化工產品合成

《化工產品合成》是2010年化學工業出版社出版的圖書，作者是沈發治、高慶 。

基本介紹

• 書名：化工產品合成
• 作者：沈發治、高慶 
• ISBN：9787122090393
• 類別：圖書 > 工程 > 化學工程
• 頁數：324
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2010-09-01
• 裝幀：平裝
• 開本：1/16
• 叢 書 名：高職高專“十一五”規劃教材

內容簡介

《化工產品合成》採用項目導向，任務驅動的方式進行各學習情境（章節）的編寫，全書共包括14個學習情境和1個含有12個子項內容的大附錄，14個情境選擇了14個典型的真實的化工產品作為學習的載體，範圍涵蓋了化工中間體、助劑、塗料、樹脂、表面活性劑及食品、醫藥、染料、農藥、化妝品等領域，並且每種產品均有選擇地針對常見化工產品合成單元過程中典型的單元反應過程進行重點學習，包括氧化、酯化、胺化、硝化、羥基化、醯化、甲氧基化、還原、烷基化、磺化、重氮化、偶合、鹵化、芳基化、環合、縮合、聚合等。附錄中包含了與產品合成相關的一些共性內容，如產品的英文名稱、合成安全與事故處理、化學物料儲存與廢棄、常用合成裝置搭建與使用、產品合成分離方法及常用文獻資料索引等。

目錄

前言

教學實施過程各環節設計建議

情境1 食品添加劑苯甲酸的合成（氧化反應）1

1.1 合成苯甲酸的工作任務1

1.2 苯甲酸合成任務分析2

1.2.1 苯甲酸分子結構的分析2

1.2.2 苯甲酸的合成路線分析2

1.2.3 文獻中苯甲酸合成的常見方法3

1.2.4 苯甲酸合成過程單元反應及其控制分析4

1.3 食品添加劑苯甲酸合成方法選用8

1.3.1 甲苯氧化合成原理8

1.3.2 甲苯氧化合成工藝條件8

1.3.3 甲苯氧化合成苯甲酸裝置8

1.4 苯甲酸合成中產物分離、精製和檢測方法9

1.4.1 氧化反應結束時反應的後處理9

1.4.2 苯甲酸產物重結晶純化精製10

1.4.3 苯甲酸產品的檢測與鑑定14

1.5 苯甲酸合成過程的三廢處理16

1.5.1 三廢處理的一般原則16

1.5.2 苯甲酸合成過程中的三廢處理16

1.6 苯甲酸合成操作16

1.6.1 合成前的準備16

1.6.2 產品合成操作過程17

1.7 苯甲酸合成任務效果評價18

1.8 知識拓展20

1.8.1 關於衡量有機單元反應的量度指標20

1.8.2 影響產率的因素和提高產率的措施20

1.8.3 氧化反應相關理論知識介紹21

1.8.4 苯甲酸工業上的實施方法簡介27

練習28

情境2 食品添加劑對羥基苯甲酸丙酯的合成（酯化反應）29

2.1 合成對羥基苯甲酸丙酯的工作任務29

2.1.1 對羥基苯甲酸丙酯概述29

2.1.2 對羥基苯甲酸丙酯產品開發項目任務書29

2.2 合成對羥基苯甲酸丙酯的工作任務分析30

2.2.1 對羥基苯甲酸丙酯分子結構的分析30

2.2.2 對羥基苯甲酸丙酯的合成路線分析30

2.2.3 文獻中常見的對羥基苯甲酸丙酯合成方法31

2.2.4 對羥基苯甲酸丙酯合成過程單元反應及其控制分析31

2.3 對羥基苯甲酸丙酯的合成方法選用35

2.3.1 對羥基苯甲酸丙酯的合成原理35

2.3.2 對羥基苯甲酸丙酯的合成工藝條件35

2.3.3 對羥基苯甲酸丙酯的合成裝置35

2.4 對羥基苯甲酸合成中產物的分離、精製和檢測方法35

2.4.1 酯化反應結束後反應物料的後處理35

2.4.2 對羥基苯甲酸丙酯的純化精製36

2.4.3 對羥基苯甲酸丙酯的產品檢測36

2.5 對羥基苯甲酸丙酯合成過程的三廢處理37

2.6 對羥基苯甲酸丙酯的合成操作37

2.6.1 合成對羥基苯甲酸丙酯前的準備37

2.6.2 對羥基苯甲酸丙酯的合成過程37

2.7 對羥基苯甲酸丙酯合成任務完成效果評價38

2.8 知識拓展38

2.8.1 逆向合成法的幾個術語38

2.8.2 常見酯化（或成酯）方法41

2.8.3 典型酯化反應工業過程裝置44

練習45

情境3 化工中間體鄰氨基苯甲酸的合成（胺化反應）46

3.1 鄰氨基苯甲酸的合成工作任務46

3.1.1 鄰氨基苯甲酸概述46

3.1.2 產品開發項目任務書46

3.2 合成鄰氨基苯甲酸的工作任務分析47

3.2.1 鄰氨基苯甲酸分子結構的分析47

3.2.2 鄰氨基苯甲酸合成路線分析47

3.2.3 文獻中常見的鄰氨基苯甲酸合成方法48

3.2.4 鄰氨基苯甲酸合成過程單元反應及其控制分析49

3.3 鄰氨基苯甲酸的合成方法選用54

3.3.1 鄰氨基苯甲酸的合成原理54

3.3.2 鄰氨基苯甲酸的合成工藝條件54

3.3.3 鄰氨基苯甲酸的合成裝置54

3.4 鄰氨基苯甲酸合成中產物分離、精製和檢測方法55

3.4.1 霍夫曼降解反應結束後反應物料的後處理55

3.4.2 產物的純化及精製55

3.4.3 鄰氨基苯甲酸的檢測55

3.5 鄰氨基苯甲酸合成過程的三廢處理56

3.6 鄰氨基苯甲酸的合成操作56

3.6.1 鄰氨基苯甲酸合成前的準備56

3.6.2 鄰氨基苯甲酸合成過程56

3.7 鄰氨基苯甲酸的合成任務完成效果評價57

3.8 知識拓展57

3.8.1 常見氨基化反應57

3.8.2 芳環上氫的直接氨化61

練習61

情境4 2，4?二硝基苯酚的合成（硝化、羥基化合成反應）63

4.1 合成2，4?二硝基苯酚的工作任務63

4.2 合成2，4?二硝基苯酚工作任務分析64

4.2.1 2，4?二硝基苯酚分子結構的分析64

4.2.2 2，4?二硝基苯酚合成路線分析64

4.2.3 文獻中常見的2，4?二硝基苯酚合成方法65

4.2.4 2，4?二硝基苯酚合成過程各單元反應及其控制分析66

4.3 2，4?二硝基苯酚合成方法的選用74

4.3.1 2，4?二硝基苯酚合成原理74

4.3.2 2，4?二硝基苯酚的合成工藝條件74

4.3.3 2，4?二硝基苯酚合成裝置74

4.4 2，4?二硝基苯酚合成反應產物分離、精製和檢測方法75

4.4.1 硝化反應結束的後處理及產物的分離75

4.4.2 羥基化反應結束時產物的分離76

4.4.3 2，4?二硝基苯酚產品的純化精製77

4.4.4 2，4?二硝基苯酚產品的檢測77

4.5 2，4?二硝基苯酚合成過程的三廢處理78

4.5.1 廢氣及其處理78

4.5.2 廢液及其處理78

4.5.3 廢渣及其處理78

4.6 2，4?二硝基苯酚的合成操作78

4.6.1 合成前的準備78

4.6.2 合成過程79

4.7 合成2，4?二硝基苯酚的任務完成效果評價79

4.8 知識拓展79

4.8.1 關於硝化反應79

4.8.2 關於羥基化反應82

4.8.3 苯環上的取代基及其親電取代定位規律83

練習86

情境5 醫藥產品阿司匹林的合成（羧化反應、醯化反應）87

5.1 合成阿司匹林的工作任務87

5.1.1 產品阿司匹林概述87

5.1.2 產品阿司匹林開發項目任務書87

5.2 合成阿司匹林的工作任務分析88

5.2.1 阿司匹林的分子結構分析88

5.2.2 阿司匹林合成路線設計88

5.2.3 文獻中常見的阿司匹林的合成方法89

5.2.4 阿司匹林合成過程單元反應及其控制分析89

5.3 阿司匹林的合成方法選用93

5.3.1 阿司匹林的合成原理93

5.3.2 乙醯水楊酸的合成工藝條件93

5.3.3 乙醯水楊酸的合成裝置94

5.4 阿司匹林合成中產物分離、精製和檢測方法95

5.4.1 羧化反應終點時反應物的後處理95

5.4.2 醯化反應結束時反應物的後處理95

5.4.3 阿司匹林產品的純化精製96

5.4.4 阿司匹林合成產物的檢測與鑑定96

5.5 阿司匹林合成過程的三廢處理97

5.6 阿司匹林的合成操作97

5.6.1 合成前的準備97

5.6.2 阿司匹林合成過程97

5.7 阿司匹林合成的任務完成效果評價98

5.8 知識拓展98

5.8.1 醯化反應概述98

5.8.2 O?醯化反應98

5.8.3 N?醯化反應99

5.8.4 C?醯化反應101

練習103

情境6 染料中間體鄰甲氧基苯胺的合成（甲氧基化、還原反應）104

6.1 合成鄰甲氧基苯胺的工作任務104

6.1.1 鄰甲氧基苯胺概述104

6.1.2 產品開發項目任務書104

6.2 鄰甲氧基苯胺合成任務分析104

6.2.1 鄰甲氧基苯胺分子結構的分析104

6.2.2 鄰甲氧基苯胺的合成路線分析105

6.2.3 文獻中常見的鄰甲氧基苯胺合成方法105

6.2.4 鄰甲氧基苯胺合成過程單元反應及其控制分析105

6.3 鄰甲氧基苯胺的合成方法選用109

6.3.1 鄰甲氧基苯胺的合成原理109

6.3.2 鄰甲氧基苯胺的合成工藝條件109

6.3.3 鄰甲氧基苯胺合成裝置110

6.4 鄰甲氧基苯胺合成中產物分離、精製和檢測方法110

6.4.1 甲氧基化反應結束時反應的後處理110

6.4.2 還原反應結束時反應後處理111

6.4.3 鄰甲氧基苯胺產品的純化及精製111

6.4.4 鄰甲氧基苯胺的產品檢測111

6.5 鄰甲氧基苯胺合成過程的三廢處理112

6.5.1 廢氣的處理112

6.5.2 廢液的處理112

6.5.3 廢渣的處理112

6.6 鄰甲氧基苯胺的合成操作112

6.6.1 合成前的準備112

6.6.2 鄰甲氧基苯胺的合成操作過程112

6.7 鄰甲氧基苯胺合成任務完成效果評價113

6.8 知識拓展113

6.8.1 關於O?烷基化反應113

6.8.2 關於還原反應115

6.8.3 催化加氫還原119

練習121

情境7 表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉的合成（烷基化、磺化反應）122

7.1 合成十二烷基苯磺酸鈉的工作任務122

7.1.1 十二烷基苯磺酸鈉概述122

7.1.2 十二烷基苯磺酸鈉開發任務書122

7.2 十二烷基苯磺酸鈉合成任務分析123

7.2.1 目標化合物分子結構的分析123

7.2.2 合成法路線分析123

7.2.3 文獻中常見的十二烷基苯磺酸鈉合成方法123

7.2.4 十二烷基苯磺酸鈉合成過程單元反應及其控制分析123

7.3 十二烷基苯磺酸鈉的合成方法選用132

7.3.1 十二烷基苯磺酸鈉的合成原理132

7.3.2 十二烷基苯磺酸鈉的合成工藝條件132

7.3.3 合成反應裝置132

7.4 十二烷基苯磺酸鈉合成產物分離、精製和檢測方法132

7.4.1 烷基化反應結束時物料的後處理132

7.4.2 磺化反應結束時反應後處理133

7.4.3 十二烷基苯磺酸的純化精製134

7.4.4 十二烷基苯磺酸鈉的檢測134

7.5 十二烷基苯磺酸鈉合成過程中的三廢處理135

7.6 十二烷基苯磺酸鈉的合成操作135

7.6.1 合成前的準備135

7.6.2 合成操作過程135

7.7 任務完成效果評價136

7.8 知識拓展136

7.8.1 關於烷基化反應理論136

7.8.2 關於磺化反應知識的補充139

7.8.3 關於硫酸化方法140

練習141

情境8 染料分散深藍S?3BG的合成（重氮化、偶合反應）142

8.1 分散深藍S?3BG的合成工作任務142

8.1.1 染料概述142

8.1.2 分散深藍S?3BG產品開發項目任務書143

8.2 分散深藍S?3BG的合成任務分析143

8.2.1 分散深藍S?3BG分子結構的分析143

8.2.2 分散深藍S?3BG的合成路線分析143

8.2.3 文獻中常見的分散深藍S?3BG合成方法144

8.2.4 分散深藍S?3BG合成過程單元反應及其控制分析144

8.3 分散深藍S?3BG的合成方法選用149

8.3.1 分散深藍S?3BG的合成原理149

8.3.2 分散深藍S?3BG的合成工藝條件150

8.3.3 分散深藍S?3BG的合成裝置150

8.4 分散深藍S?3BG的合成反應產物分離、精製和檢測方法150

8.4.1 重氮化反應結束時反應後處理150

8.4.2 偶合反應結束時反應後處理151

8.4.3 分散深藍S?3BG產品檢測151

8.5 分散深藍S?3BG的合成三廢處理151

8.6 分散深藍S?3BG合成操作152

8.6.1 合成前的準備152

8.6.2 產品合成操作過程152

8.7 分散深藍S?3BG的合成任務完成效果評價152

8.8 知識拓展152

8.8.1 關於重氮化反應152

8.8.2 重氮鹽的轉化反應154

練習159

情境9 農藥除草醚的合成（氯化、硝化、O?芳基化反應）160

9.1 合成農藥除草醚的任務160

9.1.1 除草醚用途160

9.1.2 除草醚開發項目任務書160

9.2 合成除草醚的任務分析161

9.2.1 除草醚分子結構的分析161

9.2.2 除草醚的合成法路線分析161

9.2.3 文獻中常見的除草醚合成方法162

9.2.4 除草醚合成過程單元反應及其控制分析162

9.3 除草醚合成方法選用164

9.3.1 除草醚的合成原理164

9.3.2 除草醚合成工藝條件165

9.3.3 除草醚合成裝置165

9.4 除草醚合成反應產物分離、精製和檢測方法166

9.4.1 氯化反應結束後處理及產物的分離166

9.4.2 硝化反應結束後處理及產物的分離、純化166

9.4.3 芳基化反應後處理及產物的分離、純化167

9.4.4 除草醚產品檢測與鑑定167

9.5 除草醚合成過程的三廢處理168

9.6 除草醚合成操作168

9.6.1 合成除草醚前的準備168

9.6.2 除草醚的合成過程168

9.7 除草醚合成任務完成效果評價169

9.8 知識拓展169

9.8.1 加成鹵化169

9.8.2 芳環上的取代鹵化反應172

9.8.3 置換鹵化174

練習177

情境10 塗料助劑季戊四醇的合成（羥醛縮合、還原反應）178

10.1 合成季戊四醇的工作任務178

10.1.1 季戊四醇的主要用途178

10.1.2 季戊四醇開發項目任務書178

10.2 合成季戊四醇的工作任務分析179

10.2.1 季戊四醇分子結構的分析179

10.2.2 季戊四醇的合成法路線分析179

10.2.3 文獻中季戊四醇的合成方法179

10.2.4 季戊四醇合成過程單元反應及其控制分析180

10.3 季戊四醇合成方法選用183

10.3.1 季戊四醇合成原理183

10.3.2 季戊四醇合成的工藝條件184

10.3.3 季戊四醇的合成裝置184

10.4 季戊四醇合成中產物分離、精製和檢測方法184

10.4.1 羥醛縮合反應結束時的後處理184

10.4.2 季戊四醇的純化精製185

10.4.3 季戊四醇產品檢測185

10.5 季戊四醇合成過程中的三廢處理185

10.6 季戊四醇合成操作185

10.6.1 合成前的準備185

10.6.2 產品合成操作過程186

10.7 季戊四醇的任務完成效果評價186

10.8 知識拓展186

10.8.1 關於縮合反應186

10.8.2 羰基化合物的縮合反應186

10.8.3 Cannizzaro反應191

10.8.4 關於逆向合成切斷的策略192

練習194

情境11 香料香豆素的合成（珀金反應、環合反應）196

11.1 合成香豆素工作任務196

11.1.1 香豆素簡介196

11.1.2 香豆素產品開發項目任務書196

11.2 合成香豆素工作任務分析197

11.2.1 合成香豆素分子結構的分析197

11.2.2 香豆素的合成法路線分析197

11.2.3 文獻中香豆素合成的常見方法197

11.2.4 香豆素合成過程單元反應及其控制分析198

11.3 香豆素合成方法選用201

11.3.1 香豆素合成原理201

11.3.2 香豆素合成工藝條件201

11.3.3 香豆素合成裝置201

11.4 香豆素合成中產物分離、精製和檢測方法202

11.4.1 香豆素合成反應結束時的後處理202

11.4.2 香豆素的純化精製202

11.4.3 香豆素的檢測與鑑定203

11.5 香豆素合成過程中的三廢處理203

11.6 香豆素的合成操作203

11.6.1 合成前的準備203

11.6.2 香豆素合成操作過程203

11.7 香豆素合成任務完成效果的評價204

11.8 知識拓展204

11.8.1 其他重要的醛、酮與羧酸及其衍生物縮合的反應204

11.8.2 關於環合反應206

練習212

情境12 聚合物環氧樹脂的合成（聚合反應）213

12.1 合成環氧樹脂的工作任務213

12.1.1 環氧樹脂概述213

12.1.2 環氧樹脂產品開發項目任務書213

12.2 合成環氧樹脂的工作任務分析213

12.2.1 雙酚A型環氧樹脂及相關指標213

12.2.2 合成雙酚A型環氧樹脂的合成路線216

12.2.3 文獻中常見的雙酚A環氧樹脂的合成方法216

12.2.4 環氧樹脂聚合反應過程及其控制分析217

12.3 雙酚A型環氧樹脂的合成方法的選用221

12.3.1 環氧樹脂的合成原理221

12.3.2 雙酚A型環氧樹脂的合成工藝條件222

12.3.3 雙酚A型環氧樹脂的合成裝置222

12.4 雙酚A型環氧樹脂合成產物分離、精製和檢測方法222

12.4.1 聚合物樹脂的分離要點222

12.4.2 環氧樹脂合成的分離路線設計223

12.4.3 環氧樹脂的精製223

12.4.4 雙酚A型環氧樹脂的產品檢測223

12.5 雙酚A型環氧樹脂合成過程的三廢處理224

12.6 雙酚A型環氧樹脂的合成操作224

12.6.1 合成前的準備224

12.6.2 環氧樹脂合成操作過程224

12.7 雙酚A型環氧樹脂合成任務完成效果評價225

12.8 知識拓展225

12.8.1 聚合物的一般概念225

12.8.2 關於聚合物分子量的統計意義及其表達226

12.8.3 影響環氧樹脂質量的因素228

12.8.4 製備高純度的環氧樹脂的措施230

12.8.5 關於環氧樹脂的固化230

12.8.6 其他雙酚型縮水甘油醚環氧樹脂231

練習232

情境13 香料香蘭素的合成（重氮化、羥基化、C?甲醯化反應）233

13.1 合成香蘭素的工作任務233

13.1.1 香蘭素簡介233

13.1.2 香蘭素產品開發項目任務書233

13.2 合成香蘭素工作任務分析234

13.2.1 目標化合物分子結構的分析234

13.2.2 香蘭素的合成路線分析234

13.2.3 文獻中常見的香蘭素的合成方法236

13.2.4 香蘭素合成過程單元反應及其控制分析237

13.2.5 關於多步合成反應的銜接242

13.3 香蘭素合成方法的選用242

13.3.1 香蘭素的合成原理242

13.3.2 香蘭素合成的工藝條件243

13.3.3 香蘭素的合成裝置243

13.4 香蘭素合成反應的後處理與產物分離分析243

13.4.1 重氮鹽水解反應產物的分離243

13.4.2 C?甲醯化反應結束後反應物的後處理244

13.4.3 香蘭素的純化精製244

13.4.4 香蘭素產品的檢測244

13.5 香蘭素合成過程中的三廢處理245

13.6 香蘭素合成操作245

13.6.1 合成香蘭素前的準備245

13.6.2 香蘭素的合成過程245

13.7 香蘭素合成任務完成效果評價246

13.8 知識拓展246

13.8.1 關於芳環上基團的引入246

13.8.2 幾種常見物質的逆向切斷技巧247

練習249

情境14 醫藥產品磺胺類藥物SMZ的合成（N?醯化、磺醯氯化、酮酯縮合、成環縮合、氨化、霍夫曼降解、N?磺醯化、水解）250

14.1 合成磺胺類藥物SMZ的工作任務250

14.1.1 項目有關背景250

14.1.2 產品開發項目任務書250

14.2 合成磺胺甲基異?唑（SMZ）的合成任務分析251

14.2.1 磺胺甲基異?唑（SMZ）分子結構的分析251

14.2.2 磺胺甲基異?唑的合成路線設計251

14.2.3 文獻中常見的磺胺甲基異?唑合成方法254

14.2.4 磺胺類藥物合成過程單元反應及其控制分析254

14.3 磺胺甲基異?唑的合成方法選用262

14.3.1 磺胺甲基異?唑的合成原理262

14.3.2 磺胺甲基異?唑的合成工藝條件263

14.3.3 磺胺甲基異?唑的合成裝置263

14.4 磺胺甲基異?唑合成的分離、精製和檢測方法263

14.4.1 磺胺甲基異?唑合成過程各步反應的分離263

14.4.2 磺胺甲基異?唑的產品檢測263

14.5 磺胺甲基異?唑合成過程中的三廢處理264

14.6 磺胺甲基異?唑的合成操作264

14.6.1 合成前的準備264

14.6.2 產品合成操作過程264

14.7 磺胺甲基異?唑合成任務完成效果評價266

14.8 知識拓展266

14.8.1 關於基團的保護266

14.8.2 關於導向基的套用269

14.8.3 有關合成路線最佳化270

練習271

附錄272

附錄1有機合成常用縮寫一覽表272

附錄2實驗室安全守則276

附錄3實驗室常見安全事故的處理方法277

附錄4有機合成常用的實驗儀器、裝置及其使用280

附錄5常用的實驗分離、鑑定技術與操作292

附錄6有機合成常用試劑提純、純化的方法313

附錄7常見危險化學品的貯存要求317

附錄8常見不能混合的化學藥品一覽表318

附錄9常見危險化學品廢棄物的銷毀方法320

附錄10化學化工文獻網路資源索引320

附錄11產品合成報告書321

附錄12《化工產品合成技術》項目教學評價表322

參考文獻324

前言

特別是有機、精細化工產品合成的基本原理、基本手段和基本方法而編寫的專業教材。與以往同類教材相比，本教材是在以工作過程系統化為導向的人才培養模式理念之下，採用了項目導向、任務驅動的方式進行各學習情境（章節）的編寫，使學生能將化工產品合成知識和能力的學習與實際工作過程緊密結合，增強了學習的目的性、針對性和趣味性。教材中各學習情境均以一個真實的項目或任務為載體，通過接受任務（項目）、分析任務、引出產品合成原理、設計合成路線、選用合成裝置、實施合成過程、檢測合成結果、評價工作成效等實際工作過程，將某一個（類）產品合成的理論、方法和技能傳授給學生，並且在各學習情境中進行了相關合成知識的理論深化學習，增強了知識體系的完整性。

全書14個情境按照合成單元過程由單一到多重，產品由簡單到複雜，知識內容由淺入深的體系編排，便於學生學習和掌握。另外，每個學習情境後面，還適當增加了相關拓展學習材料，以增加學生的合成知識面。附錄中包含了與產品合成相關的一些共性內容，如產品的英文名稱、合成安全與事故處理、化學物料儲存與廢棄、常用合成裝置搭建與使用、產品合成分離方法及常用文獻資料索引等，這些共性知識放在附錄中便於各學習情境教學過程中隨時引用，也減少了各學習情境編寫的重複性。