十五 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 面向21世纪课程教材 精细有机合成化学 与工艺学 第二版 唐培堃 冯亚青 主编 化学工业出版社
精细有机合成化学与工艺学（第二版唐培堃冯亚青主编《精细有机合成化学与工艺学》学习指导编唐培堃精细有机合成化学与工艺学（第二版）电子教学课件王世荣制作本书2004年获第七届中国石油和化学工业优秀教材一等奖ISBN 7-5025-8906-6ISBN7-5025-8906-69787502589066定价：38.00元
普通高等教育“十一五”国家级规划教材面向21世纪课程教材精细有机合成化学与工艺学第二版唐培堃冯亚青主编福酱化学工业安版社·北京·
本书以单元反应为体系，在综述精细有机合成的理论和新技术的基础上分章讨论有关单元反应的理论、影响因素和生产工艺，并有若于典型生产实例。主要单元反应包括：卤化、磺化和硫酸化、硝化和亚硝化、还原、氧化、重氮化和重氮盐的反应、氨基化、烃化、酰化、水解、缩合和环合。每章末附有若干习题、参考书目和大量参考文献，本书适于作为普通高等学校精细化工、有机合成、石油化工及相关专业的教材，也可供从事有机合成的技术人员和科研人员参考。为便于教学，本书将配备电子教学课件。图书在版编目（CIP）数据精细有机合成化学与工艺学/唐培垫，冯亚青主编2版一北京：化学工业出版社，2006.6普通高等教育“十一五”国家级规划教材，面向21世纪课程教材ISBN7-5025-8906-6I.精.I.唐②冯Ⅱ.精细化工-有机合成-高等学校-教材IV.TQ202中国版本图书馆CIP数据核字（2006）第063523号普通高等教育“十一五”国家级规划教材面向21世纪课程教材精细有机合成化学与工艺学第二版唐培垫冯亚青主编责任编辑：何丽文字编辑：林媛责任校对：陈静封面设计：潘峰*化学工业出版社出版发行（北京市朝阳区惠新里3号邮政编码100029）购书咨询：（010)64982530(010)64918013购书传真：（010）64982630http://www.cip.com.cnR*?新华书店北京发行所经销化学工业出版社印刷厂印装开本787mm×1092mm1/16印张23火字数605千字2006年8月第2版2006年8月北京第5次印刷ISBN7-5025-8906-6定价：38.00元版权所有违者必究该书如有缺页、倒页、脱页者，本社发行部负责退换
第一版前言本教材是为适应面向21世纪化工类高等教育教学内容和课程体系改革而编写的新教材，其主要特点如下。1.本教材是在大学无机化学、有机化学、分析化学和物理化学的基础上编写的化工类专业课教材。教材内容采用启发式教学、由浅入深、加强基础、注重培养学生综合运用所学基础知识提高分析问题、解决问题和开发创新的能力。为此在每章之末附有一定数量的思考题与习题。2.教材编写中注意结合生产实际，介绍国内外近年来工业生产的最新发展。但在编写过程中发现：对于具体的新工艺，在期刊和专利报道中常常对关键性的技术做了保护性回避措施。编者限于水平，为了避免误导，一般只介绍其基本内容。读者如欲了解其细节，可查阅所附参考文献。另外，为了便于用简单的实例说明问题，有时也选用有可靠数据的传统的生产工艺。3.在每章之末附列有一定数量的教学参考书和较多的参考文献，特别是便于找到的国内近期期刊文献，必要时读者可以从这些文献中找到更多的国内外早期文献。本书由唐培垫主编，并执笔第1，2，3，5，6，8章；第4章由唐培垫和唐清编写；第7，13章由陈立功编写；第9章由阁喜龙编写；第10，11章由许正双编写；第12，14章由冯亚青编写。参加部分编写工作的还有张卫红、孟舒献、孟祎、方芳、王东华和洋锋纲等。书稿由天连理工天学教授姚蒙正、程侣柏、主家儒、苗蔚荣和华东理工天学教授祁国珍、田禾审阅，并提出了许多宝贵意见，在此表示衷心感谢。鉴于精细有机合成涉及面广、品种繁多，理论研究和应用技术发展迅速，文献资料极多。限于作者水平，书中定有疏漏和不妥之处，诚愿欢迎读者批评指正。唐培垫于天津大学北五村2001年8月福放梦R
第二版前言本书第一版自2002年1月出版至今成为精细化工课程教材中发行量最大的课程教材之一。2004年评为中国石油和化学工业优秀教材一等奖。鉴于近年来精细化工在新技术、新工艺方面发展很快，并在工业生产取得了重大成果，我们对本书第一版做了以下增补修订工作。1.在第2章“精细有机合成基础”中增补了“水相/有机相两相催化”、“杂多化合物催化”、“分子筛催化剂”、“固体超强酸催化剂”、“不对称合成催化剂”、“生物催化有机合成”等新技术的基础知识。2.第314章各单元反应增补了在利用新技术、新工艺方面在工业生产上取得重大进展和发展前景。3.介绍近年来我国在精细化工方面的新进展和发展自主知识产权方面取得的新成果。4.各章之末增补了直到2005年末的重要的新参考书目和参考文献。为了避免增加篇幅过多，本书还删减了一些有关传统工艺的叙述。在本书修订的同时，还对与本书配套出版的《精细有机合成化学与工艺学学习指导》一书也做了相应的修订。另外，为配合本书教学，天津大学化工学院任课教师王世荣还将为教材配备电子教学课件，有需要者请与化学工业出版社或课件制作者联系。本书由唐培堃和冯亚青主编。第16章、第8章由唐培堃修订，第10～12章、第14章由冯亚青修订，第7章、第13章由陈立功修订，第9章由阎喜龙修订。鉴于近年来精细化工发展很快，文献资料极多，作者水平有限，在修订中难免有疏漏和不妥之处，诚愿读者批评指正。唐培垫冯亚青于天津大学新园村2006年4月
序《化工类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》为教育部（原国家教委）《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》的03-31项目，于1996年6月立项进行。本项目牵头单位为天津大学，主持单位为华东理工大学、浙江大学、北京化工大学，参加单位为大连理工大学、四川大学、华南理工大学。项目组以邓小平同志提出的“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”为指针，认真学习国家关于教育工作的各项方针、政策，在广泛调查研究的基础上，分析了国内外化工高等教育的现状、存在问题和未来发展。四年多来项目组共召开了由7校化工学院、系领导亲自参加的10次全体会议进行交流，形成了一个化工专业教育改革的总体方案，主要包括：制定《高等教育面向21世纪“化学工程与工艺”专业人才培养方案》；一组织编写高等教育面向21世纪化工专业课与选修课系列教材；建设化工专业实验、设计、实习样板基地；一开发与使用现代化教学手段。《高等教育面向21世纪“化学工程与工艺”专业人才培养方案》从转变传统教育思想出发，拓宽专业范围，包括了过去的各类化工专业，以培养学生的素质、知识与能力为目标，重组课程体系，在加强基础理论与实践环节的同时，增加人文社科课和选修课的比例，适当削减专业课分量，并强调采取启发性教学与使用现代化教学手段，因而可以较大幅度地减少授课时数，以增加学生自学与自由探讨的时间，这就有利于逐步树立学生勇于思考与走向创新的精神。项目组所在各校对培养方案进行了初步试行与教学试点，结果表明是可行的，并收到了良好效果。化学工程与工艺专业教育改革总体方案的另一主要内容是组织编写高等教育面向21世纪课程教材。高质量的教材是培养高素质人才的重要基础。项目组要求教材作者以教改精神为指导，力求新教材从认识规律出发，阐述本门课程的基本理论与应用及其现代进展，并采用现代化教学手段，做到新体系、厚基础、重实践、易自学、引思考。每门教材采取自由申请及择优选定的原则。项目组拟定了比较严格的项目申请书，包括对本门课程目前国内外教材的评述、拟编写教材的特点、配套的现代化教学手段（例如提供教师在课堂上使用的多媒体教学软件，附于教材的辅助学生自学用的光盘等）、教材编写大纲以及交稿日期。申请书在项目组各校评审，经项目组会议择优选取立项，并适时对样章在各校同行中进行评议。全书编写完成后，经专家审定是否符合高等教育面向21世纪课程教材的要求。项目组、教学指导委员会、出版社签署意见后，报教育部审批批准方可正式出版。项目组按此程序组织编写了一套化学工程与工艺专业高等教育面向21世纪课程教材，共计25种，将陆续推荐出版，其中包括专业课教材、选修课教材、实验课教材、设计课教材以及计算机仿真实验与仿真实习教材等。本教材就是其中的一种。按教育部要求，本套教材在内容和体系上体现创新精神、注重拓宽基础、强调能力培养，力求适应高等教育面向21世纪人才培养的需要，但由于受到我们目前对教学改革的研究深度和认识水平所限，仍然会有不妥之处，尚请广大读者予以指正。化学工程与工艺专业的教学改革是一项长期的任务，本项目的全部工作仅仅是一个开
端。作为项目组的总负责人，我衷心地对多年来给予本项目大力支持的各校和为本项目贡献力量的人们表示最诚挚的敬意！中国科学院院士、天津大学教授余国琮2000年4月于天津福放和寳
目录第1章绪论2.3.6气-固-液三相连续反应器....242.4精细有机合成中的溶剂效应…251.1精细化学品的释义252.4.1溶剂的分类1.2精细化学品的分类.............2.4.2“相似相溶”原则21.3精细化工的特点......21.4精细化工在国民经济中的作用22.4.3电子对受体（EPA）溶剂和电子对给体（EPD）溶剂....261.5精细有机合成的原料资源3煤2.4.4...271.5.13溶剂极性对反应速率的影响2.4.5有机反应中溶剂的使用和选择291.5.2石油31.5.3天然气2.5气-固相接触催化.....301.5.42.5.1催化剂的活性和寿命30动植物原料...2.5.2催化剂的组成：·311.6本书的编写体系和讨论范围习题2.5.3催化剂的毒物、中毒和再生...31参考书目2.5.4...32催化剂的制备参考文献2.6相转移催化3352.6.1相转移催化的基本原理33第2章精细有机合成基础62.6.2相转移催化剂·34芳香族亲电取代的定位规律62.12.6.3液-固-液三相相转移催化352.1.1反应历程.................62.6.4相转移催化的应用.352.1.2苯环上已有取代基的定位规律...72.7均相配位催化352.1.3苯环上取代定位规律...8--2.7.1过渡金属化学…..362.1.4苯环上已有两个取代基时的定位2.7.2均相配位催化剂36规律112.7.3均相配位催化的基本反应....372.1.5萘环的取代定位规律.... 132.7.4均相配位催化的优点..392.1. 6葱醒环的取代定位规律142.7.514均相配位催化的局限性392.2化学反应的计量学·2.7.614均相配位催化剂的载体化402.2.1反应物的摩尔比..2.7.72.2.2限制反应物和过量反应物14均相配位催化的工业应用402.82.2.3过量百分数14水相/有机相两相催化...40......2.9杂多化合物催化2.2.4转化率15..41152.9.12.2.5选择性杂多酸（盐）的组成元素和命名.152.2.6理论收率41...162.9.2杂多化合物的结构2.2.7总收率.42：162.9.3杂多化合物的主要物理性质……422.2.8质量收率2.9.42.2.916杂多化合物在酸催化反应中的原料消耗定额162.2.10单程转化率和总转化率应用.43172.9.52.3化学反应器杂多酸在氧化-还原反应中的......17应用2.3.1间歇操作和连续操作…..44182.10分子筛催化剂2.3.2间款操作反应器：442. 11：19固体超强酸催化剂2.3.3液相连续反应器.45212.12不对称合成催化剂2.3.4气-液相连续反应器46.222.13生物催化有机合成2.3.5气-固相接触催化连续反应器47
2.14电解有机合成473.7.1亲电加成卤化.80-2.14.1电解过程的基本反应473.7.282自由基加成卤化2.14.248电解过程的反应顺序3.8卤化氢对双键的加成卤化832.14.3电极反应的全过程....483.8.1.山亲电加成卤化…...832.14.4电极界面（双电层）的结构.493.8.2自由基加成卤化....*842.14.5电解有机合成特有的影响因素…503.9置换卤化842.14.6间接电解有机合成523.9.1卤原子置换羟基.-85.2.14.7电解有机合成的优点.523.9.2氟原子置换氯原子..872.14.8电解有机合成的局限性...523.9.3卤原子置换重氮基.88...2.14.9....53电解有机合成的工业应用3.9.4氯原子置换硝基.88.2.15光有机合成...533.10电解氟化90.2.16微波促进54习题+-912.17超临界流体在有机合成中的应用.....54参考书目932.18液体离子对在有机反应中的应用...55参考文献932.19有机合成的其他新方法和新技术.56第4章磺化和硫酸化..100习题...564.1芳环上的取代磺化100参考书目56.4.1.1过量硫酸磺化法...100参考文献574.1.2共沸去水磺化法113第3章卤化.604.1.3芳伯胺的烘焙磺化法1143.1概述.....604.1.4氯磺酸磺化法1153. 1.1卤化剂604.1.5三氧化硫磺化法.1173.1.2卤化热力学.......614.2α-烯烃用三氧化硫的取代磺化.1203.2芳环上的取代卤化....624.2.1反应历程.1203.2.1反应历程和催化剂624.2.2磺化和老化的主要反应条件...1203.2.2卤化动力学+.654.2.3老化液的中和与水解121...............3.2.3氯化重要实例…684.3高碳脂肪酸甲酯用三氧化硫的取代3.2.4溴化重要实例71磺化1213.2.5碘化重要实例.724.3.1反应历程和动力学1213.3炭基α氢的取代卤化.73...4.3.2磺化和老化的主要反应条件1223. 3.1反应历程734.4链烷烃用二氧化硫的磺氧化和磺3.3. 2催化剂73氯化...........1223.3.3被卤化物结构的影响....734.4.1链烷烃的磺氧化1223.3.4三氯乙醛的制备744.4.2链烷烃的磺氯化1233.3.5一氯乙酸的制备…….744.5烯烃与亚硫酸盐的加成磺化...1233.4芳环侧链α氢的取代卤化754.6亚硫酸盐的置换磺化...124753.4.1反应历程4.6.1牛磺酸的制备…·1243.4.2反应动力学…...764.6.2苯胺-2,5-双磺酸(2-氨基苯-1,4-3.4.3主要影响因素…:76二磺酸）的制备...125..773.4.4反应器.4.6.3邻氨基苯磺酸的制备...1253.4.5重要实例.774.7烯烃的硫酸化-1253.5饱和烃的取代卤化784.7.1125高碳α-烯烃的硫酸化甲烷的氯化制各种氯甲烷783.5.14.7.2低碳烯烃的硫酸化126....3.5.2一氯甲烷的氯化制多氯甲烷…794.7.3不饱和脂肪酸酯的硫酸化....126氯化石蜡…...793.5.34.8脂肪醇的硫酸化...1263.6烯键α-氢的取代卤化...80.......4.8.1高碳脂肪醇的硫酸化.......1263.7卤素对双键的加成卤化.·804.8.2低碳脂肪醇的硫酸化....127