N-酰化是胺类化合物与酰化剂反应，在氨基的氮原子上引入酰
第33页/共64页
5.2 C-酰化反应
C-酰化是在芳环上引入酰基，制备芳 酮或芳醛的反应过程，它是以酰卤或酸酐 为酰化剂，对芳环进行亲电取代的反应， 属于F-C反应中的重要一类。
第34页/共64页
5.2.1 C-酰化反应历程
+R C OAlCl3 +
Cl
+
-
R C O + AlCl4 +
O AlCl3 R C Cl H
OC2H5 NHCOCH3
OCH3
第14页/共64页
例：
2-羟基-3-萘甲酸(简称2，3-酸)和苯胺或其衍生物进行N-酰化 可得到一系列色酚，用于制备冰染染料。这类酰化反应的通式为：
OH + H2N Ar
COOH
- H2O
OH CONH Ar
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反应中的2, 3-酸是很弱的酰化剂，它与芳胺的酰化过程是在三 氯化磷存在下进行的。按反应时2,3-酸的形态可分为酸式法及钠盐 法两种。
CH3 + HCl
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（2）用芳羧酸酰氯及芳磺酰氯酰化
OC2H5 NH2 +
OC2H5
COCl
H2O, Na2CO3 85oC-90oC
精细化学品合成PPT课件
表面活性剂合成
阴离子表面活性剂
如肥皂、十二烷基硫酸钠等，具有良好的去污和 发泡性能。
阳离子表面活性剂
如季铵盐类，具有杀菌、抗静电等作用，常用于 纺织、皮革等领域。
非离子表面活性剂
如聚氧乙烯醚类，具有低毒、低刺激性等特点， 常用于食品、化妆品等领域。
高分子材料合成
合成橡胶
如丁苯橡胶、聚氨酯橡胶等，广泛应用于轮 胎、减震材料等领域。
严格控制操作条件
如温度、压力、流量等，确保在安全范围内进行操作。
定期检查设备
确保设备无故障，处于良好状态，防止因设备问题引发事故。
事故应急处理
制定应急预案
针对可能发生的事故，制定相应的应急预案，包括应 急救援措施、人员疏散等。
配备应急器材
如灭火器、急救箱等，确保在事故发生时能够及时处 理。
进行应急演练
道，常用于食品、化妆品等领域。
药物中间体合成
抗生素中间体
如青霉素侧链、头孢菌素侧链等，是合成抗生素的重要原料。
解热镇痛药中间体
如布洛芬、对乙酰氨基酚的中间体等，可用于制备解热镇痛药。
抗肿瘤药物中间体
如紫杉醇、长春碱等中间体，可用于制备抗肿瘤药物。
03
精细化学品合成中的安全问题
化学品的危险性
01
研究者们正在开发能够利用可再生资源、降低能源消耗和 减少环境污染的合成方法，例如生物基合成、光合成的绿 色合成方法。
绿色溶剂和催化剂
使用环境友好的溶剂和催化剂是实现绿色合成的重要手段， 例如离子液体、水、生物质等。
未来发展方向与挑战
1 2 3
新的理论和方法
随着计算化学和理论化学的不断发展，未来的精 细化学品合成将更加依赖于理论指导和方法创新。