精細(xì)有機(jī)合成復(fù)習(xí)題答案

1、精細(xì)有機(jī)合成復(fù)習(xí)題答案一、名詞解釋1 鹵化 : 在有機(jī)化合物分子中引入鹵原子，形成碳鹵鍵，得到含鹵化合物的反應(yīng)被稱(chēng)為鹵化反應(yīng)。根據(jù)引入鹵原子的不同，鹵化反應(yīng)可分為氯化、溴化、碘化和氟化.2 磺化 :向有機(jī)分子中引入磺酸基團(tuán)（SO3H）的反應(yīng)稱(chēng)磺化或者硫酸鹽化反應(yīng)。.3. 硝化：在硝酸等硝化劑的作用下，有機(jī)物分子中的氫原子被硝基（NO2）取代的反應(yīng)叫硝化反應(yīng)。4.烷基化: 烷基化反應(yīng)指的是在有機(jī)化合物分子中的碳、硅、氮、磷、氧或硫原子上引入烴基的反應(yīng)的總稱(chēng)。引入的烴基可以是烷基、烯基、炔基和芳基，也可以是有取代基的烴基，其中以在有機(jī)物分子中引入烷基最為重要5.?；涸谟袡C(jī)化合物分子中的碳、氮、氧

2、、硫等原子上引入脂肪族或芳香族?；姆磻?yīng)稱(chēng)為?；磻?yīng)。6.氧化：廣義地說(shuō)，凡是失電子的反應(yīng)皆屬于氧化反應(yīng)。狹義地說(shuō)，凡能使有機(jī)物中氧原子增加或氫原子減少的反應(yīng)稱(chēng)為氧化反應(yīng)。 7.磺化的值:當(dāng)硫酸的濃度降至一定程度時(shí)，反應(yīng)幾乎停止，此時(shí)的剩余硫酸稱(chēng)為“廢酸”；廢酸濃度用含SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，稱(chēng)為磺化的“值”。 磺化易，值小； 磺化難，值大。8.硫酸的D.V.S: :硫酸的脫水值是指硝化結(jié)束時(shí)，廢酸中硫酸和水的計(jì)算質(zhì)量之比。9.還原：廣義：在還原劑作用下，能使某原子得到電子或電子云密度增加的反應(yīng)稱(chēng)為還原反應(yīng)。狹義：能使有機(jī)物分子中增加氫原子或減少氧原子，或兩者兼爾有之的反應(yīng)稱(chēng)為還原反應(yīng)。10氯化

3、深度: 氯與甲苯的物質(zhì)的量比.11廢酸的F.N.A：廢酸計(jì)算濃度(F.N.V)是指混酸硝化結(jié)束時(shí)，廢酸中硫酸的計(jì)算濃度（也稱(chēng)硝化活性因素）。12.相比：指硝酸與被硝化物的量比。13.硝酸比：指硝酸與被硝化物的量比。14.氨解: 氨解反應(yīng)是指含有各種不同官能團(tuán)的有機(jī)化合物在胺化劑的作用下生成胺類(lèi)化合物的過(guò)程。氨解有時(shí)也叫做“胺化”或“氨基化”，但是氨與雙鍵加成生成胺的反應(yīng)則只能叫做胺化不能叫做氨解二、填空題1.甲烷、 乙烯 、 丙烯 、 丁烯2. -萘磺酸 -萘磺酸3.、 、 、 、 4.多磺化、 氧化 、砜 、 焦化5.沸點(diǎn)低、易揮發(fā)的芳烴6.原料及設(shè)備防水7. 5種，非均相混酸硝化， 被硝化

4、物和產(chǎn)物均為液態(tài)。8正加法 、 反加法 、 并加法 。9硝基陽(yáng)離子（NO2+ ）_。10.加熱、光照、引發(fā)劑引發(fā) 11苯、 甲苯 、二甲苯 12不銹鋼 68%70% 13閉路循環(huán)法、 蒸發(fā)濃縮法、 浸沒(méi)燃燒濃縮法 、 分解吸收法等方法。 14 芳香族伯胺的磺化。15直接氟化、用金屬氟化物氟化、 電解氟化 。 16鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止。17. 取代鹵化、加成鹵化和置換鹵化18. 連串19. 20, 6520. 叔辛胺21. 硝酸比指硝酸與被硝化物的量比。22. 相比指混酸與被硝化物的物質(zhì)的量之比。23. 羥基24. 增加，減少25. 容易26. AlCl327. 大、較大、小28. 異丙基苯2

5、9. 酯醇交換、酯酸交換、酯酯交換30. ， 31. 苯甲酸32. 親電取代33. 羧酸法 酸酐法，酰氯法 酯交換法34. 骨架鎳 載體型：鈀碳催化劑 銅硅膠載體型 有機(jī)金屬絡(luò)合物35. 烯烴 鹵烷36. 支37. 連串 可逆 重排38. 苯 39. 伯胺仲胺，無(wú)位阻胺有位阻胺，脂肪胺芳胺40. 高溫熔融脫水法 反應(yīng)精餾脫水法 溶劑共沸蒸餾脫水法41. 25%42.困難43. 縛酸劑44. 自動(dòng)氧化，自由基反應(yīng)，鏈引發(fā)，鏈傳遞，鏈終止。三、判斷1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2021 22 23 24 25 26 27 28 29

6、 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 4041 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54四、選擇題號(hào)12345678910答案B ADCCBDACC題號(hào)11121314151617181920答案BCCBCBABAB題號(hào)21222324252627282930答案BCADAACCBA題號(hào)31323334353637383940答案AABCDAACDAAAABB題號(hào)41424344454647484950答案CAAADACDBD題號(hào)51525354555657585960答案BBBCCBBADC五、問(wèn)答題1向有機(jī)物分子中引入磺酸基的目的

7、： 使產(chǎn)品具有水溶性、酸性、表面活性或?qū)w維素具有親和力。 將磺基轉(zhuǎn)化為OH、NH2、CN或Cl等取代基。 先在芳環(huán)上引入磺基，完成特定反應(yīng)后，再將磺基水解掉。2引入硝基的目的主要有三個(gè)方面：硝基可以轉(zhuǎn)化為其它取代基，尤其是制取氨基化合物的一條重要途徑；利用硝基的強(qiáng)吸電性，使芳環(huán)上的其它取代基活化，易于發(fā)生親核置換反應(yīng)； 利用硝基的強(qiáng)極性，賦予精細(xì)化工產(chǎn)品某種特性，例如加深染料的顏色，使藥物的生理效應(yīng)有顯著變異等。3磺化反應(yīng)在有機(jī)合成中應(yīng)用和重要意義(1) 有機(jī)化合物分子中引入磺酸基后，可使其具有乳化、潤(rùn)濕、發(fā)泡等多種表面活性，所以廣泛應(yīng)用于表面活性劑的合成。(2) 磺化還可賦予有機(jī)化合物水溶

8、性和酸性。在工業(yè)上常用以改進(jìn)染料、指示劑等的溶解度和提高酸性。(3) 選擇性磺化常用來(lái)分離異構(gòu)體。（4）引入磺酸基可得到一系列中間產(chǎn)物（5磺化反應(yīng)還應(yīng)用于磺酸型離子交換樹(shù)脂的制備，香料合成等多種精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。 4三氧化硫與濃硫酸磺化的優(yōu)缺點(diǎn) 硫酸與三氧化硫磺化劑的比較項(xiàng)目H2SO44SO3是否有水生成有否反應(yīng)速度溫和，慢瞬間反應(yīng)熱放熱少，需加熱強(qiáng)放熱，需冷卻副反應(yīng)很少有時(shí)較多廢酸有無(wú)耗堿量，中和產(chǎn)物含鹽量很高少量反應(yīng)物粘度低有時(shí)高傳熱、傳質(zhì)有利困難在有機(jī)鹵化物中的溶解度很低互溶反應(yīng)控制易難適用性普遍不斷擴(kuò)大或H2SO44SO3優(yōu)點(diǎn)生成水，反應(yīng)溫和，副反應(yīng)少，易于控制，加入的過(guò)量硫酸可降低

9、物料的粘度并幫助傳熱，硫酸熱容大，使反應(yīng)平穩(wěn)，所以工業(yè)上的應(yīng)用仍很普遍。不生成水，反應(yīng)速度快，反應(yīng)活性高，常為瞬間完成的快速反應(yīng)，而且反應(yīng)進(jìn)行得完全，無(wú)廢酸生成，產(chǎn)物含鹽量很低、設(shè)備小、投資少。缺點(diǎn)生成水，反應(yīng)速度減慢。過(guò)量的硫酸，耗用大量的堿，使產(chǎn)物含大量硫酸鹽雜質(zhì)。廢酸多，活性低，設(shè)備大，投資大。反應(yīng)放熱量大，物料粘度高，傳質(zhì)較困難，使副反應(yīng)易于發(fā)生，物料易分解，可以通過(guò)設(shè)備的優(yōu)化、反應(yīng)條件的控制、適當(dāng)添加稀釋劑等方法有效地予以克服5芳環(huán)上取代鹵化時(shí)，重要影響因素有： （1）氯化深度（2）操作方式（3）原料純度的影響 （4）反應(yīng)溫度的影響 （5）反應(yīng)介質(zhì)的影響 （6）催化劑的選擇6氯苯、一

10、氯芐生產(chǎn)比較氯苯、一氯芐生產(chǎn)比較項(xiàng)目氯苯一氯芐同反應(yīng)介質(zhì)氣態(tài)生產(chǎn)工藝沸騰氯化法反應(yīng)熱放熱控制氯化深度測(cè)定出口處氯化液的相對(duì)密度氯化深度可以發(fā)生連串反應(yīng)操作方式連續(xù)氯化劑Cl2反應(yīng)溫度氯化液沸騰溫度取代數(shù)目單氯代同時(shí)生成相同產(chǎn)物HCl異歷程親電取代自由基鏈反應(yīng)取代位置芳環(huán)上芳環(huán)側(cè)鏈上-H催化劑/引發(fā)劑金屬鹵化物(FeCl3)紫外光/有機(jī)過(guò)氧化物反應(yīng)設(shè)備不銹鋼襯玻璃、襯搪瓷或襯鉛副反應(yīng)多鹵代,異構(gòu)化、鹵素置換芳環(huán)上的取代氯化、加成氯化雜質(zhì)硫化物 水分金屬雜質(zhì) 水分，氧氣7氯化反應(yīng)原料純度的影響： （a） 硫化物。噻吩會(huì)包住三氯化鐵的表面，使催化劑失效，此外，噻吩在反應(yīng)中生成的氯化氫，對(duì)設(shè)備造成腐蝕

11、。（b）水分。因?yàn)樗c反應(yīng)生成的氯化氫作用生成鹽酸，它對(duì)催化劑三氯化鐵的溶解度，大大超過(guò)有機(jī)物對(duì)三氯化鐵的溶解度，導(dǎo)致催化劑離開(kāi)反應(yīng)區(qū)，使氯化反應(yīng)速度變慢。（c）氧氣，銷(xiāo)毀自由基8通過(guò)向有機(jī)化合物分子中引入鹵素，主要有兩個(gè)目的：（1）賦予有機(jī)化合物一些新的性能。（2）在制成鹵素衍生物以后，通過(guò)鹵基的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，制備一系列含有其他基團(tuán)的中間體。9在芳環(huán)上取代鹵化反應(yīng)中用到催化劑：常用三氯化鋁、三氯化鐵、三溴化鐵、四氯化錫、氯化鋅等Lewis酸作為催化劑，其作用是促使鹵素分子的極化離解。溶劑或介質(zhì):常用的介質(zhì)有水、鹽酸、硫酸、醋酸、氯仿及其他鹵代烴類(lèi)化合物。反應(yīng)介質(zhì)的選取是根據(jù)被鹵化物的性質(zhì)而定的

12、。對(duì)于鹵化反應(yīng)容易進(jìn)行的芳烴，可用稀鹽酸或稀硫酸作介質(zhì)，不需加其他催化劑；對(duì)于鹵代反應(yīng)較難進(jìn)行的芳烴，可用濃硫酸作介質(zhì)，并加入適量的催化劑。反應(yīng)若需用有機(jī)溶劑，則該溶劑必須在反應(yīng)條件下顯示惰性。溶劑的更換常常影響到鹵代反應(yīng)的速度，甚至影響到產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及異構(gòu)體的比例。一般來(lái)講，采用極性溶劑的反應(yīng)速度要比用非極性溶劑快。10特點(diǎn)是：反應(yīng)可逆等（3分）提高酯的轉(zhuǎn)化率的辦法：加催化劑、用過(guò)量便宜原料、移走生成物（蒸出水或酯）（5分）11工業(yè)上如何用苯磺酸制取苯酚？試寫(xiě)出反應(yīng)式。答：工業(yè)上用苯磺酸制取苯酚的方法主要有苯磺酸堿熔制苯酚法。 （2分）（1） （3分）（2） （3分）12苯酚的工業(yè)合成路線有哪

13、些？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。答案要點(diǎn)：苯酚的工業(yè)合成路線主要有苯磺化堿熔法和異丙苯法合成苯酚法。（2分）（1）利用異丙苯法合成苯酚是當(dāng)前世界各國(guó)生產(chǎn)苯酚最重要的路線。優(yōu)點(diǎn)：以苯和丙烯為原料，在生產(chǎn)苯酚的同時(shí)聯(lián)產(chǎn)丙酮，不需要消耗大量的酸堿，且“三廢”少，能連續(xù)操作，生產(chǎn)能力大，成本低。（2分）缺點(diǎn)：產(chǎn)生副產(chǎn)物，甚至?xí)l(fā)生爆炸事故。（1分）（2）堿熔是工業(yè)上制備酚類(lèi)的最早方法。優(yōu)點(diǎn)：工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求不高，適用于多種酚類(lèi)的制備。（2分）缺點(diǎn)：需要使用大量酸堿、三廢多、工藝落后。（1分）13苯的一磺化制苯磺酸、一硝化制硝基苯有哪些相同點(diǎn)，有哪些不同點(diǎn)？解：相同點(diǎn)：（1）磺化、硝化使用大量硫酸，存在廢酸

14、問(wèn)題 （2分）（2）均為放熱反應(yīng) （1分）（3）存在多磺化、多硝化等副反應(yīng) （1分）（4）反應(yīng)均生成水 （1分）不同點(diǎn)：（1）硝化是不可逆反應(yīng)，磺化是可逆反應(yīng) （2分）（2）反應(yīng)裝置不同 （1分）14比較空氣液相氧化，空氣氣相氧化.化學(xué)氧化優(yōu)缺點(diǎn)(列表).比較 液相空氣氧化 氣相空氣氧化 化學(xué)氧化氧化劑價(jià)格來(lái)源 價(jià)廉易得 價(jià)廉易得 價(jià)高反應(yīng)條件T 溫和T T300-500C 溫和對(duì)設(shè)備要求P P耐腐蝕 耐高溫 耐腐蝕Cat.選擇性 好 難 好后處理 復(fù)雜 簡(jiǎn)單 復(fù)雜產(chǎn)品局限 熱敏性 一 價(jià)值高.反應(yīng)器 固定床.流化床 固定床.流化床 間歇反應(yīng)釜接觸方式 鼓泡，淋液/噴淋 鼓泡，淋液/噴淋 液液

15、攪拌反應(yīng)熱效應(yīng) 放熱 放熱 放熱工藝 簡(jiǎn)單易控 簡(jiǎn)單易控 中轉(zhuǎn)化率/產(chǎn)率 低 高 高 15比較固定床,流化床反應(yīng)器優(yōu)缺點(diǎn)(列表)比較 固定床反應(yīng)器 流化床反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn) 催化劑磨損小流體在 接觸面大,操作穩(wěn)定性好傳熱系數(shù) 管內(nèi)接近活塞流.推動(dòng)力大 大.傳熱面積小.安全,合金鋼材 催化劑的生產(chǎn)能力高 消耗小,催化劑裝卸方便缺點(diǎn) 反應(yīng)器復(fù)雜，消耗大傳 催化劑易磨損，損耗較多返 不易控制，穩(wěn)定性較差有 混程度較大，連串副反應(yīng)加快， 溫差且有熱點(diǎn)出現(xiàn)催化劑 原料氣與催化劑接觸不充分，傳 裝卸不方便，要求高原料 質(zhì)惡化，使轉(zhuǎn)化率下降。 氣必須充分混合后再進(jìn)入反 應(yīng)器16硝化反應(yīng)影響因素采取哪些針對(duì)措施來(lái)提高

16、硝化效果(1) 被硝化物的性質(zhì)： 當(dāng)苯環(huán)存在給電子基時(shí)，使苯環(huán)活化，硝化速度快，產(chǎn)品以鄰，對(duì)位產(chǎn)物為主;當(dāng)苯環(huán)存在吸電子基時(shí)，使苯環(huán)鈍化，硝化速度慢，產(chǎn)品以間位產(chǎn)物為主;(2) 硝化劑 :在進(jìn)行硝化反應(yīng)時(shí)，必須選擇合適的硝化劑。混酸中的H2SO4含量，DVS硝化能力;DVS 一般取212，對(duì)于極難硝化物質(zhì)，可采用SO3與硝酸的混合物作硝化劑。芳環(huán)上有烷氧基，羥基等可用稀硝酸硝化；有氨基要先?；甚０繁Ｗo(hù)，硝化后在水解，反應(yīng)物或產(chǎn)物在反應(yīng)溫度下為液態(tài)時(shí)，用非均相混酸硝化，反應(yīng)物或產(chǎn)物在反應(yīng)溫度下為固態(tài)時(shí)，用均相混酸硝化，易氧化磺化的，用有機(jī)惰性溶劑中硝化。(3) 反應(yīng)溫度:對(duì)于非均相硝化反應(yīng)，溫

17、度直接影響反應(yīng)速度和生成物異構(gòu)體的比例?？傮w上，溫度，反應(yīng)速度。硝化反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，熱量來(lái)自稀釋熱和反應(yīng)熱，熱量要及時(shí)穩(wěn)定，否則溫度，硝酸易分解，副反應(yīng)。所以在較低溫度下進(jìn)行。 (4) 攪拌:大多數(shù)硝化過(guò)程屬于非均相體系，反應(yīng)又是強(qiáng)放熱的；良好的攪拌裝置和冷卻設(shè)備是反應(yīng)順利進(jìn)行和提高傳熱效率的保證。必須十分注意和采取必要的安全措施。 (5) 相比與硝酸比量相比（酸油比）=混酸質(zhì)量被硝化物質(zhì).:相比過(guò)大（），設(shè)備生產(chǎn)能力，廢酸量大大；相比過(guò)?。?） ，反應(yīng)初期酸的濃度過(guò)高（） ，反應(yīng)太激烈，難于控制溫度。硝酸比（）=硝酸的物質(zhì)的量被硝化物的物質(zhì)的量理論上兩者相當(dāng)，實(shí)際上硝酸的用量過(guò)量。當(dāng)采

18、用混酸為硝化劑時(shí)，硝酸比的大小取決于被硝化物硝化的難易程度。對(duì)于易硝化的物質(zhì)，硝酸過(guò)量15，對(duì)于難硝化的物質(zhì)，硝酸需過(guò)量1020或更多(6) 硝化副反應(yīng):由于被硝化物的性質(zhì)不同和反應(yīng)條件的選擇不當(dāng)造成的氧化（芳烴硝化中最主要的副反應(yīng)，生成酚）去烴基;:置換;脫羧;開(kāi)環(huán)和聚合等.：17答：大化工：以石油化工為基礎(chǔ)而發(fā)展起來(lái)的大規(guī)模合成工業(yè)。精細(xì)有機(jī)合成：以大化工生產(chǎn)的中間體為起始物再進(jìn)行深加工，生產(chǎn)批量較小、純度或質(zhì)量要求較高、附加值較高的有機(jī)化學(xué)品的合成。18答：高錳酸鉀在酸性介質(zhì)中，+7價(jià)錳被還原為+2價(jià)錳 ，氧化性太強(qiáng)，選擇性差，不易控制，只適用于制備個(gè)別非常穩(wěn)定的氧化產(chǎn)物，而錳鹽難于回收

19、，工業(yè)上很少用酸性氧化法在中性或堿性介質(zhì)中，+7價(jià)錳被還原為 +4價(jià)錳（以二氧化錳形式存在）反應(yīng)選擇性好，生成的羧酸以鉀鹽或鈉鹽的形式溶于水，產(chǎn)品的分離精制簡(jiǎn)便，副產(chǎn)的二氧化錳分離后，用途廣泛。含有氫原子的芳環(huán)側(cè)鏈無(wú)論長(zhǎng)短均被氧化為羧基，而且較長(zhǎng)的側(cè)鏈比甲基更易氧化。19答：氣相催化反應(yīng)屬非均相催化反應(yīng)過(guò)程，可分為五個(gè)步驟。 擴(kuò)散：反應(yīng)物由氣相擴(kuò)散到催化劑表面； 吸附：反應(yīng)物被催化劑表面吸附； 反應(yīng)：發(fā)生氧化反應(yīng)，放熱； 脫附：氧化產(chǎn)物自催化劑表面脫附； 反擴(kuò)散：脫附產(chǎn)物由固體催化劑表面擴(kuò)散到流體并帶走熱量。20催化加氫還原包括以下三個(gè)基本過(guò)程：（1）反應(yīng)物在催化劑表面擴(kuò)散、物理吸附和化學(xué)吸附

20、；（2）吸附絡(luò)合物之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（3）產(chǎn)物的脫附和擴(kuò)散，離開(kāi)催化劑表面。以硝基化合物催化還原為例，該基本過(guò)程可表示如下：整個(gè)反應(yīng)控制步驟為反應(yīng)組分的化學(xué)吸附過(guò)程的第（1）步（最慢）。21答：催化加氫還原影響因素除催化劑種類(lèi)、用量外，還與被還原物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、純度、反應(yīng)溫度及壓力、攪拌、溶劑及介質(zhì)酸堿性有關(guān)。（1）被還原物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 被還原物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是影響還原反應(yīng)的重要因素。被還原物靠近催化劑表面活性中心的難易決定了還原反應(yīng)的難易?？臻g位阻效應(yīng)大的化合物甚至不能靠近活性中心，所以反應(yīng)較難進(jìn)行，須升溫和加壓來(lái)完成反應(yīng)。各種官能團(tuán)單獨(dú)存在時(shí)，其反應(yīng)性如下：芳香族硝基 叁鍵 雙鍵 羰基 脂肪

21、族硝基在碳?xì)浠衔镏?，則直鏈烯烴 環(huán)狀烯烴 萘 苯 烷基苯 芳香烷基苯在苯環(huán)上引入取代基時(shí)，若用鉑黑為催化劑，引入吸電子基時(shí)，反應(yīng)加快，引入給電子基，反應(yīng)變慢；若用骨架鎳作催化劑，情況正好相反。如硝基苯及硝基苯胺在骨架鎳作催化下，在中性介質(zhì)中硝基苯胺的還原順序?yàn)椋合趸?間硝基苯胺 對(duì)硝基苯胺 鄰硝基苯胺（2）反應(yīng)溫度和壓力影響反應(yīng)溫度增高，氫氣壓力增大，反應(yīng)速度加快，但同時(shí)副反應(yīng)將增多，反應(yīng)選擇性將下降。另一方面對(duì)催化劑活性和壽命影響較大。一般來(lái)說(shuō)，在達(dá)到催化劑要求前提下，反應(yīng)應(yīng)盡可能選擇較低的溫度，以避免副反應(yīng)發(fā)生，甚至爆炸，這樣對(duì)熱敏性產(chǎn)物亦實(shí)用。反應(yīng)的溫度、壓力和反應(yīng)種所用的催化劑與反

22、應(yīng)物有關(guān)（3）攪拌和裝料系數(shù)影響良好的攪拌有利于強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱過(guò)程，防止局部過(guò)熱，減少副反應(yīng)發(fā)生，提高選擇性，以及強(qiáng)化催化劑活性。催化加氫反應(yīng)為非均相反應(yīng)，反應(yīng)常在釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，要綜合考慮攪拌器形狀、裝料系數(shù)及攪拌速度。一般裝料系數(shù)控制在0.350.5之間，過(guò)大則反應(yīng)器氣相有效空間變小。在塔式反應(yīng)器中，則應(yīng)控制氫氣的空塔速度和裝料系數(shù)。一般前者取0.010.02米/秒，后者取0.5左右。（4）反應(yīng)介質(zhì)的酸堿性溶劑的極性、介質(zhì)的酸堿性及溶劑對(duì)反應(yīng)物及還原產(chǎn)物溶解度均可影響反應(yīng)速度和反應(yīng)選擇性。加氫反應(yīng)大多在中性介質(zhì)中進(jìn)行，而氫解反應(yīng)則在酸性或中性介質(zhì)中進(jìn)行。22制備芳胺的方法主要有以下幾種：

23、（略） 化學(xué)還原法（Na2Sx；Zn粉還原，鐵屑還原） 硝基苯氣相催化加氫還原法；（骨架鎳，銅硅膠） 電解還原法苯酚氣固相催化氨解法直接氨解法23常見(jiàn)催化加氫重要催化劑特點(diǎn) 骨架鎳：又稱(chēng)雷尼鎳。價(jià)格便宜，制備簡(jiǎn)便，因此在催化加氫中得到廣泛應(yīng)用，可使硝基、氰基、芳環(huán)的化合物以及烯烴發(fā)生加氫反應(yīng)。骨架鎳，由含鎳3050%的鎳鋁合金，用2030%的氫氧化鈉處理，溶去合金中的鋁，形成具有高度孔隙結(jié)構(gòu)的骨架而制得。制得的骨架鎳為灰黑色粉末，干燥后易自燃，長(zhǎng)期保存易變質(zhì)。遇硫、磷、砷、鉍化合物、鹵素、含錫鉛的有機(jī)物易中毒，所以應(yīng)當(dāng)保存在乙醇或蒸餾水中，制備保存期不應(yīng)超過(guò)六個(gè)月，要注意回收，亦可制成鎳鋅型。

24、 載體型：鈀碳催化劑將鈀鹽水溶液浸漬在或吸附于載體活性炭上，再經(jīng)過(guò)還原劑處理，使其形成金屬微粒，經(jīng)洗滌，干燥得載體鈀催化劑，它是烯烴和炔烴最好的氫化還原劑。使用時(shí)，不需活化處理，作用溫和，選擇性好，可回收套用45次。 銅硅膠載體型將硅膠放入硝酸銅、氨水溶液中浸漬，干燥后，進(jìn)行燒灼，可得含銅為1416%的金屬態(tài)銅，使用前需用氫氣活化。此種催化劑成本低，選擇性好，機(jī)械強(qiáng)度高，但抗毒性、熱穩(wěn)定性差，適用于硝基苯硫化床氣相加氫還原生產(chǎn)苯胺。 有機(jī)金屬絡(luò)合物有機(jī)金屬絡(luò)合物屬于均相催化劑，它是過(guò)渡金屬銠、 釕 、銥的三苯膦絡(luò)合物。此類(lèi)催化劑活性高，選擇性好，條件溫和，不宜中毒。但是，催化劑分離回收困難?？?/p>

25、采用與高分子聚合物連接，制成有機(jī)載體型，克服該缺點(diǎn)。24答：無(wú)水三氯化鋁是各種付氏反應(yīng)最廣泛使用的催化劑工業(yè)上生產(chǎn)烷基苯時(shí)，通常使用的是三氯化鋁-鹽酸絡(luò)合物催化劑溶液，它由無(wú)水三氯化鋁、多烷基苯和少量水配制而成，俗稱(chēng)紅油，它不溶于烷基化產(chǎn)物，反應(yīng)后靜置分離，可循環(huán)使用。其優(yōu)點(diǎn)是比用三氯化鋁的副反應(yīng)少，只要不斷補(bǔ)充很少量的三氯化鋁就可以保持穩(wěn)定的催化活性。 用氯烷作反應(yīng)劑時(shí)，也可以用金屬鋁作催化劑，因?yàn)榉磻?yīng)生成的HCl能與金屬鋁作用生成三氯化鋁絡(luò)合物。在分批操作時(shí)，一般用鋁絲，連續(xù)操作時(shí)用鋁塊。 無(wú)水三氯化鋁與氯化鈉形成的復(fù)鹽，其熔點(diǎn)185，在141已開(kāi)始流體化。如果需較高的烷基化溫度（1412

26、50）及合適的溶劑時(shí)，就可以用這種復(fù)鹽，它既是催化劑又是介質(zhì)。 無(wú)水三氯化鋁的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)廉易得、催化活性好、技術(shù)成熟。其缺點(diǎn)是有鋁鹽廢液，有時(shí)不適用于活潑芳族化合物(例如酚類(lèi)和芳胺)的C-烷基化，因?yàn)槿菀装l(fā)生副反應(yīng)。 無(wú)水三氯化鋁有很強(qiáng)的吸水性，遇水分解會(huì)產(chǎn)生氯化氫并放出大量的熱，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸨?。無(wú)水三氯化鋁與空氣接觸也會(huì)吸潮水解，并逐漸結(jié)塊。使用部分吸潮的無(wú)水三氯化鋁，即使提高反應(yīng)溫度也很難使反應(yīng)順利進(jìn)行，因此，無(wú)水三氯化鋁應(yīng)裝在塑料袋中隔絕空氣保持干燥，并要求有機(jī)原料和反應(yīng)器完全無(wú)水。在工業(yè)上，通常使用粒度適中的三氯化鋁，而不宜使用粉狀的。因?yàn)榱钊然X在貯存、運(yùn)輸和使用時(shí)不易吸潮變

27、質(zhì)，且加料方便，在反應(yīng)開(kāi)始階段不致過(guò)于激烈，溫度容易控制。在一般情況下，不難制得質(zhì)量合乎要求的無(wú)水三氯化鋁。某些含硫化合物會(huì)使無(wú)水三氯化鋁活性下降，因此，有機(jī)原料(例如苯和丙烯等)應(yīng)預(yù)先脫硫。25答：氨解反應(yīng)中，氨與有機(jī)氯化物等被氨解物的物質(zhì)的量之比稱(chēng)為氨比。理論氨比值為2。但在實(shí)際氨解過(guò)程中，氨比要大大超過(guò)2。這是出于如下的考慮： （1）提高氯化物的溶解度，改進(jìn)物料的流動(dòng)性； （2）提高反應(yīng)的選擇性，減少副產(chǎn)物仲氨的生成鏈； （3）提高反應(yīng)體系的pH值，減少對(duì)設(shè)備的腐蝕性。所以，一般在間歇氨解過(guò)程中，選擇氨比為69；在連續(xù)氨解過(guò)程中，氨比控制在1017。但是氨比不宜過(guò)大，否則，將增加回收負(fù)荷

28、，降低生產(chǎn)能力。26酚類(lèi)的變色原因及其防止酚類(lèi)化合物在貯存過(guò)程中往往會(huì)顏色變深，苯酚變色的直接原因是氧化。其變色歷程是，在空氣中苯酚的羥基失去氫原子，游離出的苯氧自由基呈粉紅色，其至深褐色。防止苯酚變色的方法有向儲(chǔ)罐的上部空間充氮，嚴(yán)禁成品與鐵器接觸等，而最廣泛又有效的辦法是向苯酚中添加微量穩(wěn)定劑，加入量在0.01%0.1%。常見(jiàn)的穩(wěn)定劑有磷酸、草酸、水楊酸及As2O3，使用多種穩(wěn)定劑的效果常常比使用單一品種要好。27生產(chǎn)過(guò)程分三步，即磺化、水解-吹萘、中和鹽析。各步反應(yīng)式如下：磺化： 水解-吹萘：中和鹽析：生產(chǎn)過(guò)程如下圖所示：六. 計(jì)算欲配制000kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100H2SO4，要用多少千克

29、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98的硫酸和多少千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20的發(fā)煙硫酸?（分）解：將20的發(fā)煙硫酸換算為硫酸濃度 80%+(98/80)20%=104.5% (3分) 設(shè)需98的硫酸x kg; 20的發(fā)煙硫酸y kg x + y = 2000 0.98x + 1045y = 2000 (4分)解之得 x = y= (2分)答:要用1385千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98的硫酸和615千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20的發(fā)煙硫酸.(1分)2. 設(shè)1kmol萘在一硝化時(shí)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%硝酸和90%硫酸，要求硫酸脫水值為1.35，硝酸比為1.05，試計(jì)算要用98%硝酸和90%硫酸各多少kg？（分）解: 硝酸比=1.05 N=1.05*63 =

30、 66 98%硝酸質(zhì)量= N/0.98 = 67.5 (2分) 反應(yīng)生成水 = 1*18 = 18 (1分) 設(shè)需90%硫酸質(zhì)量為x kg;則 D.V.S=90%*x / ( 10%* x + 2%*67.5 +18） =1 .35 (4分) x = 38 .1 (2分)答:要用98%硝酸67.5 kg 和90%硫酸 38 .1kg (1分)3欲配制4000kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100H2SO4，要用多少千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98的硫酸和多少千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20的發(fā)煙硫酸?（分）解;將20的發(fā)煙硫酸換算為硫酸濃度 80%+(98/80)20%=104.5% (3分) 設(shè)需98的硫酸x kg; 20的發(fā)煙硫酸y

31、kg x + y = 4000 0.98x + 1045y = 4000 (4分)解之得 x = 2770 y= 1230 (2分)答:要用2770千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98的硫酸和1230千克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20的發(fā)煙硫酸.(1分)4. 設(shè)1kmol萘在二硝化時(shí)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%硝酸和90%硫酸，要求硫酸脫水值為2.8，硝酸比為2.10，試計(jì)算要用98%硝酸和90%硫酸各多少kg？（分）解: 硝酸比=2.10 N=2.10*63 = 132 98%硝酸質(zhì)量= N/0.98 = 135 (2分) 反應(yīng)生成水 = 2*18 = 36 (1分) 設(shè)需90%硫酸質(zhì)量為x kg;則D.V.S=90%*x / ( 1

32、0%* x + 2%*135 +36） =2 . 8 (4分) x = 175 (2分)答:要用98%硝酸135 kg 和90%硫酸 175kg (1分)5設(shè)甲苯的一硝化時(shí)，使用98%的硫酸100公斤，90%的硝酸210公斤，硝酸比為1.2，求混酸的脫水值？解：H2SO4=10098%=98 （kg） （1分） 混酸中的水=100（10.98）+ 210（10.90）= 23 （kg） （2分）反應(yīng)生成的水= （3分）則 D.V.S =（2分）6. 已知蒽單磺化反應(yīng)停止時(shí)，體系剩余硫酸的濃度為80，試計(jì)算該廢酸的值。(已知：硫酸的分子量為98，SO3的分子量為80)解：蒽單磺化體系中，值(MSO3/MH2SO4) 80 （4分） （80/98）8065.3