精细有机合成单元反应与合成设计第七章讲义
精细有机合成化学PPT课件
置换磺化
Na2SO3 回 流
H2NCH2CH2SO3H
Na2SO4
+ + H2NCH2CH2OH
催 化 剂 ， 高 温CH2 脱水环合
N
H
CH2 NH4HSO3 开环加成磺化
H2NCH2CH2SO3H
NH3
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硝化和亚硝化 内容： 硝化反应历程、混酸硝化、硫酸介质中的硝化、 有机溶剂-混酸硝化、在乙酐或乙酸中的硝化、 稀硝酸硝化、置换硝化法、亚硝化。 C-硝化---硝基化合物； N-硝化 ---硝胺；O-硝化---硝酸酯
96.5% H2SO4 160 162 OC
SO3H 硝化
HO3S HO3S
NO2 还原
NO2 还原
HO3S HO3S
NH2 NH2
T-3 牛磺酸的制备（三种方法—乙醇胺雾化发、酯化法）
+ + H2NCH2CH2OH
硫酸酯化 H2SO4 减压脱水 H2NCH2CH2OSO3H
H2O
+ + H2NCH2CH2OSO3H
第2页/共52页
T-3 工业上生产三氯乙醛是用氯与乙醇作用：
CH3CH2OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
T-4 H2C=CHCH3 + HCl + 0.5O2 → H2C=CCH2Cl + H2O
羰基合成
T-5 HCHO + CO + H2O
HOCH2COOH
第3页/共52页
磺化和硫酸化
CH3
200 OC H2SO4 SO3H
CH3 SO3H
磺化
ArH + H2SO4 水解 ArSO3H + H2O
《精细有机单元反应》PPT课件
多品种、小批量
洗涤用品 -肥皂
洗衣皂,高级增白洗衣皂,香皂,富脂皂,美 容皂,香药皂,中草药香皂,透明皂,半透明 皂,老人皂,儿童香皂,复合皂,去油皂,复合 皂粉,液体皂,旅游皂,大理石花纹皂,浮水 膏,肥皂膏,皂片,工业皂,减肥皂,脚气皂,浴 油
11
多品种、小批量
洗涤用品-衣物洗涤剂
高泡洗衣粉,低泡洗衣粉,加酶洗衣粉, 浓缩洗衣粉,无 磷洗衣粉,低磷洗衣粉,增白洗衣粉,中性丝毛洗衣粉, 柔软漂白洗衣粉,洗衣机专用洗衣粉,消毒洗衣 粉; 重垢液体洗涤剂,轻垢液体洗涤剂,块状洗 涤剂,浆状洗涤剂, 干洗剂
0.4g
❖ 柠檬黄 3.3g 羧甲基纤维素 125g
❖ 柠檬酸 250g
21
大量采用复配技术
❖ ( 1 ) 橘汁汽水配方〔按1 000 瓶，每瓶250mL 量计〕
❖ 原料名称 原料用量 原料名称 原料用量
❖ 白砂糖 21kg
橘子香精 292g
❖ 橘子汁 12.5kg 苯甲酸钠 33g
❖ 柠檬酸 250g
或单兵手持式摄像仪,军用的空间遥感(星载、机载)、 直升机、坦克和舰艇的微光夜视设备和各种扫描器、 潜望镜,单兵携带的双目或单目夜视眼镜,头盔瞄准器 和中距离武器瞄准器,用于战略导弹飞行试验的摄像系 统,以及轻武器的激光瞄准器,用于地-空导弹、空-空导 弹、地-地导弹等多种类型导弹的激光制导跟踪系统 的激光操测器等均与精细化工中的信息材料有着密切 关系
精细有机单元反响
第1章 绪论
❖ 精细化工的含义 ❖ 精细化工的特点 ❖ 精细化工在国民经济中的作用 ❖ 精细有机合成的原料资源 ❖ 精细有机合成单元反响
2
1.1 精细化工的含义
精细化工产品〔Fine Chemicals〕:具有特 定的应用功能、合成工艺中步骤繁多、产 量小而纯度高的产品. 通用化工产品〔Heavy Chemicals〕:以 天然资源(煤、石油、天然气、矿物、农副 产品等)为根本原料，经过简单加工而制成 的大吨位，附加价值率与利润率较低，应 用范围较广的化工产品。
《精细有机合成基础》PPT课件(2024版)
I: -CH3是斥电子基 使苯环上电子云密度
+C、+I同向，都使苯环上电子云 密度
15
有-I，无T： 如-N+(CH3)3、-CF3、-CCl3等 （1）使σ-配合物均不稳定，使苯环钝化； （2）使邻、对位取代产物更不稳定； （3）为间位定位基。
16
有-I，-T： 如-NO2、-CN、-COOH、-CHO等 （1）诱导效应与共轭效应作用一致； （2）则使苯环钝化； （3）间位定位基。
℃) 2.47
26
2.1 芳香族亲电取代的定位规律
4、亲电试剂的空间效应（P10 表2-3） 5、新取代基的空间效应 6、反应的可逆性
27
7、反应条件的影响
温度
（1）通常情况下，温度升高，亲电取代反应活性增 高，选择性下降。
混NO酸2 硝化
NO 2
NO 2
NO 2
＋
＋
NO 2
0℃ 5％
94％
NO 2 NO 2
-I:吸电子 ＋I:供电子 共轭效应（T）：包括π-π共轭和p-π共轭。
-T:吸电子 ＋T:供电子
14
有+I，无T： 如-C2H5，-CH3 （1）使σ-配合物稳定，活化苯环；
（2）使H 邻、对位取代产物更稳定H ； （3）H 为C 邻H、对位定位基。 H C H
C: s-p超共轭 使苯环上电子云密度
四、苯环上已有两个取代基的定位规律
已有两个取代基为同一 类型定位基，且处于间 位，则定位作用一致。
已有两个取代基为同一 类型定位基，且处于邻、 对位，则定位作用不一 致——取决于定位能力 的强弱。
CH3
少量
COOH
CH3
主产物
精细有机合成单元反应基础PPT课件
➢有机合成反应理论 ➢磺化、硫酸化反应 ➢硝 化 反 应 ➢烷 基 化 反 应 ➢羟 基 化 反 应
➢还 原 反 应ห้องสมุดไป่ตู้➢卤 化 反 应 ➢酰 化 反 应 ➢氧 化 反 应 ➢酯 化 反 应
1
绪论
一、精细化学品的释义 欧美 产量小、纯度高的化工产品。
日本
具有高附加价值、技术密集型、设备投资少、 多品种、小批量生产的化学品。
三大合成材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 。
注意：原料与产品的划分不是绝对的。有的化学品从 上游看是产品从下游看则是原料。划分的界限也有所 不同。
10
第1章 绪论／1、精细化工及相关行业的概念
产品生产过程的顺序：
精细化工产品
起始原料
基础有机原料
基本有机化学品
三大合成材料
起始原料：石油、天然气、煤、农林产品（副产品）。
中国 原则上采用日本对精细化学品的释义。
2
美国克林教授的释义
无差别化学品： 差别化学品：
具有固定熔点或沸点，能以分子式或结构 式表示其结构的
不具备上述条件的
通 用 化 学 品 大量生产的无差别化学品（无机酸、碱、甲醇等）
准通用化学品 较大量生产的差别化学品（塑料、合成纤维等）
精细化学品 专用化学品
第一门类又可分为许多小类。中国的分类暂行规定中，不
包括国家医药管理局管理的药品。
5
三、精细化工的特点
1）除化学合成反应、前后处理外，还常涉及剂型制备和 商品化（标准化）才得到最终商品 2）生产规模小，生产流程大多为间歇操作的液相反应，常 采用多品种综合生产流程或单元反应流程 3）固定投资少、资金产出率高 4）产品质量要求高，知识密集度高；产品更新换代快、寿命 短；研究、开发难度大，费用高
精细有机单元反应(含习题集和答案解析)_精细有机单元反应习题集
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。
精细有机合成单元反应
第二章精细有机合成的理论基础1、蒽醌环的定位规律：（磺化）有催化剂（汞盐，钯、铊、铑）α取代，无催化剂β取代。
2、去氢苯：第四章卤化3、氯化深度：每摩尔纯苯消耗的氯气的量（摩尔），也称为苯氯比。
4、氯化反混：在苯的连续氯化反应时，如果对反应器型式选择不当、传质不匀，是反应生成的产物未能及时离开，又返回到反应区促进连串反应的进行，这种现象称为氯化反混。
5、卤化过程中，高温宜于发生在α位，低温宜于发生在β位。
6、氟利昂中的A表示C原子数+1，B表示H原子数-1，C表示F原子数。
第五章磺化和硫酸化7、在磺酸基水解过程中，温度越高，水解反应的速度越快。
温度每升高10℃，水解反应增加2.5~3.5倍，而相应的磺化反应的速度仅增加2倍（可利用此水解特性，在反应过程中去掉磺酸基）。
温度升高也会促进副反应速度加快。
8、液相磺化：用过量硫酸磺化是以硫酸为反应介质，反应在液相进行，在生产上常称“液相磺化”。
9、由于芳磺酸大多是固体，易溶于水，有些芳磺酸在50%~80%的硫酸中溶解度较小，故采用以下几种分离与精制的方法：稀释析出法、稀释盐析法、中和盐析法、脱硫酸钙法（为了使产品与过量的硫酸得到分离，并且能尽量减少产品中的无机盐含量，某些硫酸特别是多硫酸，可以可以采用脱硫酸钙的方法分离）10、共沸去水磺化，也成为气相磺化，对于挥发性较高、沸点较低的芳烃，水可以与过量的芳烃共沸一起蒸出。
同时，硫酸的利用效率可以提到90%以上。
反应介质要求沸点适当，又不易被磺化。
且能与水形成共沸混合物而蒸出。
11、在烘焙磺化过程中，由于有机胺类都有剧毒，故温度控制在180℃~200℃。
第六章硝化及亚硝化12、非均相混酸硝化（工业上最常用，最重要的硝化方法）：当被硝化物和硝化产物在反应温度下都呈液态且难溶或不溶于废酸时，常采用非均相的混酸硝化法。
或答，被硝化物与硝化剂介质不完全互溶的液相硝化反应，称为非均相硝化反应。
13、在100%的硝酸中，有1%的硝酸转化成NO2+；未解离的硝酸分子约占97%，NO3-约占1.5%，H2O约0.5%。
精细有机合成与设计PPT
分子 简化 法 分子 拆解 法
• 参考书 1. 2. 3. 4. F. A. Carey 著，王积涛译，高等有机化学， B. 反应与 合成，高 等教育出版社，1986。 巨勇，有机合成化学与路线设计，清华大学出版社（第二版）， 2007。 吴毓林，姚祝军，现代有机合成化学，科学出版社，2001。 W. Carruthers 著，李润涛等译，有机合成的一些新方法，河南 大学出版社，1991。
1.1.2 基本有机合成和精细有机合成
基本有机合成
从价廉易得的天然资源,如煤、石油、天然气或农副产品等 初步加工成一级有机产品如烷、烯、炔、苯、萘等。再进 一步加工成二级有机产品，如乙醇、乙酸等。
精细有机合成
以基本有机合成得到的一、二级有机产品为原料，合成一 些结构比较复杂、质量要求高的化合物。其过程操作条件 要求严格，步骤比较繁多。其主要应用在药物、农药、染 料、香料的合成。
1.2有机合成的发展
阶段一 有机化学的开始
1828年 ，Woher由异氰酸铵（无机物）合成尿素（有机 物），拉开了有机合成的序幕，同时也使有机化学真正 成为化学学科主要的分支之一。
HOCN + NH3 H2O
NH4OCN
O
NH 4OCN
H2N
NH2
• 1845年 H. Kolbe 实现了从元素单质合成乙酸，并第一次用 到“合成”这个词来描述从其他物质制取化合物的过程。
MeO H3C + [O] NH2 N H H OH H N
• 然而在尝试合成奎宁的过程中， Perkin得到了第一个人工染 料--苯胺紫，从而开创了合成染料的新时代。
H
N
H
N
H OH
阶段二 初期阶段的复杂天然产物的全合成 E. Fischer完成的(+)-葡萄糖的合成
精细有机合成化学与工艺学1-3章PPT课件讲义
▪ 然后再进一步细分：
▪ （1）通用化学品：指大量生产的无差别 化学品。如：有机/无机酸、碱、盐，甲醇 等
▪ （2）准通用化学品：指大量生产的有差 别化学品。如：塑料、合成纤维、橡胶等
▪ （3）精细化学品：指小量生产的无差别 化学品。如：原料医药、原料农药等
联合国经济合作及发展组织将专用化学品分为47类 日本将其分为32类（在1993年）→化学工业统计月报和工业统计表 中国在1986年将其分成11个产品类别（精细化学品） 农药 染料 涂料（包括油漆和油墨） 颜料 试剂和高纯物 信息用化学品（包括感光材料、磁性材料等能接受电磁波的化学品） 食品和饲料添加剂 粘合剂 催化剂和各种助剂 化学药品（原料药）和日用化学品 （高分子聚合物中的）功能高分子材料（包括功能膜偏光材料等）
❖ 芳烃生产新技术
❖ 石油萘
❖ 石油蜡
3）天然气 主要成分是甲烷
油型天然气含C2以上烃约5%（体积分数） 煤型天然气含C2以上烃约20%-25%（体积
分数）
生物型天然气含甲烷97%以上。（农村用猪 粪以及腐烂的动植物等所制的沼气）
4）动植物原料
中国绿色能源开发态势分析
利用现代科技发展生物能源，是解 决未来能源问题的一条重要出路。
得到→水煤气、半水煤气和空气煤气。 煤气的主要成分是：氢、CO和CH4 天然气的主要成分是：CH4
❖ 2）石油 ❖ 石油是黄色或黑色粘稠液体。
❖ 其主要成分是：烷烃、环烷烃和少量芳烃
❖ 石油加工的第一步是用常压和减压蒸馏分割 成直馏汽油、煤油、轻柴油、重柴油和润滑 油等馏分，或分割成催化裂化原料油，催化 重整原料油等馏分。
1.3精细化学品的特点
教师资格考试说课教案《精细有机合成单元反应》
《脂肪族亲核取代反应》说课稿各位领导、各位老师上午好！我今天说课的内容是脂肪族亲核取代反应。
以下是我对教材、如何备课和如何设计教学过程的一些简单见解，还请各位评委老师多指导。
一、教材分析1、教材的地位和作用《精细有机合成单元反应》这门课，选择的教材是张铸勇教授编的《精细有机合成单元反应》第二版，本书主要包括有机合成反应理论和磺化反应、硝化反应等十一类常见的单元反应。
该课程是精细化工专业的专业主干课程，是《有机化学》课程的延伸，并为学生后续学习课程《有机合成设计》和《高等有机化学》奠定基础，因此本课程起承上启下的重要作用。
我今天讲的是这本书的第一章第一节内容，属于有机合成反应理论基础知识，它在教材和本章中占有重要地位，只有学好这部分内容才能转入后面章节的学习，为学生在今后学习氨解反应、水解反应等单元反应奠定理论基础。
因此本节是本章的重点内容之一。
2、教学目标为培养学生的创新精神和实践能力，根据教学大纲的要求和学生现有的知识水平，我确定了以下教学目标：（1）认知目标①掌握脂肪族亲核取代反应的两种动力学及历程；②掌握影响脂肪族亲核取代反应的因素③了解氧、硫、氮亲核试剂的反应和磺酰基上的硫的亲核取代反应。
④了解S N2的最新机理Roundabout mechanism（迂回机理）化学家在藉助于【交叉分子束成像法】观测氯离子和碘甲烷在气相的反应时发现，当打出的氯离子具有足够的速度时，反应后碘离子的能量总比预期的要少。
根据理论分析推测，能量之所以有损失，是因为氯离子与甲基发生碰撞后，甲基围绕碘原子需要进行迂回的转动，之后才有碘离子的离去以及氯甲烷的生成（2）能力目标①培养学生的观察能力，逻辑推理能力、实验设计技能以及运用实验探索解决新问题的能力；②培养学生观察总结和归纳能力以及自学能力。
（3）科学思想使学生强化物质的结构决定性质的科学观点，学会提出问题、分析问题、设计实验探索问题的科研思路。
（4）情感目标：通过教学,使学生从宏观上对有机化学中的有关亲核反应上升到理论高度，俯视有机化学，增强专业自信心，并引发学生对有机合成的兴趣。
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
第15页/共64页
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
第25页/共64页
（2）用芳羧酸酰氯及芳磺酰氯酰化
OC2H5 NH2 +
OC2H5
COCl
H2O, Na2CO3 85oC-90oC
精细有机合成单元反应
3. 为什么Fe还原芳硝基化合物时要加少量电解质？为什么要要用水 作介质？
4. 为什么S2-2比S2-具有更强的还原性为什么Na2S还原Ar-NO2是一个 自动催化反应？
NO2
5.
羟胺。
Zn/H+
Zn/OH-
Zn/H2O 从上往下苯胺，联苯胺，苯基
6.简述联苯胺的生产过程
7.用水合肼还原硝基化合物有哪些优点？
CH3
5. 写
+ SO3
生成三种异构体的机理
6. 反应式
R CH CH2 + NaHSO3 R CH CH2 + H2SO4 ROH + ClSO3H
Cl 60-65℃
NO2 + NaHSO3 + MgO
NO2
7. 磺化活性排序
nahso3
浓硫酸、发烟硫酸，SO3（CH3）3N·SO3
OH 8. 用硫酸磺化法合成 加100%硫酸磺化，加NaOH成盐，加NaOH成酚钠盐，加硫酸成酚
2. 碱熔法有哪三种？应用对象是什么？
解
：
（3）用稀碱溶液的加压碱熔，萘和多磺酸，也可用稀碱液 在180℃~230℃进行碱熔。
3. 氯苯水解制酚属于什么反应？取代基对反应有什么影响
解
：
OH NO2
4. 用重氮盐水解制酚法合成 CH3
解
；
5，邻硝基苯
NO2 + KOH NO2
Ph(NK)(NO2){0}
O
8.
R
C OH
NH3 -H2O -H2O H2 Ni
9.氢催化还原的机理
-No2-No -NHOH -N N-
SO32-或HSO3-
OCH3 NO2 S22-
第7章逆合成分析法与合成路线设计
7.1.1 逆合成分析法概念
1．合成子
C M+ X C
C MgX + O
O C
OEt COOEt
C C + MX
C C OH O
COOEt
7.1 逆合成分析法
7.1.1 逆合成分析法概念
1．合成子
C：+ C C： + O C
CC C CO
O C
COOEt
O COOEt
7.1 逆合成分析法
7.1.1 逆合成分析法概念
CH2CH2COOCH3
(e) CH2CH2COOCH3
(f) CH3OCOCH2 (g) OCH3 CH2 CHCOOCH3
在这些结构单元中，只有(d)和(e)是有效的，叫有效合成子。因为(d)可以
修饰为C6H5COC-HCOOCH3，(e)可以修饰为 。
CH2
CH2COOCH3
7.1 逆合成分析法
逆向合成分析过程图
合成子：在切断时所 得出的概念性的分子 碎片，通常是个离子
6
7.1 逆合成分析法
7.1.1 逆合成分析法概念
反应
反应
原料
中间物
目标分子 ( 产物 )
官能团转换
目标分子
逆合成转变
另外的目标分子
逆合成转变
前体的前体
原料
前体(合成子)
目标分子
A
B
CO
D E
F GJ K L
H
M
N
多路线逆合成分析示意图
X
1
C
2
C
3
C
C4
C5
C
FG
X=杂原子 FG=官能团
精细有机合成单元反应(陈志)07 烷基化反应
二、质子酸
硫酸、氢氟酸、磷酸、多磷酸、HCl等 可以使烯烃、醛酮质子化，成为活泼的亲电质点
R CH CH2 + H+
+
R CH CH3
O
RC
+ H+
H
O R C R' + H+
+ OH RC
H
OH R C R'
+
（A）硫酸
价廉易得 选择适宜的浓度，以避免芳烃的磺化、烷化剂的聚合、酯
NH2 2CH 3OH
CH3 CH CH3
N(CH 3)2
+ OH CH3Cl
OCH 3
§7.1 C－烷基化反应
★§7.1.1 C-烷化剂
卤烷 烯烃
乙烯、丙稀、异丁烯；一般AlCl3作催化剂，也 可用BF3、HF 醇类 一般选用硫酸、氯化锌作催化剂 醛、酮
一、卤烷作C-烷化剂 烷基相同时，反应活性为 RI>RBr> RCl 卤原子相同
★ N-烷基化反应的特点
亲电取代 -NH2，取代连接在带有孤对电子的N原子上的H 反应活性与孤对电子的活性成正比
活性：RNH2 > ArNH2 反应活性也与同-NH2相连的分子有关。与-NH2相连的分子上
有供电子基的活性高。 由于烷基是供电基团，引入一个烷基后，第二个H尚有反应活
性，故N-烷化是串连反应
7.2.1 N－烷化剂
醇和醚：甲醇、乙醇、甲醚、乙醚、异丙醇、丁醇等 卤烷：氯甲烷、碘甲烷、氯乙烷、溴乙烷、氯苄、氯乙
酸、氯乙醇等 酯类：硫酸二甲酯、硫酸二乙酯、磷酸三甲酯、对甲苯
磺酸甲酯等 环氧化合物：环氧乙烷、环氧氯丙烷 烯烃衍生物：丙稀腈、丙烯酸、丙烯酸甲酯 醛酮：各种脂肪族和芳香族的醛酮
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石河子大学化学化工学院
催化剂的选择 （1）活性和选择性
Pd/C
CN
CN
（2）几何形状 微球形、颗粒型、挤条形等
石河子大学化学化工学院
催化剂的性能 （1）活性（负荷）
（kg/L•h，kg/kg•h） （2）选择性 （3）强度 （4）寿命 （5）稳定性
➢催化剂的活性
Pt > Pd> Rh > Ni
钯C（Pd/C) Lindlar(林德拉）催化剂 Pd/BaSO4/喹啉 炔 Lindlar 烯
石河子大学化学化工学院
（3）铂（Pt）为催化剂
铂 Na2PtCl6 + 2HCl + 6NaOH H2PtCl6 + NaBH4 Pt
Pt + 2HCOONa + 6NaCl + 4H2O
载体铂 PtO2 Adams 亚当斯催化剂
含有不饱和键的有机物分子，在催化剂的 存在下，与氢分子反应，使不饱和键全部或部 分加氢的反应，叫做催化加氢（氢化）。
CC
O C
CC
O C OH
芳杂环
O N
O
CN
O CH
CH3 NO2
H2,Ni,异丙醇 8～10MPa,120 ～130℃
NO2 NO2
H2,Pd/C 7～8atm,40 ～45℃
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7.1 催化还原
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催化氢化反应——在催化剂作用下，有机化合物
与氢加成的反应。
分类 多相催化氢化（不溶于反应介质的催化剂） 转移催化氢化（不溶于反应介质的催化剂） 均相催化氢化（溶于反应介质的催化剂）
催化还原又分为两大类，即催化加氢和催化氢解。
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催化加氢（催化氢化）
CH3 NH2
NH2 NH2
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CN H2,Raney Ni,乙醇 80～120℃
H2, Ni/Al2O3 120 ～170℃
OH H2,Pd/C,C2H5OH-H2O 180℃
CH2NH2 O
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催化氢解
在催化剂存在下，含有碳杂键的有机物分 子与氢气反应，发生碳杂键断裂，分解成两 部分氢化产物的反应叫做催化氢解。
常采用含镍30%～50%的铝镍合金为原料。W-
1； W-2； W-3；…..
Al-Ni+NaOH H2O Na2AlO4+Ni+H2↑
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制备好的灰黑色骨架镍在于燥状态下会在空 气中自燃，所以需保存在乙醇或蒸馏水中，使用 时要注意安全。
镍系催化剂对硫化物敏感，可造成永久中毒， 无法再生。
美国亚当斯化学奖 Roger Adams Award in Organic chemistry 创办时间: 1959年.世界最有成就的一些有机化学家、 诺贝尔奖金获得者都曾获得过亚当斯奖。如1965年获诺贝尔化学奖 金的美国人伍德沃德、1969年获诺贝尔奖金的英国人巴顿等。 颁奖机构：
美国化学协会（American Chemical Society） 通信地址：1155 Sixteenth St., N.W., Wsshington,D.C.
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（2）钯(Pd)为催化剂
钯 黑 PdCl2+H2
Pd↓+HCl
Pd(黑 色 粉 末 )
PdCl2+HCHO+NaOH
Pd↓+HCOONa+NaCl+H2O
载 体 钯 ： 加 入 载 体 （ 活 性 炭 、 CaCO3、 BaSO4、 硅 藻 土 、 Al2O3) 增大比表面，增大活性
催化剂
CZ
H2
C H + HZ Z=X, O, S
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H3C HC CH2
O
催化剂
H2
H3C HC CH3 OH
NO2
C O Cl
COO CH2
H2/Pd/C 50～60℃
H2/Pd/C C2H5OH
NH2
C O
+ HCl
COOH + CH3
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优点：反应易于控制，产品纯度较高，收率 较高，三废少，在工业上应用广泛。
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第七章 还原反应
第七章 还原反应
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➢ 从广义上讲，凡使反应物分子得到电子 或使参加反应的有机物碳原子上的电子云密度 增高的反应均称为还原反应；
➢ 从狭义上讲，凡使反应物分子的氢原子 数增加或氧原子数减小的反应即为还原反应。
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分类（还原剂及操作方法）： （1）催化还原反应（催化剂） （2）化学还原反应（化学物质） （3）电解还原 （4）生物还原反应（微生物发酵或活性酶）
(NH4)2PtCl6 + 4NaNO3
PtO2 + 4NaCl + 2NH4Cl + 4NO2 + O2
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亚当斯1889年生于美国波士顿，1908年毕业于哈佛大学，曾 在柏林Ｅ·费歇尔实验室从事博士后研究工作。这一年的国外学习为 他以后一生的事业奠定了基础，使他成长为美国化学界最有代表性的 人物之一
缺点：需要使用带压设备，安全措施要求高， 催化剂的选择要求严格。
二、 催化剂
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催化剂的类型
一般金属系：Ni、Cu、Mo、Cr、Fe、Pb 贵金属系：Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru、Re
还原型纯金属粉： Pt、Pd、Ni等，如骨架镍、骨架铜 化合物型：氢氧化物、氧化物、硫化物如PtO2、2CHO
常用催化剂
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镍催化剂 （Raney Ni、载体镍、还原镍和硼化镍） 钯催化剂 （氧化钯、钯黑和载体钯 ） 铂催化剂 （氧化铂、铂黑和载体铂 ）
见P134表7.1所示
几种重要的催化剂
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（1）骨架镍 液相加氢催化剂
•RNi(Raney Ni)(活性Ni):
➢催化剂的稳定性 指催化剂在使用条件下，
保持活性及选择性的能力，主 要指对毒物的稳定性。催化剂 在使用过程中，活 性随时间而变化。
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➢ 催化剂的选择性 NO2 Rh COCH3 H2
NO2 Rh
CH=CH2 H2
NH2
COCH3 NH2
CH=CH2
Rh CH=CHCHO
1913年回国后，亚当斯先在哈佛大学任讲师，主要研究课题是有 机合成，他合成了许多药物，如丁卡因就是由他首次合成的。还有他 合成的催化剂，后来成为实验室中最常用的一种催化剂，人们将其称 为亚当斯催化剂。他对具有生理特效的天然产物也一直进行研究，并 取得很多成果。此外他还对有机化学理论及美国有机化学工业都作出 了很大贡献，他一生发表了405篇文章。