精细有机合成及工艺学期末考试复习

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1、名词解释：1.卤化:向有机C原子上引入卤素原子的反应2.磺化:向有机化合物分子中的碳原子或氧原子上引入磺酸基(-SO3H)3.氧化:广义地讲，凡是失电子的反应都属于氧化反应狭义地讲，有机物的氧化反应主要是指在氧化剂的存在下，有机物分子中增加氧或减少氢的反应4.酰化:有机化合物分子中与碳原子、氮原子、氧原子或硫原子相连的氢被酰基取代的反应叫做酰化反应5.氯化深度:每摩尔纯苯所消耗的氯气的量（摩尔）叫做氯化深度6.废酸的F.N.A.:简称脱水值,硝化终了时废酸中硫酸和水的质量比7.硫酸的D.V.S.:废酸计算质量分数,硝化终了时废酸中硫酸的质量百分数8.磺化的π值.:极限浓度,使某一特定

2、有机物能发生磺化的最低磺化剂浓度9.还原:广义地讲，在还原剂的参与下，能使某原子得到电子或电子云密度增加的反应称为还原反应狭义地讲，在有机分子中增加氢或减少氧的反应，或者兼而有之的反应称为还原反应计算题：1．在苯的一氯化制氯苯时，如果每200mol苯用80mol氯气，反应产物中含76mol氯苯，2mol二氯苯，还有122mol未反应的苯，经分离后可回收120mol苯，损失2mol苯，试求苯的单程转化率、总转化率、生成氯苯的选择性及生成氯苯的总收率。（P17页）　解：苯的单程转化率，苯的总转化率生成氯苯的选择性，　　　生成氯苯的总收率或2.欲配制2000kg质量分数为100％H2SO4

3、，要用多少千克质量分数为98％的硫酸和多少千克质量分数为20％的发烟硫酸?（P128习题4-2）　　解：将20％的发烟硫酸换算为硫酸浓度80%+(98/80)∙20%=104.5%设需98％的硫酸xkg;20％的发烟硫酸ykgx+y=20000.98x+1．045y=2000解之得x=１３８５y=６１５答:要用1385千克质量分数为98％的硫酸和615千克质量分数为20％的发烟硫酸.3.设1kmol萘在一硝化时用质量分数为98%硝酸和90%硫酸，要求硫酸脱水值为1.35，硝酸比φ为1.05，试计算要用98%硝酸和90%硫酸各多少kg？（P140例5-1）解:硝酸比φ=1.05N=1.

4、05*63=6698%硝酸质量=N/0.98=67.5反应生成水=1*18=18设需90%硫酸质量为xkg;则D.V.S=90%*x/(10%*x+2%*67.5+18）=1.35x=38.1答:要用98%硝酸67.5kg和90%硫酸38.1kg4.苯用混酸一硝化，已知硝酸比Ф=1，混酸中硫酸的质量百分数为65%，硝酸的质量百分数为17%，以100份质量的混酸为计算基准。求：（1）脱水值D.V.S.，（2）废酸计算浓度F.N.A.。（P140参考例5-1可求解）解：混酸中硫酸的质量百分数为65%，硝酸的质量百分数为17%，则水的质量百分数为18%.以100份质量的混酸为计算基准：Ф=

5、1,硝酸全部反应生成水，则：D.V.S.==65/(100-65-5*17/7)=2.84F.N.A.＝1＋D.V.S.D.V.S.×100％=2.84/(1+2.84)=73.96%简答题：1.芳环上取代卤化时，有哪些重要影响因素？（1）氯化深度（2）操作方式（3）原料纯度的影响（4）反应温度的影响（5）反应介质的影响（6）催化剂的选择2.用氯气进行苯的氯化制氯苯时，原料纯度对反应有何影响？（1）硫化物。噻吩会包住三氯化铁的表面，使催化剂失效，此外，噻吩在反应中生成的氯化氢，对设备造成腐蚀。（2）水分。因为水与反应生成的氯化氢作用生成盐酸，它对催化剂三氯化铁的溶解度，大大超过有机物

6、对三氯化铁的溶解度，导致催化剂离开反应区，使氯化反应速度变慢。（3）氧气，销毁自由基。3.工业上常用苯磺化碱熔法和异丙苯法来合成苯酚，是比较两者优缺点。1） 利用异丙苯法合成苯酚是当前世界各国生产苯酚最重要的路线。 优点：以苯和丙烯为原料，在生产苯酚的同时联产丙酮，不需要消耗大量的酸碱，且“三废”少，能连续操作，生产能力大，成本低。 缺点：产生副产物，甚至会发生爆炸事故。2） 碱熔是工业上制备酚类的最早方法。 优点：工艺过程简单，对设备要求不高，适用于多种酚类的制备。 缺点：需要使用大量酸碱、三废多、工艺落后。4.比较三氯化硫与浓硫酸磺化的优缺点。H2SO44SO3优点生成水，反应温

7、和，副反应少，易于控制，加入的过量硫酸可降低物料的粘度并帮助传热，硫酸热容大，使反应平稳，所以工业上的应用仍很普遍。不生成水，反应速度快，反应活性高，常为瞬间完成的快速反应，而且反应进行得完全，无废酸生成，产物含盐量很低、设备小、投资少。缺点生成水，反应速度减慢。过量的硫酸，耗用大量的碱，使产物含大量硫酸盐杂质。废酸多，活性低，设备大，投资大。反应放热量大，物料粘度高，传质较困难，使副反应易于发生，物料易分解，可以通过设备的优化、反应条件的控制、适当添加稀