第3章 精细化工工艺学基础1课件.ppt

（2）按偶极矩μ和介电常数ε分类 偶极矩μ和介电常数ε是表示溶剂极性的两个重要参数，因此该分类法具有重要的实际意义。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 偶极矩 偶极矩的计量单位：法定计量单位：库仑.米(C.m)。常用单位：Debye(德拜，D)。1D＝3.33564×10-30C.m。 对有机溶剂， μ =0～5.5D 在电中性分子中由于电荷不对称而产生的偶极矩叫永久偶极矩。如氯苯、酰胺等。 δ δ μ=1.54D ε=5.62 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 分子中具有永久偶极矩的叫“极性”溶剂，分子中没有永久偶极矩就叫“非极性”溶剂。 诱导偶极：没有永久偶极矩的溶剂分子在外电场的作用下会分离出电荷而产生诱导偶极。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 没有永久偶极矩的溶剂分子是极少的μ2.5D的非质子传递弱极性溶剂列入非极性溶剂。如氯苯(1.54D)、二氯乙烷。 偶极矩主要影响在溶质(分子或离子)周围的溶剂分子的定向作用。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 μ的计算方法：μ＝q.d，式中，q-偶极分子中电量相等的两个相反电荷的大小；d-两个电荷之间的距离。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 ε=E0 / E E0－电容器板本身在真空下测得电场强度； E－在同一电容器板之间放入溶剂后测得的电场强度。 介电常数ε 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 具有永久偶极或诱导偶极的溶剂分子被充电的电容器板强制形成一个有序排列，即引起所谓的“极化作用”。 溶剂的极性越强、极化作用越大、介电常数越大。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 → 3.3.2 溶剂的分类 * /52 * 主要内容： 3.1 概述 3.2 化学计量学 3.3 精细有机合成中的溶剂效应 （部分） 3.4 相转移催化 3.5 均相配位催化 3.6 光有机合成 3.7 电解有机合成 第03次课  第3章 精细化工工艺学基础 本次课 3.1 概述 精细化工工艺学主要包括以下内容：对一具体产品选择和确定技术上和经济上最合理的合成路线和工艺路线；对单元反应确定最佳工艺条件、合成技术和完成反应的方法，已得到高质量、高收率的产品。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.1 概述 合成路线是指选用什么原料，经由哪几步单元反应来制备目的产物。 工艺路线是指原料预处理和产物的后处理应采用哪些化工过程，什么设备和什么生产流程。 合成技术主要指非均相接触催化、相转移催化、均相络合催化、光有机合成、及酶催化等。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.1 概述 完成反应的方法是指间歇操作和连续操作的选择，反应器的选择和设计。 这些问题既要从技术角度考虑，又要从经济角度考虑，还要从对环境的影响（污染物、副产物的处理与排放）上考虑。应使得最终产品高质量、高收率、成本最低。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.1 概述 精细有机合成反应过程主要特点有：产品种类多、原料多、反应种类多（各种单元反应）、反应形式多（均相：气相、液相，非均相：气－液、气－固、液－固等，光有机合成、电解有机合成、酶催化等）、催化剂多（Cat.有固相、液相、气相，还有光、热引发等）。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.1 概述 原料、产物、催化剂之间纵横交错。如同一种产品可以用不同的原料、不同的催化剂、或不同的反应形式得到。例如，苯酚的合成，工业上可以采用的路线有5条：如苯磺化碱熔法、氯苯催化水解法、异丙苯氧化法、甲苯氧化法等。 精细有机合成过程的复杂性，给工艺路线选择带来很大困难。 3 精细有机合成的工艺学基础 → 3.1 概述 工艺（技术）路线选择的主要原则 （1）原料价廉可靠。在一般生产中，原料成本是产品成本的主要部分。要考虑：首先选择价格便宜、来源可靠的原料；还要考虑原料