有机反应与有机合成精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇有机反应与有机合成，期待它们能激发您的灵感。

篇1

论文关键词：碳酸二甲酯，反应精馏，非平衡级模型，模拟，优化

 

1 引 言

碳酸二甲酯(简称DMC)是近年来发展迅速的一种新型绿色化工产品，是一种十分有用的有机合成中间体和性能优良的汽油添加剂[1]。近年来对其生产工艺条件的研究报道很多，但是由于碳酸二甲酯的单程转化率比较低，其中酯交换法的反应精馏工艺是研究开发的主要方向。其反应条件温和而且生产工艺无污染、对环境友好，是目前合成碳酸二甲酯的先进生产方法之一[2]。由于反应与精馏在同一塔内同时进行，相互之间的影响十分复杂，操作条件和设备参数的微小变化，对操作规律都会产生很大的影响，目前人们对反应精馏规律的认识不是很充分[3]，有待于进一步的研究。这就使反应精馏过程的设计、放大、操作性能和控制方案的研究等方面均存在一定的难度。目前报道用计算机模拟此生产过程的文献较少非平衡级模型，因此用数学模拟的方法，对这种生产过程进行模拟分析，深入探讨反应精馏过程的生产规律是非常必要的。

2 反应精馏过程的非平衡级模型描述

模型的推导基于如下假设：每一级系统处于热力学平衡状态，即；气相在达到上一级前完全混合，液相为全混流；

相界面上无质量和能量累积，气液相只在相界面处达到平衡，在级内各点，传递系数相等，反应速率数值相同；过程处于稳态操作；反应只发生在液相，气相无反应。

全塔共有N＋1块板，冷凝器为第0块板，再沸器为第N块板，塔内共有C个组分。非平衡级模型示意图如图1所示核心期刊目录。

图1非平衡级示意图

2.1物料衡算方程

总物料：

(j=1,2,…,N-1) （1）

（j=0）　（2）

（j=N） 　 （3）

各组分物料：

气相：

（4）

液相：

（5）

式中：对反应物，生成物，对惰性组分, i=1,…,C,j=1,2,…,N-1。

（j=0） （6）

（j=N） （7）

2.2热量衡算方程

气相；

（8）

液相：

（9）

根据Taylor[4]等对普通精馏的模拟计算结果，假设气液两相处于热平衡状态是合理的。据此，本反应精馏模型中假设气液两相达热平衡，以简化计算。简化结果是用板上总焓衡算方程

(j=1,2,…,N-1)（10）

代替（8）（9）两式。

（j=0）（11）

（j=N）（12）

2.3气液相界面处平衡方程

相平衡方程：（13）(i=1,…,C；j=0,1,…,N)

质量平衡方程：（14）

(i=1,…,C；j=1,2,…,N-1)

2.4归一方程

（15）

（16）

(j=0,1,…,N)

2.5传质速率方程

气相： （17）

液相： （18）

(i=1,…,C；j=1,2,…,N-1)

2.6反应速率方程

采用文献[2]中的动力学方程计算反应速率。反应方程式如下：

（19）

每级上的反应量：，其中为持液量。

上述方程组合一起构成了反应精馏全过程非平衡级模拟的数学模型。

3自由度分析

自由度分析见表1、表2所示。由表1和表2可知全塔模型方程自由度为2CN＋4N－2C。本文选择的设计变量分别为：气液相进料流量、组成、温度；气液相侧线采出量；回流比；塔顶采出量；再沸器和冷凝器的热负荷。

表1 全塔变量数分析

 

变量名

变量数

变量名

变量数

N+1

N+1

N-1

N-1

C(N+1)

C(N+1)

C(N-1)

C(N-1)

N-1

N-1

(C-1)(N-1)

(C-1)(N-1)

N-1

N-1

N-1

N-1

C(N-1)

C(N-1)

N+1

NF

1

1

1

1

篇2

【关键词】方剂；英语翻译；策略

1引言

以药物加功用命名的方剂，实际上是一种双重意义上的命名过程。强调了方剂的的作用力度、作用部位和作用意义。与“主要药物”命名方法相比，更能进一步说明该方剂的特征，简明扼要地说明其作用脏腑或作用机理，如苏子降气汤，方源《太平惠民和剂局方》“主药为苏子,具有降气平喘，祛痰止咳作用”;黄连解毒汤,录自《外台秘要》“主药为黄连,具有清热解毒作用，适用于三焦火毒热盛证”;又如朱砂安神丸, 方源《医学发明》“朱砂为主药,具有重镇安神、清心泻火之功”;再如龙胆泻肝汤, 方源《医方集解》“龙胆草为主药,具有泻肝胆实火、清下焦湿热作用。”枳实导滞丸， 方源《内外伤辨惑论》“方中以枳实作为臣药,具有消食导滞化积、清热祛湿的功能。”藿香正气散，方源《太平惠民和剂局方》，藿香为方中君药，“正气”意指该方有“理气和中”的功效。

2以方剂主药加主要功效命名的方剂英语翻译例举及分析

黄连解毒汤Decoction of Coptis for Detoxification

（Decoction：汤剂； Coptis：黄连； Detoxification：解毒作用）

龙胆泻肝汤Decoction of Gentian for Purging Liver Fire

（Decoction：汤剂；Gentian：龙胆； Purging：清除； Liver Fire：肝火）

蒿芩清胆汤 Decoction of Wormwood and Scutellaria for Clearing away Dampness-heat from the Gallbladder

（Decoction：汤剂；Wormwood：n. [植]苦艾； Scutellaria：黄芩； Clearing away：清除； Dampness-heat ：湿热； Gallbladder：胆囊）

半夏泻心汤 Pinellia Decoction for Purging Stomach Fire

（Pinellia：半夏； Decoction：汤剂； Purging：清除； Stomach：胃，腹部； Fire：火）

当归补血汤 Chinese Angelica Decoction for Enriching Blood

（Chinese Angelica：当归； Decoction：汤剂； Enriching ：使富足；Blood：血）

朱砂安神丸 Cinnabar Sedative Pill

（Cinnabar：朱砂； Sedative：使镇定； Pill：药丸）

苏子降气汤 Decoction of Perilla Seed for Descending Qi

（Decoction：汤剂；Perilla：紫苏； Seed：种子； Descending：降低； Qi：气）

当归四逆汤Decoction of Chinese Angelia for Restoring Yang

（Decoction：汤剂； Chinese Angelia：当归； Restoring：恢复； Yang：阳）

桃核承气汤Decoction of Peach Nucleus for Activating Qi

（Decoction：汤剂； Peach Nucleus：桃核； Activating：使活跃； Qi：气）

藿香正气散Powder of Agastachis for Restoring Vital Qi

（Powder：散剂； herba Agastachis ：藿香； Restoring：恢复； Vital：重要的； Qi：气）

萆分清饮Decoction of Collett Yam for Clearing Turbid Urine

（Decoction：汤剂； Collett Yam：萆； Clearing：澄清； Turbid Urine：尿浊）

羌活胜湿汤Decoction of Notoperygium for Expelling Dampness

（Decoction：汤剂； Notoperygium incisium：姜活； Expelling Dampness：湿）

此类方剂大多采用直译的方式，如若方剂名称中含有中医特有的用词，则采用直译兼音译的方式。译式有：一、剂型+of+成分+for+功效。例如：黄连解毒汤Decoction of Coptis for Detoxification；龙胆泻肝汤Decoction of Gentian for Purging Liver Fire；枳实导滞丸Pill of Immature Bitter Orange for Removing Stagnancy；三子养亲汤（三子指白芥子、苏子、莱菔子，养亲是指适合于老年人）Decoction of Three Kinds of Seeds for the Aged；四妙勇安汤（本方药有四味，勇猛迅速，使身体健康）Decoction of Four Wonderful Drugs for Quick Restoration of Health。苏子降气汤 Decoction of Perilla Seed for Descending Qi；二、成分+剂型+for+功效。例如：半夏泻心汤 Pinellia Decoction for Purging Stomach Fire；当归补血汤 Chinese Angelica Decoction for Enriching Blood；柴胡舒肝散 Bupleurum Powder for Relieving Liver Qi；三、成分+功效+剂型。例如：朱砂安神丸 Cinnabar Sedative Pill。也有一小部分采用直译兼意译的方式，意译部分主要是对此方的功效的更直接的说明。译式为剂型+of+成分+for+功效，如当归四逆汤Decoction of Chinese Angelia for Restoring Yang。

参考文献

[1] 陈靖红，《浅谈中医名词术语英译》[J]，广西中医学院学报，1999.

篇3

关键词：绿色化学；有机化学；教学

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）51-0250-02

一、引言

“绿色化学”又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学，是设计研究没有或尽可能少的环境负作用，并在技术上、经济上可行的化学品和化学过程，包括原料和试剂在反应中的充分利用。它是实现化学污染防治的基本方法和科学手段，是一门从源头上阻止污染的化学。绿色化学适用各种化学领域，是用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、社区安全、生态环境有害的原料、催化剂、溶剂、试剂和产物、副产物等的使用和产生。

有机化学是化学的重要组成部分，有机化学实验是高校化学化工、环境、医学、农学等专业重要的基础课，对学生掌握有机化学知识，培养思维能力有着十分重要的作用。有机合成化学实验中使用的许多试剂、溶剂、催化剂以及排放的废料，都易对环境产生污染，影响实验者的健康，所以在有机化学实验教学中实行绿色化学教育，培养学生的绿色化和环保意识有十分重要的意义，也是高校有机化学实验教学改革的重点，因此，实现有机化学实验绿色化教学势在必行。作为多年从事有机化学实验教学的教师，结合实际教学情况和体会，对有机化学实验的绿色化，提出了一些想法，并进行了初步的实践。现将我们在有机化学实验教学过程中的一些经验总结如下。

二、合理设计实验，体现绿色化学思想

在保证达到实验教学目的和使学生能够掌握基本操作技能的前提下，有机化学实验要尽力遵循绿色化的途径。实验内容应尽量选用毒性小、废弃物少、污染轻的实验。例如：“己二酸的制备”实验，可以采用高锰酸钾替代硝酸做氧化剂，避免实验中产生大量有毒的氮氧化物气体和使用硝酸带来的强腐蚀性。又如：利用液溴制备溴苯的实验，液溴有毒，腐蚀性大，可以选用低毒高活性的溴化剂N-溴代丁二酰亚胺代替。

三、绿色化学理念在实验过程中的渗透

我们在有机化学实验教学中尽可能地实现实验内容的绿色化，注意培养学生的绿色化学意识。结合学校的实际情况，合理选择有机化学实验内容，不选用苯、甲苯、二氯甲烷、硝基苯、苯胺等毒性较大的试剂作为溶剂、原料和产品进行实验。总之，在有机化学实验的操作过程中，要把绿色化学的理念贯穿到整个有机化学实验的教学之中。

（一）试剂的选择

时至今日，人们己形成了一种固定思维模式，习惯地将有机反应放在溶剂中进行。在传统的有机合成中，有机溶剂是最常见的反应介质，因为他们能很好地溶解有机物，保证物料混合均匀和热量交换稳定，但有机溶剂的毒性和难以回收又成为对环境造成污染的主要因素。随着绿色化学的发展，新的绿色合成技术和合成方法不断涌现，这为有机实验的绿色化提供了很多有效途径。近年来无溶剂、绿色溶剂（离子液体、超临界流体、水）在有机合成中的应用得到了空前的发展，这些手段对于加快反应速度、减少能耗、减小污染有很重要的作用。

1.无溶剂的化学合成。在过去的近30年中，无溶剂化学合成得到很大发展。在合成中通常需要使用一些助剂，如催化剂或固体载体，也可能用到光、研磨、微波加热和超声波等方法。例如：苯基环己酮与查尔酮的Michael加成反应，可以使用溴化四丁胺为催化剂，在室温下用研磨的方法合成。又如：2-苯基四氢喹唑啉的合成，可以在无溶剂条件下由2-氨基苯胺与苯甲醛的缩合，转化率很高。

2.选用水为介质的合成。以水为介质的有机反应是“与环境友好的合成反应”的一个重要组成部分。水相中的有机反应具有许多优点：操作简便、安全，没有有机溶剂的易燃、易爆等问题。在有机合成方面，可以省略许多诸如官能团的保护和去保护等的合成步骤。水的资源丰富，成本低廉，不会污染环境，因此是潜在的“与环境友善”的反应介质。

3.选用绿色溶剂的化学合成。绿色溶剂被认为是绿色化学中很有前景的一类反应介质，尤其是离子液体。离子液体的研究是近年来绿色化学领域的研究热点之一，室温离子液体是一类特殊的液体熔融盐，具有优良的物理化学性质及可修饰、调变的阴阳离子结构，且可循环使用，被认为是替代常用挥发性有机溶剂的新型绿色溶剂。近几年来，离子液体作为一种绿色溶剂及催化剂在有机合成中发挥了独特的作用，受到人们越来越多的关注。因此，在离子液体中进行有机反应成为化学研究的一个重要领域。例如：在芳醛与丙烯酸甲醋的不对称Baylis-Hillman合成反应中，用季铵盐型离子液体作为溶剂，产率很高。又如：在离子液体中进行的Suzuki交叉偶合反应与传统方法相比具有诸多优势：少量的催化剂即可使反应活性明显提高；无副产物产生，产物纯净且容易分离；反应可以在空气中进行，产率不降低，催化剂不分解；催化体系可以重复使用。

（二）积极开展微量或半微量实验，减少试剂消耗和污染

传统的常量实验具有现象明显、操作方便的优点，但消耗多、污染大，不利于环境友好。微量或半微量实验推广已有十几年，逐渐引起各国化学教育界的广泛重视，已成为国际趋势，成为化学实验改革的方向之一。目前我国已有数百所大中学校开始在化学教学中采用微型实验，取得了很好的社会与经济效益。微型化学实验主要有以下几方面的特点：节约药品、节省能源、降低实验成本；实验迅速；减少环境污染，避免不安全隐患；能激发学生学习的兴趣，提高学生实验技能。例如：2-甲基-2-己醇的制备、乙酰乙酸乙酯的制备、肉桂酸的制备等实验，按照实验教材药品用量的■进行实验。在同样可以达到实验目的同时，减少了废弃物的排放量，保护了环境。总之，微型化学实验不仅有利于培养学生的创新能力、提高教学质量，也有利于师生的身心健康以及培养环保意识和绿色化学的理念。

（三）绿色催化剂的选择

催化剂在化学合成中起着十分重要的作用，每种新型催化剂的发现及催化工艺的研制成功，都会引起化学工业的重大革新。绿色催化自然是绿色化学研究的另一个重要内容。少量、高效催化剂的加入可以大大加快反应的速率、提高反应的选择性及降低副反应的产生。绿色催化剂还应该具备清洁无毒和可循环使用的特点。目前有机合成中使用的绿色催化剂主要包括固体酸、固体碱、晶格氧选择氧化催化剂等非均相催化剂以及生物催化剂（酶催化剂）。例如：在传统的有机合成中，烷基化、酯化、水合、酰化、烃类异构化反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸催化剂，这些催化剂在工艺上难以连续生产，不易分离，对设备腐蚀严重，危害人体健康，产生废液废渣，污染环境。而我们可以选择分子筛、杂多酸、超强酸等新型催化剂。又如异丁烷与丁烯的烷基化反应原来使用氢氰酸或硫酸作催化剂，现在可用新开发的负载型磺酸盐/SiO2催化剂代替。

（四）目标产物的绿色化

绿色产品，应具有合理的使用功能及使用寿命，产品易于回收、利用和再生，在使用过程中和使用后不会危害生态环境和人体健康，报废后易于处置，在环境条件下容易降解。在有机实验中联系实际，如目前大量使用的聚苯乙烯发泡塑料快餐盒，使用以后成为垃圾，在自然条件下，需数百年才能降解，对环境带来严重的影响。为了加速它的自然降解，我们生产时可以在其中加入光敏剂、化学助剂等，使其在使用后几个月内即分解成无害物质。

（五）废弃物的回收利用

有机化学实验过程中使用的有机溶剂，一般毒性较大、难处理，随意倒掉这些有机溶剂，不仅对环境造成严重污染，还会造成药品的浪费。基于绿色化学原则，处理这些有机溶剂，应进行重新蒸馏后利用，或在实验中重复再次使用。对于在实验过程中产生的有毒物质也要积极处理，例如：在制备正溴丁烷的实验中会产生腐蚀性气体溴化氢，要使用氢氧化钠溶液进行吸收处理，对水银温度计破损洒出的汞认真进行收集，并撒硫磺粉进行处理，尽可能减少对学生的危害。对于某些数量较少、浓度较高确实无法回收使用的有机废液，可采用活性炭吸附法、过氧化氢氧化法处理，或在燃烧炉中供给充分的氧气使其完全燃烧。对实验中产生的废酸、废碱，要指导学生倒入相应容器中，经中和至近中性（pH=6-9）时方可排放。通过有机化学实验绿色化实践，有效地做到实验药品循环使用，减少环境污染，使绿色化学教育在实验教学中对学生起到潜移默化的作用，提高了学生的环保意识。

（六）多媒体在有机实验教学中的应用

随着科技的发展和计算机普及，多媒体已成为化学实验教学发展的趋势和必然，将多媒体技术引入实验教学，对提高学生化学实验操作技能和对实验的理解起着重要的作用。例如：像易燃易爆等危险性较大的实验、毒性较大且不易控制的实验，可使用多媒体教学辅助手段来代替此类实验，既保证了学生的安全，保护了环境，又达到了良好的教学效果。例如：在制备亚磷酸二苯酯的实验中，反应出来的粗品需进行减压蒸馏，如反应瓶温度达到250℃，体系中存在微量的氧，亚磷酸将会冒烟，发生爆炸。

四、学生绿色化学意识的加强

我国绿色化学教育还处于起步阶段，但化学实验绿色化已经成为化学教学改革发展的必然趋势，将成为培养学生的绿色化学观念和创新能力的重要途径。有机化学实验教学不仅需要培养学生的基本化学实验技能，同时应把绿色化学思想融于实验教学之中，让学生了解绿色化学，树立起绿色意识。

实践证明，在有机化学实验教学中渗透绿色化学教育是可行的。

参考文献：

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高等学校有机化学实验教学有机化学实验是高等学校化学类专业学生必做的基础实验之一，它旨在培养学生的熟练使用各类仪器装置的能力；掌握研究有机化合物的实验方法与技术；同时培养学生具有一定进行科学研究的能力，因此各高等学校主要以不同的实验操作来安排实验内容。这样让学生在每一次实验中都掌握了相应的实验技能。而作为基础实验，有机实验培养学生范围广，影响大，如何更好地科学合理的安排实验课内容，将很大程度影响学生以后工作中对化学问题的处理，对人才的培养有积极重要的影响。

1.注重绿色化学对有机实验的影响。绿色化学是一门具有明确的社会需求和科学目标的新型交叉学科，是实现可持续发展的根本途径之一。表一为近二十年来我国绿色化学文章的发表情况。表1说明，绿色化学九十年代初得到我国学者的重视，短短几年，我国学者发表了大量的关于绿色化学的文章，从1992年～2012年翻了200多倍，说明绿色化学引起各行业学者的重视。近年来已经曾比较稳定的趋势，说明绿色化学发展已经比较平稳。绿色化学具体地说就是选用无毒无害原料和可再生资源，进行原子经济反应或高选择性反应，使用无毒无害的溶剂、催化剂等，得到环境友好的产品。GOOdWIN在2004年提出在进行任何实验室工作室，要从以下三点进行考虑（1）实验中哪些是绿色化学；（2）实验中哪些不是绿色化学；（3）如何改进实验让过程更加“绿色化”。一般有机实验过程中人员比较密集，消耗总试剂量比较多，虽然在选取高校实验过程中，都选取的是低毒的药品，但由于有机溶剂大多易挥发，即使低毒的试剂也可能会对老师和学生的身体带来伤害。这也是有机实验比其他实验更要重视绿色化学的原因。因此在设计实验时，将绿色化学作为自己操作的行为准则，力争做到更高效、更环保。例如，在萃取与蒸馏中可用蒸馏水代替乙醇。环己烯的制备实验中，曾小君提出环己烯的绿色催化剂，不仅对环境的污染更小而且化学试剂可重复多次使用。

2.实验设计连续化。以往的实验中，有机实验中合成的产品往往作为废弃物集中处理。如果一个实验的合成产品是另一个实验的反应物。不仅节约了成本，也让废弃物得到更合理的利用。如环己烯的制备中，制取的环己烯可氧化生成己二酸，己二酸与正丁醇反应生成己二酸正丁酯，这样避免了生成产品的浪费，让实验安排更加合理。乙酰苯胺的制备中，其产物可再次应用于熔点的测定。蒸馏实验中可用蒸馏分离出的乙醇，用于天然产物中有机成分的萃取剂。

3.科学是不断进步的，因此在实验设计时不能仅仅拘泥于课本实验、照搬书上内容，要做相应的创新，将先进的教育理念带到实验中。如微波合成有机化学，研究表明微波对大部分有机合成反应都有促进作用，微波辐射技术在催化加氢、基团保护、重排反应、消除反应、不饱和烃的加成、有机金属、立体选择性反应等有机合成领域都有应用，并取得一定的进展。黄学仁等人对微波提取黄连素进行了研究，研究表明用水做浸泡，微波提取后，黄连素的提取速度不仅加快，而且跟常规的乙醇提取法相比，更加环保，对环境不造成污染。李秋荣等人同样用微波技术合成肉桂酸，表明了微波技术可提高产物质量，节省时间。所以高校可借鉴先进的技术经验，与时俱进，创新实验内容。不过将先进技术与高校有机课程相结合，还必须做好实验条件的优选，及改进技术的对比工作。如微波功力越大，副产品越多，产率越低，而时间照射越长，产率越低。

4.有机实验与其它实验相比有其特殊性。高校设置中70%以上以合成为主。各高校普遍存在着合成产品的处理问题。在实验教学中，大部分实验教师把实验操作、实验结果及报告作为学生的实验得分，而很多老师大大忽视了废液的处理，因此必须将绿色化学的理念灌输给学生，让学生加强思想建设工作，废液倒入指定容器内，而实验教师更要重视实验中的绿色教学，为学生实验提供专门的固定容器。每节课前认真查看是否有固定的废液瓶。将上节课的废液瓶收集好放在指定位置，防止学生将多种不同性质的废液混合在一起照成安全隐患。而对于可回收利用的溶剂，收集好后，可供下次的实验循环使用。

综上所述，高等教育有机化学实验室教学模式应与时俱进，以培养优秀人才为目标，优化整合多方面技术，创新实验内容，人性化教学，不断研究，提供给学生更好、更新、更实用的教学资源。

参考文献：

[1]孙俊梅，郑平.大学有机化学实验教学与综合素质培养[J].湖北教育学院学报，2001，18（5）：60-61.

[2]郝玉兰，张荣明.高校绿色化学实验室建设的探讨.广州化工[J]，2012，40（3）：146-147.

[3]John Andraos and Andrewp Dicks.Green chemistry teaching in higer education.a review of effective practices.Chemistry Education Research and practice[J].2012.

[4]曾小君.从环己烯制备实验的改进谈化学实验上的“绿色化”.实验室研究与探索[J].2004，（23）：69-71.

[5]周崇文，曾春亮.浅谈微波在有机合成化学中的作用[J].化学工程与制备，2009.91-92.

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关键词：有机化学实验；实验教学；教学改革

有机化学是研究有机物质的来源与组成、合成与表征、结构与性质、反应与转化及其作用机理的科学，是创造新物质的重要学科之一。有机化学基于实验，有机基础实验课程是有机化学教学的重要组成部分。有机化学基础实验是化学、生物、环境、医学和材料等相关专业重要的基础实验课，其教学质量与人才培养质量息息相关。合理高效的有机基础实验教学体系，对于培养学生分析问题和解决问题的能力、优化并扩展知识结构、掌握实验技能具有至关重要的作用。多年来，我校有机实验教学团队在实验项目选择、教学大纲制定和教材建设等方面坚持以学生为本，以能力培养为核心，逐步构建了基元操作实验、多步合成实验、半探索型实验等循序渐进的三层次教学体系。对教学内容、教学方法、考核方式和开放实验不断探索和改革，将对学生素质、知识和能力的培养贯穿于整个有机化学实验教学中，取得了预期的教学成效[1-4]。

1必修的基础有机实验

1.1实验内容改革

基础有机化学实验主要包括基本知识、基本原理、基本操作，以及有机合成、产物的分离和纯化、产品质量分析与表征等内容。按我校提出的“三三制”教学改革要求，不断更新教学内容，注重有机化学实验内容的前沿性、交叉融合性、应用性、趣味性、环保性[5]及实验手段的现代化，在改造、更新、优化组合实验内容的同时，循序渐进地将实验规模由常量向小量、半微量[6]、微量转化，并将现代仪器分析技术与有机合成、分离纯化技术结合，按基础训练—综合训练—半探索型实验三个层次进行推进。

1.1.1全面开放现代大型分析仪器将现代仪器分析技术全面引入基础有机化学实验教学和开放实验教学，使有机合成、分离纯化、结构表征及质量分析有机结合，进一步巩固、强化基本操作训练，使学生获得试剂处理、有机合成、分离纯化、结构鉴定和质量分析五位一体的综合训练，提高学生的实验技能和水平，促进教学相长。学生通过使用UV、IR、1HNMR、GC、GC-MS、HPLC等仪器来鉴定、表征自制的产品，对产品不仅有量的概念，而且有质的把握，能够较全面地认识一个化合物的性质，有助于诱导学生的发散性思维，唤起他们进一步提高有机合成技术及进行创新实践的意识[7-11]。

1.1.2开设研究型教学实验1）引入有机化学研究领域的热点课题。如将手性联萘酚的制备及表征引入基础有机化学实验，使学生接触有机化学的新成果、新知识、新设备、新方法。学生通过查阅文献，了解光学纯联萘酚目前在不对称催化合成中的应用及国内外的研究进展，拓宽学生的视野，提高学生的学习兴趣。并将此课题作为开放实验让感兴趣的学生进一步深入研究，如用毛细管电泳拆分联萘酚及其衍生物，与手性HPLC拆分方法进行比较；将手性联萘酚作为催化剂研究扁桃酸的不对称合成等。要求学生从查阅文献到进行实验再到最后递交论文均独立完成，其中有的试剂可几人合作制备，充分发挥学生的主观能动性及团队精神，全面训练学生的实验技能和科研素质。2）开放式实验操作考试。大二学年第二学期末，对学生的考核方式由原先的笔试改为全开放式实验操作考核，主要考查学生近一年中所学理论知识与实验技能全面融会贯通、灵活应用的能力，有机基础和现代仪器分析等综合操作技能，以及分析问题和解决问题的能力等。3）改进经典的合成实验，体现化学绿色化。如苯甲酸乙酯的合成常用浓硫酸作催化剂，腐蚀性大，副反应多，使用不安全，废液污染环境。实验教学中，引导学生分别采用不同的催化剂如对甲苯磺酸等及不同的反应方式如磁力搅拌和不搅拌等，并与浓硫酸催化酯化进行对比。了解实验改进的重要性和可行性，学会改进实验的方法、技术和思路。

1.1.3将实验教学与有机学科前沿相结合与学科教师紧密合作，将科研成果向教学转化，开发新的教学实验，如将过渡金属催化偶联反应（Suzuki-Miyaura交叉偶联反应）应用于2016年全国大学生化学实验竞赛和教学实验中[12-13]。每学期定期邀请有机学科教师，特别是“青千”“优青”教授进行学科前沿讲座，向学生介绍最新的有机化学研究进展，激发他们参与科研的热情。此外，还引入对学生身边常见的天然产物的研究，激发学习兴趣，产生学习源动力。例如，辣椒红色素的提取、分离及鉴定；从茶叶中分离咖啡因[14]；将超声波、微波等新技术引入传统合成实验，如用微波法合成联萘酚，用超声波法合成三苯甲醇[15]，缩短实验时间，提高实验效率；引导学生利用所学知识，变废为宝，净化环境，增强环保意识，如利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸[16]等。

1.2教学方法改革

不断改进教学方法，由原来“一讲课二巡视”的传统教学方法转变成“一扶二送三放手”的教学方法。在第一学期基本操作、简单合成及仪器分析实验阶段，以教师讲授为主，通过示范操作、电视录像、双向互动式多媒体演示讲解等，将连仪器都不认识的学生扶上马，第二学期再送一程，一个月后以学生为主，教师为辅，放手让学生自己走，教师主要针对学生在实验过程的质疑进行引导。学生进到实验室即可开始实验操作，并可随时与教师或其他学生进行讨论。这样可以提高学生的预习质量和效果，提高学生的自学能力和互助精神，增加学生实际动手操作时间。教师可对动手能力差的学生进行反复指导和帮助，使每个学生通过实验都能有所启发、有所收获。同时，尝试改进传统的实验报告格式，要求学生将部分实验的实验报告写成小论文，调动学生的学习积极性，扩大知识面，提高对实验结果的分析总结及书面表达能力。

2选修的开放实验

为了使学生在掌握基本操作技术和知识的基础上，进一步提高实验能力和水平，激发求知欲，培养独立思考并运用已学知识解决实际问题的能力，应为学生提供个性发展、提升创新能力的场所和条件。多年来，除利用双休日、学生平时的空余时间、寒暑假进行开放实验教学外，还专门开辟了有机化学开放实验园地，展示学生的开放实验论文，为学生相互间的学习、研究、讨论、交流提供方便。

2.1确定开放实验课题

由于有机化学开放实验面向的是二年级的本科生，因此开放实验的核心问题是确立难度适当的实验课题。首先要广泛收集教师、社会和企业的科研课题以及需要更新实验的课题，每学期从中选择涉及有机化学、生命科学、食品营养学、农业化学、商品检测、功能材料等相关学科领域中的研究课题，作为开放实验课题。这些课题兼具综合性、实用性、趣味性和研究性，内涵丰富，外延宽阔，又有一定难度和深度，使学生看起来既新鲜有趣又富有挑战性。每次课题“菜单”一经公布，就会立即引起热烈反响，学生会踊跃报名选择自己最感兴趣的课题。此外，还提倡学生自带课题。

2.2实施方法

学生选好课题后，首先需要查阅文献、设计实验方案、准备药品仪器、配制试剂，然后要具体进行实验研究并撰写论文等，整个过程均由学生自行完成。这种方式能够充分发挥学生的主观能动性，全面锻炼实验工作能力和团队精神，拓宽专业视野，使他们能够较早接触有机化学实验技术的发展前沿，得到更多的实验技能和科研素质方面的训练。每天有两位指导教师负责审查学生的实验设计方案。在确保安全的前提下，他们会尽量尊重学生的设计方案，并参与实验讨论，尽可能地为学生提供方便。选择教师在研课题的学生，将进入教师实验室，由负责的教师进行指导，实验完成后，每人需递交相关论文。

2.3实施效果

尽管课题的难易程度不同，但参加开放实验的学生均能有所收获，主要体现在以下方面：（1）巩固了学过的有机实验基本操作，学到了更多有机实验新技术、新方法、新手段。如通过查阅电子文献，了解学习微波合成方法、超声波合成方法、微波-超声波联用技术、毛细管电泳拆分方法、手性HPLC拆分方法、无水无氧双排管操作技术、手性催化不对称合成、固相微萃取-气质联用技术、低温反应技术、薄膜浓缩、色谱和光谱分析技术等。（2）增强了综合运用知识解决实际问题的能力及科技论文写作能力。整个研究过程均由学生自行完成，充分发挥了学生的主观能动性，全面锻炼了学生的实验工作能力和团队协作精神。（3）拓宽了知识面，丰富和深化了书本知识，获得了更多的知识信息，激发了他们对化学的学习兴趣。学科教师所拟出的开放实验课题，不是对现有实验课程的简单重复和补充，而是希望以此为媒介将学生引导到有机化学学科发展及实际应用的各个层次和领域，拓宽视野，激发学习兴趣，使他们感到有机化学无处不在，无处不用，与国民经济的发展息息相关，这对他们今后的学习和工作都具有很好的引导和潜移默化作用。

篇6

例1 （全国理综课标卷）分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有（不考虑立体异构）（ ）

解析：由题意可知，题给有机物属饱和一元脂肪醇，C5H12O对应的烷烃为C5H12，而C5H12有三种同分异构体：①CH3CH2CH2CH2CH3、②（CH3）2CHCH2CH3、③（CH3）4C；①、②和③分子中分别有3种、4种和1种等效氢原子，则其对应的饱和一元脂肪醇（可看作是烷烃分子中的一个氢原子被—OH取代的产物）分别有3种、4种和1种.故答案为（D）.

点评：此题考查了饱和一元脂肪醇同分异构体数目的判断.首先根据题给有机物的通式和性质，明确题目要求；然后抓住饱和一元脂肪醇可看作是烷烃分子中的一个氢原子被羟基取代的产物的本质（也可将C5H12O变形为C5H11—OH，而判断C5H11—的异构体有8种），可快速求解.

例2 （海南化学卷）分子式为C10H14的单取代芳烃，其可能的结构有（ ）

（A）2种 （B） 3种

（C）4种 （D）5种

解析：因单取代芳烃C10H14即为C6H5—C4H9，而丁基—C4H9有4种CH3CH2CH2CH2—、CH3CH2CH（CH3）—、（CH3）2CHCH2—、（CH3）3C—，则其可能的结构有4种.故答案为（C）.

点评：此题考查了单取代芳烃的同分异构体数目的判断.首先将题给分子式变形为单取代芳烃的形式，然后根据取代基异构体的数目，可快速求解.

二、考查日常生活常用物质的化学成分

例3 （海南化学卷）下列说法正确的是（ ）

（A）食用白糖的主要成分是蔗糖

（B）小苏打的主要成分是碳酸钠

（C）煤气的主要成分是丁烷

（D）植物油的主要成分是高级脂肪酸

解析：食用白糖的主要成分是蔗糖，小苏打的主要成分是碳酸氢钠，煤气的主要成分是

CO和H2，植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯.故答案为（A）.

点评：此题考查了日常生活常用物质的化学成分.熟记这些常识性知识是解题的关键.

三、考查化石燃料的有关知识

例4 （上海化学卷）下列关于化石燃料的加工说法正确的是（ ）

（A）石油裂化主要得到乙烯

（B）石油分馏是化学变化，可得到汽油、煤油

（C）煤干馏主要得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气

（D）煤制煤气是物理变化，是高效、清洁地利用煤的重要途径

解析：石油裂化的目的是获得更多的液态轻质汽油，石油分馏属于物理变化，煤制煤气是化学变化，则（A）、（B）、（D）均不正确；而（C）正确.故答案为（C）.

点评：此题考查了化石燃料（石油和煤）综合利用的有关知识.掌握其有关知识是解题的关键.

四、考查多官能团有机物的性质

例5 （江苏化学卷）普伐他汀是一种调节血脂的药物，其

结构如图1所示（未表示出其空间构型）.下列有关普伐他汀

的性质描述正确的是

（ ）

（A）能与FeCl3溶液发生显色反应

（B）能使酸性KMnO4溶液褪色

（C）能发生加成、取代、消去反应

（D）1 mol该物质最多可与1 mol NaOH反应

解析：因该有机物分子中没有酚的结构单元，其不能与FeCl3溶液发生显色反应，则（A）不正确；因该有机物分子中含有碳碳双键、醇羟基（且醇羟基所连碳原子的邻位碳原子上有氢原子）、羧基和酯基，其能使酸性KMnO4溶液褪色、能发生加成、取代、消去反应，则（B）、（C）正确；因该有机物分子中有1个羧基和1个酯基，1 mol该物质可与2 mol NaOH反应，则（D）不正确.故答案为（B）、（C）.

点评：此题以普伐他汀为素材，考查了多官能团有机物的性质.抓住该有机物所含官能团与其结构特点，掌握官能团的性质是解题的关键.

例6 （全国理综大纲卷）橙花醇具有玫瑰及苹果香气，可作为香料，其结构简式：

下列关于橙花醇的叙述，错误的是（ ）

（A）既能发生取代反应，也能发生加成反应

（B）在浓硫酸催化下加热脱水，可以生成不止一种四烯烃

（C） 1 mol橙花醇在氧气中充分燃烧，需消耗470.4 L氧气（标准状况）

（D） 1 mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗240 g溴

解析：因橙花醇分子中含有碳碳双键和醇羟基，其能发生取代反应和加成反应，则（A）正确；因橙花醇分子中羟基的邻位碳原子上有氢原子，其在浓硫酸催化下加热脱水发生消去反应，能生成2种四烯烃，则（B）正确；因橙花醇的分子式为C15H26O，1 mol橙花醇在氧气中充分燃烧，需消耗21 mol氧气（其在标准状况的体积为470.4 L），则（C）正确；1 mol橙花醇在室温下与溴的四氯化碳溶液反应，最多消耗3 mol溴（其质量为480 g），则（D）错误.故答案为（D）.

点评：此题以橙花醇为素材，考查了多官能团有机物的性质.抓住该有机物所含官能团与其结构特点，掌握官能团的性质（尤其是消去反应的本质）是解题的关键.

五、考查有机物分子式的推断

例7 （全国理综课标卷）分析表1中各项的排布规律，按此规律排布第26项应为（ ）

解析：由题给表格信息可知，可把其分为4循环，从第2循环开始，每一项与前一循环的对应项均增加1个“CH2”原子团；因26=4×6+2，则第24项为C2H4O2+5（CH2）=C7H14O2，第25项为C2H4+6（CH2）=C8H16，第26项为C2H6+6（CH2）=C8H18.故答案为（C）.

点评：此题以表格信息为素材，考查了有机物分子式的推断，考查了对表格信息的分析处理能力.通过对题给表格信息的认真分析、挖掘出隐含的排布规律是解题的关键.

六、考查核磁共振氢谱的应用

例8 （海南化学卷）下列化合物在核磁共振氢谱中能出现两组峰.且其峰面积之比为3∶[KG-*2/3]1的有（ ）

（A）乙酸异丙酯 （B）乙酸叔丁酯

（C）对二甲苯 （D）均三甲苯

解析 乙酸异丙酯[CH3COOCH（CH3）2]分子中有三种氢原子，其个数比6∶[KG-*2/3]3∶[KG-*2/3]1；乙酸叔丁酯[CH3COOC（CH3）3]分子中有两种氢原子，其个数比为9∶[KG-*2/3]3=3∶[KG-*2/3]1；对二甲苯

点评：此题考查了核磁共振氢谱的应用.能够书写有关物质的结构简式，掌握核磁共振氢谱的意义和等效氢原子的判断方法（同一碳原子上的氢原子是等效氢原子；同一碳原子上所连甲基上的氢原子是等效氢原子；处于对称位置上的氢原子是等效氢原子）是解题的关键.

七、考查有机物的除杂

例9 （上海化学卷）下列有机化合物中均含有酸性杂质，除去这些杂质的方法中正确的是（ ）

（A）苯中含苯酚杂质：加入溴水，过滤

（B）乙醇中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液

（C）乙醛中含乙酸杂质：加入氢氧化钠溶液洗涤，分液

（D）乙酸丁酯中含乙酸杂质：加入碳酸钠溶液洗涤，分液

解析：苯能够萃取溴水中的溴，且苯酚与溴水反应生成的三溴苯酚仍溶于苯中，无法通过过滤除去杂质，则（A）错误；乙醇与水互溶，（B）操作溶液不分层，无法通过分液达到分离、提纯目的，则（B）错误；乙醛与水互溶，（C）操作溶液不分层，无法通过分液达到分离、提纯目的，则（C）错误；乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液，而乙酸与Na2CO3反应生成乙酸钠而进入水相从而与乙酸乙酯分离，（D）正确.故答案为（D）.

点评：此题考查了有机物的除杂方法，考查了有关有机物的性质与基本实验操作能力.

掌握有关物质的性质、物质的除杂方法与原则（①“不增”：不能增加新的杂质；②“不减”：不能使被提纯的物质减少；③“易分”：操作简单，容易分离；④“最好”：最好使杂质转化为被提纯的物质）是解题的关键.

八、考查有机物的结构与性质

例9 （北京理综卷）下列说法正确的是（ ）

（A）天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点

（B）麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原型二糖

（C）若两种二肽互为同分异构体，则二者的水解产物不一致

（D）乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体

解析：天然植物油是高级脂肪酸的甘油酯，属混合物，没有恒定的熔点、沸点，则（A）不正确；尽管蔗糖的水解产物中含有葡萄糖，但蔗糖分子中没有醛基，蔗糖没有还原性，蔗糖为非还原型二糖，则（B）不正确；两种互为同分异构体的二肽，其水解产物相同，则（C）不正确；乙醛可合成聚乙醛，氯乙烯可合成聚氯乙烯，乙二醇与乙二酸可以缩聚成聚合物，则（D）正确.故答案为（D）.

点评：此题考查了有关有机物的结构特点与性质.掌握其结构特点与性质是解题的关键.应当注意的是油脂属于混合物、蔗糖属于非还原型二糖、互为同分异构体的二肽的水解产物相同、乙醛也可作为合成聚合物的单体.

例10 （山东理综卷）下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是（ ）

（A）苯、油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色

（B）甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应

（C）葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体

（D）乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，二者分子中官能团相同

解析：分子中含有碳碳双键的油脂能使酸性KMnO4溶液褪色，则（A）不正确；甲烷和Cl2的反应属于取代反应，乙烯和Br2的反应属于加成反应，则（B）不正确；葡萄糖与果糖的分子式相同（C6H12O6），而结构式不同[葡萄糖与果糖的结构式分别为CH2OH（CHOH）4

CHO和CH2OH（CHOH）3COCH2OH]，二者互为同分异构体，则（C）正确；尽管乙醇、乙酸均能与Na反应放出H2，但乙醇分子中的官能团为羟基，乙酸分子中的官能团为羧基，则（D）不正确.故答案为（C）.

点评：此题考查了有关有机物的结构特点与性质及有关反应类型的判断.掌握其结构特点与性质及有关反应类型的概念是解题的关键.

九、考查有机物的命名、性质、同系物的概念及分子式正误的判断

例11 （浙江理综卷）下列说法正确的是（ ）

（A）按系统命名法，化合物

CH3CH2CHCH2CH2CH（CH3）2[ZJ5，S]CH（CH3）2

的名称为2，6–二甲基–5–乙基庚烷

（B）丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽

（C）化合物[XC

.tif>，JZ]是苯的同系物

（D）三硝酸甘油酯的分子式为C3H5N3O9

解析： 对于（A），该化合物的名称应为2，6–二甲基–3–乙基庚烷；对于（B），最多可生成4种二肽（其中，丙氨酸分子之间脱水生成1种二肽、苯丙氨酸分子之间脱水生成1种二肽、丙氨酸与苯丙氨酸两分子之间脱水生成2种二肽）；对于（C），该化合物分子中含有多个苯环，不是苯的同系物；对于（D），三硝酸甘油酯的结构简式为

CH2—CH—CH2[ZJ1，X；4，X；7，X]ONO2ONO2ONO2

，其分子式为C3H5N3O9，故答案为（D）.

点评：此题考查了烷烃的命名、氨基酸的性质、苯的同系物的概念及三硝酸甘油酯分子式正误的判断.掌握烷烃的系统命名法、氨基酸分子间脱水生成二肽的性质、苯的同系物的概念及三硝酸甘油酯的结构是解题的关键.

十、有机框图推断题

例12 （浙江理综卷）化合物X是一种环境激素，存在如下转化关系（如图2所示）.

化合物A能与FeCl3溶液发生显色反应，分子中含有两个化学环境完全相同的甲基，其苯环上的一硝基取代物只有两种.1H–NMR谱显示化合物G的所有氢原子化学环境相同.F是一种可用于制备隐形眼镜的高聚物.根据以上信息回答下列问题.

（1）下列叙述正确的是.

（A）化合物A分子中含有联苯结构单元

（B）化合物A可以和NaHCO3溶液反应，放出CO2气体

（C）X与NaOH溶液反应，理论上1 mol X最多消耗6 mol NaOH

（D）化合物D能与Br2发生加成反应

（2）化合物C的结构简式是，AC的反应类型是.

（3）写出同时满足下列条件的D的所有同分异构体的结构简式（不考虑立体异构）.

a.属于酯类 b.能发生银镜反应

（4）写出BG反应的化学方程式.

（5）写出EF反应的化学方程式.

解析： （1）因化合物A能与氯化铁发生显色反应，故应含有酚羟基，分子含有2个完全相同的甲基，其苯环上的一硝基化合物只有2种，则A的结构简式为

，从而可知，（A）、（B）不正确；由题意可知B的结构

简式为 CH3—C—C—OH[ZJ4，S；4，X；LX，6，S]CH3OHO ，1 mol X最多可与6 molNaOH反应，则（C）正确；而B在浓硫

酸的作用下发生消去反应生成D，D能与Br2发生加成反应，则（D）正确.

（2）因A与足量的浓溴水反应生成化合物C，则C的结构简式为

（3）因D的分子式为C4H6O2，属于酯类、且能发生银镜反应，则D为甲酸酯，其可能的结构简式为HCOOCH=CHCH3、HCOOCH2CH=CH2、

（4）因环状化合物G的分子式为C8H12O4，其分子中所有氢原子化学环境相同，则G

的结构简式为 [XC

（5）由题意可知E的结构简式为

，从而可写出EF反应的化学方程式.

答案：（1）（C）（D）（2）

（4）

浓硫酸

一定条件

点评：以有机框图推断为素材，综合考查有机物结构简式的推断、有机物的性质与反应类型的判断、同分异构体结构简式与化学方程式的书写等有机化学的知识.根据题给信息，抓住突破口，掌握有关有机物的性质（尤其是官能团的性质）、同分异构体的写法及化学方程式的写法（注意不能漏写副产物）是解题的关键.

十一、有机合成题

例13 （江苏化学卷）化合物H是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如图3.[FL）]

（1）化合物A的含氧官能团为和 （填官能团的名称）.

（2）反应①⑤中属于取代反应的是 （填序号）.

（3）写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式.

Ⅰ.分子含有两个苯环；Ⅱ.分子有7个不同化学环境的氢；Ⅲ.不能与FeCl3溶液发生显色反应，但水解产物之一能发生此反应.

（4）实现DE的转化中，加入化合物X能发生银镜反应，X的结构简式.

（5）已知：

是合成抗癌药物美发伦的中间体，请写出以

和[XC

.tif>，JZ]为原料制备该化合物的合成路线流程图（无机试剂任用）.合成路线流程：

解析： （1）由A的结构简式可知，化合物A的含氧官能团为羟基和醛基.

（2）由题给信息可知，反应①、③、⑤属于取代反应，反应②、④属于加成反应.

（3）因B的分子式为C14H12O2，则符合条件的B的同分异构体的结构简式为

（4）因X能发生银镜反应，再由D和E的结构简式可知，X的结构简式为

（5）用正向思维法进行分析，可得其合成路线流程为：

故答案为：（1）羟基、醛基；（2）①③⑤；（3） 或

篇7

关键词：绿色化学； 环境保护； 可持续发展； 绿色能源

当今时代，人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行，都离不开化学。同时，对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此，可循环利用、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。

我们都知道，随着工业化的大范围普及，环境污染问题已经到了不能再忽略的地步了。尤其我们发展中国家，化工生产需求很大，而对能源的二次回收利用的不够直接造成的环境破坏远远高于其他发达国家。这对我们的经济建设造成了巨大的负面影响。如何正确、有效地解决这个问题，是每一个中国人的责任。

其实，实现可持续发展是战略已成为世界许多国家指导经济，社会发展的总体战略，即经济的发展必须和人口、环境、资源统筹考虑。1987年世界环境与发展委员会提出采用可持续发展的总原则是：“今天的人类不应以牺牲今后几代人的幸福而满足其需要。”可持续发展的核心思想是在经济发展的同时，注意保护资源和改善环境，合理地保护和改善环境为可持续发展提供物质基础。环境对发展的约束是由于不合理的发展破坏了环境所致，而合理的发展又为治理环境提供了更多的技术和资金。

一、强化绿色化学意识

绿色化学是用化学去预防污染，是设计研究没有或仅有尽可能小的环境负作用的、并在技术上经济上可行的化学品和化学过程。它是在始端就采用污染预防的科学手段，使过程和终端均有零排放或零污染。从根本上区别于那些通过“三废”处理与利用来治理污染的化学方法，最大限度的追求“原子经济性”。绿色化学不同于传统的化学，它需将绿色化学思想贯穿于化学始终，使化学在设计、合成、分析等每一个环节都应与环境的相容无害。

二、快速有效的筛选

在化合物的筛选过程中，可以应用组合化学技术，对不同的分子结构单元进行组合合成，得到成千上万个产物以满足下一步高通量筛选系统（hts）的需要，目前通过改进的组合化学已可以得到各纯度较高的单一化合物供hts筛选之用。首先建立一个已知的有机合成反应尽可能全的资料库，然后再确定目标产物后，第一步找出一切可以产生目标产物的反应；第二步把这些反应的原料作为中间目标产物找出一切可产生它们的反应，依次类推下去，直到得出一些反应路线正好使用我们预定的原料。在搜索过程中，计算机按我们制定的评估方法自动地比较可能的反应途径，随时排除不适合的，以便最终找到廉价、物美、不浪费资源、不污染环境的最佳途径。所以，将组合化学技术和计算机辅助设计技术应用到化学合成中，是一种经济、快速的策略，为绿色化学的实现提供了极大的可能性。

三、开发绿色反应，提高原子利用率

在化学合成特别是有机合成中，减少废物的关键是提高选择性问题，即选择最佳反应途径，使反应物原子尽可能多地转化为产物原子，最大限度地减少副产物，才会真正减少废物的生成。对于大宗基本有机原料的生产来说，选择原子经济反应十分重要。sd-chemieinc.公司最近成功地开发了一个新的合成路线：固体氧化物催化剂合成的无废水工艺，事实证明其能够达到零废水排放、零硝酸盐排放，并且没有或很少nox释放。同时，新合成路线大大减少了水和能量的消耗。由此可见，对于已在工业上应用的原子经济反应，也还需要从环境保护和技术经济等方面继续研究并加以改进。

四、采用无毒无害的原料

为使制得的中间体具有进一步转化所需的官能团和反应性，在现有化工生产中仍使用剧毒的光气和氢氰酸等作为原料。为了人类健康和社区安全，需要用无毒无害的原料代替它们来生产所需的化工产品。在代替剧毒氢氰酸原料方面，monsanto公司从无毒无害的二乙醇胺原料出发，经过催化脱氢，开发了安全生产氨基二乙酸钠的新工艺，改变了过去的以氨、甲醛和氢氰酸为原料的二步合成路线，避免了使用剧毒氢氰酸原料。flexsys americal.p.在生产一种橡胶防降解剂化学品家族的关键中间体4-adpa过程中，开发了一个新的环境友好路线――使用碱性促进剂实现氢对芳环的亲核取代反应，替代了传统的氯化反应，不仅消除了大量剧毒氯气的储存、使用和处理，也大大减少了废物的排放。

五、利用可再生的资源合成化学品

生物质是可再生性资源，利用生物质代替当前广泛使用的矿物质资源可大大减轻对资源和环境的压力，是保护环境的一个长远的发展方向。frost报道以葡萄糖为原料，通过酶反应可制得乙二酸、邻苯二酚和对苯二酚等。尤其是不需要从传统的苯酐始采制运作为尼龙原料己二酸取得了显著进展。由于苯是己知的治癌物质，以经济和技术上可行的方式，从合成大量的有机原料中取除苯是具有竞争力的绿色化学目标。

六、开发和生产绿色产品

篇8

    有机化学的历史大致可以分为三个时期。

    一是萌芽时期,由19世纪初到提出价键概念之前。

    在这一时期,已经分离出了许多的有机物,也制备出了一些衍生物,并对它们作了某些定性的描述。当时的主要问题是如何表示有机物分子中各原子间的关系,以及建立有机化学的体系。法国化学家拉瓦锡(A.L.Lavoisier,1743—1794)发现,有机物燃烧后生成二氧化碳和水。他的工作为有机物的定量分析奠定了基础。在1830年,德国化学家李比希(J.von Liebig,1803—1873)发展了碳氢分析法;1883年,法国化学家杜马(J.B.A.Dumas,1800—1884)建立了氮分析法。这些有机物定量分析方法的建立,使化学家们能够得出一种有机化合物的实验式。

    二是经典有机化学时期,由1858年价键学说的建立到1916年价键的电子理论的引入。

    1858年,德国化学家凯库勒(F.A.Kekule,1829—1896)等提出了碳是四价的概念,并第一次用一条短线“—”表示“键”。凯库勒还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合,且碳原子之间不仅可以单键结合,还可以双键或三键结合。此外,凯库勒还提出了苯的结构。

    早在1848年法国科学家巴斯德(L.Pasteur,1822—1895)发现了酒石酸的旋光异构现象。1874年荷兰化学家范霍夫(J.H.van't Hoff, 1852—1911)和法国化学家列别尔(J.A.Le Bel,1847—1930)分别独立地提出了碳价四面体学说,即碳原子占据四面体的中心,它的4个价键指向四面体的4个顶点。这一学说揭示了有机物旋光异构现象的原因,也奠定了有机立体化学的基础,推动了有机化学的发展。

    在这个时期,有机物结构的测定,以及在反应和分类方面都取得了很大的进展。但价键还只是化学家在实践中得出的一种概念,有关价键的本质问题还没有得到解决。

    三是现代有机化学时期。

    1916年路易斯(G.N.Lewis,1875—1946)等人在物理学家发现电子、并阐明了原子结构的基础上,提出了价键的电子理论。他们认为,各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子中,则形成离子键;两个原子如共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用原子的外层电子都获得稀有气体的电子构型。这样,价键图像中用于表示价键的“—”,实际上就是两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的运用,赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。

篇9

国际上对绿色化学化工有比较统一的原则，主要包括以下几方面：其一，在生产源头上防止废弃物的产生，而不是产生废弃物后再进行净化处理。其二，进行生产原料最大化利用的产品设计。其三，进行产品设计时，考虑生产效率，并减少生产原料和产品的毒性。其四，对于析出剂和溶剂等辅助产品，要尽量少用或不用，或尽量使用无害产品［2］。其五，尽量降低能量在生产过程中的损耗和其对环境的影响。其六，在考虑经济和技术的前提下，尽量选择可回收的加工材料作生产原料。其七，尽量避免在生产过程中产生不需要的化学衍生物。其八，选择更符合化学计量的催化剂。其九，化学产品在使用结束后可以进一步分解成为无毒无害的降解产物。其十，研究并发展化学化工的生产过程，做到在危险物形成前对其进行检测和控制。

2绿色化学化工的发展趋势

2.1绿色化工产品设计提高绿色化工设计的积极性，在绿色化工产品设计过程中，应遵循以下设计原则，即：全生命周期设计、降低原料和能量消耗设计、再循环和再使用设计、利用计算机技术设计等。

2.2绿色化原料及新型原料平台基于本研究所述原材料选择的原则，一些新型的原料平台在化工生产中越来越受到瞩目，如以石油化学工业中的低碳烷烃、甲醇和合成气、废旧塑料以及生物质等作为原料平台。此外，对于传统原料合成中有毒、有害、有刺激的原料的绿色化工艺也得到了广泛的研究。

2.3新型反应技术开发传统有机合成反应中有毒试剂和溶剂的绿色替代物成为新型技术的发展方向。另外，反应与相关技术（如生物技术、分离技术、纳米技术等）的结合为开发新型反应路径提供了发展空间。

2.4催化剂制备的绿色化和新型催化技术目前的研究大多关注使用新型的催化剂改变原有的化学反应过程，而对催化剂制备时的绿化问题很少关注。因此，对可回收并能反复使用的固体催化剂的研究，即如何在分子水平上构筑活性和选择性均能达到高水平的固体催化剂的研究成为今后发展的重要课题。此外，酶催化剂和仿生催化剂等的研究也成为未来的发展方向。

2.5溶剂的绿色化及绿色溶剂利用无毒无害的溶剂来代替挥发性的有机化合物溶剂是目前绿色化学的重要研究方向。此外，目前的研究还关注溶剂的闭环循环、以水做溶剂或无溶剂系统的开发等方面。

2.6新型分离技术对于新型的分离技术普遍关注超临界流体萃取、分子蒸馏、生物分子和大分子的分离等方面，如何采用新型的分离技术同时又降低成本也将是未来的发展方向。

2.7计算化学与绿色化学化工相结合为了减少实验次数及原料消耗，同时又能精准地选择底物分子、催化剂、溶剂和反应途径等，可以借助量子化学计算来实现，从而达到绿色化工工艺和技术的目标。此外，还可借助计算机技术，模拟研究原料、反应器设计、经济和商业模型等，以降低生产成本。本文来自于《黑龙江科学》杂志。黑龙江科学杂志简介详见

3结语

篇10

英文名称：n-hexane

中文名称2：正己烷

英文名称2：hexyl hydride

CAS No.：110-54-3

外观与性状：无色液体，有微弱的特殊气味。

分子式：C6H14

闪点(℃)：-25.5

引燃温度(℃)：244

爆炸上限％(V／V)：6.9

爆炸下限％(V／V)：1.2

溶解性：不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂。主要用途：用于有机合成，用作溶剂、化学试剂、涂料稀释剂、聚合反应的介质等。

危险性概述

危险性类别：第3.1类　低闪点易燃液体

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：本品有麻醉和刺激作用。长期接触可致周围神经炎。急性中毒：吸入高浓度本品出现头痛、头晕、恶心、共济失调等，重者引起神志丧失甚至死亡。对眼和上呼吸道有刺激性。

慢性中毒：长期接触出现头痛、头晕、乏力、胃纳减退；其后四肢远端逐渐发展成感觉异常，麻木，触、痛、震动和位置等感觉减退，尤以下肢为甚，上肢较少受累。进一步发展为下肢无力，肌肉疼痛，肌肉萎缩及运动障碍。神经-肌电图检查示感觉神经及运动神经传导速度减慢。

燃爆危险：本品极度易燃，具刺激性。

急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。

食入：饮足量温水，催吐。就医。

消防措施

危险特性：极易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应，甚至引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法：喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。

处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。

灭火剂：泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。

操作处置与储存

篇11

【关键词】苯甲醛；生产工艺；改进措施

苯甲醛又称为苦杏仁油，它是一种无色或微黄色透明的液体，闻起来具有苦杏仁的气味。熔点-26℃，沸点179℃，闪点4℃，它常用于食品、化妆品、医药及肥皂中的香料。如果将之蒸发，它的蒸气有温和的麻醉作用，应避免与皮肤或眼睛接触。

苯甲醛是工业最重要的芳香醛，其用途广泛，主要用于生产桂酸、月桂醛和品绿等，也是苯甲醇、苯胺、苯甲酮和杀虫剂最基些医药产品、塑料添加剂的最基估特的甜味、芳香味和杏仁气味，因出也是合成香精香料的一种重要中间体。

1 苯甲醛的国内外生产概况

在国内，目前，在化学工业中，应用最广泛的是苯甲醛及其衍生物，他们都是重要的有机中间体，现在国内市场上对苯甲醛的需求量不断增大，大力开发高附加值产品苯甲醛，不仅可以提升企业在市场中的影响力，同时也可以为企业带来良好的经济效益。目前我国苯甲醛生产企业有浙江、江苏、武汉、天津市等地的10多家生产企业[1]，总生产能力为18000t。现在我国生产的苯甲醛的企业，大部分是由苄叉二氯工艺生产，其产品中都含有氯化物，大家都知道，氯化物是有毒的中间体，所以这就在一定程度上限制了苯甲醛其它方面的用途，如应用于香料和医药工业中，然而医药和香料工业消费的苯甲醛约占我国苯甲醛总消费量的46%，目前在国内的石家庄化纤公司主要以甲苯为原料，生产不含有氯化物的苯甲醛，因此，该公司拥有非常可观的市场前景，它的独特性和其生产能力为它在未来的国内市场中处在更有利位置创造了条件。

石家庄化纤公司生产苯甲醛的装置主要由巴陵有限公司设计院承担设计的，是国内生产规模最大的苯甲醛装置，生产出苯甲醛纯度99.8%以上的优质产品。该设计在天津大学工艺包基础上进行。石家庄化纤公司苯甲醛装置依托原有的甲苯氧化装置，以甲苯为原料直接氧化生产的苯甲醛和苯甲酸混合物中，分馏提取出优质苯甲醛。据预测，我国苯甲醛的年消费量将以7%的速度递增。美国苯甲醛的主要生产厂家为BFGoodrich Kalama公司，该公司甲苯氧化生产苯甲酸装置联产苯甲醛，苯甲醛生产能力为8000t/a，据称拟再扩产7000 t/a的生产能力。

在国外，据查荷兰DSM是全球苯甲醛最大的生产商，其苯甲醛生产能力为3万t/a。该公司产品主要用于香料、医药、染料及合成其他产品等各个领域。比利时泰桑德乐公司有一套7000t/a的装置，该公司产品主要用于医药和化妆品工业，部分用于食品工业。全球苯甲醛的消费情况为欧洲占52%，美洲占22%，亚洲及世界其他地区占26%。消费结构为医药30%，香精香料占30%，农用化学品占25%，其他占15%。由此可见，苯甲醛在国内和国外都有很重要的用处。

2 苯甲醛的生产工艺流程

苯甲醛的合成工艺主要有以下5种：苯甲醇氧化法、甲苯直接氧化法、间接电化学氧化法、苯甲酸加氢还原法和苄叉二氯水解法。苄叉二氯可以分别通过苄川三氯加氢和甲苯光氯化得到，苄叉二氯水解后及制得苯甲醛[2]。

目前国内大部分苯甲醛产品是以生产氯化苄的副产品苄叉二氯为原料，由于副产品苄叉二氯含量较低，分离后纯度波动大，用其制备苯甲醛的工艺条件难以控制，收率和产量也受到限制。合成路线如下。

①二氯苄、三氯苄合成

■

②二氯苄水解生成苯甲醛

图1 三氯甲基苯、苯甲醛、中间产品二氯苄流程图

由于这种工艺流程会产生副产品，因此经过对工艺流程进行改进，主要生产方法为：苯甲醛是采用先精馏残液、水解、碱解、蒸馏四个工序。苯甲醛采用衬塑钢桶或深色塑桶包装，也可用槽车运输，包装桶内充氮气，以防止其氧化生成苯甲酸。下面详细介绍一下。

（1）精馏

一定量的氯化苄残液用残液泵送入精馏釜；同时打开蒸汽喷射真空泵，使精馏塔的真空保持在-0.098MPa，缓慢打开精馏釜夹套蒸汽，经调节阀进入夹套，在真空下分离氯化苄和苄叉二氯，釜温140～160℃，为间歇精馏。先蒸馏出的氯化苄重新回到氯化苄生产装置利用，大大降低了氯化苄产品的甲苯单耗，由以前的产品甲苯消耗0.79降至0.78，仅此一项每年可为公司增收190余万元。经取样合格后，切换至后馏分，主要以二氯苄为主的后馏分，放入中间槽。

（2）水解反应

后馏分苄叉二氯由中间槽进入水解釜，加入水解催化剂氯化锌，发生水解，反应温度150～160℃，生成苯甲醛和氯化氢，水解气相经回流冷凝器回流，氯化氢气体去氯化氢尾气吸收处理。水解取样结束后，降温至80℃，加催化剂并缓缓加入纯碱液，在100℃左右进行碱解反应。从水解釜出来的油状苯甲醛粗品进入水洗釜中用水清洗处理。

（3）蒸馏

苯甲醛粗品经水洗后进入蒸馏釜中减压蒸馏，-0.098～-0.1MPa，气相在冷凝器中冷凝，冷凝液进入油水分离器，待取样分析合格后，断开油水分离器，蒸馏冷凝器的冷凝液直接进入成品槽。不合格则回蒸馏釜继续蒸馏[3]。

（4）氯化氢尾气吸收：水解工序不能冷凝的氯化氢气体经一级降膜吸收塔和填料塔用水吸收，制得可以出售的副产盐酸。工艺过程见图2。

图2 苯甲醛生产工艺

3 工艺改进措施

3.1 精馏工序是非常关键的工序

釜式间歇精馏是最常用的精馏方式。此方式是一种比较灵活的生产工艺，生产其他精细化工产品的精馏塔也可以改用（如技改前的氯化苄生产装置的精馏塔），便于进行多用途精馏。该方式的主要缺点是釜温高，精馏周期长，合格的苄叉二氯量少。改进后的精馏仍为塔式精馏反应，但反应初期原料罐中加入一定配比的稳定剂，采用此法进行精馏，精馏效果明显，产品质量要比以前的方法好。因为氯化苄在高温情况下，易发生自聚，产生大量焦油，不利于两种组分氯化苄和苄叉二氯的分离。根据精馏进程，调节控制蒸汽压力大小，即开始时蒸汽压力较小，然后逐步加大蒸汽压力至适当量。精馏时间大大缩短，由以前的12h，缩短至6h左右，其后馏分有效峰明显提高5～8个百分点，由于馏的长径比大（约为15～20），分离效果较好。精馏过程中，管道和设备的清洁很重要。精馏塔采用搪瓷设备，进入塔前的氯化苄残液管道也采用搪瓷管道。特别是在停车检修或更换管道阀门以后，一定要对管道进行清理吹扫等工作，不得马虎，以防止含铁、锌等金属物质进入氯化苄残液，使精馏难以进行，从而引发氯化苄自聚反应，产生焦油，甚至造成精馏塔陶瓷波纹填料的堵塞。要经常检查设备的搪瓷完好情况，防止影响精馏，甚至产生安全问题。精馏温度应严格控制，防止温度过高，造成大量氯化苄自聚。

3.2 水解釜进料时，注意不能有水进到水解釜，确定无水后，按量加入催化剂氯化锌，因为当反应体系中有大量水存在时，催化剂氯化锌就会失活，使水解反应难以进行。

3.3 输碱泵在从低位槽向水解釜输送纯碱液过程中，由于有时需要的碱量很少，在出口阀关小的情况下，会引起泵出口压力过高而缩料，造成管道堵塞。技术上可采用增设回路来达到循环的目的。最有效的办法是采用高位槽输碱，即先将纯碱在低位槽配成一定的浓度，然后直接送入高位槽备用，便于调节[4-5]。

3.4 蒸馏采用耐腐蚀搪瓷填料塔，瓷质波纹填料。填料的塔的高度要适中，塔过高阻力增大，会影响得率产量，而对产品质量几乎没有提高。该蒸馏为减压蒸馏，真空度越高，越有利于产率的提高。以前滑阀式或往复式机械真空泵可达到-0.095MPa以上的真空度，且功耗较低，但其缺点是少量腐蚀性物料气体进入机器，腐蚀、损坏设备。必须经常更换机械油，机器也必须经常拆洗保养。目前我们车间采用三级蒸汽喷射泵机组能达到高真空度要求，又达到环保的目的，且经久耐用，但在蒸馏系统空间较大、接点较多的情况下，难以达到高真空的要求。此种情况下，苯甲醛车间现采用滑阀式真空泵和蒸汽喷射泵机组联合的办法，即滑阀式真空泵和汽水蒸汽喷射泵机组并联同时工作，短时间内达到高真空度后，关闭滑阀式真空泵，而由蒸汽喷射泵机组运行保持高真空度，直至蒸馏结束[4]。

在冬季，由于天气寒冷，生产苯甲醛的车间要尽早对成品管道采取一定的有效保温措施，防止苯甲醛产品氧化结晶，从而堵塞管道，影响车间的正常生产。经过上述的改进措施，生产安全性明显提高，生产环境也大有改善。生产效益得到提高，每批次氯化苄残液可多生产产品40kg以上。按目前苯甲醛市场价1.2万元/t计算，每批次残液可直接产生经济效益0.04t×1.2万元/t=480元。每月按40批次残液算，可为分厂产生效益480元×40=1.92万元，每年直接为公司创收1.92万元/月×12月=23.04万元。

4 苯甲醛在市场上的前景

在医药行业中苯甲醛是合成药的重要中间体，如合成α-苯基甘氨酸、氯霉素、麻黄素、安息香、α-苯基苯并咪唑等。苯甲醛的国内市场一直较活跃，其价格一直是稳中有升，并且出口形势看好，在各种香料、医药中间体、染料行业有较大的需求，具有很好的市场前景[4]。

通过苯甲醛在市场上的销售统计的调查，可以知道，多年来，为了立足国内市场，兼顾全球市场环境，并且结合苯甲醛行业的供需变化规律，苯甲醛的销路甚广，除了在国内销售，而且现在已经扩展了苯甲醛在国内企业的规模，并在全国各大城市的企业中都已经有生产厂家，有的甚至将之远销国外，这将为其的发展提供有利的保障。

5 苯甲醛处置储存

操作注意事项：密闭操作，全面排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。在氮气中操作处置。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、食用化学品分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料[5]。

6 用途

重要的化工原料，用于制月桂醛、月桂酸、苯乙醛和苯甲酸苄酯等，也用作香料，用作测定臭氧、酚、生物碱和位于羧基旁的亚甲基试剂，可作为特殊的头香香料，微量用于花香配方，如紫丁香、白兰、茉莉、紫罗兰、金合欢、葵花、甜豆花、梅花、橙花等中。香皂中亦可用之。还可作为食用香料用于杏仁、浆果、奶油、樱桃、椰子、杏子、桃子、大胡桃、大李子、香荚兰豆、辛香等香精中。酒用香精如朗姆、白兰地等型中也用之，苯甲醛是除草剂野燕枯、植物生长调节剂抗倒胺的中间体。GB 2760-1996规定为暂时允许使用的食用香料。主要用于配制杏仁、樱桃、桃子、果仁等型香精，用量可达40%。作为糖水樱桃罐头的赋香剂，加入量每kg糖水3ml。医药、染料、香料的中间体。用于生产间氧基苯甲醛、月桂酸、月桂醛、品绿、苯甲酸苄酯、苄叉苯胺、苄叉丙酮等。用以调合皂用香精、食用香精等。有机合成， 溶剂， 测定臭氧及位于羰基旁边的亚甲基，检定酚和生物碱，香料制备。

7 处理措施

7.1 急救措施

皮肤接触：脱去污染的衣着，用流动清水冲洗。

眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

吸入：脱离现场至空气新鲜处；如呼吸困难，给输氧。就医。

食入：饮足量温水，催吐。就医。

7.2 消防措施

危险特性：遇明火、高热可燃；若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。

灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。

灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳及砂土。

7.3 泄漏处理

应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。

小量泄漏：用砂土、蛭石或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。

大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

综上所述，苯甲醛是一种重要的化工产品，可以作为有机合成的原料应用于工业中，它的合成方法也有很多，通过本文的阐述，对其工艺生产流程进行了相应的改进措施，为使之朝着绿色化方向发展奠定基础。

【参考文献】

[1]王军，沈志斌，王伯康.苯甲醛的制备研究[J].化学世界，1995（4）：201-203.

[2]李春燕.精细化工装备[M].北京：化学工业出版社.

[3]蒋登高.精细有机合成反应及工艺[M].北京：化学工业出版社，2001.

篇12

1．1教材的选择鉴于各个学校化学类及相关专业的培养模式和教学内容都有很大差别，在高等有机化学导论教材的选用上，需要具体结合本校专业的特点，在明确教学目的前提下，制订出详细的教学目标与课程目标．在本课程教学中，笔者选择了由汪焱钢、张爱东主编的《高等有机化学导论》作为教材．本书以有机结构理论与反应机理作为主轴，系统地介绍了有机反应活性中间体及各类主要有机反应的历程，同时还介绍了各类有机合成反应与过渡金属有机化合物，具有较强的专业特点和师范特色．全书逻辑性强，层次分明，讲解清晰，前后呼应，方便教学．本教材共十七章，前六章主要从“静态”角度讨论立体化学、电子效应和空间效应、活性中间体和酸碱理论等；后面部分则主要从“动态”角度讨论各类反应的反应机理，周环反应和光化学反应等．该课程内容较多而学时相对较少，教师只能对部分有代表性的重要章节进行讲解和辅导．根据周口师范学院实际和专业设置，结合学生的水平和往年的教学经验，笔者主要讲解第1，3，7，8，9，10，11，12，13，14章，重点介绍分子结构和化学活性的关系以及各种经典的反应，尤其是它们的反应机理和本质，其余章节由同学们自学完成．

1．2备课充分，胸有成竹高等有机化学导论课程内容繁杂、理论性强、教学难度大，而且一些具体的有机化学反应又错综复杂，教师如果没有过硬的专业理论水平和逻辑思维能力，是很难深刻理解并掌握这些具体的有机化学反应原理的．因此，教师只有多学习，多思考，善于钻研教材，充分备课，才能在课堂上把知识讲解透彻深刻，做到胸有成竹，旁征博引．同时，要关注学生课堂上的思想状况和课堂表现，及时发现他们的优、缺点，学会举一反三，融会贯通，才能在课堂上发挥得淋漓尽致、游刃有余，从而调动学生学习的积极性．

1．3教学方法灵活多样兴趣是最好的老师．学生只有对所学内容产生了浓厚的兴趣，才能积极主动地学习．首先，教师教学语言尽可能做到用词准确，生动有趣，富有启发性和趣味性，注重熏陶感染，潜移默化，把情感、态度、价值观等内容贯穿于日常的教学过程之中．其次，教师在教学中可以综合利用多种教学方式调动学生的学习热情，比如创设情境法、探究式、互动式和讨论式教学等等，以期能够活跃课堂气氛，优化课堂结构，并调动学生的学习积极性．再者，在课堂教学中适当的展示实物模型，激发学生的学习兴趣，可以达到较好的教学效果．

1．4介绍科学前沿，促进课堂教学教师除在课堂上讲解教材知识外，还应该精心选择一些有机化学理论的最新研究成果并带入课堂，让学生及时了解化学学科发展的前沿，开阔学生的学术眼界和视野，激发学生对本课程的学习兴趣，培养他们对科学研究的信心和兴趣．同时，向他们介绍科学奇闻趣事，像凯库勒、R．B．伍德沃德、R．霍夫曼等化学家坚持不懈的追求和奋斗历史，可以陶冶他们的情操，激发其学习热情，提高课堂教学质量．

1．5充分利用多媒体辅助教学，提高教学质量高等有机化学导论课程内容丰富却比较抽象，同时学时非常有限，科学、合理地利用多媒体辅助教学必将达到事半功倍的教学效果．多媒体教学通过动画模拟、过程演示，以直观、形象、生动、感染力丰富等独特的长处和优势，成为目前广大教师广泛采用的一种教育教学的重要手段．例如Pauling的杂化轨道及价键理论、手性分子的概念、1，3－丁二烯、取代环己烷典型构象等内容都比较抽象，采用多媒体软件辅助教学不仅可以增大教学容量，而且有利于引导学生探究化学微观世界的兴趣，引发学生的学习兴趣和热情，最终大大提高教学质量和学习效果．

1．6加强学生实践教学高等有机化学导论也是一门实验性很强的学科，长期以来理论课和实验课相脱节，为了更深一步理解有机化学的理论及各化合物的性质，以实验验证理论成为高等有机化学教学中必不可少的重要环节．因此，教师在强调理论知识学习的同时，应该在教学过程中向学生渗透实践教学的内容（实验课）．在实践中不断发现问题并解决问题，通过这样的实践教学，既可以提高学生的动手操作能力，加深对理论知识的理解，又能够培养学生严谨的科学态度，为以后从事化学、化工、制药以及与化学密切相关的各个领域的研究或实践工作都具有十分重要的意义．

2学生的“学”

2．1明确学习目的通过本课程的学习，教师要让学生在掌握基础有机化学课程各项要求的基础上，进一步系统地学习并掌握各类重要有机化学理论，像化合物立体化学理论、有机反应机理以及有机合成方法等．同时，通过对有机化学理论某领域内重大成果的研究思路与研究方法的分析，可以开发学生的创造性思维，为他们以后从事理论基础研究、应用基础研究或继续深造打下牢固的理论基础．

2．2充分利用网络教学资源当今社会，网络资源非常丰富，可共享、利用的资源不胜枚举，给学生提供了大量的教学信息，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教育环境和有力的学习工具．因此，学生除了学习教材外，要善于合理利用校园网、国际互联网中丰富的教学资源，这样可以开阔他们的视野，激发他们学习的动力，获取课本中无法获得的知识．

2．3阅读科技文献，了解最新研究进展在当今科学技术迅猛发展的时代，通过阅读科技文献，学生可以了解国内外相关领域的研究进展、跟踪国内外某个研究领域的进展、把握最新的研究动态和成果．所以学生要多搜集和阅读一些前人的科技文献资料，尤其是一些比较前沿的资料，有利于专业知识的学习、知识的更新和培养综合应用知识的能力．这样他们就可以变被动学习为主动学习，同时提高了学习兴趣．

2．4要敢于花时间和精力，学会理解记忆每一门学科都有自己的专业特点，高等有机化学导论这门课程专业性强、内容多、理论性强，而一些具体的有机化学反应错综复杂，副反应多，反应条件苛刻，没有过硬的专业基础理论知识，是很难理解并正确认识一些具体的有机化学反应的，因此要树立起良好的学习态度，敢于花时间和精力学好高等有机化学导论，真正做到学有所思、思有所得、得有所成，让自己的化学水平真正上一个台阶．同时理解记忆在任何一门学科中都是非常重要的，但对学习高等有机化学导论显得特别突出，也只有理解记忆后，才能融会贯通、举一反三．另外，对于一些有志于考有机化学专业研究生的学生来说，更应该学好这门课程．

2．5学会沟通和交流良好的教学过程是师生之间相互沟通、相互交流从而产生师生情感的交融，并促进学生学习能力提高的过程．在传统教学过程中，学生学习方式单一、被动，学生只是被动地接受知识，学生之间、师生之间缺乏有效的沟通和交流．因此，学生与学生之间、学生与老师之间应该加强沟通和交流，相互学习，能充分激发学生的学习热情和学习兴趣，提高学习效率，真正掌握理论知识．

2．6理论和实践相结合高等有机化学导论既是理论性很强，又是实践性很强的一门学科．学生除了学习教材基本理论知识外，应该培养自己的学习实践能力．实验是在理论指导下进行的，而每一个实验的完成又是对理论知识的强化与巩固．理论和实践相结合既能增强学生的实践动手操作能力，又能强化学生对理论知识的理解与掌握，有利于培养学生的创新能力，因此要善于做到理论与实践相结合，做到勤动脑、勤动手，做到知其然、知其所以然，做到学有所用、学有所成．

3小结

篇13

指导教师 ：

院 系： 科亚学院

专业班级 ： 科化工0401班

学 号：

姓 名：

日 期： 2019年 3月 7日

1、环氧氯丙烷的物理、化学性质

环氧氯丙烷(EC)英文名：3-Chloro-1，2-epoxypropane;Epichlorohydrin。 分子式：C3H5ClO ，分子量：92.52 ， 熔点-25.6℃，沸点117.9℃，相对密度(水=1)：1.18(20℃)，相对密度(空气=1): 3.29 ，饱和蒸汽压 (kPa)：1.8(20℃) ，自燃点415 ℃，折射率(nD20)1。438。 微溶于水，可混溶于醇、醚、4氯化碳、苯。无色油状液体，有氯仿样刺激气味。用于制环氧树脂，也是1种含氧物质的稳定剂和化学中间体 易燃其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。

2、环氧氯丙烷的生产原料及主要产品

环氧氯丙烷是1种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途10分广泛。以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成甘油、甘油炸药、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、(缩)水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

1原料：丙烯

丙烯的化学结构式：CH2=CHCH2OH 。物理性质:：无色透明液体，熔点：-129，沸点：97。1，闪点：28，密度(20)：0。854，折光率：1。4135。。

用途:：丙烯醇是医药，农药和香料的中间体。主要的衍生物及其用途为:用于合成环氧氯丙烷、甘油、1，4-丁2醇以及烯丙基酮，生产增塑剂和工程塑料等重要有机合成原料。此外，其碳酸盐可以做光学树脂、安全玻璃和显示屏，其醚可以做聚合物的增黏剂等。

2主要产品：环氧树脂

目前我国的环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂，其消费比例为环氧树脂占85%，合成甘油占7%，氯醇橡胶占2%，其他如溶剂、稳定剂、表面活性剂、阻燃剂、油田化学品、水处理剂等占6%

3、环氧氯丙烷工艺生产方法及选择

目前，工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。

丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法，由美国Shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。目前，世界上90%以上的环氧氯丙烷采用此法进行生产。其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯，氯丙烯与次氯酸化合成2氯丙醇，2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

4、 工艺流程叙述

(1)丙烯高温氯化法：

(1)丙烯高温氯化制氯丙烯

丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4～5:1混合进入高温氯化反应器，短时间(约3 s)内进行反应，生成氯丙烯和氯化氢气体。精制后得氯丙烯产品，同时副产D-D混剂(1，2-2氯丙烷和1，3-2氯丙烯)，氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸。

CH2=CHCH2 + Cl2 CH2=CHCH2Cl +HCl

(2)氯丙烯次氯酸化合成2氯丙醇

氯气在水中生成次氯酸(或采用介质叔丁醇和氯气在NaOH溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐，该盐水解生成次氯酸，叔丁醇循环使用)，次氯酸与氯丙烯反应生成2氯丙醇(过程中2氯丙醇浓度1般控制在4%左右)。

2CH2=CHCH2Cl +2HOCl ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl

2，3-2氯丙醇，70%) (1，3-2氯丙醇，30%)

(3)2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。

(3)2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷

2氯丙醇水溶液与Ca(OH)2或NaOH反应生成环氧氯丙烷。

ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca(OH)2

ClCH2CHClCH2OH + ClCH2CHOHCH2Cl + 1/2 Ca(OH)2

丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，除了生产环氧氯丙烷外，还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体，副产D-D混剂(1，3-2氯丙烯和1，2-2氯丙烷)也是合成农药的重要中间体。缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重，对丙烯纯度和反应器的材质要求高，能耗大，氯耗量高，副产物多，产品收率低。生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大，处理费用高，清焦周期短。

(2)乙酸丙烯酯法

前苏联科学院与日本昭和电工均开发了利用乙酸丙烯酯为原料生产环氧氯丙烷的生产工艺。前苏联是采用先氯化后水解工艺，昭和电工则采用先水解后氯化工艺。其工艺过程主要包括合成乙酸丙烯酯，乙酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成2氯丙醇以及2氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。

(1)在钯和助催化剂作用下，丙烯与氧在温度160～180 ℃、压力0。5～1。0 MPa，乙酸存在下反应生成乙酸丙烯酯。

CH2=CHCH2+ 1/2O2 + CH3COOH CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O

(2)在温度60～80 ℃、压力0。1～1。0 MPa下，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，乙酸丙烯酯经水解反应生成烯丙醇。

CH2=CHCH2OCOCH3 +H2O CH2=CHCH2OH +CH3COOH

(3)在温度0～10 ℃，压力0。1～0。3 MPa条件下，烯丙醇与氯通过加成反应生成2氯丙醇。

CH2=CHCH2OH + Cl2 CH2ClCHClCH2OH

(4)2氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。

CH2ClCHClCH2OH+ 1/2Ca(OH)2 CH2— CHCH2Cl + 1/2CaCl2 +H2O

与传统的丙烯高温氯化法相比较，乙酸丙烯酯法具有以下优点：(1)避免了高温氯化反应，反应条件温和，易于控制，不结焦、操作稳定，丙烯、氢氧化钙和氯气的用量大大减少，反应副产物和含氯化钙废水的排放量也大大减少。(2)开发了丙烯醇的氯化加成反应系统，成功地将氧引入环氧化物中，首次实现了由氧氧化代替氯氧化的技术，减少了醚化副反应，提高了系统的收率。(3)工艺过程无副产盐酸产生。(4)可以较容易获得目前技术还不能得到的高纯度烯丙醇。主要缺点是工艺流程长，催化剂寿命短，投资费用相对较高。

丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法各有优缺点，其主要技术指标比较见表1。

表1 高温氯化法与乙酸丙烯酯法的主要技术指标比较

名称

高温氯化法

乙酸丙烯酯法

原料消耗(以100%计)/t·t-1

丙烯

0。66

氯气

2。10

0。89

氢氧化钙

1。12

0。65

乙酸

0。03

氧气

0。316

能耗

高

较低

3废排放量

多

较少

ECH收率，%

70～75

90

开工率，%

70

85

产品成本，%

1。14

1

3废治理占总投资，%

15～20

<10

设备维修占总投资，%

5

1～2

表2 国外环氧氯丙烷的主要生产厂家情况 (kt/a)

国家或地区

生产厂家

生产能力

工艺路线

美国

DOW化学公司

227

丙烯高温氯化法

壳牌公司

88

丙烯高温氯化法

德国

DOW公司

90

丙烯高温氯化法

Solvay德国分公司

44

丙烯高温氯化法

法国

Solvay公司

33

丙烯高温氯化法

荷兰

Shell化学荷兰分公司

85

丙烯高温氯化法

日本

大阪曹达公司

40

丙烯高温氯化法

鹿岛化学公司

47

丙烯高温氯化法

昭和电工

24

乙酸丙烯酯法

住友化学

14

丙烯高温氯化法

德山曹达

12

丙烯高温氯化法

中国台湾

长春塑料子公司

12

乙酸丙烯酯法

韩国

Hanwha Chemical Co。

25

丙烯高温氯化法

5、工艺流程图

6、主要设备说明

7、安全环保措施

(1)燃烧爆炸危险性：

危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。易燃性(红色)：3 反应活性(黄色)：2

灭火方法：泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具(包括SCBA)不能提供足够有效的防护。若不小心接触，立即撤离现场，隔离器具，对人员彻底清污。高温下能发生自反应，阻塞安全阀，导致罐体爆炸。蒸气能扩散到远处，遇点火源着火，并引起回燃。封闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户。

(2)包装与储运

储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过 30℃。防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。 ERG指南：131 ERG指南分类：易燃液体—有毒的

(3)毒性危害

接触限值：中国MAC：1mg/m3[皮] 前苏联MAC：1mg/m3 美国TLV—TWA：ACGIH 2ppm，7.6mg/m3 美国TLV—STEL：未制订标准。

蒸气对呼吸道有强烈刺激性。反复和长时间吸入能引起肺、肝和肾损害。高浓度吸入致中枢神经系统抑制可致死。蒸气对眼有强烈刺激性，液体可致眼灼伤。皮肤直接接触液体可致灼伤。口服引起肝、肾损害，可致死。慢性中毒：长期少量吸入可出现神经衰弱综合征和周围神经病变。 IARC评价：2A组，可疑人类致癌物;动物证据充分 NTP：可疑人类致癌物 IDLH：75ppm，潜在致癌物嗅阈：0.934ppm OSHA：表Z—1空气污染物 NIOSH标准文件：NIOSH 76—206 健康危害(蓝色)：

(4)防护措施

密闭操作，全面排风。空气中浓度超标时，戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿紧袖工作服，长筒胶鞋。戴防化学品手套。工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。防止皮肤和粘膜的损害。

(5)泄漏处置：

疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器，穿防护服。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理场所。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

8、当前生产中存在的问题及建议

(1) 积极发展环氧氯丙烷下游产品，带动环氧氯丙烷的生产与发展今后几年，世界主要国家和地区的环氧氯丙烷下游各消费领域依然会发展较快，各地区的环氧氯丙烷的生产主要是自用，估计会有少量出口。今后几年我国的汽车工业，住宅建设，电子工业等领域将有1个高速发展的阶段，随着我国西部大开发，将有大规模的基础设施投入建设，因此，今后几年，我国的环氧氯丙烷的下游产品，如:环氧树脂、合成甘油等的市场需求量将会很大，美国、西欧及日本主要

国家或地区

生产厂家

生产能力

工艺路线

美国

DOW化学公司

227

壳牌公司

88

德国

DOW公司

90

Solvay德国分公司

44

法国

Solvay公司

33

荷兰

Shell化学荷兰分公司

85

日本

大阪曹达公司

40

鹿岛化学公司

47

昭和电工

24

住友化学

14

德山曹达

12

中国台湾

长春塑料子公司

12

韩国

Hanwha Chemical Co。

25

5、工艺流程图

6、主要设备说明

7、安全环保措施

(1)燃烧爆炸危险性：

危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。易燃性(红色)：3 反应活性(黄色)：2

灭火方法：泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具(包括SCBA)不能提供足够有效的防护。若不小心接触，立即撤离现场，隔离器具，对人员彻底清污。高温下能发生自反应，阻塞安全阀，导致罐体爆炸。蒸气能扩散到远处，遇点火源着火，并引起回燃。封闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户。

(2)包装与储运

储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过 30℃。防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。 ERG指南：131 ERG指南分类：易燃液体—有毒的

(3)毒性危害

接触限值：中国MAC：1mg/m3[皮] 前苏联MAC：1mg/m3 美国TLV—TWA：ACGIH 2ppm，7.6mg/m3 美国TLV—STEL：未制订标准。

(4)防护措施

密闭操作，全面排风。空气中浓度超标时，戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿紧袖工作服，长筒胶鞋。戴防化学品手套。工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。防止皮肤和粘膜的损害。

(5)泄漏处置：

疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器，穿防护服。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理场所。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

篇14

关键词：乙酸仲丁酯 对甲苯磺酸 微波

中图分类号：O643 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0088-02

乙酸仲丁酯属低碳脂肪酸酯类，具有果实香味[11]。主要用于漆用溶剂、稀释剂、各种植物油与树脂溶剂等，也可用于食品、化妆品中的香料添加剂，以及有机合成中间体、金属清洗剂、萃取剂[1]。因为仲丁醇属于仲醇，而其易脱水性和空间位阻都明显高于伯醇，故合成酯化反应的条件较苛刻[3]。目前人们正积极寻找催化合成乙酸仲丁酯的新型催化剂和合成方法，并取得了一定的进展，近来有文献报道[1]，对甲苯磺酸在酯化反应中具有较高的催化活性，且反应条件温和，但反应时间太长。

而在微波辐射下的化学反应不仅能在相同的温度也能在更低的温度下，产生比常规方法高几倍或是几十倍的效率，同时还能实现一些常规方法难以实现的反应，并且产率也有明显的提高，这就揭示了微波化学所具有的潜在价值，从而它受到了世界各国学者的关注。这种用微波技术进行酯的合成不仅具有节能、环保等优点，而微波辐射下的酯化反应与传统的酯化反应相比在缩短反应时间和提高产率方面具有较大的优势，还能完成常规条件下不能进行的酯化反应.因此这对于工业上一些反应条件较为苛刻的酯化反应具有应用前景[2，10]，故采用微波辐射对甲基苯磺酸催化合成乙酸仲丁酯。

1 实验部分

1.1　实验仪器和药品

1.1.1　实验仪器及试剂

NJL07-3型微波实验炉；WGH-30A型双光束红外分光光度计；KDM型可调电热套；分水器；回流冷凝管；其他常规有机合成玻璃仪器。乙酸；仲丁醇；环己烷；对甲基苯磺酸等以上试剂均为分析纯。

1.2　乙酸仲丁酯的合成

在100　mL圆底烧瓶中，加入定量的乙酸、仲丁醇、环己烷、适量的对甲苯磺酸及几粒沸石，混匀之后，放入微波炉中。用空气冷凝管穿过微波炉顶的小孔与圆底烧瓶相连，空气冷凝管上端与分水器相连，分水器上方与球形冷凝管相连。调节微波炉到实验所需的功率辐射，进行回流分水。待其反应一定时间之后，分水基本完毕，取出反应的烧瓶，静置冷却到室温。然后，再将反应液移到分液漏斗中，用饱和碳酸氢钠溶液洗涤除去剩余的乙酸，再用饱和食盐水洗涤除去多余的碳酸氢钠和生成的乙酸盐，分出酯层。用无水硫酸镁干燥除去酯层中的水分，再转入蒸馏烧瓶中，蒸馏除去残留的水、带水剂、仲丁醇等，收集109　℃～111　℃的馏分[1]，得到无色带有香味的液体，并用红外光谱进行表征。

1.2.1　酯化率的计算

按计算产率。V0为反应前未加对甲苯磺酸时1　mL的反应液所消耗的标准氢氧化钠的体积；V01为反应前加对甲苯磺酸时1　mL的反应液所消耗的标准氢氧化钠的体积；Vt为反应后的1　mL反应液所消耗的标准氢氧化钠的体积。V0-Vt可以消除对甲苯磺酸的对滴定的影响。

2　结果与讨论

2.1　醇酸物质的量比对酯化率的影响

固定微波功率为700W，反应时间为30　min，取带水剂4　mL，催化剂0.4　g，固定乙酸为0.1　moL，体积为5.73　mL，改变醇酸物质的量比进行实验，结果见表1。

由表3可见，在一定范围内增大醇酸物质的量比，可以提高酯化率，但当醇酸物质的量比超过1.4∶1时，则酸的转化率反而会降低。其原因则是酯化反应系可逆反应，若增加仲丁醇的用量，则有利反应向正反应方向移动，但是当超过了一定的醇酸物质的量比后，再增加环己醇的用量，则会相对降低酸的浓度和催化剂的浓度，从而则会降低酸的转化率，表1数据显示醇酸物质的量比为1.4∶1时，即仲丁醇为1.4　moL，乙酸为0.1　moL时，酯化率最高，则可达到91.25%，故其最佳醇酸物质的量比为1.4∶1。

2.2　带水剂的用量对酯化率的影响

固定的微波功率为700　W，反应时间为30　min，按醇酸物质的量比为1.4∶1，取乙酸5.73　mL，仲丁醇9.16　mL，催化剂0.4　g，改变带水剂用量进行实验，探究带水剂用量对酯化率的影响实验结果如表2。

由表2可知：由于带水剂能及时带走反应体系生成的水，同时与反应物形成共沸物，有利平衡向酯化反应方向移动。带水剂用量的增加，则酯化率的变化先增大后减小。这是当带水剂的量不足时，不能有效的带走反应体系生成的水，因此随着带水剂量的增加，酯化率增加。当带水剂超过2　mL时，再增加带水剂的用量，虽然可以大大降低反应温度，但是由于反应温度的降低，酯化反应速率降低，导致分水量的减少，并带出部分产物使酯化率降低。实验结果表明，带水剂适宜用量为2mL。

2.3　微波功率对酯化率的影响

取乙酸5.73　mL，仲丁醇12.79　mL，催化剂0.4　g，带水剂环己烷2　mL，反应时间30　min，固定乙酸用量为0.1　moL，醇酸物质的量比为1.4∶1，改变微波输出功率进行实验，结果见表3。

由表3可知：随着微波功率的增加，则明显提高了乙酸仲丁酯的酯化率；当输出功率为600　W时，酯化率最高可达到92.91%，功率再增大时，酯化率反而降低。其原因可能是因为不同频率的微波对同一反应物的影响不一样，分子对不同频率的微波吸收不同，不同分子达到反应能量状态的电磁场频率不相同。因而不同的化学反应，都应对应一个最佳的微波功率，实验得出此反应的最佳功率为600　W。

2.4　催化剂的用量对酯化率的影响

固定微波功率为600　W，反应时间为30　min，按醇酸物质的量比为1.4∶1，取乙酸5.73　mL，仲丁醇9.14　mL，环己烷2　mL，改变催化剂的用量进行实验，实验结果见表4。

由表4可知：增加催化剂用量，产率也随之增加。说明对甲基苯磺酸对乙酸仲丁酯的合成具有良好的催化作用。但用量超过0.6　g时，产率反而下降。其原因可能是催化剂用量过多而导致副反应增加的缘故[1]。故催化剂最佳用量为0.6　g。

2.5　反应时间对酯化率的影响

固定乙酸用量0.1　mol，按醇酸物质的量比为1.4∶1，取乙酸5.73　mL，仲丁醇9.14　mL，催化剂0.6g，环己烷2　mL，微波输出功率为600　W，改变反应时间进行实验，结果见表5。

表5表明：在固定其它条件不变的情况下，增加反应时间酯化率是先增大，然后慢慢减少。根据研究，一般微波辐射反应至2～3　min左右开始分水，至40　min左右后，分出的水颗粒小、速度慢。40　min时，酯化率已经达到了97.19%。但随着反应时间的增加，酯化率还是呈现增长趋势，50　min时达到最大值97.19%，说明反应已经接衡状态。当反应时间超过40　min后，酯化率上升不大并开始下降，这可能是醇发生分子间脱水等副反应所致，因此，微波催化40　min为最佳反应时间。

2.6　与其他方法的比较

将本方法和近年来报道的一些合成乙酸仲丁酯的方法作对比见表6。

从表6中结果分析可知，采用微波加热法与其它方法相比，具有相对反应时间较短，酯化率高的特点，在乙酸仲丁酯的合成上有比较明显的优越性。说明了在微波辐射下对甲苯磺酸是一种较好的酯化反应催化剂。

2.7　产品的表征

由图1可知，该化合物有C-H吸收峰（2974　cm-1、2936.4　cm-1、2880.9　cm-1），C=O吸收峰（1737　cm-1）和C-O-C吸收峰（1242　cm-1、1029　cm-1）[1]，其谱图与乙酸仲丁酯的标准红外谱图具有一致的特征吸收峰，由此可判定所得产物为乙酸仲丁酯。

3 结论

（1）实验以对甲苯磺酸为催化剂，采用微波技术合成乙酸仲丁酯的最佳反应条件为：微波功率600　W，辐射时间30　min，以0.1　mol乙酸为基准，醇酸物质的量比为1.4∶1，带水剂环己烷用量2　mL，催化剂用量0.6　g。则在最佳反应条件下，酯化率可达到97.19%。

（2）研究表明本实验反应时间较短，酯化率高，且催化剂价廉易得，后处理工艺简单，从而节约了成本，在工业上具有较好地应用前景。

参考文献

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[4] 刘春生，于杨，刘迪，等.壳聚糖硫酸盐催化合成乙酸仲丁酯[J].化学试剂，2007，29（4），243-244.

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