工藝路線選擇依據(jù)

工藝路線選擇依據(jù)第1頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月提綱一、原輔材料的來源二、設備結構三、操作方式四、新技術第2頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月一、原輔材料的來源1、選擇工藝路線,首先應考慮每一合成路線所用的各種原輔材料的來源,規(guī)格和供應情況,是否有毒,易燃,易爆等2、其基本要求是利用率高,價廉易得.3、利用率,包括化學結構中骨架和功能基的利用程度；取決于原料和試劑的結構、性質(zhì)及所進行的反應。4、計算出名稱、規(guī)格、單價、單耗、成本、總成本，性價比。第3頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：（1）鞣酸(單寧酸):鞣酸系由五倍子中得到的一種鞣質(zhì)。為黃色或淡棕色輕質(zhì)無晶性粉末或鱗片；有特異微臭，味極澀。溶于水及乙醇，易溶于甘油，幾不溶于乙醚、氯仿或苯。其水溶液與鐵鹽溶液相遇變藍黑色，加亞硫酸鈉可延緩變色。在工業(yè)上，鞣酸被大量應用于鞣革與制造藍墨水。鞣酸能使蛋白質(zhì)凝固。人們把生豬皮、生牛皮用鞣酸進行化學處理，能使生皮中的可溶性蛋白質(zhì)凝固。于是，本來放上幾天就會發(fā)臭腐爛的生皮，變成了漂亮、干凈、柔韌、經(jīng)久耐用的皮革。這種制革工序，叫做皮革鞣制。第4頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月五倍子第5頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月皮革鞣制第6頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）香蘭醛：天然來源是從木材造紙廢液中回收木質(zhì)素水解——木質(zhì)磺酸鈉，經(jīng)氧化得到香蘭醛?；瘜W合成來源是以鄰氨基苯甲醚為原料經(jīng)愈創(chuàng)木酚得到香蘭醛。第7頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月愈創(chuàng)木酚（guaigcol）是一種白色或微黃色結晶或無色至淡黃色透明油狀液體，有特殊芳香氣味，學名鄰羥基茴香醚、甘油醚、愈創(chuàng)木酚甘油醚、鄰羥基甘油醚等，自然界中存在于愈創(chuàng)木酚樹脂、松油和硬木干餾油中，是一種重要的精細化工中間體，廣泛應用于醫(yī)藥、香料及染料的合成。第8頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月木質(zhì)素：木質(zhì)素是由四種醇單體（對香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇、芥子醇）形成的一種復雜酚類聚合物。木質(zhì)素是構成植物細胞壁的成分之一，具有使細胞相連的作用。在植物組織中具有增強細胞壁及黏合纖維的作用。其組成與性質(zhì)比較復雜，并具有極強的活性。不能被動物所消化，在土壤中能轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)。如果簡單定義木質(zhì)素的話，可以認為木質(zhì)素是對羥基肉桂醇類的酶脫氫聚合物。它含有一定量的甲氧基，并有某些特性反應。第9頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月二、設備結構第10頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月三、操作方式（1）反應類型平頂型反應:易控制,易實現(xiàn),副反應少尖頂型反應:難控制,條件苛刻,副反應多（2）合成步驟和總收率直線型裝配方式由于化學反應的各步驟收率很少能達到100%,總收率又是各步收率的乘積,對與反應步驟多的直線方式,必須要求大量的起始原料A.匯聚型裝配方式優(yōu)點：即使偶然損失一個批號的中間體，也不至于對整個路線造成災難性損失?！胺謩e組裝，最后結合”第11頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）工序安排1、從收率的角度看,收率低的單元反應在前,收率高的放在后面.2、價格貴的原料放在最后使用.3、具體情況具體分析4、目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低成本.第12頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月四、新技術（1）生物轉(zhuǎn)化，是指外源化學物在機體內(nèi)經(jīng)多種酶催化的代謝轉(zhuǎn)化。生物轉(zhuǎn)化是機體對外源化學物處置的重要的環(huán)節(jié)，是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要機制。轉(zhuǎn)化過程：生物轉(zhuǎn)化一般分為Ⅰ、Ⅱ兩個連續(xù)的作用過程。在過程Ⅰ中，異物在有關酶系統(tǒng)的催化下經(jīng)由氧化、還原或水解反應改變其化學結構，形成某些活性基團（如-OH、-SH、-COOH、-NH2等）或進一步使這些活性基團暴露。在過程Ⅱ中，異物的一級代謝物在另外的一些酶系統(tǒng)催化下通過上述活性基團與細胞內(nèi)的某些化合物結合，生成結合產(chǎn)物（二級代謝物）。結合產(chǎn)物的極性（親水性）一般有所增強，利于排出。第13頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）相轉(zhuǎn)移催化(Phasetransfer),簡稱PT，是20世紀70年代以來在有機合成中應用日趨廣泛的一種新的合成技術。在有機合成中常遇到非均相有機反應，這類反應的通常速度很慢，收率低。20世紀70年代初，相轉(zhuǎn)移催化技術發(fā)展起來。泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、造紙、制革等行業(yè)，帶來了令人矚目的經(jīng)濟效益和社會效益。第14頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月相轉(zhuǎn)移催化作用是指：一種催化劑能加速或者能使分別處于互不相溶的兩種溶劑（液－液兩相體系或固－液兩相體系）中的物質(zhì)發(fā)生反應。反應時，催化劑把一種實際參加反應的實體（如負離子）從一相轉(zhuǎn)移到另一相中，以便使它與底物相遇而發(fā)生反應。相轉(zhuǎn)移催化作用能使離子化合物與不溶于水的有機物質(zhì)在低極性溶劑中進行反應，或加速這些反應。相轉(zhuǎn)移催化劑把一種實際參加反應的化合物，從一相轉(zhuǎn)移到另一相中，以便使它與底物相遇而發(fā)生反應。第15頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月應用：目前相轉(zhuǎn)移催化劑已廣泛應用于有機反應的絕大多數(shù)領域，如卡賓反應、取代反應、氧化反應、還原反應、重氮化反應、置換反應、烷基化反應、?；磻?、聚合反應，甚至高聚物修飾等，同時相轉(zhuǎn)移催化反應在工業(yè)上也廣泛應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、造紙、制革等行業(yè)，帶來了令人矚目的經(jīng)濟效益和社會效益。第16頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）綠色化學：在制造和應用化學產(chǎn)品時應有效利用(最好可再生)原料,消除廢物和避免使用有毒的和危險的試劑和溶劑。而今天的綠色化學是指能夠保護環(huán)境的化學技術.它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負擔、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術的開發(fā)，并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。第17頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”，綠色化學是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是一個“新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內(nèi)容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就采用預防污染的科學手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。第18頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月提出背景化學在為人類創(chuàng)造財富的同時，給人類也帶來了危難。而每一門科學的發(fā)展史上都充滿著探索與進步，由于科學中的不確定性，化學家在研究過程中不可避免地會合成出未知性質(zhì)的化合物，只有通過經(jīng)過長期應用和研究才能熟知其性質(zhì)，這時新物質(zhì)可能已經(jīng)對環(huán)境或人類生活造成了影響。第19頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月傳統(tǒng)的化學工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴重，目前全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。嚴峻的現(xiàn)實使得各國必須尋找一條不破壞環(huán)境，不危害人類生存的可持續(xù)發(fā)展的道路。化學工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學品？甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝？綠色化學的口號最早產(chǎn)生于化學工業(yè)非常發(fā)達的美國。1990年，美國通過了一個“防止污染行動”的法令。1991年后在，“綠色化學”由美國化學會（ACS）提出并成為美國環(huán)保署（EPA）的中心口號，并立即得到了全世界的積極響應。第20頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月主要特點

綠色化學又稱環(huán)境友好化學，它的主要特點是：1.充分利用資源和能源，采用無毒、無害的原料；2.在無毒、無害的條件下進行反應，以減少廢物向環(huán)境排放；3.提高原子的利用率，力圖使所有作為原料的原子都被產(chǎn)品所消納，實現(xiàn)“零排放”；4.生產(chǎn)出有利于環(huán)境保護、社區(qū)安全和人體健康的環(huán)境友好的產(chǎn)品第21頁，課件共23頁，創(chuàng)作于2023年2月途徑（1）開發(fā)綠色實驗。如實驗室用H2O2分解制O2代替KClO3分解法，實現(xiàn)了原料和反應過程的綠色化。（2）防止實驗過程中尾氣、廢物等環(huán)境的污染，實驗中有危害性氣體產(chǎn)生時要加強尾氣吸收，對實驗產(chǎn)物盡可能再利用等。（3）在保證實驗效果的前提下，盡量減少實驗試劑的用量，使實驗小型化、微型化。（4）對于危險或反映條件苛刻，污染嚴重或儀器、試