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第1章 分离过程概述 1

1.1 选择分离工艺的一个基础——分子结构 1

1.2 分离提纯的两大目标——回收率与产品质量 3

1.3 分离过程的三大概念——质量守恒、相平衡和分离速率 5

1.3.1 工艺框图与物料衡算 5

1.3.2 相平衡的概念 7

1.3.3 速率分离的概念 9

1.4 有机合成的四个阶段 9

参考文献 12

第2章 分子结构、极性与分子间力 13

2.1 分子间力、极性与沸点 13

2.1.1 万有引力 13

2.1.2 色散力 13

2.1.3 诱导力 14

2.1.4 氢键 14

2.2 分子内空间诱导效应与空间共振对分子间力的影响 15

2.2.1 分子内空间诱导效应与空间共振的定义 15

2.2.2 空间诱导效应与空间共振的起源与特点 16

2.2.3 空间诱导效应对分子物理化学性质的影响 16

2.3 溶剂极性的评估 19

2.3.1 分子间力与极性的关系 19

2.3.2 溶剂极性比较的若干局限性 19

2.3.3 评价溶剂极性的基本原则 24

2.3.4 比较溶剂极性的经验方法 25

2.3.5 常用溶剂的极性比较 26

2.3.6 溶剂极性排序的重要意义 27

2.4 分子极性评估 27

参考文献 28

第3章 分子结构与物理性质 29

3.1 有机化合物的酸碱性 29

3.1.1 取代基电子效应对酸碱性的影响 30

3.1.2 空间诱导效应对酸碱性的影响 32

3.2 有机化合物的沸点 35

3.2.1 分子间力决定了有机物的沸点 35

3.2.2 空间诱导效应对沸点的影响 35

3.3 有机化合物的熔点 37

3.3.1 分子量对熔点的影响 37

3.3.2 芳香性对熔点的影响 37

3.3.3 结构对称性对熔点的影响 37

3.4 有机物的溶解度 38

3.4.1 影响有机化合物溶解度的基本原理 38

3.4.2 几种常见的溶解规律 40

3.5 有机物的密度 42

参考文献 43

第4章 原料的质量控制与预处理 44

4.1 原料的可用性评价标准 44

4.1.1 原料可用性不在于其纯度而在于其中有害杂质含量 44

4.1.2 相同原料的不同用途对应不同的标准 45

4.1.3 原料质量标准为其可用性的最低限度 46

4.1.4 原料质量标准应与时俱进 46

4.2 原料的质量控制与预处理 47

4.2.1 原料的质量控制 47

4.2.2 原料的预处理 49

4.3 除水工艺的选择与比较 50

4.3.1 几种常用的工业化除水方式 51

4.3.2 其他除水方法 57

参考文献 58

第5章 分离前的准备——淬灭化学反应 59

5.1 化学反应淬灭的必要性与常见错误 59

5.1.1 在分离过程加入反应活性组分 59

5.1.2 缺少对活性组分的淬灭过程 60

5.1.3 为反应过程提供更高的能量 61

5.2 典型的、常用的淬灭方法及其原理 63

5.2.1 不同活性组分的淬灭试剂 63

5.2.2 淬灭试剂选择的基本原理 63

5.2.3 稀释反应物法淬灭反应 63

5.2.4 淬灭过程的控制要点 64

5.3 若干反应过程的淬灭方法 64

5.3.1 重氮化反应的淬灭 64

5.3.2 傅克反应的淬灭 65

5.3.3 金属有机化合物的淬灭 65

5.3.4 芳烃磺化、混酸硝化反应的淬灭 65

5.3.5 芳烃卤代反应的淬灭 65

5.3.6 碱金属的淬灭 66

参考文献 66

第6章 酸（碱）性有机化合物的分离 67

6.1 酸、碱性化合物的物性与特点 67

6.2 中和吸附法的发现与特点 68

6.3 中和吸附法的工艺简介 69

6.4 中和吸附法的应用 69

6.5 中和吸附法的比较优势 73

6.6 中和吸附法的其他应用 76

参考文献 77

第7章 碱性有机化合物的提纯——成盐洗涤法 78

7.1 成盐洗涤法的发现 78

7.2 成盐洗涤法的标准工艺 78

7.2.1 水溶性有机胺盐的处理工艺 78

7.2.2 水不溶的有机胺盐的处理工艺 79

7.3 成盐洗涤法的理论基础 80

7.4 成盐洗涤法的分离优势 81

7.5 成盐洗涤法的实例说明 82

7.6 成盐洗涤法与其他方法的比较 84

7.7 典型实例解读与欣赏 85

参考文献 87

第8章 易挥发组分的分离 88

8.1 共沸蒸馏的原理与特点 88

8.1.1 水汽蒸馏与减压蒸馏的实例比较 88

8.1.2 水汽蒸馏与减压蒸馏的差别 89

8.2 共沸蒸馏的应用 89

8.2.1 有机溶剂的脱水 89

8.2.2 反应体系的脱水 90

8.2.3 分离低沸点有机产物 91

8.2.4 低沸点有机原料的回收 92

8.2.5 异构体的分离 94

8.2.6 去除产物中的有机溶剂 96

8.3 水汽蒸馏与精馏的联用 96

8.4 不同分离工艺的比较与评点 98

参考文献 99

第9章 固体有机物的提纯 100

9.1 结晶法提纯固体产品 100

9.1.1 纯物质先结晶原理 100

9.1.2 结晶法应用举例 100

9.2 重结晶方法提纯固体产物 102

9.2.1 重结晶溶剂选择的经验方法 102

9.2.2 重结晶溶剂选择的理论基础 102

9.2.3 根据产物与杂质的相对极性选择溶剂 105

9.3 混合溶剂重结晶工艺 107

9.3.1 混合溶剂配制的理论基础 107

9.3.2 混合溶剂重结晶实例说明 107

9.3.3 混合溶剂的一般形式 109

9.4 重结晶与吸附的联用 110

9.5 本章要点提示 111

参考文献 111

第10章 有机盐的分离提纯 112

10.1 有机盐的物理性质 112

10.1.1 有机盐的不可挥发性 112

10.1.2 有机盐的强极性 112

10.1.3 吸附剂对有机盐的吸附能力 113

10.1.4 有机盐在有机溶剂中的溶解度 113

10.1.5 有机盐在水中的溶解度 113

10.2 有机盐的分离提纯方法 114

10.2.1 有机盐与有机分子的分离 114

10.2.2 有机盐与水溶液的分离 116

10.2.3 有机盐与无机盐的分离 120

10.3 有机盐分离提纯方法的选择、比较与优化 121

10.3.1 弱极性有机盐以盐析法为首选工艺 122

10.3.2 强极性有机盐以蒸干再溶法为佳 122

参考文献 123

第11章 化学衍生化法分离产品 124

11.1 增大主副产物沸点差 124

11.2 将不挥发组分衍生化成易挥发组分 126

11.3 将弱极性化合物衍生成强极性的化合物 129

11.3.1 衍生成酸性化合物的分离过程 129

11.3.2 衍生成有机盐的分离过程 131

11.4 将对映体衍生化成非对映体 132

11.5 将液体衍生成固体有机化合物 133

11.6 典型实例解析 133

参考文献 134

第12章 手性化合物的分离与提纯 135

12.1 手性分子的非拆分提纯 135

12.1.1 对映体与非对映体 135

12.1.2 非对映体旋光异构体的分离 136

12.1.3 外消旋体的晶种结晶法分离 137

12.2 外消旋体的化学拆分 140

12.2.1 外消旋体的“成盐”拆分 141

12.2.2 外消旋体的衍生化拆分 144

12.3 酸碱“成盐”拆分的影响因素 145

12.3.1 拆分剂与外消旋体的反应产物 145

12.3.2 拆分反应生成物的空间结构 146

12.3.3 对映体的结构与衍生化 149

12.3.4 酸碱拆分反应的溶剂选择 150

12.4 外消旋体的选择性化学拆分 151

12.4.1 选择性化学拆分的概念、适用范围与特点 151

12.4.2 选择性化学拆分的典型实例 152

12.5 本章要点概述 153

参考文献 154

第13章 间歇萃取分离过程 155

13.1 萃取过程的热力学基础 155

13.1.1 溶质在两相中的分配系数 155

13.1.2 萃取剂的选择 155

13.1.3 分配系数随溶剂浓度的变化 158

13.1.4 分配系数随温度的变化 158

13.1.5 分配系数随体系pH值的变化 159

13.2 萃取过程的实例讨论 159

13.2.1 主产物的萃取回收 159

13.2.2 萃取除去杂质 162

13.3 影响萃取过程的动力学因素 164

13.3.1 萃取过程的质量传递 164

13.3.2 萃取速率的影响因素 164

13.3.3 动力学因素的实例解析 165

13.4 本章要点提示 166

参考文献 166

第14章 气液平衡分离过程 167

14.1 间歇精馏的特点、设计与操作 167

14.1.1 间歇精馏与连续精馏的区别 167

14.1.2 间歇精馏的难易评价 167

14.1.3 间歇精馏的适用范围 169

14.1.4 间歇精馏塔的设计特点 170

14.1.5 间歇精馏塔的控制 171

14.1.6 间歇精馏的关键控制点 172

14.2 气体的吸收 173

14.2.1 影响吸收过程的热力学因素 173

14.2.2 影响吸收过程的动力学因素 175

14.3 气体的解吸 176

参考文献 177

第15章 结晶、过滤、洗涤与干燥 178

15.1 结晶过程选择与优化 178

15.1.1 结晶的目标与手段 178

15.1.2 不同组分的结晶规律 179

15.1.3 影响结晶的因素与对策 179

15.2 过滤过程要点与问题 180

15.2.1 过滤速度的影响因素 181

15.2.2 解决透滤问题的对策 182

15.3 滤饼的洗涤 183

15.3.1 两种理想的流动模型 183

15.3.2 滤饼的洗涤方式 183

15.3.3 洗涤过程的时机 184

15.4 干燥过程的要点 184

15.4.1 干燥过程的方向与关键要素 185

15.4.2 干燥过程的限度与干燥方式 185

15.4.3 干燥速率的影响因素 186

15.4.4 干燥过程的常见问题 186

参考文献 187

第16章 吸附与柱层析过程 189

16.1 化学吸附过程与应用 189

16.1.1 化学吸附的热力学因素 190

16.1.2 化学吸附的动力学因素 190

16.1.3 吸附剂的分类与选择 191

16.1.4 化学吸附的工业化方法 193

16.2 物理吸附与柱层析过程 193

16.2.1 物理吸附法回收溶剂 194

16.2.2 柱层析法分离产物 194

参考文献 197

第17章 分离过程的简化 198

17.1 准一步反应 198

17.1.1 准一步反应的自定义 198

17.1.2 准一步反应的应用实例 200

17.1.3 多步反应的合理衔接 203

17.2 溶剂归一化 207

17.2.1 溶剂归一化的自定义 207

17.2.2 溶剂归一化的实例点评 207

17.3 不提纯原则 210

17.3.1 不提纯原则的自定义 210

17.3.2 不提纯原则的应用实例 211

参考文献 213

第18章 分离过程的时机把握 214

18.1 把握分离时机的方法 214

18.1.1 尽可能推迟产品提纯步骤 214

18.1.2 利用碱性基团分离是最佳时机 215

18.1.3 由各步反应产物的物性差异选择分离时机 217

18.2 分离时机的等待 219

18.2.1 不易分离时等待时机 220

18.2.2 不必分离时等待时机 221

18.3 分离时机的创造 222

18.3.1 原料对结晶过程的影响 222

18.3.2 溶剂对结晶过程的影响 223

18.3.3 高分子化合物对结晶过程的影响 224

18.4 最后的手段——高压柱层析分离 225

18.4.1 常压柱层析与高压柱层析 225

18.4.2 高压柱层析的间歇操作 225

18.4.3 柱层析分离工艺的选择 226

参考文献 226

第19章 分离过程的安全控制 227

19.1 几种常见的燃烧爆炸事故 227

19.1.1 反应速率失控引发的爆炸 227

19.1.2 氧化还原反应导致的爆炸 229

19.1.3 含氧自由基引发的爆炸 231

19.1.4 静电导致的爆炸 233

19.2 在分离过程中的燃烧爆炸危险 234

19.2.1 分离过程增加了危险品的温度和浓度 234

19.2.2 负压状态下容易导致空气进入体系 234

19.3 分离过程的危险源与防范 235

19.3.1 真空抽料过程 235

19.3.2 减压蒸馏、减压精馏过程 235

19.3.3 离心过滤过程 236

参考文献 236

第20章 分离过程的环境保护 237

20.1 减少废弃物的研究方法 237

20.1.1 用物料衡算框图评价工艺 237

20.1.2 逐项研究各个单元操作出口物料的回收与利用价值 237

20.2 减少废弃物的主要手段 239

20.2.1 回收利用溶剂 240

20.2.2 副产物的回收利用 241

20.2.3 反应母液的循环利用 243

20.3 废弃物的无害化处理 245

20.3.1 废水中有机物的分类 245

20.3.2 废水的预处理 245

20.3.3 废水的无害化处理 246

参考文献 246