精细有机单元反应(含习题集及答案)-精细有机单元反应习题集

精细有机单元反应习题集精细有机单元反应教材编写组2007，61第一章绪论一、填空题1、所谓“精细化率”是指。2、精细化学品是经加工的，具有或最终使用性的，品种、产量小、附加高的一大类化工产品。3、我国原化学工业部上个世纪八十年代颁布的《关于精细化工产品的分类的暂行规定和有关事项的通知》中明确规定，中国精细化工产品包括个产品类别。4、有机精细化学品的合成是由若干个基本反应组成。这些基本反应我们称之单元反应。重要的单元反应有。5、在新的合成路线设计和选择时，要优先考虑、污染环境不大且容易治理的工艺路线。6、天然气的主要成分是。根据甲烷含量的不同，天然气可分为两种。7、煤通过方法提供化工原料。8、催化重整是得到三种重要芳烃原料的方法。二、判断题1、氧化锌类感光材料、铁酸盐类磁性材料、精细陶瓷产品、包括导电陶瓷、透光陶瓷等一般均属有机精细化学品。2、在合成路线设计中，反应的排列方式也直接影响总收率。一般来说，在反应步数相同的情况下，线性法的总收率高于收敛法，因此，尽可能采用线性法。3、碳水化合物是由碳、氢、氧三种元素组成，它们的分子组成一般可表示为Cx(H2O)y,如葡萄糖C6H12O6=C6(H2O)6，蔗糖C12H22O11=C12(H2O)11，所以说碳水化合物是由碳和水组成的化合物。4、在进行合成路线设计和选择时，应尽量少用或不用易燃、易爆和有剧毒原料和试剂。25、合成路线中反应步数和反应总收率是评价合成路线的最直接、最主要的标准。三、简答题1、为什么说合成路线中反应步数和反应总收率是评价合成路线的最直接、最主要的标准。2、简述精细化学品合成的原料来源。3、在设计精细有机合成路线时，需要考虑哪些主要问题？4、写出以下基本化工原料主要来自哪种资源：（1）甲烷；（2）一氧化碳；（3）乙炔；(4)乙烯；（5）C18～C30直链烷烃；（6）C12～C18直链脂肪烃；（7）苯；（8）萘。5、对精细化学品的定义进行释义。答案第一章绪论一、填空题1、精细化工产品销售额占全部化工产品销售的比例2、深度、功能性、多、价值3、114、卤化、磺化、硝化、还原、重氮化、氨解、烷基化、酰化、氧化、水解、缩合与环合。5、没有或“三废”排放量少。6、甲烷及其低分子同系物组成；干天然气和湿天然气7、高温干馏、气化或生产电石8、苯、甲苯和二甲苯二、判断题1、×2、×3、×4、√5、√三、简答题1、从原料和试剂到目标合成物质所需的反应步数之和我们称之为反应总步数，总收率是各步收率的连乘积。在对合成反应路线的选择上，要求每步单元反应应尽可能具3有较高的收率，尽可能减少反应步骤。因为每一步反应都有一定的损失，反应步骤增多，则以各步收率乘积计算的总收率必将大大降低，反应步骤的增多还会导致原料、人力消耗增大、生产周期延长、操作步骤繁杂，甚至会失去了合成的价值。2、通过石油、天然气和煤的加工得到的甲烷、乙烯、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯等七种物质是精细化学品合成用主要基础原料，尤其是乙烯、丙烯和苯应用最广；从天然动植物得到的油脂以及各种碳水化合物也是合成精细化学品的重要原料，其中，动植物油脂、淀粉、纤维素等应用最广。3、设计合成路线要考虑原料的来源、成本的贵贱、合成步数和反应总收率、产率的高低、中间体的稳定性及分离的难易程度、设备条件、安全性及环境保护等许多因素。4、（1）天然气；（2）煤的气化；（3）煤制电石；（4）石油烃类热裂解；（5）润滑油馏分；（6）油脂；（7）石油馏分催化重整；（8）煤的高温干馏。5、精细化学品一般是指经深度加工的，具有功能性或最终使用性的，品种多、产量小、附加价值高的一大类化工产品。定义释义如下：“深度加工”，是指精细化学品的生产工艺复杂，技术含量高。精细化工属技术密集型行业，而且行业技术不断地改进、发展，大量工艺配方通过专利保护，甚至造成产品市场的垄断。“具有功能性”，通常是指精细化学品作为助剂加入产品中通过物理、化学或生物作用，而使得产品本身或使用中产生某种功能或效果。如皮革制品中加入光亮剂使得皮革制品外观光泽亮丽。“最终使用性”，是指精细化学品不需再加工可直接使用，如维生素B12、维生素D、维生素E、维生素C均可通过合成获得最终可直接服用的药品。“品种多、产量小”，每种精细化学品都是针对不同产品或功能，具有一定的使用范围，而且通常用量比例不大，因此不可能大规模生产。加之精细化学品在新品种、新剂型、新配方的开发和创新方面发展较快，新的替代性或改进型品种不断涌现。“附加价值高”，是指精细化学品技术含量高，产品原料成本低，功效显著，产量有限，其产品的市场定价通常较高，但由于“小剂量具有大作用”的特点，能被市场所接受，因此使得精细化学品本身利润空间大。另外，将某种精细化学品添加到产品中使得产品由于功效的大幅改进或具备其它功能而使其价值大幅提高。第二章卤化反应一、填空题41、根据引入卤原子的不同，可将卤化反应分成。2、在卤化反应中，反应的应用最广泛。有机氯化物的原料可较廉价地得到，可通过得到氯气。3、向有机物分子中引入卤素的方法有三种。4、芳环上的取代反应属于反应理论。进攻芳环的活泼质点是，无论使用什么类型的催化剂，它们的作用都是促进的形成。5、芳环上的取代反应是亲电取代反应，当芳环上有时，反应较难进行，常需要加入。而当芳环上带有给电子基时，反应进行，有的反应甚至可以不需要加入。6、芳环上的取代氯化反应，虽然氯基与硝基和磺基一样，都使芳环钝化，但氯基有向芳环提供给电子的能力,因此，一氯化完成后,还可以进行。此反应是连串反应。7、在早期的工业生产中，为了最有效地生产一氯苯，氯化深度控制在。8、在苯的氯化反应中，一般不希望原料中含有其他杂质。这些杂质是指。9、在卤化反应中，根据反应物的性质，一般要选择不同的介质，在反应温度下为液态的反应物，可以直接进行反应，一般不需要其他介质。如果在反应温度下，反应物是固态的，而且性质较为活泼，常常是把被氯化物以。但反应物性质不活泼即难反应时，则需要溶解在。10、在自然界中溴的资源比较少，价格也比较贵，为了在反应中充分利用溴素，常常加入，使生成的溴化氢在氧化成溴素。常用的氧化剂有。二、选择题1、指出下列反应中，哪些是亲电试剂（）。APCl3(芳环侧链氯化催化剂)BPCl3(氯原子置换羟基反应剂)CHBr（溴置换醇羟基反应剂）DHBr（丙烯制2-溴丙烷反应剂）2、以下那个反应（）可采用沸腾连续卤化法。A苯的一氯化制氯苯B苯的二氯化制对二氯苯C硝基苯的氯化制间硝基氯苯53、苯的一氯化与苯的进一步氯化反应速度常数差（）。A105～107B103～104C10D102～1034、在实际的工业生产中，通过测定出口氯化液的（）的方法来控制氯化深度。A相对浓度B相对密度C体积的变化C黏度的变化5、在氯苯的三种生产工艺中，当苯的转化率大致相同时，氯苯与二氯苯比值最小的是（）A单锅间歇操作B多锅串联连续操作C塔式沸腾操作三、判断题1、如果在氯苯的生产过程中，原料中含有水分，则反应的速度会变慢。（）2、氯化剂氯气中含氢量应低于5%。（）3、对于苯的氯化反应，常用催化剂中，活性较弱的催化剂是金属卤化物，活性较强的催化剂是浓硫酸、碘或碘化氢。（）4、萘的活性比苯的活性高，而萘的氯化比较难进行。（）5、溴代芳烃中一个很大的用途就是合成溴系阻燃剂。（）6、脂肪烃和芳烃侧链的取代反应，属于亲电取代反应。四、简答题1、写出以Cl2为卤化剂，FeCl3为催化剂的亲电取代反应历程。2、什么是返混作用？3、芳环上亲电取代卤化时，有哪些影响因素？4、甲烷用氯气进行热氯化，以制备二氯甲烷为主和以制备四氯化碳为主，在操作上有何不同点。5、卤化反应的理论有亲电取代、亲核取代和自由基反应，指出本章中各种主要反应属哪种反应理论。6、对以下氯化催化剂的组合进行评论。（1）FeCl3+I2（2）I2+100%H2SO4（3）FeCl3+100%H2SO4（4）FeCl3+HClO6（5）HClO+100%H2SO47、试写出苯连续二氯化制对二氯苯的反应器和操作方式。8、对硝基苯胺二氯化制2，6-二氯-4-硝基苯胺时，为何可制得高质量的产品？9、对以下溴化反应的溶剂选用进行评论。（1）二苯醚在发烟硫酸中或在甲醇中溴化制十溴二苯醚；(2)双酚A在过量溴中或在发烟硫酸中溴化制四溴双酚A；(3)邻苯二甲酸酐在过量溴中或在无水甲醇中溴化制四溴苯酐。10、用I2+H2O2，I2+Cl2，或ICl作碘化剂，各有何优缺点？11、由正十二醇制正十二烷基溴时，加入四丁基溴化胺起何作用？12、指出在下卤化反应中所用的试剂中，哪些是亲电试剂？哪些是亲核试剂？哪些是自由基试剂？（1）PCl3（芳环侧链氯化催化剂）；（2）PCl3（氯原子置换羟基反应剂）；（3）HBr（溴置换醇羟基反应剂）；（4）HBr（丙烯制2-溴丙烷反应剂）；（5）HBr（丙烯制1-溴丙烷反应剂）；（6）Cl2（石蜡氯化反应剂）；（7）Cl2（甲苯环上取代氯化反应剂）；（8）Cl2（甲苯侧链取代氯化反应剂）。13、以下哪些卤化反应可以采用沸腾连续卤化法？（1）苯的一氯化制氯苯；（2）苯的二氯化制对二氯苯；（3）硝基苯的氯化制间硝基氯苯；（4）乙炔的溴化制四溴乙烷；（5）甲苯的氯苯化制一氯苄；（6）4-氯-2-硝基氟苯的氯化制2，4-二氯氟苯。五、合成题1、写出由对氨基苯甲酯制备2，6－二氯苯胺的合成路线。2、写出由丙烯制1－氯－3－溴丙烷的合成路线、各步反应的名称、主要反应条件。3、简述有甲苯制备以下卤化产物的合成路线、各步反应的名称和主要反应条件。7（1）CF3Cl（2）CF3Cl（3）ClCF3（4）ClCF3Cl（5）ClCF3Cl（6）CF3ClBr4、写出以邻二氯苯、对二氯苯或苯胺为原料制备2，4-二氯氟苯的合成路线、每步反应的名称、各卤化反应的主要反应条件。5、在制备2-氯丙酸和3-氯丙酸时，各用什么原料？写出反应式、反应名称等。答案第二章卤化反应一、填空题1、氟化、氯化、溴化和碘化2、氯化、电解食盐水3、取代卤化、加成卤化、置换卤化4、亲电取代、卤正离子、X+的形成。5、有吸电子基时、容易、催化剂6、同时、二氯化反应、连串反应7、25%8、噻吩、水分、氢气9、一般可将它分散在水中悬浮或在盐酸或硫酸存在下反应，在浓硫酸、发烟硫酸或氯磺酸介质中进行氯化，有时需用碘作催化剂10、氧化剂、次氯酸钠、氯酸钠、双氧水或氯气二、选择题1、C2、A3、C4、B5、B三、判断题1、√2、×3、√4、×5、√6、×8四、简答题1、Cl2+FeCl3[Cl+FeCl4-]Cl++FeCl4-+Cl+Cl+慢..........HCl+快Cl+H+HCl+FeCl3H++FeCl42、在苯的氯化反应中如果搅拌效果不好或对反应器形式选择不当，传质不均，使反应生成的产物未能及时离开，又返回到反应区域促进连串反应的进行。3、被卤化物的结构、卤化剂、催化剂、卤化深度、卤化介质的PH值、卤化溶剂、卤化温度、被卤化物中和卤化剂中的杂质等。4、甲烷的氯化制二氯甲烷时，氯气与甲烷的摩尔比约为0.25：1，未反应的甲烷和回收的一氯甲烷气体与原料甲烷混合循环利用，使用多级串联绝热反应器，在每两个绝热反应器之间有冷却装置移出反应热，分别向每个氯化器通入氯气。甲烷的氯化制四氯化碳时，氯气与甲烷的摩尔比约为3.8：1，使甲烷尽量四氯化，使回收的三氯甲烷和一部分四氯甲烷以雾状喷入反应区，利用夜雾的汽化来移出反应热，采用返混型和活塞流型反应器串联。5、亲电卤化：芳环上的取代卤化，羰基a-氢的取代卤化，卤素对双键的加成卤化，卤化氢对双键的加成卤化。亲核卤化：卤原子置换醇羟基、卤原子置换羧羟基、氟置换氯等。自由基卤化：饱和烃的取代卤化、芳烃侧链a-氢的取代卤化、烯键a-氢的取代卤化、不饱和键的加成卤化、卤化氢的加成卤化、氯置换芳环上的硝基等。6、（1）可用，有互补作用。（2）可用，I2催化，100%硫酸溶剂。（3）不相容。2FeCl3+3H2SO4Fe2(SO4)3+6HCl（4）不相容，FeCl3用于无水状态，HClO存在水中。（5）不相容，HClO在