精細(xì)化學(xué)品化學(xué)

內(nèi)容概要

本書是為綜合大學(xué)化學(xué)專業(yè)學(xué)生作為基礎(chǔ)教材而編定的。全書共分12章，12章闡述精細(xì)化學(xué)品及其工業(yè)特性、可供利用的資源以及精細(xì)化學(xué)研究開發(fā)的內(nèi)容和方法。312章除介紹精細(xì)化工中重要品種（表面活性劑、涂料、膠、膠粘劑、功能高分子及其材料、高分子合成其材料用助劑、催化劑、農(nóng)藥、染料、顏料及香料等）的概況和發(fā)展方向外，著重闡述了這些重要品種的性質(zhì)、設(shè)計(jì)、造及應(yīng)用原理和方法。各章內(nèi)容均以文字?jǐn)⑹雠c圖、表展示相結(jié)合，并列出有關(guān)的參考文獻(xiàn)。    該書可作大學(xué)化學(xué)系本科生教材，也可供從事精細(xì)化學(xué)品研究開發(fā)的科技人員、教師參考。

書籍目錄

第一章 精細(xì)化學(xué)品及其工業(yè)  1.1 精細(xì)化學(xué)品的含義與范疇  1.2 精細(xì)化工屬性    1.2.1 精細(xì)化工生產(chǎn)屬性    1.2.2 精細(xì)化工商業(yè)屬性    1.2.3 精細(xì)化工發(fā)展模式  1.3 市場(chǎng)化工發(fā)展模式    1.3.1 市場(chǎng)導(dǎo)向型    1.3.2 綜合利用資源開發(fā)型  1.4 精細(xì)化工技術(shù)研究與開發(fā)內(nèi)容    1.4.1 精細(xì)化學(xué)品的研究與開發(fā)    1.4.2 精細(xì)化工生產(chǎn)技術(shù)研究與開發(fā)    1.4.3 精細(xì)化工系統(tǒng)管理技術(shù)研究與創(chuàng)新  1.5 精細(xì)化工研究與開發(fā)方法    1.5.1 激發(fā)研究與創(chuàng)新的價(jià)值工程    1.5.2 價(jià)值他新的內(nèi)容及操作簡(jiǎn)述  參考文獻(xiàn)第二章 發(fā)展精細(xì)化工的資源及其利用  2.1 石油和天然氣資源    2.1.1 石油資源的利用    2.1.2 天然氣資源及利用  2.2 煤的利用  2.3 合成氣的綜合開發(fā)  2.4 再生資源的利用    2.4.1 淀粉資源及利用    2.4.2 纖維素資源及利用    2.4.3 木質(zhì)素（木素）及利用    2.4.4 半纖維素及利用    2.4.5 油脂綜合利用    2.4.6 植物其他成分的利用  2.5 化學(xué)礦的利用  參考文獻(xiàn)第三章 表面活性劑應(yīng)用基礎(chǔ)第四章 表面活性劑與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)第五章 高分子材料助劑第六章 涂料第七章 膠劑及膠粘作用第八章 功能高分子材料第九章 催化劑第十章 農(nóng)藥第十一章 染料與顏料第十二章 香料

章節(jié)摘錄

書摘3．6表面活性劑的合成概述合成表面活性劑都是由疏水基和親水基構(gòu)成的雙親分子，這兩種物理化學(xué)性能完全不同的基團(tuán)如何鍵合在一起是合成工作者的任務(wù)。表面活性劑盡管類型和品種繁多，但合成方法可以歸納為兩類：一是將具疏水特性的化合物與親水特性的化合物直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來合成表面活性劑，即所謂親水基直接引人法(簡(jiǎn)稱直接法)；二是親水基經(jīng)一活性中間物連接的間接引入法(簡(jiǎn)稱間接法)，該方法通常是利用一種具有雙重的不同反應(yīng)活性的化合物，將其先后分別與具疏水特性和親水性能的化合物反應(yīng)，使其形成具兩親特性的表面活性劑。(1)用于表面活性劑疏水基的化合物具疏水特性的化合物主要來源于天然油脂加工制得的高級(jí)脂肪醇、脂肪酸及其衍生物(如RCOOR，RCH2OH，RCONH2，RNH2 R—sH等)和石油加工的化學(xué)品，它們包括烷烴、環(huán)烷酸、a—烯烴、聚烷烴、烷基苯、合成高級(jí)脂肪醇或酸等。此外，還有天然化合物(如松香酸和木質(zhì)素等)。一些特種表面活性劑的疏水基是具有特色的全氟或部分氟代的脂肪醇、胺、羧酸及其衍生物，它們通常是電解氟化或四氟乙烯調(diào)節(jié)聚合或全氟環(huán)氧丙烷開環(huán)制得。有機(jī)硅表面活性劑的疏水基是由有機(jī)氯硅烷或它們的低聚物(八甲基環(huán)四硅氧烷(D4)，水解物)制備。聚合物表面活性劑疏水基則主要是由環(huán)氧丙烷開環(huán)聚合物、聚丙烯酸酯及其共聚物等制備。(2)直接法合成表面活性劑親水基直接引入法大多采用具疏水性能的有機(jī)化合物與無機(jī)化合物直接反應(yīng)，例如油脂用氫氧化納皂化制備肥皂；烷烴與SO2、氧進(jìn)行烴磺氧化反應(yīng)或SOz、氯和烴進(jìn)行磺氯化反應(yīng)。烷基用SO3進(jìn)行磺化反應(yīng)；烯烴與硫酸、亞硫酸鹽或亞磷酸二酯的加成反應(yīng)；脂肪醇用氯磺酸、硫酸、磷酸或膦酸的酯化反應(yīng)等合成陰離子表面活性劑；陽(yáng)離子表面活性劑是鹵代烴與胺、膦進(jìn)行季胺化，季磷化反應(yīng)；非離子表面活性劑則多用具活潑氫的疏水化合物(如醇、酸、胺等)與環(huán)氧乙烷加成聚合制備；兩性表面甜菜堿由叔胺進(jìn)行羧烷基化反應(yīng)合成等。(3)間接法合成合多元親水基的表面活性劑具有疏水性的化合物與親水性的化合物通過一活性中間物反應(yīng)制備表面活性劑(連接劑)，它們除起連接疏水基與親水基作用外，還可將主親水基以外的其他親水極性基團(tuán)引在表面活性劑分子中的恰當(dāng)位置，構(gòu)成多元的復(fù)合親水基，導(dǎo)致構(gòu)成疏水基或親水基的累積結(jié)構(gòu)，這樣可使表面活性劑應(yīng)用或生物降解性等多方面的性能得到優(yōu)化。(a)合成中常用的活性連接劑一定是含有兩個(gè)以上具不同反應(yīng)特性的化合物，比如環(huán)氧氯丙烷，化合物中既具有被環(huán)氧基活化能進(jìn)行取代反應(yīng)的氯原子團(tuán)，又含有可進(jìn)行加成開環(huán)反應(yīng)的環(huán)氧基。此外，還有一種可作為連接劑用的化合物，它們具有潛在的反應(yīng)基團(tuán)，這種化合物表面上只具有一種反應(yīng)基團(tuán)，但當(dāng)它反應(yīng)之后，可產(chǎn)生出另具反應(yīng)活性的基團(tuán)，比如，環(huán)氧基與含活潑氫化合物反應(yīng)之后，又產(chǎn)生有很好反應(yīng)性的羥基可進(jìn)一步與疏水或親水化合物反應(yīng)。常用活性連接劑大致可分為四類：①活性的不飽和化合物，如H：C—O，CH2=CHY(Y，--CN，--COONa，--COOR’，一SO。Na)；第四章  表面活性劑與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)表面活性劑的特性，使其在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和人民日常生活中得到廣泛應(yīng)用。在生產(chǎn)過程中使用它，可使很多加工過程簡(jiǎn)化，節(jié)約原料，提高生產(chǎn)效率，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。在市場(chǎng)上我們見到的往往不是表面活性劑化學(xué)名稱，而是助劑名稱，如潤(rùn)濕劑、分散劑、滲透劑、乳化劑、破乳劑、洗滌劑、起泡劑、消泡劑、勻泡劑、勻染劑、平滑劑、柔軟劑、抗靜電劑、拒水劑、憎水劑、增溶劑、潤(rùn)滑劑、光亮劑、滑爽劑等．這些名目繁多的不同類型助劑，都是由表面活性劑及其復(fù)配物組成。它們的作用原理在第三章中已討論，本章只對(duì)其某些應(yīng)用作些概述。表面活性劑作為助劑在高分子合成工業(yè)廣泛應(yīng)用的有關(guān)內(nèi)容在五、六、七章均有涉及，有機(jī)合成工業(yè)中表面活性劑常為相轉(zhuǎn)移催化劑和膠束催化反應(yīng)，在第三、九章也有介紹。4．1  洗滌劑工業(yè)與表面活性劑4．1．1  洗滌劑一般介紹洗滌劑按其應(yīng)用領(lǐng)域可分為家用洗滌劑和工業(yè)用洗滌劑兩大類．家用洗滌劑包括紡織品洗滌劑、廚房用洗滌劑、居室用洗滌劑和衛(wèi)生間設(shè)備洗滌劑及其他(如冰箱、自行車，毛皮制品、運(yùn)動(dòng)用品等專用洗滌劑)。工業(yè)洗滌劑主要包括食品工業(yè)用洗滌劑、車輛用洗滌劑，印刷工業(yè)用洗滌劑、機(jī)械、電機(jī)用洗滌劑、電子儀器、精密儀器、光學(xué)器材用洗滌劑、鍋爐垢清除劑以及其他洗滌劑(如建筑物、家用機(jī)械、集裝箱、放射線沾污等不同工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ｓ孟礈靹?。不論家用還是工業(yè)用洗滌劑的品種不僅多，而且不少品種還有各樣的劑型，如塊、片、棒型和粉狀的固體洗滌劑。漿狀、膏狀的清洗劑。水乳狀、水溶液、溶劑型洗滌劑．氣溶膠洗滌劑等。同一種劑型，除主體表面活性劑相同外，其他配料可能有很大差異。其原因在于不同用戶使用目的、使用方法不同而有不同要求。洗滌劑有時(shí)按其去除污垢的類毅分為重垢型洗滌劑(多為固體型。如洗衣粉，它適合洗滌棉、麻制品)，輕垢型(適合于洗滌毛、絲等精細(xì)紡織品。洗滌蔬萊和水果等中性洗滌劑也屬此類，它們以液體劑熨為主)。從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，科學(xué)技術(shù)界有時(shí)稱生物降解性好的洗滌劑為軟性洗滌劑．而生物降解性差的稱之為硬性洗滌劑。洗滌劑通常是多成分復(fù)配物，除表面活性劑外，還有很多洗滌助劑和填料。下面以洗衣粉為例作簡(jiǎn)單介紹。洗衣粉主要成分是表面活性劑(占5%—30%)?，F(xiàn)在用量最多的表面活性劑為烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基聚氧乙烯醚及其硫酸鹽等，它們是去除污垢的主要成分。對(duì)污垢起潤(rùn)濕、增溶、乳化、分散和降低表面張力等作用。磷酸鹽主要是三聚磷酸鈉和多聚磷酸鈉，其用量因洗滌對(duì)象而不同，含量在10%—50％之間。它們?cè)谙礈靹┲屑扔序献饔茫盟浕菜?；又有去污作用和抗再沉積及緩沖作用。但是磷酸鹽對(duì)水源(湖泊、塘、堰)造成嚴(yán)重污染，限用或不用磷酸鹽已提上日程。硅酸鹽早在肥皂制造中作為廉價(jià)的填料，實(shí)際上硅酸鹽也有軟化水和使污垢懸浮在水中不使其沉淀的作用，還能維持pH值不變。污垢幾乎都是酸性，如果洗滌過程中pH值降低會(huì)導(dǎo)致洗滌劑潤(rùn)濕作用和乳化作用下降。當(dāng)今硅酸鹽已有取代磷酸鹽的趨勢(shì)。無機(jī)鹽中還有硫酸鈉、氯化鈉等，配人量在20%左右，它們?cè)谙礈靹┲刑峁╇娊赓|(zhì)，離子含量增高可加速疏水基在固液界面上定向排列。碳酸鹽能夠使洗滌劑的pH值保持在9以上，還可以使水軟化。配方中含有1%的羧甲基纖維素，起抗再沉淀作用。配方中襯時(shí)加入過硼酸鈉，它起漂白和去除污垢的作用。此外還應(yīng)有一定量的熒光增白劑、香精和酶等。目前，餐具粉狀洗滌劑(機(jī)洗用)含有16%—50%的三聚磷酸鈉，25%—50%的硅酸鈉，40%以上的碳酸鈉和少量的非離子表面活性劑。手洗用餐具粉狀洗滌劑通常以月桂醇聚氧乙烯醚硫酸鹽做為活性成分。胺氧化物做柔和劑?！?/pre>



媒體關(guān)注與評(píng)論
前言隨著我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們?cè)絹碓秸J(rèn)識(shí)到精細(xì)化學(xué)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要意義和社會(huì)對(duì)精細(xì)化學(xué)品研究開發(fā)人才的需求。1987年我校決定在化學(xué)系開設(shè)精細(xì)化學(xué)品課程，當(dāng)時(shí)在綜合大學(xué)化學(xué)系中尚屬先例。十多年來，學(xué)校、系和任課教師一起對(duì)該課程的講授內(nèi)容、方法、教學(xué)目的進(jìn)行了探索、研討。多年從事精細(xì)化學(xué)品教學(xué)和研究的實(shí)踐，使我們認(rèn)識(shí)到綜合大學(xué)化學(xué)系開設(shè)的這門課程重點(diǎn)應(yīng)放在學(xué)生掌握精細(xì)化學(xué)品的基本理論，開拓研究開發(fā)精細(xì)化學(xué)品的思路，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際和解決精細(xì)化學(xué)品有關(guān)問題的能力上。但是，精細(xì)化學(xué)品品種多，涉及的知識(shí)面廣，而授課時(shí)間有限，為實(shí)現(xiàn)上述宗旨，必需有一本適合綜合大學(xué)教學(xué)的教材。本書集中了我們多年的教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)，也包含了增設(shè)和關(guān)心這門課的領(lǐng)導(dǎo)和教師們的心血，從編寫到出版已歷時(shí)幾年，在2000年來臨之際能與讀者見面，我們感到無尚的欣慰。本書共分12章，各章內(nèi)容均以文字?jǐn)⑹雠c圖、表展示相結(jié)合。第1、2章闡述了精細(xì)化學(xué)品及其工業(yè)特性，簡(jiǎn)介了可供利用的資源，介紹了精細(xì)化學(xué)品研究開發(fā)的內(nèi)涵和方法，以便讀者對(duì)精細(xì)化學(xué)品及其工業(yè)有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)；第3～12章系統(tǒng)介紹了表面活性劑、涂料、膠粘劑、功能高分子及其材料、高分子合成及材料助劑、催化劑、農(nóng)藥、染料及顏料、香料等重要品種，著重闡述它們的性質(zhì)、設(shè)計(jì)、制造及應(yīng)用的基本原理和方法，并介紹了目前它們的發(fā)展概況和方向，以引起讀者深入學(xué)習(xí)和研究的興趣。精細(xì)化學(xué)品化學(xué)所含內(nèi)容，實(shí)非本書所能包容，每章后附有參考文獻(xiàn)和參考書，以便讀者深入理解。在本書編寫過程中，得到了徐漢生教授的關(guān)心和具體指導(dǎo)，提出了許多寶貴的修改意見；達(dá)世祿教授、潘祖亭教授和季振平教授對(duì)該課程的建立和教材的出版給予了極大的支持和指導(dǎo)；武漢大學(xué)出版社和有關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)和編輯對(duì)本書的出版給予了許多幫助；在此作者致以衷心的感謝。并對(duì)本書所用參考文獻(xiàn)的著作者和出版者，致以謝意。由于精細(xì)化學(xué)品化學(xué)涉及到多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，且發(fā)展亟其迅速，作者雖盡全力而為，因?qū)W識(shí)水平有限，書中難免出現(xiàn)不妥和缺憾之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　【幷摺　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?999年8月于武昌珞珈山






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