精細有機合成化學及工藝學復習參考題

1、1、精細化學品與精細化工的概念與特點。精細化學品：“凡能增進或賦予一種（類）產品以特定功能，或本身具有特定功能的小批量或高純度化學品”。精細化學品的特點： 產品功能性強（專用性） 批量小 品種多 利潤率高 更新換代快精細化工 ：“生產精細化學品的工業(yè)”。 “它屬于一類化工產品的生產行業(yè)” 。精細化工的特點： 多品種、小批量 綜合生產流程和多功能生產裝置 高技術密集度 大量應用復配技術 新產品開發(fā)周期長，費用高 商品性強、市場競爭激烈2、新領域精細化學品的類別。食品添加劑、飼料添加劑、電子化學品、造紙化學品、塑料助劑、皮革化學品、表面活性劑、水處理劑等。3、精細化率的定義、我國目前的精細化率。精

2、細化率是一個國家或地區(qū)化學工業(yè)發(fā)達程度和化工科技水平高低的重要標志。我國目前的精細化率為45%。4、世界精細化工的發(fā)展趨勢。發(fā)達國家新領域精細化工發(fā)展迅速、重視化境友好綠色精細化學品和超高功能及超高附加值產品，發(fā)展綠色化生產與生物工程技術。傳統精細化工向發(fā)展中國家轉移。5、我國精細化工的現狀與存在的主要問題。我國精細化工產品的自我供應能力已有了大幅度的提升，傳統精細化工產品不僅自給有余，而且大量出口；新領域精細化工產品的整體市場自給率達到70%左右。一些產品在國際市場上具有較大的影響力。目前國內精細化工產品尚難以滿足細分市場需求。以中低檔產品為主，難以滿足高端市場要求，以電子化學品為代表的高端

3、精細化學品嚴重依靠進口。 在快速變化的市場面前，我國的研發(fā)力量還很不足的，特別是薄弱的精細化工的基礎性研究已成為我國開發(fā)新技術和新產品的重要制約因素。 部分國家以保護環(huán)境和提高產品安全性為由，陸續(xù)實施了一批新的條例和標準；我國也在不斷加大與人民生活息息相關的工業(yè)品的安全管理力度和提高安全標準，這些因素對精細化工的發(fā)展提出更高的要求和挑戰(zhàn) 。6、有機合成的初始原料和主要基礎原料（基礎有機化學品）有哪些？初始原料為煤、石油和天然氣等，主要基礎原料為乙烯、丙烯、丁二烯、苯、（甲苯）、二甲苯、（乙炔、萘）、合成氣等。7、碳一化學的概念、發(fā)展碳一化學的意義?；瘜W反應過程中反應物只含有一個碳原子的反應統稱

4、為碳一化學，是以煤氣化制合成氣為龍頭，進而以合成氣為原料的有機合成工業(yè)。意義是節(jié)約煤炭和石油資源，用少的碳原料生成多的燃料。8、原子經濟性反應及原子利用率的概念。化學反應的原子經濟性：是指反應物中的原子有多少進入了產物，理想的原子經濟性的反應是原子利用率100的反應。原子利用率:是指反應物原子轉化為目標產物的百分比。9、綠色化學的目標是什么？綠色化學的目標就是運用化學原理和新化工技術，以“原子經濟性”為基本原則，從源頭上減少或消除化學工業(yè)對環(huán)境的污染，從根本上實現化學工業(yè)的“綠色化”，走資源-環(huán)境-經濟-社會協調發(fā)展的道路。10、單元反應的概念及主要類型。單元反應：為了在有機分子中引入或形成上

5、述取代基（官能團），以及為了形成雜環(huán)和新的碳環(huán)，所采用的化學反應，叫單元反應。單元反應的主要類型：鹵化、磺化和硫酸酯化、硝化和亞硝化、還原和加氫、重氮化和重氮基的轉化、胺解和胺化、烴化、酰化、氧化、水解、縮合、環(huán)合、聚合。11、反應試劑的類型及特點。反應試劑分為極性試劑和自由基試劑，其中極性試劑又分為親電試劑和親核試劑。極性試劑: 能夠供給或接受一對電子以形成共價鍵的試劑。親電試劑: 從基質上取走一對電子形成共價鍵的試劑 。特點：電子云密度低，進攻分子的高電子云密度中心。具親電性能。親核試劑: 提供給基質一對電子以形成共價鍵的試劑 。特點：電子云密度高，進攻分子的低電子云密度中心，具親核性能。

6、自由基試劑: 含有未成對單電子的自由基或是在一定條件下可產生自由基的化合物稱自由基試劑。12、芳香族親電取代反應的歷程及特點。大多數親電取代反應是按照經過配合物中間體的兩步歷程進行的。兩步歷程主要是通過“動力學同位素效應”和配合物中間體的分離及及其相對穩(wěn)定性證明。13、配合物和配合物的概念及特點。親電性強的試劑通過奪取芳環(huán)上的一對電子，與環(huán)上的某一C原子形成鍵得到的化合物為配合物，或稱芳正離子。特點：較為穩(wěn)定，有時能分離得到。親電性弱的試劑通過與芳環(huán)平面兩測的環(huán)狀電子云發(fā)生松散結合，未形成真正的化學鍵得到的化合物為配合物。特點：穩(wěn)定性差。14、動力學同位素效應的概念。如果將反應物分子中的某一原

7、子用它的同位素代替時，其反應速度會發(fā)生變化，這種反應速度的差異，稱為動力學同位素效應。15、影響芳香族親電取代反應定位的主要因素。 a.已有取代基的性質 包括：極性效應和空間效應 b.親電試劑的性質 包括：極性效應和空間效應 c.反應條件：主要溫度、催化劑和溶劑。上述因素中，最重要的是已有取代基的極性效應。16、脂肪族親核取代反應的主要歷程及其主要影響因素。 Nu-: + R-X Nu-RX- Nu-R + X:- 過 渡 態(tài) （1）雙分子歷程(SN2)：SN2表示雙分子親核取代。該歷程中舊的化學鍵斷裂和新的化學鍵形成是同時的，沒有中間產物生成，反應同步進行，其一般通式為：（2）單分子歷程(S

8、N1)：SN1表示單分子親核取代。該歷程中反應是分兩步進行的：第一步，中心C原子與離去基間發(fā)生鍵的異裂，生成一個不穩(wěn)定的碳正離子中間體：R-X R+ + X-（控制步驟） ；第二步，碳正離子與親核試劑結合生成新的化合物：R+ + Nu:- R-Nu。影響因素：（1）作用物結構：a. 電子效應：被進攻的碳原子上有給電性取代基，烷基正離子穩(wěn)定性越大，有利于SN1；有吸電性取代基，有利于SN2。b.  空間效應：空間位阻有利于SN1。（2）離去基團的影響：越容易形成負離子（或接受電子能力強）的離去基團越有利于親核取代反應的進行。（3）親核試劑的影響：僅影響SN2。絕大多數試劑的親核能力與其

9、堿性強弱一致。同族元素，親核性按電負性的下降而提高。（4）溶劑的影響：SN1反應在質子性溶劑中反應有利；SN2反應在非質子性溶劑中反應有利（在極性溶劑中使親核試劑活潑性減弱）。17、芳環(huán)上親核置換反應的概念及特點。反應時，親核試劑優(yōu)先進攻環(huán)上電子云密度最低的位置，故（反應難易和定位規(guī)律）與芳香族親電取代反應相反。特點：由于芳香環(huán)和親核試劑的電子云密度都比較高，所以這類反應較難發(fā)生。當芳環(huán)上連接有吸電子基團時，使鄰位和對位的電子云密度下降得比間位更多，該位有利于發(fā)生親核取代反應。18、消除反應和消除反應的概念、反應歷程及其特點。消除：在相鄰的兩個碳原子上除去兩個基團。 生成烯（炔）烴、或碳與雜原

10、子的雙鍵。消除： 在同一個碳原子上除去兩個基團，也稱1,1消除。生成卡賓。消除反應的歷程分為雙分子歷程(E2)和單分子歷程(E1)。（1）雙分子消除反應歷程(E2)雙分子消除反應通常在強堿性試劑存在下發(fā)生。當親核性試劑的堿性試劑B接近氫時，形成過渡態(tài)，而后發(fā)生CH鍵和CX鍵的同時斷裂，形成烯鍵。E2歷程和SN2歷程很相似。區(qū)別在E2歷程中堿性試劑進攻-氫原子，而SN2歷程中反應發(fā)生在碳原子上。按E2歷程進行反應，離去基團的空間排布在理論上有兩種，即順式消除和反式消除。（2）單分子消除反應歷程(E1)單分子消除反應歷程(E1)分兩步進行，分子上離去基先解離掉離去基（控制步驟）生成正碳離子，第二步

11、消除質子后形成烯烴：當形成的C正離子比較穩(wěn)定時，反應優(yōu)先按E1歷程進行。E1和SN1反應常同時發(fā)生，兩者比值常根據溶劑的極性和溫度的不同而異。19、自由基的產生方法。熱離解法、光離解法和電子轉移法。20、加成反應的類型。親電加成、親核加成和自由基加成。21、精細有機合成工藝（技術）路線選擇的主要原則。原料價廉可靠。技術先進可靠。產品合格化和綜合利用。環(huán)境保護：切實可行。特殊材料及設備：來源有保證或有代用品。消耗指標：主要原材料消耗指標、熱、能耗指標低。22、化學計量學的9個基本概念。反應物的摩爾比、限制反應物和過量反應物、過量百分數、轉化率、選擇性、理論收率、質量收率、原料消耗定額、單程轉化率

12、和總轉化率（公式見書或課件）23、有機合成中溶劑的主要作用。溶解作用；影響反應機理。溶劑不僅有溶解作用，而且對反應產生重要影響。主要是通過與反應物或產物發(fā)生各種相互作用來影響反應過程。如可提高反應選擇性(提高主反應速度、抑制副反應)、影響反應歷程、反應方向和立體化學等。24、溶劑和溶質之間的相互作用力，專一性力的特點及其所包含的內容。庫侖力范德華力專一性力：它包括氫鍵締合作用、電子對給體/電子對受體相互作用(電荷轉移力)、溶劑化作用、離子化作用、離解作用和憎溶劑相互作用等。專一性力是只有在一定結構之間才能發(fā)生的、有一定方向的力。25、溶劑有哪幾種分類方案？如何按照偶極矩和介電常數進行溶劑分類？

13、（1）按化學結構分類: 分無機溶劑和有機溶劑。（2）按偶極矩和介電常數分類 （3）按Lewis酸堿理論分類 （4）按Brnsted酸堿理論分類 （5）按其起氫鍵給體的作用分類 （6）按專一性溶質溶劑相互作用分類按偶極矩分類：>2.5D溶劑為極性溶劑（永久偶極），<2.5D（非質子弱極性溶劑）為非極性溶劑。按介電常數分類：>1520，為極性溶劑； <1520，為非極性溶劑。26、溶劑化作用以及發(fā)生溶劑化作用的主要原因。溶劑化作用：每個被溶解的分子(或離子)被一層或幾層溶劑分子所包圍的現象。溶劑化作用是一種十分復雜的現象，它包括溶劑與溶質之間所有專一性和非專一性相互作用的總

14、和，溶劑化作用是溶劑極性的本質，溶劑的“極性”，反應的就是它的總的溶劑化能力。27、電子對受體溶劑、電子對給體溶劑、質子傳遞型溶劑和非質子傳遞型溶劑的主要特點。電子對受體溶劑：具有一個缺電子部位或酸性部位，是親電試劑，能擇優(yōu)地使電子對給體分子或負離子溶劑化。電子對給體溶劑：具有一個富電子部位或堿性部位，是親核試劑，能擇優(yōu)地使電子對受體分子或正離子溶劑化。質子傳遞型溶劑：氫鍵給體能與負離子形成強的氫鍵，除乙酸及其同系物外，都是強極性。非質子傳遞型溶劑：不能起氫鍵給體作用。28、離子化過程和離解過程及其溶劑的影響。離子化過程：離子原的共價鍵發(fā)生異裂產生離子對的過程。離解過程：離子對(締合離子)轉變

15、為獨立離子的過程。溶劑的性質不僅影響溶液中離子對和獨立離子的比例，而且影響離子(正離子或負離子)的反應活性。介電常數足夠大，使異性電荷之間的靜電吸引力顯著降低，能夠使離子對離解為獨立離子的溶劑，稱為“離解性溶劑”。（1）>40 ，強極性溶劑，溶質在其中幾乎不存在離子締合作用。但強極性容易引起離子的溶劑化作用，從而妨礙離子的自由運動和反應活性。（2）2040，中等極性溶劑，在這類溶劑中，獨立離子和締合離子的比例取決于溶劑和電解質的結構。（3）<1015，非極性（弱）溶劑，在這類溶劑中實際上觀測不出自由離子。29、 溶劑靜電效應規(guī)則(Houghes-Ingold規(guī)則)及其局限性的原因。

16、（1）Houghes-Ingold規(guī)則：根據從起始反應物變?yōu)榛罨浜衔飼r，電荷密度的變化來判斷溶劑極性對反應速度的影響：若電荷密度增加，則增加溶劑極性使反應速度加快；若電荷密度降低，則增加溶劑極性使反應速度減慢；若電荷密度變化很小或不變化，則溶劑極性的變化對反應速度影響極小。（2）Houghes-Ingold規(guī)則的局限性的原因：從過渡狀態(tài)理論來說，靜電效應主要考慮活化焓H的變化，而活化熵S則忽略不計；靜電效應沒有考慮溶劑的類型(質子型和非質子型)、溶劑的EPD、EPA、以及溶劑化能力或配位能力等專一性溶劑化作用對反應速度的影響。30、專一性溶劑化作用對SN反應速度的影響及其原因。（1）質子傳遞

17、型溶劑（H-S ）：具有氫鍵締合作用，是電子對受體，它能使負離子專一性溶劑化。加速(a)型SN1反應，因質子傳遞型溶劑有利于離去負離子X的專一性溶劑化。加速(c)型SN2反應，因為所加入的質子傳遞型溶劑對活化配合物負端的氫鍵締合作用比對反應質點Y：的締合作用強。減慢(d)型SN2反應，因為質子傳遞型溶劑比較容易使反應質點Y-專一性溶劑化。（2）非質子傳遞型極性溶劑，是電子對給體，它能使正離子專一性溶劑化。 對(a)型SN1反應，不是使負離子X溶劑化而是使反應質點R專一性溶劑化，抑制反應速度。甚至改變反應歷程，將(a)型SN1反應歷程改為(d)型SN2反應歷程。 對(c)型SN2反應，非質子傳遞

18、型極性溶劑不能使反應質點Y：專一性溶劑化，但能使活化配合物的正端專一性溶劑化，使SN2反應加速。 對(d)型SN2反應，使反應加速。因為非質子傳遞型極性溶劑介電常數高，易使親核試劑M+Y(離子體)離解，且易使正離子M+專一性溶劑化(溶劑的正端位阻大不易使Y專一性溶劑化)，從而使Y成為活潑的“裸負離子”。31、選擇有機合成反應溶劑的原則。結構、組成穩(wěn)定。在反應過程及后處理時不反應，不影響催化活性。對反應物溶解性好。容易回收。使用安全。毒性小，三廢易處理。價格便宜，來源方便。32、相轉移催化反應與相轉移催化劑的概念及特點。相轉移催化反應：兩種處在不同相態(tài)間的反應物（互不相溶的兩相）通過加入少量第三

19、種物質后，可以使反應物在相間發(fā)生轉換，從而使反應加速。這類反應就稱為 “相轉移催化”反應。這種可以使反應物在相間發(fā)生轉換從而加速反應的物質叫“相轉移催化劑”。相轉移催化反應的特點：操作簡便、反應條件緩和、反應時間縮短、產品質量和收率高等。33、相轉移催化的基本原理。 季銨鹽 親核試劑 負離子交換 水相 QX + M+Nu- M+X + QNu (鹽類) 界面 (相轉移) (相轉移) 親核取代 有機相 QX + R-Nu RX QNu 目的產物 有機反應物 34、對相轉移催化劑的基本要求。相轉移催化劑的化學基本要求：a.能將反應所需離子從水相或固相轉移到有機相；b.有利于該離子的迅速反應。相轉移

20、催化劑的工業(yè)基本要求：a.用量少、效率高、不應消耗或失效；b.來源方便、價格合理；c.毒性小。35、相轉移催化劑的主要類型及特點。季銨鹽型：將負離子從水相轉移到有機相。價格便宜，工業(yè)應用多。冠醚型：將正離子或中性離子從水相或固相轉移到有機相。效果好、價格貴，目前限于實驗室研究。其它類型：如開鏈聚醚（聚乙二醇）。能配位正離子，有發(fā)展前途，價廉、方便、廢液易處理。其它還有烷基磺酸鹽、苯基硼化物等，能配位正離子。36、對硝基苯乙醚是由對硝基氯苯和氫氧化鈉的乙醇溶液使用相轉移催化劑季銨鹽采用相轉移催化法制得的，試畫出該相轉移催化過程的原理圖。37、均相配位催化及其主要特點。均相配位催化指的是用可溶性過

21、渡金屬配合物作為催化劑，在液相對有機反應進行均相催化的方法。優(yōu)點：（1）選擇性好（2）活性高（3）催化體系的預見性好缺點；（1）催化劑貴，回收困難。資源少。（2）由于在酸性介質中反應，故需特種耐腐蝕材料。（3）耐溫性差，<250。（4）某些Cat.，尤其用CO為原料時，需高壓，如鈷，30MPa。38、均相配位催化劑的基本組成及其各部分主要作用、過渡金屬及其配合物起催化作用的主要原因。組成：過渡金屬原子（中心原子）和配位體兩部分。兩個部分的作用：對均相配位催化劑來說，參加化學反應的主要是過渡金屬原子（活性組分），配位體大多并不參加反應，主要是起調整催化劑活性、選擇性和穩(wěn)定性的作用。過渡金屬

22、及其配合物起催化作用的主要原因是存在空d軌道。39、均相配位催化的基本反應與催化循環(huán)的特點。(1)配位與解配 (2)插入和消除 (3)氧化和還原 (4)氧化加成和還原消除通過催化過程使反應物轉化成目的產物，催化劑參加反應后又恢復原態(tài)，所以整個過程又叫做“催化循環(huán)”，均相配位催化循環(huán)是由上述均相配位催化過程的基本反應的適當組合構成的。40、寫出丙烯均相配位催化二聚生成2-甲基-1-戊烯的各步反應的反應式和反應名稱，并寫出其催化循環(huán)圖。41、芳環(huán)上取代鹵化的反應歷程及主要催化劑類型。親電取代反應，反應通式：ArH + X2 ArX + HX。催化劑：金屬鹵化物、硫酸、碘、次鹵酸等。42、芳環(huán)上取代

23、鹵化時，溴化和氯化的主要差別及原因。為充分利用溴素，常常加入氧化劑(氯酸鈉、次氯酸鈉)將反應中生成的溴化氫再氧化成溴。43、苯氯化時主要影響因素及反應條件的選擇。（1）氯化深度的影響：目的產物為氯苯，降低氯化深度，提高苯的比例(4:1)； 目的產物為二氯苯，提高氯化深度，提高氯的比例，或采用高效催化劑。（2）混合作用的影響：返混作用使多氯苯的產量增加(部分產物停留時間過長)，因此在設計反應器和工藝時盡量減小返混程度。（3）反應溫度的影響：T反應速度，但k2/k1。故早期工藝(釜式)溫度控制3540。塔式沸騰連續(xù)生產工藝采用7880，是因為該工藝返混輕，而溫度對選擇性的影響小于返混的影響。為提高

24、生產能力，故采用較高的溫度。（4）原料純度的影響：嚴格控制噻吩、水、氫氣的含量。噻吩：易與催化劑反應，生成黑色沉淀；易與氯氣反應，生成的付產物放出HCl，產生腐蝕。水：水的存在大大降低有機物對Cat.三氯化鐵的溶解度，使催化劑的有效濃度降低，降低反應速度。含水量>2 時，反應不能進行。氫氣：火災和爆炸事故。（5）催化劑的選擇：芳烴較活潑時，如芳環(huán)上有較強的供電子基(羥基、氨基)，可不用催化劑；活性較低的芳烴(甲苯、苯、氯苯)，用金屬鹵化物，如FeCl3。不活潑的芳烴(蒽醌等)，強催化劑和苛刻條件，如濃硫酸、碘或氯化碘Cat.。（6）反應介質的選擇：反應溫度下為液態(tài)的芳烴，可不用介質，或認

25、為反應物本身即為介質，如苯、甲苯、硝基苯；反應溫度下為固態(tài)的，且性質較活潑的，可懸浮在水中，在鹽酸或硫酸存在下進行鹵化，如對硝基苯胺；反應溫度下為固態(tài)的，且較難鹵化，則往往需要溶解在濃硫酸、發(fā)煙硫酸或氯磺酸介質中進行鹵化，或用更難鹵化的有機溶劑作介質，有時用碘作催化劑；如水楊酸在氯苯或醋酸中的氯化。44、苯氯化生產氯苯的三種工藝類型及特點。45、脂烴及芳環(huán)側鏈取代氯化反應歷程、引發(fā)條件選擇及影響因素。脂烴及芳環(huán)側鏈的取代鹵化反應，屬于自由基反應。引發(fā)條件有熱裂解法、光離解法和電子轉移法，其中電子轉移法容易引發(fā)副反應，如親電取代反應，前兩種方法較常用。影響因素：（1）引發(fā)條件及溫度的影響：引發(fā)條

26、件直接影響到自由基反應的快慢。a.光照引發(fā)：特點：紫外光照射最有利(能量高，有利于引發(fā)自由基)。 <300nm的紫外光，不能透過普通玻璃。b. 高溫引發(fā)：分子的熱離解能越高，需要的溫度越高。（2）催化劑及雜質的影響：a.金屬雜質：鹵化反應時，不能接觸金屬內壁或金屬雜質。原因：易產生金屬鹵化物，不僅抑制自由基反應，還催化烯烴和芳烴的加成鹵化或環(huán)上的親電取代鹵化。b.氧氣（雜質阻化劑）：抑制反應，使鏈反應終止。c.固體雜質或粗糙的器壁：容易使鏈終止。（3）氯化深度的影響：自由基取代是一連串反應，產物組成隨氯化深度而變化。氯化深度越大，多氯化物產率越高。若目的產物為一氯化物，則應嚴格控制反應的

27、氯化深度或原料比例。46、雙鍵的加成鹵化主要有幾種反應歷程？有兩種不同的反應歷程，即親電加成和自由基加成。47、置換鹵化的機理、優(yōu)缺點。機理：親核置換反應。優(yōu)點：不發(fā)生多鹵化、無異構產物、產品純度高。在制藥及染料工業(yè)應用多。缺點：步驟多。48、有機氟化物是采用何種方法生產的？原因何在？用置換氟化的方法；因為氟分子不易進行取代氟化(極性強，不易生成氟正離子)，而自由基反應又太劇烈，難以控制，有爆炸危險，故不直接氟化。49、寫出以下反應的主要產物和反應類型（1）CH2 = CHCH3 Cl2,500（CH2=CH-CH2Cl,自由基取代）（2）CH2 = CHCH3 Cl2,液相，無水，低溫（CH

28、2Br-CHBr-CH3,親電加成）（3）CH2 = CHCH3 Cl2,水中，4560（CH3-CHOH-CH2Cl,親電加成）（4）CH2 = CHCH3 HCl,活性白土，120140（CH3CHCl-CH3,親電加成）（5）CH2 = CHCH2Cl HBr,過氧化苯甲酰（CH2Br-CH2-CH2Cl,自由基加成）（6）CH2 = CHCH2CN HCl,低溫（CH2Cl-CH2-CH2CN,親電加成）50、指出以下試劑，哪些是親電試劑、親核試劑和自由基試劑。 PCl3（側鏈氯化催化劑） 自由基試劑 PCl3（氯置換羥基反應劑） 親核試劑 HBr（溴置換羥基反應劑） 親核試劑 HBr

29、（丙烯制2溴丙烷反應劑）親電試劑 HBr（丙烯制1溴丙烷反應劑）自由基試劑 Cl2（石蠟氯化反應劑） 自由基試劑 Cl2（甲苯環(huán)上取代氯化反應劑）親電試劑Cl2（甲苯側鏈氯化反應劑） 自由基試劑51、簡述由甲苯制備以下化合物的合成路線、各步反應的名稱和大致反應條件：52、工業(yè)上常用的芳烴磺化劑有哪些？各有何特點？硫酸、發(fā)煙硫酸、三氧化硫、氯磺酸和氨基磺酸、亞硫酸鈉等。工業(yè)硫酸：兩種規(guī)格。92.5(也稱礬油)和98的硫酸。發(fā)煙硫酸：兩種規(guī)格。含游離SO3 20和65。53、發(fā)煙硫酸濃度如何表示？兩種濃度之間如何換算？濃度表示方法：可用游離SO3 的含量w(SO3)表示，也可用H2SO4的含量w(

30、H2SO4)表示。發(fā)煙硫酸兩種濃度的換算：w(H2SO4)100% + 0.225w(SO3) w(SO3)4.44 w(H2SO4)10054、要配制1000kgH2SO4質量含量100的硫酸，試計算：需要多少千克98的硫酸和多少千克20發(fā)煙硫酸？解：設需要m1kg 98%硫酸和m2kg 20%發(fā)煙硫酸，對于20%發(fā)煙硫酸，換算成w(H2SO4)=100% + 0.225*20%=104.5%.m1+m2=1000,m1*0.98+m2*1.045=1000*100%,解得：m1=692.3,m2=307.7所以需要692.3千克98的硫酸和307.7千克20發(fā)煙硫酸。55、用600kg98

31、的硫酸和500千克20發(fā)煙硫酸，試計算所配硫酸中游離SO3的質量含量。解：對于20%發(fā)煙硫酸，換算成w2(H2SO4)=100% + 0.225*20%=104.5%.所配硫酸w(H2SO4)=m1w1(H2SO4)+m2w2(H2SO4)*100%/(m1+m2)=(600x0.98+500x1.045)*100%/(600+500)=100.95%.所配硫酸w(SO3)=4.44 w(H2SO4)100=4.44x(100.95%100)=4.22%.所配硫酸中游離SO3的質量含量為4.22%。56、芳香族磺化的親電質點有哪些？水是如何影響磺化反應速度的？親電質點有：SO3、H2S2O7、

32、H2SO4、HSO3和H3SO4等。以硫酸為磺化劑，當水很少時，磺化反應的速率與水濃度的平方成反比，即生成的水量越多，反應速率下降越快。57、芳烴磺化生產工藝及其特點？液相磺化產物的分離方法有哪些？(1)過量硫酸磺化“液相磺化”(2)共沸去水磺化（又稱“氣相磺化”）優(yōu)點：反應生成的水與過量芳烴一起共沸蒸出，磺化劑濃度降低慢，硫酸利用率高（90以上）。(3)芳伯胺的烘焙磺化(4)三氧化硫磺化 優(yōu)點：a.不生成水，不產生（大量）廢酸；b.反應活性高、速度快、設備生產效率高；c.磺化劑用量少，成本低；d.產品純度高，雜質少。(5)用氯磺酸磺化 特點：副反應少、產品純度很高；氯磺酸價格貴。(6)置換磺

33、化a. 稀釋析出法 b.稀釋鹽析法 c. 中和鹽析法 d.脫硫酸鈣法 e. 萃取分離58、寫出十二烷基苯制備十二烷基苯磺酸鈉的主要工藝及其工藝條件。用稀釋的氣態(tài)三氧化硫磺化工藝，可用空氣稀釋三氧化硫到28，用降膜式反應器在不高于30°C下進行磺化，十二烷基苯與SO3的摩爾比為1:1.05，反應產物經氣液分離后于4045°C下老化30分鐘，再加入磺酸量11.5%的水進行老化（破壞酸酐、水解SO3），后用20%NaOH水溶液中和。59、脂肪烴的主要磺化工藝及磺化劑有哪些？磺化機理及磺化工藝特點？（一）烷烴的磺氯化 1.磺氯化劑：SO2+Cl2 2.自由基反應

34、 3.烷基磺酸鹽生產工藝：類似液相氯化的自由基光化反應過程。連續(xù)工藝：塔式反應器。間歇工藝：槽式反應器分批操作。（二）烷烴的磺氧化 1.磺氧化劑：SO2+O2 2.自由基反應（三）置換磺化 1.磺化劑：亞硫酸鹽 2.親核置換反應（四）加成磺化 1.磺化劑：亞硫酸鹽 2.親電加成反應60、脂肪族置換磺化和芳香族置換磺化有何異同？相同點：都是用亞硫酸鹽置換其他取代基，且都是親核置換反應。不同點：原料和產物不同，前者原料烷烴衍生物，產物烷基磺酸鹽，后者原料芳烴衍生物，產物芳烴磺酸鹽。61、常用的硫酸化原料和硫酸化劑有哪些？它們的反應活性有何差別？原料：醇和烯烴；硫酸化劑：硫酸、三氧化硫、氨磺酸、氯磺

35、酸。硫酸：反應速度隨水量的增加而降低；三氧化硫：反應迅速，瞬時完成；氨磺酸：反應緩和、不可逆；氯磺酸：反應迅速（室溫下）、不可逆。62、十二烷基硫酸酯和十二烷基磺酸鹽分別采用什么工藝生產？各自特點？十二烷基磺酸鹽用稀釋的氣態(tài)三氧化硫磺化工藝，可用空氣稀釋三氧化硫到28，用降膜式反應器在不高于30°C下進行磺化，十二烷基苯與SO3的摩爾比為1:1.05，反應產物經氣液分離后于4045°C下老化30分鐘，再加入磺酸量11.5%的水進行老化（破壞酸酐、水解SO3），后用一定濃度的相應堿液中和。63、畫出用SO3法連續(xù)生產十二烷基硫酸酯的流程圖，標明主要物料的名稱及進料位置，并回答

36、下列問題：（1）與硫酸酯化法相比較，采用SO3法的優(yōu)越性有哪些？（2）本工藝采用何種反應器，采用此種反應器的優(yōu)越性有哪些？（3）進料時，對SO3有何要求？各有何特點？（1）三氧化硫磺化反應不可逆，不需要攪拌，反應過程不生成水，不產生大量廢酸；反應活性高、速度快、設備生產效率高；磺化劑用量少，成本低；產品純度高，雜質少。（2）降膜式反應器。膜式磺化是將反應物料用分布器均勻分布于直管壁的四周，呈膜狀，自上而下流動，反應在液膜表面進行，物料停留時間很短，幾乎不存在物料返混現象，副反應機會少。（3）用空氣稀釋三氧化硫到28%（體積），脂肪醇：三氧化硫=1:1.021.03（摩爾比）。64、工業(yè)硝化方法

37、主要有哪些？各有何特點？（1）稀硝酸硝化：對易硝化的芳族化合物。如酚類、某些芳胺等。硝酸約過量1065。（2）濃硝酸硝化：難硝化物如蒽醌的硝化。硝酸要過量好多倍。過量的硝酸要設法回收利用。（3）濃硫酸介質中的均相硝化：反應物、或產物是固態(tài)時，可將被硝化物溶解在大量的濃硫酸中，然后加入硝酸或混酸（硝酸和硫酸的混合物）進行硝化。特點：硝酸過量很少、產率高、應用廣泛。（4）非均相混酸硝化：反應物、產物都是液態(tài)，且難溶或不溶于混酸時，常用此法。特點：需劇烈攪拌。（5）有機溶劑中硝化：特點：a.避免使用大量硫酸作溶劑，減少或消除廢酸量；b.提高選擇性（有針對性的選擇溶劑）。65、硝化活性質點是什么？產生

38、活性質點對硝酸濃度有何要求？活性質點：NO2；混酸中水的摩爾數達到50以上時，混酸中幾乎沒有NO2，純硝酸中約1的硝酸轉化為NO2，水使反應左移，含水量5的硝酸，幾乎已沒有NO2的存在，濃硝酸（7595）中：99.9呈分子狀態(tài)，硝酸（< 70），不能形成NO2，稀硝酸（< 50）：硝化活性質點為亞硝基陽離子NO。66、硫酸濃度是如何影響非均相硝化反應的？混酸中硫酸濃度是影響反應速度的重要因素，按照速度常數隨硫酸濃度的變化，可將非均相硝化反應分為3種類型：緩慢型：硫酸濃度低、反應速度慢，擴散速度大于化學反應速度。酸相中反應為主（界面處反應極少）。動力學控制區(qū)（也稱動力學型）。快速型：

39、隨硫酸濃度提高，酸相中反應速度加快，反應在酸膜或兩相邊界層上進行。芳烴向酸膜中的擴散成為控制步驟（傳質控制，擴散控制）。也稱慢速傳質型。瞬間型：硫酸濃度再高，反應速度快速到酸相中無反應物，反應在兩相界面上發(fā)生。傳質是控制步驟，也稱快速傳質型。67、苯乙基甲醚（C6H5CH2CH2OCH3）一硝化時，為得到更多的對硝基產品，應選用下列哪種硝化劑（A 混酸B硝酸-乙酐，選A）。68、什么是相比和硝酸比？什么是硫酸脫水值和廢酸計算含量？（1）相比（酸油比）：混酸與被硝化物的質量比。（2）硝酸比：硝酸和被硝化物的分子比。（3）硫酸脫水值：硝化終了時廢酸中硫酸和水的計算質量比。（4）廢酸計算含量：硝化終

40、了時廢酸中的硫酸計算含量(質量分數)。69、硝化產物的分離原理及方法。硝化異構產物的分離原理及方法。硝化產物的分離原理：（1）硝化產物與廢酸具有較大密度差，分層分離。（2）加水稀釋以減少硝基物在濃硫酸中的溶解度。其它分離方法：有機溶劑萃取。硝化異構產物的分離原理及方法：（一）化學法，分離原理：不同異構體之間的反應特性不同。（二）物理法：（1）精餾和結晶相結合：根據硝基化合物各異構體間沸點和凝固點的差異，采用精餾和結晶相配合的方法進行分離提純。（2）萃取分離：根據硝基化合物各異構體間溶解度的差異，在不同的溶劑或混酸、硝酸、硫酸中進行分離。70、間二硝苯粗產品中常含有少量鄰二硝苯和對二硝苯，可用什

41、么方法除去，其化學原理是什么？使用亞硫酸鈉置換磺化方法除去。原理：間二硝基苯與亞硫酸鈉不反應，而鄰二硝苯和對二硝苯會發(fā)生親核置換反應，生成可溶于水的相應的硝基苯磺酸鈉。71、雙鍋串聯硝基苯生產工藝流程?；焖嵯趸?個鍋、溫度不同）、連續(xù)分離器分離，分離后：廢酸用新鮮苯連續(xù)萃取，萃取出的酸性苯循環(huán)利用，廢酸去濃縮回用；連續(xù)分離器出來的酸性硝基苯經水洗、堿洗除去酸性雜質、酚類等，得到中性硝基苯。72、絕熱硝化法的工藝特點及優(yōu)缺點。工藝特點：苯過量510、混酸量大（含水量高）不需冷卻設備、4個硝化鍋串聯、反應溫度高（出口溫度132136）。優(yōu)點：（1）溫度高，速度快；（2）苯過量，硝酸幾乎全部轉化，

42、副產物少；（3）不需冷卻系統、安全性好；（4）可利用反應熱濃縮廢酸。是目前最先進的生產工藝。成本低、污染少。缺點：該工藝需要在壓力下密閉操作（防止苯的損失、防止空氣氧化），閃蒸設備要用特殊材料鉭。73、工業(yè)上的亞硝化方法及特點。亞硝化方法：亞硝化時一般在低溫下用亞硝酸鈉在不同的酸中進行反應。 （1） 將亞硝酸鈉與反應物混合，然后滴入強酸進行反應。（2） 將亞硝酸鈉與反應物溶于堿性水溶液中，然后滴入強酸反應。（3）將亞硝酸鈉與冰醋酸或亞硝酸酯與有機溶劑進行亞硝化反應。74、何謂Fischer-Hepp 重排？亞硝酸與仲芳胺反應時，先生成N亞硝基衍生物，然后在酸性介質中異構化，

43、發(fā)生內分子重排而轉化成C亞硝基衍生物。75、常用的氨解劑有哪些？它們各有何優(yōu)缺點及應用范圍？氨解劑：液氨、氨水、氣態(tài)氨或含氨基的化合物，如尿素、碳酸氫胺和羥胺等。液氨：主要用于需要避免水解副反應的氨解過程,用液氨的缺點：操作壓力高、過量的液氨難以液氨的形式回收。氨水：對于液相氨解過程是廣泛使用的氨解劑。優(yōu)點：過量的氨可用水吸收循環(huán)使用，氨水還可溶解某些催化劑和還原抑制劑。缺點：氨水對某些芳香族被氨解物溶解度小，水的存在有時會引起水解副反應。氣態(tài)氨：用于氣固相接觸氨解和胺化。含氨基的化合物只用于個別氨解和胺化反應。76、醇羥基氨解的主要用途及采用的主要工藝。（1）醇類的氣固相接觸催化氨解：該法主要用于甲醇的氨解制二甲胺。（2）醇類的氣固相臨氫接觸催化胺化氫化：從C2C4等低碳醇制備相應的胺類。（3）醇類的液相氨解：主要用于C8C10醇的氨解。77、