有機(jī)合成工藝優(yōu)化

"目錄

第1章用動(dòng)力學(xué)方法研究反應(yīng)過程1

1??1動(dòng)力學(xué)方法的基本概念.基本理論1

1??1??1轉(zhuǎn)化率.選擇性和收率1

1??1??2平行副反應(yīng)與連串副反應(yīng).活化能與反應(yīng)級(jí)數(shù)3

1??1??3主副反應(yīng)的速度比?捕員妊≡裥?4

1??1??4溫度效應(yīng)6

1??1??5濃度效應(yīng)8

1??2動(dòng)力學(xué)方法及其基本特征10

1??2??1首先定性反應(yīng)產(chǎn)物10

1??2??2跟蹤定量反應(yīng)產(chǎn)物11

1??2??3分階段研究反應(yīng)過程和分離過程12

1??2??4程序升溫法13

1??2??5調(diào)節(jié)加料法14

1??3動(dòng)力學(xué)研究方法舉例15

1??4新的化學(xué)反應(yīng)過程研究19

1??4??1反應(yīng)結(jié)果的溫度效應(yīng)分析19

1??4??2副產(chǎn)物S結(jié)構(gòu)與濃度效應(yīng)的關(guān)系20

1??4??3動(dòng)力學(xué)方法的補(bǔ)充說明21

1??4??4按動(dòng)力學(xué)方法的工藝優(yōu)化次序21

1??5反應(yīng)條件因果關(guān)系圖解析21

第2章簡(jiǎn)單.實(shí)用的分離技巧23

2??1酸.堿性有機(jī)化合物的分離提純23

2??1??1中和吸附法24

2??1??2中和萃取法25

2??1??3成鹽洗滌法25

2??2利用平衡關(guān)系的分離提純26

2??2??1共沸蒸餾與精餾的聯(lián)用26

2??2??2同離子效應(yīng)的應(yīng)用28

2??3利用色譜分析譜圖構(gòu)思分離方法30

2??3??1利用GC譜圖研究蒸餾.精餾過程30

2??3??2HPLC譜圖與重結(jié)晶.吸附工藝的關(guān)系34

2??4多步反應(yīng)過程的分離方法簡(jiǎn)化36

2??4??1準(zhǔn)一步反應(yīng)37

2??4??2溶劑歸一化38

2??4??3不提純?cè)瓌t39

第3章芳烴的混酸硝化41

3??1混酸硝化反應(yīng)的機(jī)理和特征41

3??2混酸硝化反應(yīng)的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析42

3??2??1一硝化反應(yīng)與二硝化副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析43

3??2??2一硝化反應(yīng)與磺化副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析44

3??2??3動(dòng)力學(xué)綜合分析44

3??2??4有機(jī)溶劑的加入對(duì)選擇性的影響45

3??3硝化反應(yīng)條件的控制45

3??3??1硫酸濃度45

3??3??2反應(yīng)溫度47

3??3??3加料方式47

3??3??4產(chǎn)品分離48

3??4推薦的硝化工藝框圖.工藝要點(diǎn)及討論49

3??5硝化工藝實(shí)例評(píng)點(diǎn)49

第4章芳烴的磺化59

4??1芳烴磺化反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理及特征59

4??2磺化反應(yīng)的主.副反應(yīng)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析60

4??2??1一磺化反應(yīng)對(duì)二磺化副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析60

4??2??2一磺化反應(yīng)對(duì)砜生成副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析61

4??2??3綜合動(dòng)力學(xué)分析62

4??2??4加入有機(jī)溶劑對(duì)溫度效應(yīng).濃度效應(yīng)的影響63

4??3磺化反應(yīng)異構(gòu)現(xiàn)象解析63

4??3??1磺化與水解不屬可逆反應(yīng)63

4??3??2異構(gòu)現(xiàn)象的動(dòng)力學(xué)解釋64

4??4磺化反應(yīng)的主要影響因素66

4??4??1磺化劑濃度和用量66

4??4??2磺化劑的選擇67

4??4??3反應(yīng)溫度的控制68

4??4??4加料方式的影響68

4??4??5有機(jī)溶劑的作用69

4??4??6添加劑70

4??4??7一磺化產(chǎn)物的分離70

4??5推薦的磺化工藝70

4??5??1磺化工藝框圖與特點(diǎn)70

4??5??2磺化方法選擇與評(píng)析71

4??6磺化工藝的常見問題72

4??7磺化反應(yīng)實(shí)例及評(píng)點(diǎn)73

第5章芳烴的烷基化和酰基化83

5??1芳烴的烷基化和?；磻?yīng)機(jī)理及特征83

5??2二烷基化異構(gòu)組成的解析85

5??3酰基化反應(yīng)的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析86

5??3??1平行副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析87

5??3??2連串副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析90

5??3??3主副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)綜合分析90

5??4?；墓に嚄l件討論92

5??4??1溶劑的選擇92

5??4??2三氧化鋁的質(zhì)量與加入方式92

5??4??3加料方式93

5??4??4反應(yīng)溫度和時(shí)間93

5??4??5反應(yīng)的終止與絡(luò)合物的分解93

5??4??6產(chǎn)物的分離93

5??5推薦的酰基化反應(yīng)工藝94

5??6?；に嚨某Ｒ妴栴}94

5??6??1溶劑使用錯(cuò)誤94

5??6??2分離方法不當(dāng)95

5??7酰化反應(yīng)的實(shí)例評(píng)點(diǎn)95

第6章芳環(huán)上的鹵化101

6??1芳烴鹵化反應(yīng)機(jī)理和基本特征101

6??2鹵化反應(yīng)定位規(guī)律的影響因素103

6??3鹵化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析104

6??3??1對(duì)平行副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析105

6??3??2對(duì)連串副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析105

6??4工藝路線的優(yōu)化選擇107

6??4??1以鄰位鹵代為目標(biāo)產(chǎn)物的工藝路線選擇107

6??4??2以對(duì)位鹵代為目標(biāo)產(chǎn)物的工藝路線選擇108

6??4??3二鹵化與第二個(gè)鹵化反應(yīng)工藝路線選擇109

6??5鹵化反應(yīng)工藝條件優(yōu)化要點(diǎn)110

6??5??1鹵化劑110

6??5??2反應(yīng)溫度111

6??5??3加料方式111

6??5??4溶劑的稀釋作用111

6??5??5溶劑的極化作用112

6??5??6催化劑112

6??5??7分離與提純112

6??6鹵化反應(yīng)的實(shí)例評(píng)點(diǎn)113

第7章芳醚的合成123

7??1鹵代芳烴烷氧基化和芳氧基化的反應(yīng)機(jī)理和特征123

7??2醚化過程的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析124

7??2??1單鹵芳烴醇解反應(yīng)與水解副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析125

7??2??2單鹵芳烴芳氧基化與水解副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析及鹵代芳烴重排的

討論126

7??2??3多鹵芳烴一烷氧基化與二烷氧基化的動(dòng)力學(xué)分析127

7??3芳醚合成工藝的影響因素128

7??3??1鹵代芳烴烷氧基化128

7??3??2多鹵代芳烴的單烷氧基化129

7??3??3二芳醚的合成129

7??4推薦的二芳醚合成工藝131

7??5芳醚合成的常見問題131

7??6芳醚合成的實(shí)例評(píng)點(diǎn)132

第8章鹵代芳烴的胺解140

8??1鹵代芳烴胺解反應(yīng)機(jī)理和特征140

8??2鹵代芳烴胺解反應(yīng)的主.副反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)分析141

8??2??1溫度效應(yīng)142

8??2??2濃度效應(yīng)143

8??3氨（胺）解反應(yīng)的影響因素143

8??3??1氨（胺）的濃度143

8??3??2胺的用量與溶劑144

8??3??3原料的回收144

8??3??4反應(yīng)溫度與壓力144

8??3??5加料方式144

8??4推薦的胺解反應(yīng)工藝145

8??5鹵化芳烴胺解的實(shí)例評(píng)點(diǎn)145

第9章鹵代烴的腈化153

9??1鹵代芳烴的腈化153

9??1??1鹵代芳烴腈化的基本特征153

9??1??2鹵代芳烴腈化反應(yīng)的主.副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析154

9??1??3鹵代芳烴腈化反應(yīng)工藝要點(diǎn)155

9??1??4推薦的鹵代芳烴腈化反應(yīng)工藝157

9??1??5鹵代芳烴腈化的實(shí)例評(píng)點(diǎn)158

9??2鹵代烷烴的腈化163

9??2??1鹵代烷烴腈化反應(yīng)機(jī)理及基本特征163

9??2??2鹵代烷烴腈化反應(yīng)的主副反應(yīng)163

9??2??3鹵代烷烴腈化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析164

9??2??4工藝條件討論165

9??2??5腈化反應(yīng)實(shí)例評(píng)點(diǎn)167

第10章鹵代芳烴的水解與分離170

10??1鹵代芳烴水解反應(yīng)機(jī)理和特征170

10??2副反應(yīng)與動(dòng)力學(xué)討論171

10??2??1按SNAr反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的水解反應(yīng)171

10??2??2按苯炔反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行的水解反應(yīng)171

10??3鹵代芳烴水解產(chǎn)物——酚的分離172

10??3??1利用羥基的酸性使非酸性物質(zhì)除去172

10??3??2利用揮發(fā)酚與水共沸的原理減少水溶解損失173

10??3??3利用異構(gòu)體氫鍵的差異,使異構(gòu)體分開174

10??3??4利用對(duì)稱結(jié)構(gòu)熔點(diǎn)高的原理,去除不對(duì)稱異構(gòu)體174

10??4酚提純過程的主要問題175

10??5酚合成與分離實(shí)例評(píng)點(diǎn)175

第11章芳烴重氮基水解182

11??1重氮基水解反應(yīng)的機(jī)理和特征182

11??2重氮基水解的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析182

11??2??1溫度效應(yīng)184

11??2??2濃度效應(yīng)184

11??2??3溫度效應(yīng)與濃度效應(yīng)的作用比較184

11??3重氮鹽水解反應(yīng)的重要影響因素185

11??3??1反應(yīng)溫度185

11??3??2加料方式與分布185

11??3??3產(chǎn)物的移走186

11??3??4重氮鹽水解的介質(zhì)及催化劑186

11??3??5一步法及其應(yīng)用范圍186

11??4推薦的重氮鹽水解工藝187

11??5重氮鹽水解工藝的常見問題188

11??6重氮鹽水解反應(yīng)實(shí)例評(píng)點(diǎn)188

第12章重氮基的自由基取代196

12??1重氮基取代反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理與特征196

12??2取代反應(yīng)的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析196

12??2??1鹵代反應(yīng)與水解副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析197

12??2??2鹵代反應(yīng)與偶合副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析198

12??2??3溫度效應(yīng)與濃度效應(yīng)的交互作用199

12??3重氮基鹵代反應(yīng)的工藝條件199

12??3??1反應(yīng)溫度199

12??3??2鹵化亞銅的用量200

12??3??3加料方式200

12??3??4有機(jī)溶劑的作用201

12??3??5產(chǎn)物的分離201

12??4推薦的重氮鹽取代反應(yīng)工藝201

12??5重氮基取代反應(yīng)的常見問題202

12??6重氮基取代反應(yīng)實(shí)例評(píng)點(diǎn)203

第13章氟代芳烴的合成213

13??1氟代重氮鹽的熱解213

13??1??1氟代重氮鹽熱解法制氟代芳烴的一般規(guī)律213

13??1??2氟代芳胺重氮鹽熱分解過程的主.副反應(yīng)213

13??1??3芳胺重氮化氟代反應(yīng)的工業(yè)化條件解析214

13??1??4重氮鹽氟化工藝實(shí)例評(píng)點(diǎn)216

13??1??5重氮化.氟代反應(yīng)的改進(jìn)方向217

13??2氟硼酸重氮鹽熱解219

13??2??1氟硼酸重氮鹽熱解法（希曼法）219

13??2??2希曼反應(yīng)的主.副反應(yīng)220

13??2??3氟硼酸重氮鹽制備工藝要點(diǎn)221

13??2??4希曼反應(yīng)工藝的改進(jìn)方向222

13??2??5希曼反應(yīng)的工業(yè)實(shí)例評(píng)點(diǎn)223

13??3氯代芳烴氟代226

13??3??1芳烴氟氯交換反應(yīng)的基本特征226

13??3??2氯代芳烴氟化的主.副反應(yīng)226

13??3??3鹵代芳烴氟代反應(yīng)的工藝條件解析228

13??3??4氟氯交換反應(yīng)的實(shí)例評(píng)點(diǎn)229

第14章芳烴側(cè)鏈的鹵化232

14??1芳烴側(cè)鏈鹵化的機(jī)理和特點(diǎn)232

14??1??1芳烴側(cè)鏈鹵化反應(yīng)機(jī)理232

14??1??2芳烴側(cè)鏈鹵化反應(yīng)特征233

14??2芳烴側(cè)鏈鹵化的主副反應(yīng)與動(dòng)力學(xué)分析233

14??2??1側(cè)鏈鹵化與芳環(huán)鹵化的動(dòng)力學(xué)分析234

14??2??2側(cè)鏈鹵化不同階段的動(dòng)力學(xué)分析235

14??2??3以一鹵芐為目標(biāo)化合物的動(dòng)力學(xué)分析236

14??2??4以三鹵芐為目標(biāo)化合物的動(dòng)力學(xué)分析237

14??3芳烴側(cè)鏈鹵化的工藝條件237

14??3??1溶劑的選擇238

14??3??2鹵素的選擇238

14??3??3引發(fā)劑的選擇239

14??3??4紫外光與添加劑239

14??3??5反應(yīng)溫度的選擇239

14??3??6雜質(zhì)的影響239

14??3??7加料方式240

14??4推薦的芳烴側(cè)鏈氯化工藝240

14??5側(cè)鏈鹵化的常見問題240

14??5??1溶劑的選擇不當(dāng)240

14??5??2自由基的引發(fā)不利241

14??5??3鹵化劑的選擇不利241

14??6芳烴側(cè)鏈鹵化實(shí)例評(píng)點(diǎn)241

第15章格氏試劑的制備與反應(yīng)246

15??1格氏試劑的一般概況246

15??2格氏試劑合成與反應(yīng)的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析246

15??2??1格氏試劑合成的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析246

15??2??2格氏試劑親核取代（親核加成）反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析248

15??3格氏反應(yīng)的工業(yè)化條件討論250

15??3??1無氧.無水.無銹的操作條件250

15??3??2溶劑的選擇.用量和回收利用250

15??3??3反應(yīng)設(shè)備要求251

15??3??4引發(fā)過程控制252

15??3??5反應(yīng)溫度及加料方式252

15??3??6格氏試劑親核取代（親核加成）反應(yīng)的工藝要點(diǎn)252

15??4推薦的格氏反應(yīng)工藝253

15??5格氏反應(yīng)的常見問題254

15??5??1溶劑的選擇與回收問題254

15??5??2鹵代烴的選擇問題254

15??5??3加料方式問題254

15??6格氏反應(yīng)的實(shí)例評(píng)點(diǎn)254

第16章羰基的加成縮合260

16??1羰基加成縮合反應(yīng)的一般規(guī)律260

16??2醛?餐?縮合260

16??2??1亞芐基丙酮合成過程的主副反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)分析261

16??2??2亞芐基丙酮合成實(shí)例評(píng)點(diǎn)263

16??2??3其他醛酮縮合實(shí)例評(píng)點(diǎn)265

16??3酮?蟬ニ鹺?267

16??3??1甲基酮與酯縮合的主副反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)分析267

16??3??2茚滿二酮合成實(shí)例評(píng)點(diǎn)268

16??3??3其他酮?蟬ニ鹺鮮道?評(píng)點(diǎn)269

16??4酯?蟬ニ鹺?271

16??4??1酯?蟬ニ鹺匣?理及一般規(guī)律271

16??4??2異酯縮合的主副反應(yīng)和動(dòng)力學(xué)分析271

16??4??3酯?蟬ニ鹺系墓ひ仗跫?273

16??4??4酯?蟬ニ鹺鮮道?評(píng)點(diǎn)273

第17章氮雜環(huán)化合物276

17??1氮雜環(huán)化合物的特征和合成機(jī)理276

17??1??1氮雜環(huán)化合物的特征276

17??1??2氮雜環(huán)化合物的合成機(jī)理276

17??2含氮雜環(huán)化合物合成的一般特點(diǎn)和主副反應(yīng)278

17??3EVP＞EVM時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析280

17??3??1平行副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析280

17??3??2中間體連串副反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)分析282

17??3??3縮合.環(huán)合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)綜合分析282

17??4吡唑與嘧啶（β?餐?酸酯與脲類合成法）的合成條件283

17??4??1反應(yīng)溫度283

17??4??2加料方式283

17??4??3溶劑的作用284

17??5推薦的吡唑.嘧啶（β?餐?酸酯與脲類合成法）合成工藝284

17??5??1活化能差較大時(shí)的兩步縮合反應(yīng)工藝284

17??5??2活化能差較小時(shí)的兩步縮合反應(yīng)工藝284

17??6吡唑與嘧啶合成實(shí)例評(píng)點(diǎn)285

17??7EVP
17??7??1溫度效應(yīng)290

17??7??2濃度效應(yīng)290

17??8推薦的咪唑和嘧啶（羧酸衍生物與丙二胺法）合成工藝290

17??9咪唑和嘧啶（羧酸衍生物與丙二胺法）合成工藝實(shí)例評(píng)點(diǎn)291

17??10雜環(huán)化合物的提純293

17??10??1雜環(huán)化合物的一般特點(diǎn)293

17??10??2堿性雜環(huán)化合物提純的一般步驟293

17??10??3氮雜環(huán)化合物提純實(shí)例評(píng)點(diǎn)293

第18章進(jìn)攻試劑的活性比較296

18??1芳烴的親電取代296

18??2芳烴的親核取代298

18??2??1SNAr機(jī)理（SN2機(jī)理）298

18??2??2SN1機(jī)理299

18??2??3苯炔機(jī)理299

18??3鹵代脂肪烴的親核取代300

18??3??1SN2機(jī)理300

18??3??2SN1機(jī)理301

18??4烯烴的親電加成302

18??5羰基的親核加成303

18??6自由基取代反應(yīng)304

18??6??1自由基反應(yīng)機(jī)理的三個(gè)階段（自由基的引發(fā).傳遞和終止）304

18??6??2自由基反應(yīng)活性304

18??6??3自由基進(jìn)攻的選擇性305

第19章有機(jī)合成反應(yīng)的工業(yè)化放大307

19??1釜式反應(yīng)器的放大效應(yīng)307

19??1??1溫度梯度.濃度梯度不同307

19??1??2換熱比表面積與反應(yīng)周期不同308

19??1??3死區(qū)與設(shè)備清洗不同309

19??1??4溫度指示的偏差不同309

19??2反應(yīng)過程的重要影響因素310

19??2??1混合狀態(tài)的影響310

19??2??2局部過熱和局部過濃問題的解決（消除梯度）312

19??2??3吸熱反應(yīng)的溫度控制313

19??2??4放熱反應(yīng)的溫度控制315

19??3工業(yè)化放大的準(zhǔn)備319

19??3??1原料.中間體的可用性評(píng)價(jià)320

19??3??2設(shè)備的可用性評(píng)價(jià)321

19??3??3工藝的準(zhǔn)備及管理322

19??3??4安全準(zhǔn)備323

19??4工業(yè)化放大的設(shè)計(jì)技巧324

19??4??1多功能反應(yīng)單元的設(shè)計(jì)325

19??4??2分層罐的設(shè)計(jì)326

19??4??3公用工程的設(shè)計(jì)326"