7 精细化工反应单元工艺_1（课件）-《化学工艺学(第2版) 》同步教学（高教版）

第七章 精细化工反应单元工艺 7.1 概述 7.2 磺化 7.3 硝化 7.4 重氮化和偶合反应 7.5 酯化反应 7.6 胺化反应 7.7 缩合反应 7.1 概述 精细化工的定义 精细化工 精细化工是生产精细化学品的工业部门。 精细化学品 精细化学品是指一些具有特定应用性能的、合成工艺中步骤繁多、反应复杂、产量小、品种多、产品附加值高的商品，例如医药、化学试剂等。 返回 精细化学品公认定义： 对基本化学工业生产的初级或次级化学品进行深加工而制取的具有特定功能、特定用途、小批量生产的系列产品。 国外精细化工概况 精细化率： 也称精细化工产值率，是指精细化工产值占化工总产值的百分数。 精细化工反应单元工艺 ——概述 国内精细化工概况 技术开发与生产厂点布局缺乏统筹规划和强有力的管理 牺牲环境质量，换取短期利益，后患严重 信息渠道不畅，市场导向不灵 远未实现基地化、系统化 技术开发缺乏后劲 加入世贸组织，既是动力，更是压力 精细化工反应单元工艺 ——概述 精细化工的特点 品种日益增多 按不同的化学结构估计，总数有3万多种，其中化学原料药3700多种，染料5400多种，表面活性剂5100多种，食品添加剂1300多种，合成香料5100多种，合成材料助剂1100多种，兽药与饲料添加剂500多种等。 精细化工反应单元工艺 ——概述 产品的质量水平不断提高 不同行业和不同企业对不同产品质量要求不同，但其共性是：纯度高、性能稳定、有效期长等。由此可见，质量是第一位的，必须以质量求生存。 精细化工生产装置的特点 大多为间歇式反应釜，主要材质为不锈钢或搪玻璃。但近年来已由间歇式向连续化、自动化方面过渡。 精细化工反应单元工艺 ——概述 商品化技术水平日益提高 现代科技的发展，不仅充实了理论基础，而且提供了先进的实验手段和分析技术，使商品化技术水平不断提高，从而又促进了有机合成理论及分析测试水平的提高。 在此，最突出的表现是迄今已知的最毒的物质之一海葵毒素的全合成。被称为有机合成史上的里程碑。其分子中具有64个手性中心和7个骨架内双键，因而可能的异构体数是2的71次方，近乎天文数字。哈佛大学的Kishi于1989年宣布成功实现了全合成，美国化学与工程（新闻）的评论说：如果有机合成中也有珠穆朗玛峰的话，海葵毒素的合成就是珠穆朗玛峰。 精细化工反应单元工艺 ——概述 海葵毒素结构式 精细化工反应单元工艺 ——概述 精细化工中的新技术 (1) 相转移催化技术 当反应物分别处于不同的相时，反应速率很慢，甚至不反应，通过加入某种物质可以使反应速率加快，即称为相转移催化反应。实现相转移催化的各种非均相体系中，最常见的是液-液体系。 对于阴离子的相转移，最常见的催化剂分两类，一类是季铵盐和叔胺，如：四丁基溴化铵、三丁胺等；另一类是聚醚，如冠醚等。 精细化工反应单元工艺 ——概述 (2)立体定向合成技术 (3) 固定化酶技术 固定化酶又称为水不溶性酶，它是将水溶性的酶或含酶细胞固定在某种载体上，使酶仍具有活性，且其性质稳定，可长期使用，并使工艺大大简化，适于连续化生产。 (4)电解精细有机合成技术 精细化工反应单元工艺 ——概述 (5) 现代生物技术 现代生物技术是以遗传基因重组、细胞融合、细胞大量培养、改良的发酵技术和生物反应器等为基础技术的新生物技术，对于开发精细化工新产品，改造传统化工生产工艺，节省能源，治理污染等均有重大作用。目前实现商品化生产的药品有胰岛素、干扰素和人生长激素等。 在其他高附加值的精细化工产品中，也已运用生物技术，如各种氨基酸、酶制剂、维生素、单细胞蛋白和染料等产品的新工艺。 精细化工反应单元工艺 ——概述 7.2 磺化 概念： 有机化合物分子中引入磺酸基(—SO2OH或 —SO3H)，或其相应的盐或磺酰卤基的任何化学过程。 作用： 1.使水溶性大大增加，在染料方面有重要意义； 2.磺酸基比较容易被一些亲核试剂取代，磺酸是常 用的有机合成中间体； 3.利用各组分磺化难易程度的不同，可以进行分离 和纯化； 4.利用磺酸基可以水解的特点，可作为有机合成中 的保护基。 返回 磺化剂和主要磺化法 硫酸磺化