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第一章绪论1.1精细化学品的释义关于精细化学品的释义，国际上有三种说法：传统释义：产量小、纯度高的化工产品。欧美各国释义：日本的释义：具有高附加值、技术密集型、设备投资少、多品种、小批量生产的化学品。我国原则上采用日本对精细化学品的释义。1.2精细化学品的分类我国精细化工产品包括11个产品类别：（1）农药；（2）染料；（3）涂料；（4）颜料；（5）试剂和高纯物；（6）信息用化学品(包括感光材料、磁性材料等)；（7）食品和饲料；（8）粘合剂；（9）催化剂和各种助剂；（10）化学药品和日用化学品；（11）功能高分子材料。作业p.15、1教后记课题第二节精细化工的特点，特性课时2课时时间第2周第3，4课时教学目的1、了解精细化工的特点；2、了解精细化工生产的特性；教学难点精细化工的特点。教学重点精细化工的特性教学过程投影常见精细化学品讲解1.3精细化工的特点(1)小批量，多品种，高纯度除了化学合成反应、前处理和后处理外，还常常涉及剂型制备和商品化才得到最终商品。(2)技术密集度高生产规模小、生产流程大多为间歇操作的液相反应，常采用多品种综合生产流程或单元反应流程。(3)综合性生产流程与多功能生产装置固定投资少，资金产出率高。(4)大量采用复配技术产品质量要求高，知识密集度高；产品更新换代快，寿命短；研究、开发难度大，费用高。(5)具有特定的功能在生产工艺、技术和配方等方面都有很大的改进余地，生产稳定期短，需要不断地进行技术改进。(6)附加值高美国精细化工率20世纪70年代为40%，80年代增至45%，90年代已超过53%；日本已达57%。预计到2000年发达国家精细化工率将增至60%~65%。我国精细化工率1990的只有25%，1995年增至32%，2000年提高到40%~50%，预计2010年提高到60%。(7)商业性强商品性强，市场竞争激烈，因此市场调查和预测非常重要。作业p.15、2教后记课题第三节精细化工与高新技术课时2课时时间第2周第5，6课时教学目的1、了解精细化工发展的战略目标；2、了解精细化工生产与能源技术的关系；教学难点精细化工的战略目标。教学重点精细化工与能源的关系教学过程投影常见精细化学品复习：精细化工产品的特点讲解一、精细化工发展的战略目标从政治上是影响力从经济发展看是生产力从军事安全看是威慑力从社会进步看是推动力信息技术是现代文明的三大支柱，精细化工的发展为微电子信息技术奠定了坚实的基础近年来大型计算机已大部分采用金属氧化物半导体，同时薄模多层结构已大量用于集成电路，各种高纯气体，试剂，光刻胶等精细化学品都得到广泛应用，航天，航空工业的迅猛发展所需的功能材料，电子化学品，结构胶连剂，高纯物质，高能燃料都属于精细化工品。二、精细化工与能源的关系精细化学品与能源的关系十分密彻，如太阳能电池材料是新能源研究的热点，氢能是人类未来的理想能源，，而光解水所用的高效催化剂和各种储氢材料，固体氧化物燃料电池所用的固体电解质薄膜和阴极材料都是目前研究的热点教后记P153课题精细化工生产技术及应用课时2课时时间第3周第1、2课时教学目的1、了解精细化工生产的特殊技术、；2、了解有机精细化工生产的常规技术。教学难点精细化工生产的特殊技术。教学重点精细化工生产的常规技术教学过程投影常见精细化学品生产讲解一、有机精细化工生产的特殊技术1，模块多功能集成生产技术2，特殊反应技术3，特殊分离技术4，极限技术5，GMP技术6，绿色精细化工技术特点：能持续利用的以安全的用之不竭的能源为基础高效率地利用能源和其他资源高效率地回收利用废旧物质和副产品越来越智能化越来越充满活力二、有机精细化工生产常规技术1，生产工艺技术与改进（1）对比技术（2）优化技术（3）改进技术2反应后处理技术3操作技术4复配技术（1）加和技术与助效技术（2）固体与液体形态控制与应用（3）控制释放技术总结教后记课题第五节精细化工发展趋势和重点课时2课时时间第3周第3，4课时教学目的1、了解国内外精细化工发展的概况；2、了解精细化工发展趋势和重点；教学难点精细化工发展趋势和重点。教学重点精细化工发展趋势和重点教学过程投影常见精细化学品发展概况复习：精细化工产技术讲解一、国内外精细化工发展的概况美国精细化工率20世纪70年代为40%，80年代增至45%，90年代已超过53%；日本已达57%。预计到2000年发达国家精细化工率将增至60%~65%。我国精细化工率1990的只有25%，1995年增至32%，2000年提高到40%~50%，预计2010年提高到60%近二十年来，我国的精细化工发展较快，精细化工的品种已达3000多种，有染料，农药，涂料，食品添加剂，胶黏剂，表面活性剂，电子化学品，油田化学品介绍我国的水处理技术介绍电子化学品二精细化工发展的趋势和重点1开辟精细化工新领域2追求产品的高效性和专业性3开发精细化工生产原料的新来源总结作业P154教后记课题第二章第一节概述课时2课时时间第3周第5，6课时教学目的1、了解卤化技术；2、了解引入卤原子的三种方法，3了解引入卤原子的目的教学难点解引入卤原子的目的。教学重点引入卤原子的三种方法教学过程投影常见精细化学品发展概况复习：精细化工产发展趋势讲解一，卤化反应1向有机物分子中引入卤素的反应称卤化反应根据引入卤原子的不同可分为氟化，氯化，溴化合碘化。常用的是氯化，近年来人们对氟化的合成也十分重视卤化：向有机分子中的碳原子上引入卤原子的反应称作卤化。根据引入卤原子的不同，卤化又可分为氟化、氯化、溴化和碘化。按引入卤原子的方式，又可分为取代卤化、加成卤化和置换卤化。2.1.1卤化剂(1)氯化剂最常用的氯化剂是氯气，为黄绿色气体，有毒。氯气来源于食盐水的电解。价格低廉，供应量大。对于小吨位的精细化工的氯化过程，也可以用液态硫酰二氯SO2Cl2作氯化剂，其优点是反应温和、加料方便、计量准确，缺点是价格太贵。当氯化反应在水介质中进行时，也可用盐酸加双氧水、次氯酸钠和氯酸钠来产生分子态氯作氯化剂。(2)溴化剂最常用的是分子态溴，也称为溴素，溴素是以海水或海水晒盐后的盐卤为原料，将其中所含的溴化钠用空气或氯气进行氧化而得。由于海水中溴的平均含量只有6.5×10-5左右，所以溴素产量少，价格贵。因此溴化反应主要用于制备含溴的精细化学品，特别是含溴的阻燃剂。(3)碘化剂最常用的是分子态碘，亦称碘素。在中国仍以海水为原料提取碘。碘比溴更少，价格更贵。(4)氟化剂分子态氟是由氟化氢-氟化钾体系电解而得。价格昂贵。分子态氟与有机分子反应时，氟化的反应热大于C-C单键的断裂能，因此在用分子态氟进行取代氟化时，会发生C—C键的断裂和聚合等副反应，所以在有机分子中引入氟时，都不采用分子态氟作为氟化剂，而改用氟化氢对双键的加成氟化法、用氟化钠、氟化钾或氟化氢的置换氟化法或电解氟化法。2引入卤原子的目的1）增加有机物分子的极性2）获得重要的中间体3）向某些精细化学品引入一个或多个卤原子，还可以改进其性能三、向有机物分子中引入卤原子的方法取代卤化加成卤化置换卤化总结教后记课题第二节芳环上取代卤化课时2课时时间第4周第1，2课时教学目的1、了解芳环上取代卤化氯化剂；2、了解芳环上取代卤化影响因素，3了解芳环上取代溴化教学难点芳环上取代卤化影响因素。教学重点芳环上取代卤化影响因素教学过程投影常见芳环上取代卤化产品复习：引入卤原子的三种方法讲解一、芳环上的取代卤化反应历程和催化剂1．反应历程芳环上的取代卤化为亲电取代反应。以氯化为例，无催化剂时，苯与氯气反应很慢。但在有催化剂时，则只发生芳环上的氢亲电取代反应。催化剂的作用是氯分子极化，或生成氯正离子。在无水状态下，用氯气进行氯化时，最常用的催化剂是各种金属氯化物，如FeCl3，AlCl3，SbCl3、TiCl4、Lewis酸等。无水FeCl3的催化作用可简单表示如下：在无水状态下或在浓硫酸作用下，用氯气进行氯化时，有时用碘作催化剂，其催化作用如下：在浓硫酸作用下，用氯气进行氯化时，硫酸的催化作用可简单地表示如下：但浓硫酸的离解度很小，对氯气的溶解度也很小，而且浓硫酸还可能引起磺化副反应，并产生废硫酸，故很少使用。当有机物容易被氯化时，可不用催化剂，且反应可在水介质中进行。水介质中进行的氯化的反应历程如下：硫酰二氯SO2Cl2是温和的氯化剂。SO2Cl2遇水分解成H2SO4和HCl，因此只能用在无水状态下的氯化。2．催化剂的选择一般情况是：卤化剂与催化剂所形成的配合物的体积越大，空间位阻越大，生成邻位异构体的比例越少。(1)苯的一氯化制氯苯催化剂：选用最经济的催化剂FeCl3，但实际加入的催化剂是废铁屑、废铁管。(2)苯的二氯化制对二氯苯催化剂：苯的二氯化时，如果用FeCl3作催化剂，对位与邻位二氯苯的生成比例只有1.49~1.55︰1。近年来开发了多种催化剂：Sb2S3，对/邻之比为3.3~3.6︰1；Sb2S3-I2，对/邻之比为7.5︰1；经氯氧混合气处理过的硫化铁-硅铝胶，对/邻之比为8.0︰1；经二氯乙酸钠等羧酸盐处理过的沸石，对位收率可达95.7%。(3)甲苯的氯化制对氯甲苯催化剂：对氯甲苯是用量很大的有机间体。甲苯环上氯化时，如果用FeCl3、AlCl3等Lewis酸催化剂，对位选择性只有24%~37%；中国近年来的主要研究有：用AlCl3和其他氯化物的复合催化剂，对位选择性可达40%(4)对氯甲苯的氯化制2,4-二氯甲苯催化剂：对氯甲苯在SbCl3催化剂存在下，在60℃用氯气氯化时，当对氯甲苯的转化率为59.7%时，生成的二氯甲苯中，2,4-二氯甲苯的选择性为75.6%，收率45.1%，高于用FeCl3催化剂时的选择性。(5)苯酚的氯化催化剂：苯酚相当活泼，不用催化剂即可用氯气氯化制得2,4,6-三氯苯酚。但在制一氯苯酚或二氯苯酚时，常常要加入定位催化剂。①邻氯苯酚：当苯酚在非极性、非质子性有机溶剂中，在微量胺类碱性催化剂存在下，110~120℃时，通入氯气进行氯化，直到苯酚余量下降到10%时，一氯苯酚中邻氯苯酚的含量可达93.5%。②对氯苯酚：苯酚在40℃时用SO2Cl2进行氯化时，主要生成对氯苯酚，收率可达70%。③2.4-二氯苯酚：苯酚在铁催化剂存在下，用氯气氯化时，2.4-二氯苯酚的收率为85%~92%。氯化重要实例1.氯苯的制备我国采用苯的塔式沸腾连续氯化法，其生产流程如下：2.2,6-二氯苯酚的制备2,6-二氯苯胺也是重要的医药中间体，纯度要求99.5%，因此不宜采用苯胺的直接氯化法来。为此开发了许多复杂的合成路线：3.2,6-二氯苯胺的制备2,6-二氯苯酚是重要的医药中间体，对纯度要求高，因此不宜采用苯酚的直接氯化法。为此开发了许多复杂的合成路线：3溴化重要实例产量最大的实例是芳香族溴系阻燃剂。它们都是高熔点的固体。1.十溴二苯醚的制备2.四溴双酚A的制备学名为2,2-双-(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷，它是由双酚A四溴化制得：3溴化重要实例产量最大的实例是芳香族溴系阻燃剂。它们都是高熔点的固体。1.十溴二苯醚的制备3.四溴苯酐的制备二、影响因素1、氯化深度的影响2、氯化工艺的影响3介质的影响作业：P311,2教后记课题第三节脂烃与芳环侧链取代卤化课时2课时时间第4周第3，4课时教学目的1、脂肪烃的取代卤化；2、了解芳环侧链取代卤化3了解典型工业应用实例教学难点脂肪烃的取代卤化。教学重点了解芳环侧链取代卤化教学过程投影工业氯丙烯的生产影像复习：芳环上取代卤化讲解一、脂肪烃的取代卤化饱和烃的取代卤化也是自由基链反应，与芳环侧链卤化的反应历程相似，其最重要的生产实例是甲烷和一氯甲烷的氯化制各种氯甲烷以及石蜡的氯化制氯化石蜡。1甲烷的氯化制各种氯甲烷甲烷的氯化有氯气氯化和氧氯化两种：1.1氯气氯化法甲烷的氯化是连串反应，可依次生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。甲烷的氯化，目前工业上都采用350~500℃的热氯化法。为了控制反应温度，工业上常采用如下方法：（1）控制Cl2与CH4摩尔比。（2）使用多级串联绝热反应器。（3）利用流化床换热反应器。。（4）向反应区喷入一定