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第一章 绪论 1

1.1 精细化工的范畴 1

1.2 精细化工的特点 1

1.3 精细化工在国民经济中的作用 1

1.4 本书的讨论范围 2

1.5 精细有机合成的单元反应 3

1.6 精细有机合成的原料资源 4

1.6.1 煤的加工 4

1.6.2 石油加工 5

1.6.3 天然气的利用 5

1.6.4 农林牧渔副产品的利用 5

参考文献 6

第二章 精细有机合成的理论基础 7

2.1 反应试剂的分类 7

2.1.1 极性试剂 7

2.1.2 游离基试剂 8

2.2 亲电取代反应 8

2.2.1 芳香族π-络合物与σ-络合物 8

2.2.2 芳香族亲电取代反应历程 9

2.2.3 芳香族亲电取代定位规律 12

2.3 亲核取代反应 19

2.3.1 脂肪族亲核取代反应历程 20

2.3.2 反应的影响因素 21

2.3.3 芳香族环上氢的亲核取代反应 23

2.3.4 芳香族已有取代基的亲核置换反应 24

2.4 消除反应 27

2.4.1 β-消除反应 27

2.4.2 α-消除反应 29

2.4.3 消除反应影响因素 29

2.5 游离基反应 30

2.5.1 热离解法 31

2.5.2 光离解法 31

2.5.3 电子转移法 31

2.6 加成反应 32

2.6.1 亲电加成 32

2.6.2 亲核加成 33

2.6.3 游离基加成 34

2.7 重排反应 34

2.7.1 分子间重排 35

2.7.2 分子内亲电重排 35

2.7.3 分子内亲核重排(1，2-迁移) 36

参考文献 38

第三章 精细有机合成的工艺学基础 39

3.1 概述 39

3.2 化学计量学 40

3.2.1 反应物的摩尔比 40

3.2.2 限制反应物和过量反应物 40

3.2.3 过量百分数 40

3.2.4 转化率(以x表示) 41

3.2.5 选择性(以s表示) 41

3.2.6 理论收率(以y表示) 41

3.2.7 重量收率(以y重表示) 42

3.2.8 原料消耗定额 42

3.2.9 单程转化率和总转化率 42

参考文献 43

3.3 化学反应器 43

3.3.1 概述 43

3.3.2 间歇操作和连续操作 44

3.3.3 间歇操作反应器 44

3.3.4 液相连续反应器 45

3.3.5 气液相反应器 46

3.3.6 气固相接触催化反应器 47

3.3.7 气固液三相反应器 50

参考文献 51

3.4 精细有机合成中的溶剂效应 51

3.4.1 概述 51

3.4.2 溶剂的分类 51

3.4.3 离子化作用和离解作用 56

3.4.4 溶剂的静电效应对反应速度的影响(Houghes-Ingold规则) 58

3.4.5 专-性溶剂化作用对SΝ反应速度的影响 60

3.4.6 有机反应中溶剂的使用和选择 62

参考文献 63

3.5 气固相接触催化 63

3.5.1 概述 63

3.5.2 催化剂的选择性、活性和寿命 64

3.5.3 催化剂的组成 64

3.5.4 催化剂的毒物、中毒和再生 65

3.5.5 催化剂的制备 66

参考文献 67

3.6 相转移催化 67

3.6.1 概述 67

3.6.2 相转移催化的原理 68

3.6.3 相转移催化剂 69

3.6.4 用季铵盐做相转移催化剂时的主要影响因素 69

3.6.5 相转移催化的应用 70

3.6.6 液-固-液三相相转移催化 74

参考文献 74

3.7 均相络合催化 74

3.7.1 过渡金属化学 74

3.7.2 均相络合催化剂 75

3.7.3 均相络合催化的基本反应 77

3.7.4 均相络合催化循环 78

3.7.5 重要的均相络合催化过程 79

3.7.6 均相络合催化的优缺点 81

3.7.7 均相络合催化剂的固体化 82

参考文献 83

3.8 光有机合成 83

3.8.1 光的能量与波长的关系 83

3.8.2 光对物质的作用 84

3.8.3 光量子收率 84

3.8.4 光化学的初级反应 85

3.8.5 光化学反应的主要影响因素 86

3.8.6 工业光有机合成 87

参考文献 88

3.9 电解有机合成 88

3.9.1 概述 88

3.9.2 电解过程的基本反应 89

3.9.3 电解过程的反应顺序 90

3.9.4 电解反应的全过程 91

3.9.5 电极界面(双电层)的结构 92

3.9.6 电解有机合成特有的主要影响因素 93

3.9.7 间接电解有机合成 95

3.9.8 电解有机合成的优缺点 95

3.9.9 电解有机合成的工业应用实例--已二腈的生产 95

参考文献 96

第四章 卤化 97

4.1 概述 97

4.2 芳环上的取代卤化反应 97

4.2.1 反应历程 97

4.2.2 反应动力学 99

4.2.3 影响因素及反应条件的选择 101

4.2.4 氯苯的生产 104

4.2.5 其他氯化实例 104

4.2.6 芳环上的溴化和碘化 107

4.3 脂烃及芳环侧链的取代卤化 109

4.3.1 反应历程 109

4.3.2 影响因素 110

4.3.3 氯化苄的生产 112

4.3.4 氧化石腊的生产 112

4.4 加成卤化 112

4.4.1 卤素对双键的加成 113

4.4.2 卤化氢对双键的加成 114

4.4.3 其他卤化物对键的加成 115

4.5 置换卤化 116

4.5.1 卤素置换羟基 116

4.5.2 卤素置换磺酸基 117

4.5.3 置换氟化 118

参考文献 119

第五章 磺化和硫酸酯化 120

5.1 磺化概述 120

5.1.1 重要性 120

5.1.2 磺化剂 120

5.2 芳香族磺化 121

5.2.1 磺化反应历程 121

5.2.2 磺化反应动力学 122

5.2.3 磺化反应影响因素 123

5.2.4 磺化生产工艺 129

5.3 脂肪烃的磺化 135

5.3.1 烧烃的氧磺化 135

5.3.2 烷烃的氧磺化 136

5.3.3 置换磺化 137

5.3.4 加成磺化 137

5.4 醇和烯烃的硫酸酯化 138

5.4.1 重要性 138

5.4.2 醇羟基的硫酸酯化 139

5.4.3 烯烃的硫酸酯化 142

参考文献 143

第六章 硝化及亚硝化 145

6.1 硝化概述 145

6.2 理论解释 146

6.2.1 硝化剂的活性质点和硝化反应历程 146

6.2.2 均相硝化动力学 147

6.2.3 非均相硝化动力学 148

6.3 影响因素 149

6.3.1 被硝化物的性质 149

6.3.2 硝化剂 149

6.3.3 温度 152

6.3.4 搅拌 152

6.3.5 相比与硝酸比 152

6.3.6 硝化副反应 153

6.4 混酸硝化 153

6.4.1 混酸的硝化能力 154

6.4.2 混酸配制 156

6.4.3 硝化操作 156

6.4.4 硝化锅 157

6.4.5 硝化产物的分离 157

6.4.6 废酸处理 159

6.5 硝化异构产物的分离 159

6.5.1 化学法 159

6.5.2 物理法 159

6.6 硝基苯的生产 160

6.7 其他实例 161

6.7.1 邻、对硝基氯苯 161

6.7.2 1-硝基蒽醌 161

6.7.3 2，5-二乙氧基-4-硝基-N-苯甲酰苯胺 161

6.7.4 二硝基甲苯 162

6.8 亚硝化 162

6.8.1 酚类的亚硝化 163

6.8.2 仲芳胺的亚硝化 164

6.8.3 叔芳胺的亚硝化 165

参考文献 165

第七章 氢化和还原 167

7.1 概述 167

7.2 催化氢化 168

7.2.1 液相催化氢化 168

7.2.2 气相催化氢化 175

7.2.3 催化氢化的安全问题 176

7.3 在电解质溶液中的铁屑还原 176

7.3.1 反应历程 177

7.3.2 影响因素 177

7.3.3 实际操作 179

7.4 锌粉还原 180

7.5 含硫化合物还原 181

7.5.1 硫化物作为还原剂 181

7.5.2 含氧硫化物作为还原剂 183

7.6 金属氢化物还原剂 183

7.7 其它还原方法 184

7.7.1 醇铝还原剂 184

7.7.2 硼烷类 184

7.7.3 电解还原 184

参考文献 184

第八章 重氮化和重氮基的转化 186

8.1 概述 186

8.2 重氮化反应 186

8.2.1 重氮化反应定义和特点 186

8.2.2 重氮化反应动力学 187

8.2.3 重氮化反应历程 188

8.2.4 重氮化反应影响因素 188

8.2.5 重氮化方法 189

8.3 保留氮的重氮基转化反应 191

8.3.1 偶合反应 191

8.3.2 重氮盐还原成芳肼 193

8.4 放出氮的重氮基转化反应 194

8.4.1 重氮盐还原成芳烃(脱氨基反应) 194

8.4.2 重氮基置换为含氧基 194

8.4.3 重氮基置换为卤基 196

8.4.4 重氮基置换为氰基 199

8.4.5 重氮基置换为含硫基 201

8.4.6 重氮基置换为芳基 201

8.4.7 脂族重氮化合物的扩环和缩环反应 203

参考文献 204

第九章 氨解和胺化 205

9.1 概述 205

9.2 氨解剂 205

9.2.1 液氨 205

9.2.2 氨水 206

9.3 醇羟基的氨解 206

9.3.1 醇类的气固相接触催化氨解 207

9.3.2 醇类的气固相临氢接触催化胺化氢化 207

9.3.3 醇类的液相氨解 208

9.4 碳基化合物的胺化氢化 208

9.5 环氧烷类的加成胺化 209

9.5.1 乙醇胺的制备 209

9.5.2 乙二胺的制备 209

9.6 脂族卤素衍生物的氨解 210

9.6.1 从二氯乙烷制乙撑胺类 210

9.5.2 从氯乙酸制氮基乙酸 210

9.7 芳环上卤基的氨解 211

9.7.1 反应历程 211

9.7.2 铜催化剂的选择 212

9.7.3 氨水的用量和浓度 212

9.7.5 硝基苯胺类的制备 213

9.7.6 2-氯蒽醌的制备 213

9.8 芳环上羟基的氨解 214

9.8.1 苯系酚类的氨解 214

9.8.2 蔡酚衍生物的氨解（在亚硫酸盐存在下的氨解) 214

9.8.3 羟基蒽醌的氨解 217

9.9 芳环上磺基的氨解 217

9.10 芳环上氢的直接胺化 218

9.10.1 用羟胺的亲电胺化 218

9.10.2 用羟胺的亲核胺化 219

参考文献 219

第十章 烃化 220

10.1 概述 220

10.1.1 讨论范围 220

10.1.2 烃化剂 220

10.2 N-烃化 220

10.2.1 用醇类的N-烷化 220

10.2.2 用卤烷的N-烷化 222

10.2.4 用环氧乙烷的N-烷化 224

10.2.5 用烯烃的N-烷化 225

10.2.6 用醛或酮的N-烷化 226

10.2.7 相转移催化N-烷化 228

10.2.8 N-芳基化(芳氨基化) 228

10.3 O-烃化 233

10.3.1 用醇类的O-烷化 233

10.3.2 用卤烷的O-烷化 233

10.3.3 用酯类的O-烷化 235

10.3.4 用环氧烷类的O-烷化 236

10.3.5 用醛类的O-烷化 238

10.3.6 用烯烃和炔烃的O-烷化 239

10.3.7 O-芳基化(烷氧基化和芳氧基化) 240

10.4 芳环上C-烃化 242

10.4.1 反应历程 242

10.4.2 反应特点 244

10.4.3 催化剂 245

10.4.4 烯烃对芳环的C-烷化 249

10.4.5 卤烷对芳环的C-烷化 251

10.4.6 醇类对芳环的C-烷化 252

10.4.7 醛类对芳环的C-烷化 253

10.4.8 酮类对芳环的C-烷化 254

参考文献 255

第十一章 酰化 256

11.1 概述 256

11.1.1 定义 256

11.1.2 酰化剂 257

11.1.3 酰化剂结构的影响 257

11.2 N-酰化 258

11.2.1 反应历程 258

11.2.2 胺类结构的影响 258

11.2.3 用羧酸的N-酰化 258

11.2.4 用酸酐的N-酰化 259

11.2.5 用酰氯的N-酰化 261

11.2.6 用酰胺的N-酰化 268

11.2.7 用羧酸酯的N-酰化 269

11.2.8 用双乙烯酮的N-酰化 269

11.2.9 过渡性N-酰化和酰氨基的水解 270

11.3 O-酰化(即酯化) 271

11.3.1 用羧酸的酯化 272

11.3.2 用酸酐的酯化 276

11.3.3 用酰氯的酯化 277

11.3.4 酯交换法 278

11.4 C-酰化 279

11.4.1 C-酰化制芳酮 279

11.4.2 C-甲酰化制芳醛 284

11.4.3 C-酰化制芳酸(C-羧化) 285

参考文献 287

第十二章 氧化 288

12.1 概述 288

12.2 空气液相氧化 288

12.2.1 反应历程 288

12.2.2 烃类自动氧化的产物 289

12.2.3 自动氧化的主要影响因素 290

12.2.4 空气液相氧化的优缺点 292

12.2.5 有机过氧化氢物的制备及其应用--制取酚类和环氧化剂 292

12.2.6 醇的制备 293

12.2.7 环烷醇酮混合物的制备 294

12.2.8 羧酸的制备 294

12.2.9 苯甲酸的氧化脱羧制苯酚 295

12.2.10 醛类的制备 296

12.3 空气的气固相接触催化氧化 297

12.3.1 优缺点 297

12.3.2 醛类的制备 297

12.3.3 羧酸和酸酐的制备 298

12.3.4 蒽的氧化制蒽醌 300

12.3.5 氮氧化法制脯类 300

12.3.6 乙烯的环氧化制环氧乙烷 300

12.4 化学氧化 302

12.4.1 优缺点 302

12.4.2 化学氧化剂的类型 302

12.4.3 高锰酸钾 302

12.4.4 二氧化锰 303

12.4.5 三价硫酸锰 304

12.4.6 重铬酸钠 304

12.4.7 硝酸 304

12.4.8 过氧化氢(双氧水) 305

参考文献 307

第十三章 水解 309

13.1 概述 309

13.2 酯链上卤基的水解 309

13.2.1 乙烯的氯化水解制环氧乙烷 309

13.2.2 丙烯的氧化水解制环氧丙烷 310

13.2.3 丙烯的氯化水解制1，2，3-丙三醇(甘油) 310

13.2.4 苯氯甲烷衍生物的水解 311

13.3 芳环上卤基的水解 312

13.3.1 氯苯的水解制苯酚 312

13.3.2 多氯苯的水解 313

13.3.3 硝基氯苯类的水解 313

13.3.4 蒽醌环上卤基的水解 314

13.4 芳磺酸及其盐类的水解 314

13.4.1 芳磺酸的酸性水解 314

13.4.2 芳磺酸盐的碱性水解(碱熔) 314

13.5 芳环上硝基的水解 319

13.6 芳环上氨基的水解 320

13.6.1 氨基的酸性水解 320

13.6.2 氨基的碱性水解 320

13.6.3 氨基用亚硫酸氢钠水解 321

13.7 酯类的水解 321

13.8 碳水化合物的水解 322

13.8.1 葡萄糖的制备 322

13.8.2 戊醛糖和糖醛糖的制备 323

参考文献 323

第十四章 缩合 324

14.1 概述 324

14.1.1 讨论范围 324

14.1.2 酯链中亚甲基和甲基上氢原子的酸性 324

14.1.3 一般反应历程 324

14.2 醛酮缩合反应(Aldol缩合) 325

14.2.1 催化剂 325

14.2.2 反应历程 325

14.2.3 醛醛缩合 326

14.2.4 酮酮缩合 329

14.2.5 醛酮交叉缩合 330

14.3 羧酸及其衍生物的缩合 331

14.3.1 Perkin反应 331

14.3.2 Knoevenagel反应 332

14.3.3 酯酯Claisen缩合 334

14.3.4 酮酯Claisen缩合 335

14.3.5 亚甲基活泼氢与卤烷的反应 336

14.3.6 Darzen5缩合 337

参考文献 338

第十五章 环合 339

15.1 概述 339

15.2 形成六员碳环的环合反应 341

15.2.1 蒽醌及其衍生物的制备 341

15.2.2 苯绕蒽酮的制备 343

15.3 形成含一个氧原子的杂环的环合反应 344

15.3.1 四氢呋喃的制备 344

15.3.2 氧茚及其衍生物的制备 346

15.3.3 香豆素及其衍生物的制备 347

15.4 形成含一个氮原子的杂环的环合反应 350

15.4.1 吡咯及其衍生物的制备 350

15.4.2 吲嗓及其衍生物的制备 351

15.4.3 吡啶和烷基吡啶的制备 353

15.4.4 吡啶酮衍生物的制备 356

15.4.5 喹啉及其衍生物的制备 358

15.5 形成含两个氮原子的杂环的环合反应 359

15.5.1 吡唑洞衍生物的制备 359

15.5.2 苯并咪唑衍生物的制备 360

15.5.3 嗜啶衍生物的制备 364

15.6 三聚氰酰氯的制备 366

15.7 形成含一个氮原子和一个硫原子的杂环的环合反应 366

15.7.1 噻唑衍生物的制备 366

15.7.2 苯并噻唑衍生物的制备 367

参考文献 369

第十六章 聚合反应 370

16.1 概述 370

16.1.1 基本概念 370

16.1.2 聚合物的特征 371

16.1.3 聚合物的分类 371

16.2 缩合聚合 372

16.2.1 缩聚反应分类 372

16.2.2 缩聚反应的一般特征 374

16.2.3 反应历程 374

16.2.4 影响因素 375

16.3 加聚反应 376

16.3.1 反应特征 376

16.3.2 加聚反应类型 376

16.3.3 自由基加聚反应历程 377

16.3.4 自由基加聚反应影响因素 379

16.3.5 离子型加聚反应 379

16.4 共聚合反应 380

16.4.1 特点 380

16.4.2 共聚物的分类 381

16.4.3 反应历程 381

16.4.4 单体在共聚反应中的相对活性 382

16.5 聚合物的化学反应 383

参考文献 383