輕化工產(chǎn)品合成原理與應(yīng)用

前言

本書是為高等學校輕化工程專業(yè)編寫的教材。輕化工產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟效益和迅速增長的需求，是我國正在迅速增長的化學工業(yè)領(lǐng)域之一。為了適應(yīng)國民經(jīng)濟和現(xiàn)代科學技術(shù)的高速發(fā)展，滿足人民對物質(zhì)、文化生活水平不斷提高的要求，1998年，華東理工大學率先建立了輕化工程專業(yè)，為發(fā)展我國輕化工行業(yè)培養(yǎng)專門高級人才邁出重要一步。本書是在2003年原講義的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際講授情況以及輕化2000、2001級同學們的教學反饋意見和建議，2007年又經(jīng)專家多次討論，確立了以添加劑化學與工程為研究方向，為適應(yīng)輕化工程和添加劑化學與工程發(fā)展的要求，經(jīng)本次修改而成。任何一本基礎(chǔ)學科的教材，都是從大量的材料中不斷地篩選，抓住共性和特點，根據(jù)自身的教學經(jīng)驗和應(yīng)用對象、范圍編寫而成。因為輕化工產(chǎn)品涉及的內(nèi)容特別豐富，包括幾十個門類，涉及數(shù)以萬計的品種，應(yīng)用領(lǐng)域也十分廣泛。因此，取舍是一件很不容易的工作。但就其輕化工產(chǎn)品的合成過程來分析，則不外乎十幾個基本的合成單元反應(yīng)，所以本書根據(jù)基團化反應(yīng)的原理及輕化工產(chǎn)品生產(chǎn)的特點，將內(nèi)容選定為輕化工合成反應(yīng)理論、磺化、硝化、鹵化、還原、氨基化、烷基化、?；?、羥基化、酯化、重氮化與偶合等基本反應(yīng)，包括緒論共12章，詳細論述各基元反應(yīng)歷程、各種相關(guān)的化學基礎(chǔ)理論及其生產(chǎn)工藝、重要設(shè)備，并列有較多來自生產(chǎn)一線的典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝實例。本書可作為高等學校輕化工程專業(yè)的專業(yè)教材，也可作為有機合成專業(yè)、應(yīng)用化學專業(yè)的選修或必修教材，也是從事精細化工產(chǎn)品研究和生產(chǎn)的專業(yè)技術(shù)人員的必備參考書。

內(nèi)容概要

　　《輕化工產(chǎn)品合成原理與應(yīng)用》是為高等學校輕化工程專業(yè)編寫的教材?！遁p化工產(chǎn)品合成原理與應(yīng)用》根據(jù)基團化反應(yīng)的原理及輕化工產(chǎn)品生產(chǎn)的特點，分別從輕化工合成反應(yīng)理論基礎(chǔ)、磺化反應(yīng)、硝化反應(yīng)、鹵化反應(yīng)、還原反應(yīng)、氨解反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、?；磻?yīng)、羥基化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、重氮化與偶合等基本反應(yīng)著手，由淺入深地對各基元反應(yīng)歷程、各種相關(guān)的化學基礎(chǔ)理論及其生產(chǎn)工藝、重要設(shè)備以及來自生產(chǎn)第一線的典型產(chǎn)品生產(chǎn)工藝實例進行了合理的說明?！　　遁p化工產(chǎn)品合成原理與應(yīng)用》可作為高等學校輕化工程專業(yè)的專業(yè)課教材，也可作為有機合成專業(yè)、應(yīng)用化學專業(yè)的選修或必修課教材，也是從事精細化工產(chǎn)品研究和生產(chǎn)的專業(yè)技術(shù)人員的必備參考書。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 輕化工程概念1.2 輕化工程專業(yè)的歷史1.3 輕化工程范疇1.4 輕化工生產(chǎn)特點1.5 輕化工合成原理的研究范圍思考題第2章 輕化工合成反應(yīng)的理論基礎(chǔ)2.1 脂肪族親核取代反應(yīng)2.1.1 反應(yīng)動力學與歷程2.1.2 影響反應(yīng)的因素2.2 芳香族親電取代反應(yīng) 2.2.1 苯的一元親電取代反應(yīng)2.2.2 苯的二元親電取代反應(yīng)2.2.3 苯的多元親電取代反應(yīng)2.2.4 稠環(huán)化合物的親電取代反應(yīng)2.2.5 其他類型的親電取代反應(yīng)2.3 芳香族親核取代反應(yīng)2.3.1 反應(yīng)動力學與歷程2.3.2 對非氫的親核置換反應(yīng)2.4 自由基反應(yīng)2.4.1 反應(yīng)歷程2.4.2 生成C-X鍵的反應(yīng)2.4.3 生成C-N鍵的反應(yīng)2.4.4 生成C-O鍵的反應(yīng)2.4.5 生成C-S鍵的反應(yīng)思考題第3章 磺化反應(yīng)3.1 磺化劑3.1.1 三氧化硫3.1.2 硫酸和發(fā)煙硫酸3.1.3 氯磺酸3.1.4 其他3.2 磺化反應(yīng)歷程3.2.1 磺化反應(yīng)歷程3.2.2 硫酸化反應(yīng)歷程3.3 磺化反應(yīng)的影響因素3.3.1 被磺化物的結(jié)構(gòu)3.3.2 磺化溫度3.3.3 磺化劑的濃度和用量3.3.4 輔助劑3.4 磺化方法3.4.1 磺化方法3.4.2 硫酸化方法3.5 磺化產(chǎn)物的分離方法3.6 烯烴用三氧化硫的取代磺化3.7 烯烴與亞硫酸鹽的加成磺化3.8 鏈烷烴的磺氧化與磺氯化3.9 脂肪醇的硫酸化3.10 不飽和油脂和脂肪酸酯的硫酸化思考題第4章 硝化反應(yīng)4.1 硝化劑4.2 硝化反應(yīng)過程4.2.1 硝化劑中的活潑質(zhì)點4.2.2 硝化反應(yīng)歷程4.3 影響因素 4.3.1 被硝化物的結(jié)構(gòu)4.3.2 硝化劑4.3.3 溫度 4.3.4 攪拌4.3.5 硝酸比4.3.6 酸油比 4.3.7 硝化副反應(yīng)4.4 混酸硝化4.4.1 混酸的硝化能力4.4.2 混酸硝化反應(yīng)器4.4.3 硝化產(chǎn)物的分離與廢酸處理4.4.4 混酸硝化實例4.5 有機溶劑中的硝化法4.6 稀硝酸硝化4.6.1 反應(yīng)歷程4.6.2 反應(yīng)實例4.7 置換硝化法4.7.1 磺酸基的置換硝化4.7.2 重氮基的置換硝化4.8 亞硝化反應(yīng)4.8.1 酚類的亞硝化4.8.2 芳仲胺及叔胺的亞硝化思考題第5章 鹵化反應(yīng)5.1 芳環(huán)上的取代氯化5.1.1 反應(yīng)歷程和催化劑5.1.2 影響因素5.1.3 反應(yīng)實例5.2 芳烴的側(cè)鏈氯化5.2.1 反應(yīng)歷程5.2.2 影響因素5.2.3 反應(yīng)實例5.3 烷烴的取代鹵化5.3.1 鹵化動力學5.3.2 工業(yè)實例5.4 加成鹵化5.4.1 鹵素對雙鍵的加成鹵化5.4.2 鹵化氫對雙鍵的加成鹵化5.4.3 其他鹵化物對雙鍵的加成5.5 置換鹵化5.5.1 鹵素置換羥基5.5.2 鹵素置換芳環(huán)上硝基5.5.3 氯置換磺酸基5.5.4 鹵素置換重氮基5.6 氟化、溴化、碘化5.6.1 氟化5.6.2 溴化5.6.3 碘化思考題第6章 還原反應(yīng)6.1 化學還原6.1.1 鐵粉還原6.1.2 鋅粉還原6.1.3 鈉或鈉汞齊6.1.4 硫化堿還原6.1.5 用含氧硫化物的還原6.1.6 金屬復(fù)氫化合物還原6.2 催化加氫還原6.2.1 催化加氫還原方法6.2.2 非均相加氫催化劑6.2.3 影響因素6.2.4 催化加氫工業(yè)實例6.3 電化學還原思考題第7章 氨解反應(yīng)7.1 鹵素的氨解7.1.1 反應(yīng)歷程7.1.2 影響因素7.1.3 芳香族鹵素衍生物的氨解7.1.4 脂肪族鹵素衍生物的氨解7.2 羥基化合物的氨解7.2.1 醇類的氨解7.2.2 酚類的氨解7.2.3 亞硫酸鹽存在下的氨解7.2.4 環(huán)氧烷類的氨解7.3 羰基化合物的氨解7.3.1 氫化氨解7.3.2 酰胺的霍夫曼重排反應(yīng)7.4 磺基的氨解7.5 硝基的氨解 7.6 芳氨基化7.6.1 芳族鹵化物的芳氨基化7.6.2 芳族羥基化合物的芳氨基化7.6.3 氨基化合物的芳氨基化7.7 直接氨解7.7.1 用羥胺為胺化劑的直接氨解7.7.2 用氨的催化氨解思考題第8章 烷基化反應(yīng)8.1 C-烷基化反應(yīng)8.1.1 C-烷基化劑8.1.2 催化劑8.1.3 C-烷基化反應(yīng)歷程8.1.4 用烯烴的C-烷基化8.1.5 用鹵烷的C-烷基化8.1.6 用醇、醛和酮的C-烷基化8.2 N-烷基化反應(yīng)8.2.1 N-烷基化劑8.2.2 用醇或醚的N-烷基化8.2.3 用鹵烷的N-烷基化8.2.4 用酯的N-烷基化8.2.5 用環(huán)氧乙烷的N-烷基化8.2.6 用烯烴的N-烷基化8.2.7 用醛或酮的N-烷基化8.2.8 N-烷基胺類混合物的分離8.2.9 N-烷基胺類混合物的分析8.3 O-烷基化反應(yīng)8.3.1 用鹵烷的O-烷基化8.3.2 用酯的O-烷基化8.3.3 醇或酚直接脫水成醚8.3.4 用環(huán)氧乙烷的O-烷基化思考題第9章 ?；磻?yīng)9.1 N-?；磻?yīng)9.1.1 N-?；磻?yīng)歷程9.1.2 用羧酸的N-?；?.1.3 用羧酸酐的N-?；?.1.4 用酰氯的N-?；?.1.5 用其他酰化劑的N-?；?.1.6 N-?；磻?yīng)終點控制9.1.7 ?；乃?.2 C-?；磻?yīng)9.2.1 C-?；磻?yīng)歷程9.2.2 影響因素9.2.3 用酰氯的C-?；?.2.4 用羧酸酐的C-?；?.2.5 用其他酰化劑的C-?；伎碱}第10章 羥基化反應(yīng)10.1 羥基化反應(yīng)10.1.1 芳磺酸鹽的堿熔10.1.2 鹵代化合物的水解10.1.3 芳伯胺的水解10.1.4 重氮鹽的水解10.1.5 硝基化合物的水解10.1.6 異丙苯過氧化氫的酸解10.1.7 環(huán)己烷的氧化脫氫10.1.8 芳羧酸的氧化脫羧10.1.9 芳環(huán)上直接羥基化10.1.10 其他10.2 烷氧基化反應(yīng)10.2.1 氯原子置換成烷氧基10.2.2 硝基置換成烷氧基10.2.3 重氮基置換成烷氧基10.3 芳氧基化反應(yīng)思考題第11章 酯化反應(yīng)11.1 羧酸法11.1.1 影響因素11.1.2 乙酸乙酯11.2 羧酸酐法11.3 酰氯法11.4 酯交換法11.4.1 醇解11.4.2 酸解11.4.3 互換11.5 烯酮法11.6 腈的醇解思考題第12 章重氮化與偶合12.1 重氮化12.1.1 重氮化方法12.1.2 重氮化反應(yīng)的影響因素12.1.3 重氮化合物的性質(zhì)12.1.4 重氮化反應(yīng)的重點控制12.2 偶合反應(yīng)12.2.1 偶合反應(yīng)的定位規(guī)則12.2.2 偶合反應(yīng)的影響因素12.2.3 偶合反應(yīng)終點控制12.3 重氮化偶合反應(yīng)設(shè)備的腐蝕與防護 12.3.1 重氮化設(shè)備的腐蝕與防護 12.3.2 偶合設(shè)備的腐蝕及防護思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1 輕化工程概念輕化工程是輕化學品生產(chǎn)工業(yè)過程的簡稱。主要研究對象是輕化學品的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備方法、生產(chǎn)過程及控制的規(guī)律和應(yīng)用。相對于基礎(chǔ)化學工業(yè)（三酸兩堿）和石油化工及化肥工業(yè)，輕化工程主要是以專用化學品或精細化學品的生產(chǎn)過程為研究對象，輕化工產(chǎn)品包括精細化學品和專用化學品，凡是具有特殊功能，研究開發(fā)工業(yè)規(guī)律、制造及應(yīng)用技術(shù)密集度高，配方技術(shù)左右著產(chǎn)品性能，附加價值高、收益大、批量小、品種多的商品稱為精細化學品。專用化學品其多數(shù)產(chǎn)品的品種多、更新快、應(yīng)用領(lǐng)域特殊、規(guī)模小、利潤高。它的范圍隨著社會科學技術(shù)的進步、生產(chǎn)和消費水平的提高而不斷擴大。輕化工化學品的發(fā)展，開始是以制皂、油漆、添加劑、染料等為代表，以后隨著石油化工的興起、合成材料的發(fā)展，使抗氧劑、穩(wěn)定劑、增塑劑和使合成材料具有各種特性的添加劑得到較大的發(fā)展。例如，橡膠工業(yè)的發(fā)展，開發(fā)了防老劑、促進劑；由于人們對食品質(zhì)量要求的提高，從一般改善食品的色、香、味、防腐等為主的食品添加劑，發(fā)展到以強化食品營養(yǎng)并舉的食品添加劑；滿足合成材料加工需求的抗氧劑，長期置于室外材料用紫外線吸收劑；日化產(chǎn)品的表面活性劑，油田用破乳劑，與環(huán)境保護對污水治理要求提高相適應(yīng)而發(fā)展的高效高分子絮凝劑。目前，輕化學品發(fā)展的趨勢，一方面是對原有輕化學品提高質(zhì)量，改進性能，降低成本；同時還要圍繞能源和資源的綜合利用和可持續(xù)發(fā)展，開發(fā)出新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品。大力研究和開發(fā)了技術(shù)密集度更高、附加價值更大、具有特殊功能的輕化學品。例如，為提高聚合物加工穩(wěn)定性的新一代環(huán)保型抗氧劑、高效紫外線吸收劑、金屬鈍化劑、新型聚烯烴反應(yīng)催化劑；能代油的煤油漿或煤水漿用的添加劑；各種高強度輕質(zhì)量的復(fù)合材料、功能性高分子、合成材料；以及木材、混凝土補強用的樹脂，有機半導體，人造血液等。輕化工產(chǎn)品具有較高的經(jīng)濟效益，表現(xiàn)為投資效率高、利潤率及附加價值率高。輕化學品以其特定功能和專用性質(zhì)，對于增進工、農(nóng)業(yè)發(fā)展和提高、豐富人民生活發(fā)揮著重大作用，已成為國民經(jīng)濟和人們的物質(zhì)生產(chǎn)生活中不可缺少的一個組成部分，在整個國民經(jīng)濟發(fā)展中起著越來越重要的作用。

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《輕化工產(chǎn)品合成原理與應(yīng)用》由化學工業(yè)出版社出版。

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