2014届毕业生
毕业论文
题目: 新戊二醇合成工艺条件优化
院系名称：化学化工学院专业班级：
学生姓名：逗你玩学号：
指导教师：教师职称：副教授
2014年 5 月20 日
摘要
新戊二醇（NPG）是典型的新戊基结构二元醇，具有良好的化学反应性能，可快速参与酯化、缩合和氧化等多种化学反应。新戊二醇主要用于生产不饱和树脂、聚酯粉末涂料﹑增塑剂﹑表面活性剂及合成航空润滑油等，同时，新戊二醇又是优良的溶剂，可用于芳烃和环烷烃的选择分离，高级润滑油的添加剂及其他精细化学品。
本课题受鹤壁市淇县彤邦化工有限公司委托以提高产品得率为主要目标，对歧化法合成新戊二醇的反应条件进行全面优化。
本文通过对歧化法生产新戊二醇进行一系列正交实验, 得到了较好的新戊二醇合成工艺条件为：第一步反应不用额外添加催化剂直接用液碱，原料配比为n(异丁醛)：n（甲醛）：n（液碱）=1:2.2:1.1；最佳反应温度为40℃，反应总时间为10小时，新戊二醇的收率在94%之上。
关键词: 新戊二醇歧化反应工艺优化
Title:Neopentyl glycol synthesis process optimization
Abstract:
Neopentyl glycol (NPG) is a typical structure of neopentyl diol, having good chemical reactivity, chemical reactions involved in many fast esterification, condensation and oxidation. Neopentyl glycol is widely used in production of polyester resin, polyurethane, and synthetic lubricants, powder coatings, while neopentyl glycol is an excellent solvent, is used to select the separation of aromatic and naphthenic hydrocarbons, higher the lubricating oil additives and other fine chemicals.
This topic by Hebi City State Chemical Co., Ltd. Tong Qi County commission to improve product yield was the main objective of the synthesis of new diol disproportionation reaction conditions were fully optimized
Man disproportionation produced by a series of new diol orthogonal experiment to get a better neopentyl glycol synthesis conditions: the first reaction is not directly used to add additional caustic catalyst , molar ratio of n ( isobutyraldehyde ): n ( formaldehyde ): n ( caustic ) = 1:2.2:1.1 ; optimal reaction temperature is 40 ℃, the total reaction time of 8 hours , neopentyl glycol, 94% yield over .
Key words：Neopentyl glycol；Disproportionation ；Process Optimization
目录
1 绪论......................................................... - 1 -
1.1 生产方法........................................... - 1 -
1.2 新戊二醇物性及质量指标............................. - 3 -
1.3 新戊二醇的生产及需求............................... - 4 -
1.3.1 国外新戊二醇的生产及需求....................... - 5 -
1.3.2 国内新戊二醇的生产及需求....................... - 6 -
1.4 国内外研究进展..................................... - 7 -
1.4.1 国内研究进展................................... - 7 -
1.4.2 国外研究进展................................... - 7 -
1.5 本文研究目标....................................... - 8 -
2 实验原理与方法............................................... - 9 -
2.1 羟醛缩合反应的原理................................. - 9 -
2.2 坎尼扎罗反应的原理................................ - 10 -
2.3 试验结果分析方法.................................. - 10 -
3 实验部分.................................................... - 11 -
3.1 实验试剂与仪器设备................................ - 11 -
3.2 主要物质的物性.................................... - 11 -
3.3 新戊二醇的合成.................................... - 12 -
4 实验结果与讨论.............................................. - 13 -
4.1 反应条件的选取.................................... - 13 -
4.2 实验结果.......................................... - 14 -
4.3 反应温度对NPG收率的影响.......................... - 15 -
4.4 异丁醛和甲醛的配比对NPG收率的影响................ - 16 -
4.5 异丁醛和液碱的配比对NPG收率的影响................ - 17 -
4.6 反应时间对NPG收率的影响.......................... - 17 -
4.7 最佳工艺条件的选取................................ - 18 -
4.8 最佳工艺条件放大试验.............................. - 19 -
5 反应釜的工艺计算............................................ - 21 -
5.1 物料衡算.......................................... - 21 -
5.2 能量衡算.......................................... - 23 -
5.3 外循环冷凝器...................................... - 25 - 实验结论....................................................... - 27 - 致谢......................................................... - 28 - 参考文献....................................................... - 29 -
1 绪论
新戊二醇(简称NPG)产品在1966在日本已实现工业化生产,上世纪80年代作为大宗工业产品得到广泛的应用,国内由当时的上海南大化工厂采用甲醛与异丁酲缩合法生产[1]。产品曾一度在国内市场销售,但其质量低于国外同类产品标准。在上世纪八十年代初期生产的产品,产品质量差,收率低,但经过不断的技术创新和工艺改进,在小批量生产的基础上，现在已建成了多套年产千吨甚至万吨的生产装置。目前，我国现有新戊二醇的生产工艺除吉化BASF外均采用一步法。
尽管当前国内新戊二醇的产能在逐年增加但还是远远不能满足实际生产的需要, 每年都要从国外进口数量可观的新戊二醇，并且进口量也在不断增长中。近些年我国的涂料工业保持着较高的发展速度,作为原材料的新戊二醇产量远远不能满足需求。
由于国内产品的产不足需和石油价格的一路飙升，新戊二醇仍为稀缺品。2009年我国新戊二醇年需求量8.65万吨；2010年新戊二醇年需求量大约10.1万吨；全球各大新戊二醇生产厂商为增强自身的竞争力, 巩固其市场地位, 都在积极扩建产能，市场依然紧俏，2011年我国新戊二醇年需求量11.0万t 左右。随着新戊二醇应用领域的不断开发，市场需求仍以6%～10%的年增长速度急剧上升。特别是近几年来，随着人们环保意识的增强, 粉末涂料、高组分涂料等环保涂料迅速发展, 新应用领域得到不断开发, 有向家电行业和建筑材料等领域发展的趋势。因此新戊二醇未来具有广阔的应用领域和良好的市场竞争力。
1.1 生产方法
新戊二醇生产路线工业化的主要有两条:卤代丙醇路线和异丁醛路线[2]。卤代丙醇法以2,2- 二甲基- 3- 氯代丙醇为起始原料, 先环醚化, 再碱解生成NPG。目前国内外工业生产NPG均采用异丁醛路线，新戊二醇的制备,根据HPA 被还原条件选择的不同,工艺上分为歧化法和缩合加氢法。简述如下:
(l)歧化法
工艺过程分两步进行，第一步甲醛和异丁醛发生缩合反应生成羟戊醛, 第二步羟戊醛再与过量甲醛,在液碱条件下被还原成新戊二醇,甲醛则被氧化为甲酸。然后生成的甲酸与碱作用生成甲酸钠,最后反应液用甲酸中和.反应式如下:
()32CH CHCHO + HCHO ??→?催化剂
()232HOCH C CH CHO ()232HOCH C CH CHO +HCHO + OH N a ?→? ()2322HOCH C CH CH OH + a HCOON
歧化法生产新戊二醇以甲醛为还原剂，工艺比较成熟，生产条件比较容易掌握，对操作人员要求不是很高。但该法消耗大量的甲醛和液碱, 生成的副产物甲酸钠用途不大且价值较低，而且反应产物中微量的甲酸钠给制取高纯度的新戊二醇造成了困难，对产品质量影响较大。因此选择更优越的后处理方法是提高产品质量、提高生产效益的一个非常重要的方向。 (2)缩合加氢法
以异丁醛﹑甲醛为原料,第一步是二者在三乙胺催化下进行缩合反应生成HPA,然后经减压蒸馏除去未反应的异丁醛﹑甲醛和催化剂,然后把浓缩物转移到加氢斧,加入加氢催化剂 ,在中压或高压下反应，反应结束后先脱除催化剂接着对加氢产物减压除水后经真空精馏,然后冷却﹑结晶得到新戊二醇产品。
()32CH CHCHO + HCHO ??→?催化剂
()232HOCH C CH CHO ()232HOCH C CH CHO + 2H ???→催化剂
()2322HOCH C CH CH OH
该方法产品收率较高且无副产物甲酸钠产生,甲醛消耗亦大大降低，但缺点是加氢反应需压力设备，需要氢源和催化剂，一次性投资大，适合大规模生产,技术难度高，且其技术多为国外公司所控制[2]。
工艺路线,加氢法不仅产品质量高﹑转化率高﹑污染相对比较小，而且减少了液碱﹑甲醛等原材料的用量,适用于大规模连续生产。由于催化加氢法技术比较先进, 国内除了中德BASF 吉化新戊二醇有限公司是加氢法，其它全部是歧化法，所以形成工业化还需一定时间[3]。
因此,适应国内当前新戊二醇工业生产的现状，在当前我国现有生产工艺技术的基础上，通过对反应条件及工艺线路进行研究，重点进行一步法生产工艺条件的优化，以提高原料利用率和新戊二醇收率。
1.2 新戊二醇物性及质量指标
新戊二醇化学名称：2，2-二甲基-1，3-丙二醇；别名：季戊二醇；
英文名：Neopentyl glycol；2,2-Dimethyl-1,3-propanediol；
简称：NPG
CAS 号：126-30-7
分子式：C5H12O2
结构式：
表1.1新戊二醇物理性质表
新戊二醇是一种有特定新戊基结构二元醇,具有以下一些基本化学性质，例
如：与活泼金属反应；与卤化氢反应生成卤代烃；与无机酸发生酯化反应；羟基易被氧化，并在一定条件下发生脱氢反应。
新戊二醇具有低毒。大鼠经口 LD50≥6400mg/kg，小鼠经口 LD50为3200～6400mg/kg。对皮肤刺激性较弱，但如果大量饮用会刺激中枢神经系统，则可能会引起呕吐、疲劳、嗜睡、呼吸不畅、震抖、肾脏出血、肝脏病变以及闭尿、支气管炎和肺炎等病症,严重者甚至可能会导致死亡。
1.3 新戊二醇的生产及需求
由于NPG 分子对称位置的两个伯醇羟基和中心碳原子上没有α- 氢原子的特定新戊基结构，该分子不但具有良好的化学反应性能，而且具有很好的热稳定性和化学稳定性[5]；因此，在化工、树脂、医药、涂料、表面活性剂、汽车、塑料和石油等领域新戊二醇作为一种重要的化工原料被广泛应用[6-9]。
新戊二醇由于具备上述这些优良特点，因此在家电、汽车、建筑﹑装潢材料等行业应用广泛，尤其是在粉末涂料领域的应用和发展更为突出。具体方面如下：
1.3.1 国外新戊二醇的生产及需求
[7]当前,全世界新戊二醇的总产能约为47万吨/年, 生产厂商主要集中以下几家：巴斯产能为13.5万吨/ 年,占全球总产能的20.5%；UNJUNF(德国) 化学产能为16.5万吨/年,占全世界总产能的22.5% ；三菱瓦斯化学现有产能为3.5万吨/年；韩国工业大亨LG化学公司斥资约1730万美元在韩国增建一套年产2万吨新戊二醇的装置,建成后该公司新戊二醇总产能将超过5万吨/年,,占全世界总产能的6.8%。2014年,全世界新戊二醇的市场价值将达到约62.3亿美元,年均增长速度为7%。跟据美国斯坦福研究院的统计,全世界2010年新戊二醇总的消费量将达到31.17万吨,预测2011年可达51.17万吨,年均增长速度为4.18%。
国外新戊二醇的主要消费领域见下表。
1.3.2 国内新戊二醇的生产及需求
[4]近年来我国新戊二醇的生产发展的也很迅速，国内产能由2001年的2万吨/年增长到2010年近10万吨/年。国内新戊二醇生产厂家主要有以下几家:
表1.3.2 我国主要新戊二醇生产装置情况
随着我国经济发展,人们环保意识逐渐增强, 国内环保型涂料及相关产品的市场需求十分旺盛,同时,由于国际市场的需求也在日益增加,具有巨大的出口潜力,其市场前景十分广阔。近年来国内新戊二醇的表现消费量迅速增加,我国新戊二醇一直产能不足,2013年上半年，国内进口总量约4.2万吨，与去年同期相比增加1.2万吨左右，增长速度为24.3%。其中2013年上半年进口美国伊士曼货约2.5万吨，占进口总量的58%，以LG为主的进口货源继续实行着在中国地区
内的扩张销售，后续进口货仍源源不断进入中国市场，未来NPG市场竞争将更加激烈。
1.4 国内外研究进展
目前国内新戊二醇生产厂家中仅有中德BASF吉化新戊二醇有限公司使用的是加氢法，其它全部是歧化法。在国外，歧化法已逐步被缩合加氢法所取代，目前唯一采用歧化法的日本三菱瓦斯化学株式会社仍采用单釜，将异丁醛、甲醛和液碱按1:2:1.05的摩尔比配比备料并投入反应釜，在63℃下加压反应，一步收率可达98%[10]。
1.4.1 国内研究进展
青岛科技大学吕志果等人[11]进行了由异丁醛和甲醛缩合加氢合成新戊二醇的过程研究，采用三乙胺做为异丁醛和甲醛缩合的催化剂；缩合反应HPA的收率为90%，然后以自制的Cu-ZnO催化剂[12],乙醇为溶剂，将羟戊醛加氢合成新戊二醇，工艺比较简单并且Cu-ZnO催化剂容易制备、能循环使用等；HPA的转化率为98%以上,新戊二醇收率在95%以上，而且HPA缩合反应的副产物1115酯在加氢反应中也转化为新戊二醇。
据悉，[13]山东省化工研究院探索出歧化法制取新戊二醇的新工艺。由于选择了一种新型高效价廉的复合催化剂，使催化剂原料成本较一步法降低近三分之二，同时在甲酸钠的析出工艺中采用溶剂萃取技术，降低蒸汽消耗量，减少了蒸发设备和锅炉的投资费用。而副产品甲酸钠的质量也进一步提高。与一步法工艺相比其吨产品总成本降低700元左右，具有很强的市场竞争力。
1.4.2 国外研究进展
当前国外大型装置基本上都采用加氢法，并根据原料来源和企业技术特点进行工艺改造，通过使用不同的加氢催化剂，已有多种工艺形成[14-15]。
如美国伊士曼化学公司开发的缩合加氢工艺，缩合反应催化剂采用三乙胺，缩合反应在两个反应器中进行，反应结束后除去未反应的异丁醛﹑甲醛和三乙胺，加氢反应使用的是氧化锰促进的铜铬催化剂，减压去除水后再经精制得到新戊二醇产品。其产品收率在98%之上，而且产品质量很好。
BASF法采用叔胺作为缩合反应的催化剂，加氢反应使用Cu-Al催化剂，反应器采用固定床单反应器，HPA转化率大于99%，对于NPG选择性97%。主要特点为缩合液可以直接加氢，工艺简单﹑产品收率高。
韩国LG化学公司催化加氢法工艺条件为：缩合反应催化剂三乙胺的浓度为1.2%，催化剂的用量为5%。加氢催化剂使用的是雷尼镍，采用釜式反应器，催化剂活性能达到90小时；HPA的转化率100%，NPG选择性99%。
综上所述，歧化法生产新戊二醇条件温和﹑工艺简单，在我国具有一定的优势，但与加氢法技术相比其工艺收率低、产品质量差、而且产生大量废水；因此应加大加氢法技术的研究开发力度，同时对现有生产工艺进行创新和优化，以提高生产效率和降低生产成本，从而提高国内行业的整体竞争力。
1.5 本文研究目标
由于我国现有新戊二醇的生产工艺除吉化BASF外均采用一步法，而两步法或者改进的两步法生产设备比较昂贵，因此，结合我国新戊二醇的实际生产现状我们对一步法工艺进一步改进。
本课题受鹤壁市淇县彤邦化工有限公司委托以提高产品得率为主要目标，对歧化法合成新戊二醇的反应条件进行全面优化。
2 实验原理与方法
本实验采用的是歧化法来制备新戊二醇，在强碱作用下,甲醛首先与异丁醛发生缩合反应,然后甲醛再与生成的羟戊醛反应制得新戊二醇。
()32CH CHCHO + 2HCHO ???→催化剂 ()2322
H O C H C C H C H O
H 具体过程为:甲醛在35一45℃﹑pH=9-10的弱碱性条件下与异丁醛发生缩合反应生成羟基特戊醛,然后过量的甲醛和羟基特戊醛在强碱条件下发生反应，其中羟戊醛被还原成新戊二醇,甲醛则被氧化甲酸,生成的甲酸与碱作用生成副产物甲酸钠。最后反应液用甲酸中和。经真空蒸馏脱去水分,浓缩液经抽滤,滤饼为甲酸钠,滤液为溶剂和新戊二醇的混合液，混合液经冷却﹑分离,最后得到产品新戊二醇。
2.1 羟醛缩合反应的原理
在稀碱介质中,一分子醛基上的α-氢原子转移到另一分子醛的羰基碳原子上,生成β-羟基醛的反应称为羟醛缩合反应(或醇醛缩合反应) [16]。羟醛缩合反应增长了碳链，这在有机合成中有非常重要。例如:
3CH CHO + 3CH CHO 10%5a N OH
????→～℃ ()2322
H O C H C C H C H O
H 这个反应是分三步进行的，第一步是稀碱夺取乙醛的一个α-氢原子，形成
碳负离子。[17]
3CH CHO + OH - ??
→ 2C H C C H O = 第二步是这个碳负离子作为亲核试剂进攻另一分子乙醛的羰基,生成一个烷氧基负离子。[17]
3CH CHO + 2CH CHO = ??→ 32CH CO HCH CHO -
氧负离子作为亲核试剂与水作用,夺取一个质子而生成β-羟基醛。
32CH CHO CH CHO - +2H O ?→?
32CH CHOHCH CHO + OH - β羟基醛只有在低温下才稳定，产物经温热或酸化，β羟基醛迅速失水生成
a, β一不饱和醛。
32CH CHOHCH CHO ???→加热
3CH CH CHCHO =
一些没有α活泼氢原子的醛不能发生自身羟醛缩合反应（如甲醛、烷基醛、芳香醛等），但它们却能与带有α活泼氢原子的醛发生交叉羟醛缩合，最典型的就是甲醛和苯甲醛，得到的反应产物种类较少，基本上主要得到一种缩合产物，并且收率也比较高。例如:
()32CH CHCHO + HCHO OH
-
???→ ()232HOCH C CH CHO
由a, β一不饱和醛的进一步转化可以制备许多其他各类芳香族化合物。
2.2 坎尼扎罗反应的原理
两种不同的不含a 一活泼氢原子的醛进行 Cannizzaro 反应时，产物比较复杂。若其中一种醛为甲醛，由于甲醛具有很强的还原性，最终甲醛总是被氧化为甲酸，而另一种醛则被还原为醇。通过羟醛缩合反应,可以在分子中形成新的碳碳键。例如工业上利用这个反应制备新戊二醇。
()32CH CHCHO + 2HCHO
???→催化剂 ()2322
H O C H C C H C H O
H 2.3 试验结果分析方法
合成液用气相色谱分析，使用的是气相色谱仪，浙江大学智能信息工程研究所N2000气相色谱工作站。
色谱柱：60m Acl 毛细管柱； 检测器：FID 检测器； 载气：N2 燃烧气：空气和氢气；温度：柱温170℃、汽化室220℃、检测室240℃ 定量分析采用内标法，因为内标法具有较好的准确度与精密度。用葵醇作为内标物。称取质量为m s 的内标物和质量为m i 的待测物的纯样充分混合，进行色谱分析，分别得到峰面积为A s 和A i 的色谱峰，则待测化合物相对内标的校正因子为：
.f .i s
i s i m A m A =
然后称取一定量的内标物加入到质量为m 的样品中，进行色谱分析后得到待测化合物与内标物的峰面积分别为A i 和A s ，则待测组分含量为：
..
.i s
i i s i m A P f m A =
3 实验部分
3.1 实验试剂与仪器设备
实验所用试剂及仪器设备如下表所示：
表3.1.1实验试剂
试剂名称分子式生产厂家
异丁醛C4H8O AR 天津市光复精细化工研究所
甲醛CH2O AR 洛阳昊华化学试剂有限公司
液碱NaOH AR 洛阳市化学试剂厂
甲酸CH2O2AR 天津市凯通化学试剂有限公司甲醇CH4O AR 洛阳市化学试剂厂
乙醇C2H6O AR 天津市科密欧化学试剂有限公司葵醇C10H22O AR 西陇化学试剂有限公司
表3.1.2实验仪器设备
仪器名称生产厂家
BS224S万分之一分析天平北京赛利斯仪器系统有限公司
循环水式真空泵巩义市予华仪器有限公司
陶瓷纤维马弗炉FP-40 上海恒达实业发展有限公司四孔恒温水浴上海贺德实验设备有限公司仪器厂81-2型恒温磁力搅拌器郑州市科瑞仪器有限公司9790 气相色谱仪上海美天科学仪器有限公司
3.2 主要物质的物性
表3.2 主要物质的物性表
3.3 新戊二醇的合成
称取50g异丁醛（99%）以此为基准，准确称取一定量的甲醛(37%)一起置于一三口圆底烧瓶中，然后把烧瓶放在恒温磁力搅拌器上，加入一定量的催化剂并控制溶液的PH为9—11，把磁力搅拌器设置在一定的转速下，控制反应温度基本稳定在一个恒定值下，并在该温度下反应2h，然后升温并保温反应一段时间，则可得到羟基特戊醛。然后将准确称取的一定量氢氧化钠溶液用滴瓶逐滴加入烧瓶中，严格控制反应温度，滴加液碱时间为2h，滴加结束后，继续保温反应3h，反应结束后用甲酸中和反应液至中性，即得到新戊二醇与甲酸钠的混合溶液。
4 实验结果与讨论
4.1 反应条件的选取
异丁醛与甲醛发生缩合反应生成羟基特戊醛,同时参与竞争的主要副反应有异丁醛发生自身歧化反应生成异丁醇和异丁酸的反应；异丁醛自身缩合的反应, 羟基特戊醛自身缩合生成1115酯的反应，为了减少副反应的发生,可采取甲醛过量、注意加料顺序和速度﹑控制好反应液的PH和温度等措施。
第一步反应选择液碱作催化剂,严格控制好溶液中的PH值，能有效减少副反应的发生, 新戊二醇收率以异丁醛计为94%,另一方面液碱是第二步反应的料，这样可以不用使用其它催化剂，为工厂节约了生产的成本。
根据生产经验和分析，认为异丁醛和甲醛的配比﹑异丁醛和液碱的配比﹑反应温度可能会对产品的收率造成较大的影响，对这3个因素各取3种水平，列在表4.1中，将因素啊A,B,C依次安排在正交表L9 (34)的1,2,3列，不考虑因素间的交互作用（所有考察的反应都是以50g异丁醛为基准）。
4.2 实验结果
按照正交实验表，通过气相色谱分析，测定反应液中新戊二醇的百分含量，以此为主要考察指标，实验结果见下表。
对于正交试验的结果分析可以采用直观分析法，直观分析法具有简单直观﹑计算量小等优点，可以根据极差R的大小直接判断影响因素的大小。
4.3 反应温度对NPG收率的影响
保持n（异丁醛）:n（甲醛）:（液碱）=1:2.1:1.05不变，以温度为变量
表4.3不同温度下NPG的收率
从图中我们可以看出NPG的收率随着温度的升高先增大后减小，中间收率的最大值对应有一个温度。由于本反应属于放热反应,从化学平衡的角度来计,温度的升高是对反应不利的,随着反应温度的不断升高,能加快反应速率，缩短反应时间，但是甲醛在水中的溶解度降低，易造成甲醛气体溢出，温度过高异丁醛会发
生汽化，降低了原料利用率，另外高温易发生羟戊醛自身歧化、异丁醛自身歧化等副反应。
4.4 异丁醛和甲醛的配比对NPG收率的影响
从试验结果的表格中选择三组数据，保持异丁醛和液碱的配比和反应温度不变，以异丁醛和甲醛的不同配比为变量，数据分析见下图：
从图中我们可以看出随着异丁醛和甲醛比例的不断增大，NPG的收率先增大后减小。当异丁醛过量时，异丁醛易发生自身氧化还原反应生成异丁酸和异丁醇，而且缩合反应生成的羟基特戊醛发生自身缩合生成1115酯；当甲醛过量时,异丁醛的转化率会相应提高,但是由甲醛而引发的副反应也会明显增加。
合成工艺的优化 有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。 转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。 收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。 转化率×选择性= 收率 反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，少量原料依然存在于反应体系中。 反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。 化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。 只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。 提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。
而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。 （1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度，可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 （2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓
收稿日期：2013－04－28 作者简介：朱磊（1987－），男（汉族），江苏泰州人，硕士研究生， E-mail ：qpalzm0523@https://www.doczj.com/doc/1b18150245.html, ；*通讯作者：王浦海（1956－），男（汉族），江苏南京人，研究员，硕士生导师，主要从事药物化学教学与研究，Tel ：（025）58139412，E-mail ：wangpuhai@hotmail．com 。 文章编号：1005－0108（2014）01－0031－03 瑞替加滨的合成工艺改进 朱磊1，王佳乐1，王浦海 2* （1.南京工业大学药学院，江苏南京211816；2.南京工业大学江苏省药物研究所，江苏南京211816）摘要：目的改进抗癫痫药瑞替加滨的合成工艺。方法以对硝基苯胺（2）为起始原料，首先与氯甲酸乙酯反 应得到N -（4-硝基苯基）氨基甲酸乙酯（3），3经还原、氨基保护、硝化、脱保护制得N -（2-硝基-4-氨基苯基）氨基甲酸乙酯（6），6与对氟苯甲醛反应生成N -［2-硝基-4-（4-氟苯基亚甲基氨基）苯基］氨基甲酸乙酯（7）， 7不经分离直接以NaBH 4还原制得N -［2-硝基-4-（4-氟苯基甲基氨基）苯基］氨基甲酸乙酯（8），最后8经三氯化 铁/水合肼还原制得抗癫痫药物瑞替加滨。结果与结论目标化合物的结构经IＲ、1H-NMＲ、13 C-NMＲ和HＲMS （ESI ）谱确证。改进后的工艺操作简单，反应选择性高，成本低，利于工业化生产，总收率为62%（以对 硝基苯胺计）。 关键词：瑞替加滨；抗癫痫药；工艺改进中图分类号：O626；Ｒ914.5文献标志码：A 瑞替加滨（retigabine ，1）化学名为N -［2-氨基-4-（4-氟苯基甲基氨基）苯基］氨基甲酸乙酯， 是由GlaxoSmithKline 和Valeant 制药公司研发的神经元钾离子通道开启剂，是一种全新作用机制的抗癫痫药。该药于2011年3月在欧盟获准上市，2011年6月在美国获准上市，用于成人部分性癫痫发作的辅助治疗。该药对耐药性部分癫痫的发作尤其有效， 可明显降低发作频率，为临床抗癫痫治疗提供了新方法［1－2］ 。本文作者对瑞替加滨的合成工艺进行改进。 1合成路线 文献报道的瑞替加滨的合成方法主要有以下 4种：1）以2-硝基-1，4-苯二胺为原料，与对氟苯甲醛反应后经过两次还原，再与氯甲酸乙酯反应制 得瑞替加滨（二盐酸盐）［3－4］ 。2）以2-硝基-5-氟 苯胺为原料， 与对氟苄胺反应后经还原反应，再与氯甲酸乙酯反应制得瑞替加滨（二盐酸盐）［3］ 。3）以4-氟-1，2-二硝基苯为起始原料，与对氟苄胺反应制得4-（4-氟苯基甲基氨基）-1，2-二硝基苯，经还原、与焦碳酸二乙酯进行酰化制得瑞替加 滨［5－6］ 。4）以N -（4-氨基苯基）氨基甲酸乙酯为原料，经氨基保护、硝化、脱保护，与对氟苯甲醛反 应制得N -［2-硝基-4-（4-氟苯基亚甲基氨基）苯基］ 氨基甲酸乙酯，再经过两次还原反应制得瑞替加滨（二盐酸盐，总收率为44%）［3］ 。 本文作者参考相关文献［3，7－8］ ，在文献［3］报 道的方法基础上，以廉价易得的对硝基苯胺（2） 为起始原料，经取代、还原、氨基保护、硝化、脱保 护、加成消去、还原反应制得瑞替加滨（1），总收率约为62%（以对硝基苯胺计），合成路线见图1 。 Figure 1The improved synthetic route to retigabine 第24卷第1期2014年2月总117期 中国药物化学杂志Chinese Journal of Medicinal Chemistry Vol.24No.1p．31Feb.2014 Sum 117
实验室合成聚乙二醇合成操作文件 1.引发剂的制备 方法一：醇与钾在四氢呋喃（THF）里直接反应 (一甲基二乙二醇醚+K，溶剂是精制的THF) （可以提前配好，需要时取用） 方法二：助引发剂二苯甲基钾（DPMK）+ 醇 (DPM+K=DPMK; DPMK+一甲基二乙二醇醚;溶剂是THF) （要求现配现用） 注意事项： a.THF必须经过精制才可使用。 精制方法为：在THF里加入二苯甲酮（指示剂）和金属钠，等THF变色后常压蒸出。 （注意：操作过程一定要避免与空气接触，不能有水，特别是不要让水进入蒸馏体系，否则会发生爆炸。） b.钾的切割必须全程浸泡在煤油里面。把表面氧化物切割完后放在 另一个干净的装有煤油的烧杯里称量。计量的表面干净的钾用 纸轻轻地吸一下煤油后放进装有四氢呋喃的制引发剂的烧瓶 中。 【注意：加钾的时候要通氮气保护。反应物加完后，停掉氮气，密闭反应（接液封）。】 c.制DPMK时需加热回流12小时。 【注意：DPM也需要精制（CaH2）。】 d.制好的引发剂通过双头针转移的方式，转移到安钵瓶中，用止血 钳封住，保持在干燥器中，置于暗处。 e.每次用时，用针筒（玻璃或一次性均可）抽取。 【注意：如果有剩余，还需保存，药用另一个止血钳封住针口一下，然后把原来的那个止血钳取下。】 f.一般单羟基的引发剂，是直接让它与钾反应（物质的量比为1： 1）；
如果是两羟基或更多的羟基，一般用DPMK+多羟基引发剂的形式。 具体操作为：在一干燥的烧瓶（盐水瓶也可以）里，放入计量的多羟基引发剂，再加入计量的THF/DMSO（体积比3：2）混合溶剂（溶剂总量一般为总体积为环氧乙烷体积的1.5倍-2倍（根据合成的PEG的分子量定，分子量越大，溶剂越多。 DPMK/OH为1/2.5。 g.DMSO需精制除水。 （注意，DMSO极易吸水，一定要注意不要接触空气，保存一定要严格密封。） h.所有用于反应的玻璃仪器、乳胶管、针管均需烘干，并放置于真 空烘箱里，随时取用。 2. 环氧乙烷的聚合物 a.聚合之前先把反应釜清洗干净，清洗办法为：先用水洗，再用乙 醇洗，最后用丙酮清洗。注意要把一些死角洗干净，如冷凝盘 管、搅拌桨、及进料口和出料口。清洗完后，让溶剂挥发干。 b.密封反应釜，分别试正压和负压，看会不会漏气。另外要检查一 下反应釜的部件会不会松了，注意保养。最小的那两个反应釜 要记得在密封前加入合适大小的菱形搅拌子。 c.试压完后，干燥反应釜：加入到100o C，在油泵抽真空下，连续 干燥1小时。 d.冷却反应釜到-10 o C-0 o C之间，通过双头针，分别加入溶剂、引 发剂及单体环氧乙烷。 e.加料完毕后，关上所有阀门，确保密封后，撤掉冷凝装置，开动 搅拌。慢慢升高温度，先升到30o C，等温度稳定后，再每次升 高5度，最终温度为60度。注意，如果合成分子量较小的 PEG，如5000一下，要注意聚合时的放热情况，当釜内温度升 到70度时，开动冷凝装置，当温度下降到50度时，停止冷 凝。如温度又上升到70度，再次开动冷凝装置。循环几次，知 道温度不再明显上升后，使其温度稳定在60度。
学科：化学 教学内容：合成氨条件的选择 【基础知识精讲】 1.合成氨反应的理论应用 合成氨反应原理： N2+3H22NH3(正反应为放热反应) 反应特点是：①可逆反应；②气体总体积缩小的反应；③正反应为放热反应. 根据上述反应特点，从理论上分析： (1)使氨生成得快的措施(从反应速率考虑)：①增大反应物的浓度；②升高温度；③加大压强；④使用催化剂. (2)使氨生成得多的措施(从平衡移动考虑)：①增大反应物的浓度同时减小生成物的浓度；②降低温度；③增大压强. 2.合成氨条件的选择 在实际生产中，既要考虑氨的产量，又要考虑生产效率和经济效益，综合以上两方面的措施，得出合成氨的适宜条件的选择： 浓度：一般采用N2和H2的体积比1∶3，同时增大浓度，不加大某种反应物的浓度，这是因为合成氨生产的原料气要循环使用.按1∶3循环的气体体积比，仍会保持1∶3. 温度：合成氨是放热反应，降低温度虽有利于平衡向正反应方向移动，但温度过低，反应速率过慢，所以温度不宜太低，在500℃左右为宜，而且此温度也是催化剂的活性温度范围. 压强：合成氨是体积缩小的可逆反应，所以压强增大，有利于氨的合成，但压强过高时，对设备的要求也就很高，制造设备的成本就高，而且所需的动力也越大，应选择适当的压强，一般采用2×107Pa～5×107Pa. 催化剂：用铁触媒作催化剂，能加快反应速率，缩短达到平衡时间. 可将合成氨的适宜条件归纳为： ①增大氨气、氢气的浓度，及时将生成的氨分离出来；②温度为500℃左右；③压强为2×107Pa～5×107Pa；④铁触媒作催化剂. 3.合成氨的工业简述 合成氨工业的简要流程图： (1)原料气的制取. N2：将空气液化、蒸发分离出N2，或将空气中的O2与碳作用生成CO2，除去CO2后得N2. H2：用水和焦炭(或煤、石油、天然气等)在高温下制取，如
宿豫区实验高中高三化学课堂创新作业（十四） 姓名 班级 得分 作业栏 订正栏 1、（09年）多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多唑嗪的合成路线如下： ⑴写出D 中两种含氧官能团的名称： 和 。 ⑵写出满足下列条件的D 的一种同分异构体的结构简式 。 ①苯的衍生物，且苯环上的一取代产物只有两种；②与Na 2CO 3溶液反应放出CO 2气体； ③水解后的产物才能与FeCl 3溶液发生显色反应。 ⑶E F 的反应中还可能生成一种有机副产物，该副产物的结构简式为 。 ⑷由F 制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C 10H 10N 3O 2Cl)，X 的结构简式为 。 ⑸苯乙酸乙酯是一种常见的合成香料。请设计合理方案以苯甲醛和乙醇为原料合成苯乙酸乙酯（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。 提示：①R —Br+NaCN R —CN+NaBr ； ②合成过程中无机试剂任选； ③合成路线流程图示例如下： C 2H 5OH 浓硫酸 170℃ CH 2=CH 2 Br 2 CH 2CH 2Br Br 2、（10年）阿立哌唑(A)是一种新的抗精神分裂症药物，可由化合物B 、C 、D 在有机溶剂中通过以下两条路线合成得到。 线路一： 线路二： (1)E 的结构简式为 ▲ 。 CH 2COOCH 2CH 3 苯乙酸乙酯
(2)由C、D生成化合物F的反应类型是▲。 (3)合成F时还可能生成一种相对分子质量为285的副产物G，G的结构简式为▲。 FeCl溶液发生显色反应，(4)H属于α-氨基酸，与B的水解产物互为同分异构体。H能与3 且苯环上的一氯代物只有2种。写出两种满足上述条件的H的结构简式：▲。 (5)已知：，写出由C制备化合物的合成路 线流程图（无机试剂任选）。合成路线流程图示例如下： 3、（11年）敌草胺是一种除草剂。它的合成路线如下： 回答下列问题： （1）在空气中久置，A由无色转变为棕色，其原因是。 （2）C分子中有2个含氧官能团，分别为和填官能团名称）。 （3）写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式：。 ①能与金属钠反应放出H2；②是萘（）的衍生物，且取代基都在同一个苯环上； ③可发生水解反应，其中一种水解产物能发生银镜反应，另一种水解产物分子中有5种不同化学环境的氧。 （4）若C不经提纯，产物敌草胺中将混有少量副产物E（分子式为C23H18O3），E是一种酯。E 的结构简式为。 （5）已知：，写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图例如下： 4、（12年）化合物H 是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如下：
学 生 毕 业 论 文 课题名称 聚乙二醇硼酸酯的合成 姓 名 李腊 学 号 1008102-20 院 系 化学与环境工程学院 专 业 化学工程与工艺 指导教师 周攀登讲师 2014年6月02日 ※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※ ※※※※※※※※※ 2014届学生 毕业设计(论文)材料 （四）
湖南城市学院本科毕业设计（论文）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业设计（论文）作者签名： 二○一四年六月二日
目录 1. 绪论 (4) 1.1 有机硼酸酯的介绍 (4) 1.2 有机硼酸酯的合成方法 (5) 1.3铝电解电容器 (6) 1.3.1节能灯专用中高压铝电解电容器[4] (6) 1.3.2高压铝电解电容器的工作电解液 (7) 1.3.3高压铝电解电容器工作电解液的研究进展 (8) 1.3.4工作电解液耐高压添加剂的研究进展 (8) 1.4有机含硼化合物在导电介质中的应用研究进展 (9) 1.5 研究目的、主要工作及意义 (11) 1.5.1 研究目的 (11) 1.5.2 主要工作 (11) 1.5.3 研究意义 (11) 2. 聚乙二醇硼酸酯的合成 (13) 2.1 引言 (13) 2.2 实验部分 (13) 2.2.1 实验原料与器材 (13) 2.2.2合成原料的选择与合成条件筛选 (14) 2.2.3 聚合反应装置 (15) 2.2.4 操作方法 (15) 3. 结果与讨论 (16) 3.1 聚乙二醇硼酸酯的合成工艺 (16) 3.1.1 正交实验结果 (16) 3.2 产物红外光谱分析 (21) 4 结论 (21) 参考文献 (21)
近年高考有机化学推断名题 （含答案详解详析） 注：没标年份的为2010年 1.（11分）（2007海南·21） 根据图示回答下列问题： （1）写出A 、E 、G 的结构简式：A ，E ，G ； （2）反应②的化学方程式（包括反应条件）是 ， 反应④化学方程式（包括反应条件）是 ； （3）写出①、⑤的反应类型：① 、⑤ 。 2.（07年宁夏理综·31C ）[化学—选修有机化学基础] 某烃类化合物A 的质谱图表明其相对分子质量为84，红外光谱表明分子中含有碳碳双键，核磁共振谱表明分子中只有一种类型的氢。 （1）A 的结构简式为 ； （2）A 中的碳原子是否都处于同一平面？ （填“是”或者“不是”）； （3）在下图中，D 1 、D 2互为同分异构体，E 1 、E 2互为同分异构体。 A B Cl 2 ① NaOH C 2H 5OH △ ② C (C 6H 10) ③1，2－加成反应 Br 2/CCl 4 D 1 NaOH H 2O △ E 1（C 6H 12O 2) Br 2/CCl 4 ④ ⑤ D 2 NaOH H 2O △ ⑥ E 2
反应②的化学方程式为；C的化学名称为；E2的结构简式是；④、⑥的反应类型依次 是。 3．[ 化学——选修有机化学基础]（15分）（08年宁夏理综·36） 已知化合物A中各元素的质量分数分别为C 37.5％，H 4.2%和O 58.3％。请填空 （1）0.01 molA在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01 L（标准状况），则A的分子式是； （2）实验表明：A不能发生银镜反应。1molA与中量的碳酸氢钠溶液反应可以放出3 mol 二氧化碳。在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应。核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境。则A的结构简式是； （3）在浓硫酸催化和适宜的的反应条件下，A与足量的乙醇反应生成B（C12H20O7），B只有两种官能团，其数目比为3∶1。由A生成B的反应类型是，该反应的化学方程式是；（4）A失去1分子水后形成化合物C，写出C的两种可能的结构简式及其官能团的名称①，②。 4．（07年山东理综·33）（8分）【化学—有机化学基础】 乙基香草醛（ OC 2H 5 CHO ）是食品添加剂的增香原料，其香味比香草醛更加浓郁。 （1）写出乙基香草醛分子中两种含氧官能团的名称。 （2）乙基香草醛的同分异构体A是一种有机酸，A可发生以下变化： COOH KMnO4/H＋ HBr
有机合成工艺优化 1．合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有 机合成的实用技术。 首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见，收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。 反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。 平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。 （1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温 度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度， 可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 （2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓度）或一次性加入（此组分为高浓度，其他组分就是低 浓度）进行反应，就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主 反应。确定了某一组分的浓度影响，接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下，再 确定其他组分浓度的影响。 （3）溶剂的影响： （4）酸碱强度的影响： （5）催化剂的影响： 3．定性反应产物 动力学研究方法要求副反应最小，而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性， 搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下，应尽量分析反应混合物的全部组 分，包括主产物，各种副产物，分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位置和相对 大小。从而可以看出各组分的相对大小及各组分随温度和浓度条件不同的变化。对不同的副反应 采取不同的抑制方法。 （1）首先搞清反应过程中那些副产物生成；（2）重点找出含量较多的副产物的结构，因 为只有抑制了主要副反应，才能显著提高主反应的选择性；（3）根据主要副产物的结构，研究
聚乙二醇生产技术及市场行情研究报告 出版日期：2013-9-5 目录 第一部分：有机化工行业概述 (1) 第一节：有机化工行业范围、基本原料和用途介绍 (1) 第二节：化工市场跌宕起伏，有机化工产品表现上佳 (2)
第三节：生物基有机化工产业正在兴起 (3) 第二部分：聚乙二醇生产技术及市场行情研究报告目录 (5) 第三部分：研究方法、数据来源和编写资质 (9) 第一部分：有机化工行业概述 第一节：有机化工行业范围、基本原料和用途介绍 有机化工是有机化学工业的简称，又称有机合成工业。是以石油、天然气、煤等为基础原料，主要生产各种有机原料的工业。 基本有机化工的直接原料包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、碳四以上脂肪烃、苯、聚乙二醇、聚乙二醇、乙苯等。从原油、石油馏分或低碳烷烃的裂解气、炼厂气以及煤气，经过分离处理，可以制成用于不同目的的脂肪烃原料；从催化重整的重整汽油、烃类裂解的裂解汽油以及煤干馏的煤焦油中，可以分离出芳烃原料；适当的石油馏分也可直接用作某些产品的原料；由湿性天然气可以分离出甲烷以外的其他低碳烷烃；从煤气化和天然气、炼厂气、石油馏分或原油的蒸气转化或部分氧化可以制成合成气；由焦炭制得的碳化钙，或由天然气、石脑油裂解均能制得乙炔。此外，还可从农林副产品获得原料。 基本有机化工产品的品种繁多，按化学组成可分类如表。这种划分具有一定的灵活性，因很多物质含有两种以上的特定元素或两种以上的基团，它们常又按其主要特点划入某一类。 基本有机化工产品也可按所用原料分类： ①合成气系产品（见合成气）。 ②甲烷系产品（见甲烷）。 ③乙烯系产品（见乙烯）。 ④丙烯系产品（见丙烯）。 ⑤C4以上脂肪烃系产品（见碳四馏分；碳五馏分）。 ⑥乙炔系产品（见乙炔）。
有机合成工艺优化方法学---心得 1．合成工艺的优化主要就是反应选择性研究 有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。 首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。可见，收率为转化率与选择性的乘积。可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。 反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。 2．选择性研究的主要影响因素 提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。因此选择性取决于温度效应和浓度效应。可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。我们知道，升高温度有利于活化能高的反应，降低温度有利于活化能低的反应，因此选择反应温度条件的理论依据是主副反应活化能的相对大小，而不是绝对大小。 （1）温度范围的选择：在两个反应温度下做同一合成实验时，可以根据监测主副产物的相对含量来判断主副反应活化能的相对大小，由此判断是低温还是高温有利于主反应，从而缩小了温度选择的范围。实际经验中，一般采取极限温度的方式，低温和高温，再加上二者的中间温度，可判断出反应温度对反应选择性的影响趋势。 （2）某一组分浓度的选择：在同一温度下（第一步已经选择好的温度下），将某一组分滴加（此组分为低浓度，其他组分就是高浓度）或一次性加入（此组分为高浓度，其他组分就是低浓度）进行反应，就可根据监测主副产物的相对含量来判断该组分是低浓度还是高浓度有利于主反应。确定了某一组分的浓度影响，接下来就是研究该组分的最佳配比问题。相同的条件下，再确定其他组分浓度的影响。 （3）溶剂的影响： （4）酸碱强度的影响： （5）催化剂的影响： 3．定性反应产物 动力学研究方法要求副反应最小，而其他方法要求主反应最大。因此研究反应的选择性，搞清副反应的产物结构是必要地前提。在条件允许的情况下，应尽量分析反应混合物的全部组分，包括主产物，各种副产物，分析他们在气相色谱、液相色谱或薄层色谱上的相对位
环氧乙烷合成聚乙二醇.txt没有不疼的伤口，只有流着血却微笑的人有时候给别人最简单的建议却是自己最难做到的。环氧乙烷催化水合法合成乙二醇 -------------------------------------------------------------------------------- 2007-03-14 08:33:46 佚名已点击700次 针对环氧乙烷直接水合法生产乙二醇工艺中存在的不足，为了提高选择性，降低用水量，降低反应温度和能耗，世界上许多公司进行了环氧乙烷催化水合生产乙二醇技术的研究和开发工作。其技术的关键是催化剂的生产，生产方法可分为均相催化水合法和非均相催化水合法两种，其中最有代表性的生产方法是Shell公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法。 Shell公司早期曾采用氟磺酸离子交换树脂为催化剂，在反应温度为75-115℃、水与环氧乙烷的重量比为3：1-15：1时，乙二醇的选择性为94%，缺点是水比仍然很高，而且环氧乙烷的转化率仅有70%左右。Shell公司自1994年报道了季铵型酸式碳酸盐阴离子交换树脂作为催化剂进行环氧乙烷催化水合工艺的开发，获得环氧乙烷转化率为96%-98%，乙二醇选择性为97%-98%的试验结果后，增加了环氧乙烷催化水合制乙二醇工艺的研究和开发力度。1997年又开发了类似二氧化硅骨架的聚有机硅烷铵盐负载型催化剂及其催化下的环氧化物水合工艺。在水/环氧化物摩尔比为1-15：1，反应温度80-200℃，反应压力 0.2-2MPa条件下，环氧乙烷的转化率为72%，乙二醇选择性为95%。2001年Shell公司又开发出负载于离子交换树脂上的多羧酸衍生物催化剂。在水/环氧化物摩尔比为1-6，反应温度90-150℃，反应压力 0.2-2MPa条件下，环氧乙烷的转化率大于97%，乙二醇选择性高于94%。采用该工艺既可进行间歇操作，也可进行连续生产。与现行环氧乙烷高温高压水解工艺相比，该技术约可节省环氧乙烷／乙二醇装置总投资费用的15%。最近该公司又成功地开发出第一代水合催化剂S100，并完成了催化剂筛选和40.0万吨/年环氧乙烷水合装置的工艺设计。近期催化剂水合已经完成了单管和中试，经过工程放大试验就有可能在日本装置上实现工业化生产，然后意向将此技术引入我国广东惠州环氧乙烷/乙二醇项目上。 UCC公司开展了用含Mo、W或V等多价态过渡金属含氧酸盐（如含（HV2O7）3-、（VO3）-、（V2O7）4-、（VO4）3-、钼酸根、偏钼酸根或钨酸根等的盐类）催化剂进行催化水合的技术研究。阳离子为碱金属、铵盐、季铵盐或季磷盐等。该类催化剂可以单独使用，也可以负载在氧化铝、氧化硅或分子筛等惰性载体材料上。这些催化剂对于提高转化率、降低水比及提高选择性均有利，但部分催化剂会流失到产物乙二醇中，从而增加了不必要的分离提纯步骤，同时也对产品的质量造成不利影响。针对水溶性V、Mo、W催化剂流失的问题，UCC公司又开发出具有水滑石结构、水热稳定的混合金属框架催化剂。在水/环氧乙烷的摩尔比为5-7：1，反应温度为150℃，压力2.0MPa条件下，环氧乙烷的转化率达到96%，乙二醇的选择性为97%。 俄罗斯国力“索维吉赫”科技生产企业也对环氧乙烷催化水合合成乙二醇技术进行了研究。其催化体系为离子交换树脂，这些树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联的带有季胺基的碳酸氢盐型离子交换树脂。在反应温度为80-130℃，压力0.8-1.6MPa条件下，采用特殊的串联-并联活塞流反应器，环氧乙烷的转化率大于99%，乙二醇的选择性为93%-96%。俄罗斯门捷列夫化工大学采用一种改进过的离子交换树脂催化剂，在反应温度80-130℃、压力0.8-1.6MPa、水/环氧乙烷（摩尔比）为3-7：1、LHSV1.0-3.0h-1条件下，环氧乙烷转化率
第4节化学反应条件的优化—工业合成氨 1．有关合成氨工业的说法中，正确的是( ) A．从合成塔出来的混合气体，其中NH3只占15%，所以生产氨的工厂的效率都很低 B．由于氨易液化，N2、H2在实际生产中是循环使用，所以总体来说氨的产率很高 C．合成氨工业的反应温度控制在500 ℃，目的是使化学平衡向正反应方向移动 D．合成氨厂采用的压强是2×107～5×107 Pa，因为该压强下铁触媒的活性最大 解析：合成氨的反应在适宜的生产条件下达到平衡时，原料的转化率并不高，但生成的NH3分离出后，再将未反应的N2、H2循环利用，这样处理后，可使生产氨的产率都较高，故A 项错误，B项正确；合成氨工业选择500 ℃左右的温度，是综合了多方面的因素确定的，因 合成氨的反应是放热反应，低温才有利于平衡向正反应方向移动，故C项错误；无论从反应 速率还是化学平衡考虑，高压更有利于合成氨，但压强太大，对设备、动力的要求更高，基 于此选择了2×107～5×107 Pa的高压，催化剂活性最大时的温度是500 ℃，故D项错误。 答案：B 2．工业合成氨的反应是在500 ℃左右进行的，这主要是因为( ) A．500 ℃时此反应速率最快 B．500 ℃时NH3的平衡浓度最大 C．500 ℃时N2的转化率最高 D．500 ℃时该反应的催化剂活性最大 解析：工业合成氨反应采用500 ℃的温度，有三个方面的原因：①有较高的反应速率； ②反应物有较大的转化率；③催化剂的活性最大。 答案：D 3．合成氨时，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率增快，不可采取的方法是( ) A．补充N2B．升高温度 C．增大压强 D．分离出NH3 解析：补充N2、增大压强既能加快反应速率，又能促进平衡向生成氨的大向移动；分离 出NH3，能使平衡向生成氨的方向移动，反应速率是提高的；升高温度能加快反应速率，但 不利于氨的生成。 答案：B 4．(双选题)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图 所示。下列叙述正确的是( ) ?
关于化工工艺流程优化的分析 摘要：工艺流程的优化属于化工系统工程学研究的范围，它主要是研究在一定的条件下，如何用最合适的生产路线和生产设备，以及最节省的投资和操作费用，合成最佳的工艺流程。工艺流程也是实现产品生产的技术路线，通过对工艺流程的研究及优化，能够尽可能的挖掘出设备的潜能，找到生产瓶颈，寻求解决的途径，以达到产量高、功耗低和效益高的生产目标。 关键字：工艺流程，优化 一、化学工艺、化工工艺流程基本概念 化学工艺，即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。化学工艺在高等学校的课程设置中，有工业化学和化学工艺学，两种课程仅在名称上不同，其内容均与上述化学生产技术的一般内容大体相似。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过进化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。 化工工艺流程是由若干个具有独立的化工过程的工序所组成的，其结构一般都比较复杂，如果对整个工艺流程寻优，则涉及的影响因素及变量的数目太多，而不容易做出优化结论，如果把流程分解成一若干化工过程表示的工序，先对每个单一的化工过程寻优，则可运用有关的化学工程理论进行优化分析。在生产过程控制中，工艺优化是以原有生产工艺为基础，通过对生产流程、工艺条件、原辅料的深入研究，针对生产关键、工艺薄弱环节,组织技术人员改进工艺，使生产成本降低，生产过程、工艺条件达到最优化。对生产工艺流程的优化，除了技术上的参数优化调整、设备优化改造外，要想获得更大的突破、尤其是解决瓶颈
临床药理学期末考试 所有答案请作答到“答题卡”，否则无效！ 一、选择题（单选，1分/题，共计30分） 1、决定药物吸收程度的重要参数是 A Cmax； B Tmax； C AUC： D Cl 2、下列哪种药物应用于新生儿可引起灰婴综合征： A庆大霉素；B氯霉素；C甲硝唑：D青霉素 4、在洋地黄化的患者，下列哪种药物最多见通过药代动力学相互作用而增加地高辛的血药浓度。 A硝苯地平；B维垃帕米；C尼群地干：D尼卡地平 5、下列那种解热镇痛药用于防治血栓形成： A布洛芬；B萘普生；C消炎痛；D阿司匹林 6、重症肌无力患者使用抗胆碱酯酶药1h，出现呼吸困难，出汗，瞳孔lmm，给予仪酚氯胺2mg 治疗效果不佳，可考虑： A肌无力危象；B胆碱能危象：C呼吸衰竭；D休克 7、下列那一种药物是α1受体阻断药： A哌唑嗪：B吡地尔；C酮色林；D洛沙坦 8、癫痫部分发作（精神运动型发作）的首选药物是； A苯巴比妥；B苯妥英钠；C卡马西平；D乙琥胺 9、下列那种病因引起的心衰不宜使用强心苷： A高血压病；B心脏瓣膜病；C缩窄性心包炎；D心脏收缩功能受损 10、能释放NO，使cGMP合成增加而松弛血管平滑肌，发挥扩血管作用的药物是： A硝基血管扩张药：B ACEI：C强心苷类；D强心双吡啶类 11、硝酸甘油、β受体阻滞剂、钙通道阻滞剂治疗心绞痛的共同作用是： A减慢心率；B扩张血管；C减少心肌耗氧量；D抑制心肌收缩力 12、具有预防和逆转心肌肥厚与心脏的构形重建的药物是： A强心苷；B ACEI：C β受体阻滞剂；D钙通道阻滞剂 13、对与交感神经兴奋性过高有关的窦性心动过速，甲亢所致的心律失常，首选： A普萘洛尔：B胺碘酮；C硝苯地平；D利多卡因 14、下列有关ACEI的叙述不正确的一项是： A降压作用强且迅速： B能逆转心室的肥 C降压谱广，副作用小： D使用时会加快心率，引起直立性低血压。 15、变异型心绞痛首选： A硝苯地平；B硝酸甘油；C普萘洛尔；D阿替洛尔 16、沙丁胺醇目前推荐给药方式： A气雾吸入：B口服；C静注：D静滴 17、第三代胃动力药是： A西沙必利；B甲氧氯普胺；C多潘立酮；D硫糖铝 18、对于恶性贫血的治疗主要采用： A叶酸；B维生素B12, C主要采用叶酸辅以维生素B12；D主要采用维生素B12辅以叶酸19、呋塞米最为常见的不良反应， A低钾血症；B耳毒性：C胃肠道反应；D高血糖症 20、目前治疗疱疹病毒感染的首选药物： A碘苷；B阿糖腺苷；C阿昔洛韦；D利巴韦林 21、齐多夫定的主要不良反应； A骨髓抑制；B末梢神经炎；C胰腺炎；D过敏反应 22、第3代磺酰脲类降糖药是： A格列本脲B格列吡嗪C格列齐特D格列美脲 23、非甾体抗炎免疫药： A对正常体温亦有降温作用； B对内脏平滑肌绞痛有效； C对慢性钝痛有良好的镇痛效果； D能根治类风湿关节炎 24、糖皮质激素隔日疗法用于某些慢性病的治疗时： A将一日总药量在隔日中午一次给予； B将二日总药量在隔日下午4时一次给予：C将二日总药量在隔日早晨一次给予； D隔日疗法以选择可的松制剂为好 25、干扰核酸代谢的抗恶性肿瘤药物是： A氟尿嘧啶；B烷化剂；C放线菌素；D长春新碱 26、用于治疗儿童急性白血病的抗叶酸药是： A环磷酰胺；B甲氨蝶岭：C氟尿嘧啶：D阿糖胞苷 27、能抑制二氢叶酸还原酶的药物是， A甲氨蝶呤；B放线菌素D：C阿糖胞苷；D氟尿嘧啶 28、抑制核苷酸还原酶的抗恶性肿瘤药物是： A氟尿嘧啶；B巯嘌呤；C甲氨蝶岭；D羟基脲 29、阿霉素的主要不良反应为： A肝脏损害；B神经毒性；C心脏毒性；D过敏反应 30、较常引起周围神经炎的抗恶性肿瘤药物是： A氟尿嘧啶；B巯嘌岭；C长春新碱：D甲氨蝶岭 二、名词解释（5分/题，共计30分） 1.时间药理学 2药物滥用 3.半衰期 4.稳态血药浓度 5.药物耐受性 6.不良反应 三、问答题（10分/题，共计40分） 1. 诊断药物不良反应的主要依据。 2. 影响药物作用的因素有哪些？ 3. 简述抗高血压药物的分类及代表药（一个）。 4. 简述胰岛素的适应症及使用时的注意事项。
第四节合成氨条件的选择（一） 教学目标： 使学生理解合成氨的化学原理，并能应用化学反应速率和化学平衡理论指导合成氨条件的选择，从而培养学生分析问题、解决问题的能力。 通过本节课的教学，让学生明确工业生产中生产条件的选择。 教学设想： 课本通过对合成氨反应特点的分析，引导学生通过P49的两个讨论问题，让学生结合反应速率和平衡移动原理对合成氨条件的选择。接下来指出工业生产中由于条件的限制，分析工业生产中合成氨的具体条件。应该说，课本中已经体现一定的探究教学思想。为此，教学过程中把教学模式定位在引导学生探究模式上（即采取“创设情景——提出问题——探讨研究——归纳总结”程序），以培养学生分析问题、解决问题的能力。 教学过程： 第一步、复习回顾 通过以下三个问题的回顾，激活学生原有认知结构中的知识。问题： 1、写出工业上合成氨的反应； 2、回顾氮气的化学性质； 3、简单回顾外界条件对化学反应速率、化学平衡的影响。 第二步、引导探究 首先，引导学生分析合成氨反应的特点（可逆、体积减小、正反应放热、反应较难进行——因为氮气很稳定）。 其次、提出问题：“假设聘你为某合成氨工厂的技术顾问，你将为提高生产效益提供那些参考意见？”（学生也许会从不同角度展开讨论，教师应有意识的把学生限定在加速合成氨反应速率和提高产率两个方面）。 第三、让学生变讨论边填写下列表格。 第五、提出问题、引导探究 问题1、从反应速率的角度，反应要求在高温下进行有利于加快反应速率；从化学平衡的角度，反应要求在低温度下进行有利于平衡右移。如何解决这一矛盾？ 问题2、资料表明，合成氨工业生产中，采用的条件一般是“20~50MPa、500℃、铁触媒”。如何理解这一反应条件的选择？
消化科常用药物说明 康艾注射液 商品名：康艾注射液 成份：黄芪、人参、苦参素。辅料：无。 适应症：益气扶正，增强机体免疫功能。原发性肝癌、肺癌、直肠癌、恶性淋巴瘤、妇科恶性肿瘤；各种原因引起的白细胞低下及减少症。慢性乙型肝炎。 用法用量：缓慢静脉注射或滴注；一日1-2次，每日40-60ml，用5%葡萄糖或0.9%生理盐水250-500ml稀释后使用。30天为一疗程或遵医嘱。 禁忌:禁止和含有藜芦的制剂配伍使用。 消癌平 功能主治： 本品清热解毒，化痰软坚。用于食道癌、胃癌、肺癌、肝癌，并可配合放疗、化疗的辅助治疗。 主要成份： 本品主要成分通关藤。 包装规格： 每支装2ml。 用法用量： 肌内注射一次2～4ml，一日1～2次；或遵医嘱。静脉滴注用5％或10％葡萄糖注射液稀释后滴注，一次20～100ml，一日一次；或遵医嘱。 主治疾病： 肝癌肺癌胃癌 包装： 圣和消癌平注射液2ml 螺内酯 功能主治： 1. 水肿性疾病与其他利尿药合用，治疗充血性水肿、肝硬化腹水、肾性水肿等水肿性疾病，其目的在于纠正上述疾病时伴发的继发性醛固酮分泌增多，并对抗其他利尿药的排钾作用。也用于特发性...详情>> 主要成份： 本品主要成分为螺内酯。 包装规格： 20mg。 用法用量： 1、成人①治疗水肿性疾病，每日40~120mg，分2~4 次服用，至少连服5日。以后酌情调整剂量。②治疗高血压，开始每日 40~80mg，分次服用，至少2周，以后酌情调整剂量，不...详情>> 主治疾病：
高血压肝硬化原发性醛固酮增多症 包装： 可济药业螺内酯片20mg （丽泉）托拉塞米 功能主治： 适用于需要迅速利尿或不能口服利尿的充血性心力衰竭、肝硬化腹水、肾脏疾病所致的水肿患者。 主要成份： 托拉塞米。 包装规格： 2ml:10mg 用法用量： 充血性心力衰竭所致的水肿、肝硬化腹水：一般初始剂量为5mg或10mg，每日一次，缓慢静脉注射，也可以用5%葡萄糖溶液或生理盐水稀释后进行静脉输注；如疗效不满意可增加剂量至20mg，...详情>> 主治疾病： 慢性心功能不全慢性肾小球肾炎肝硬化 包装： 丽泉2ml:10mg 瑞苷（门冬氨酸鸟氨酸） 适应症治疗因急、慢性肝病如肝硬化、脂肪肝、肝炎所致的高血氨症，特别适 用于因肝脏疾患引起的中枢神经系统症状的解除及肝昏迷的抢救。肝昏迷治疗可以参考以下方案：第... 用法用量急性肝炎，每天5-10g静脉滴注。慢性肝炎或肝硬化，每天10-20g静 脉滴注。（病情严重者可酌量增加 【药理、毒理】 本品可提供尿素和谷氨酰胺合成的底物。谷氨酰胺是氨的解毒产物，同时也是氨的储存及运输形式；在生理和病理条件下,尿素的合成及谷氨酰胺的合成会受到鸟氨酸、门冬氨酸和其他二羧基化合物的影响。 鸟氨酸几乎涉及尿素循环的活化和氨的解毒的全过程。在此过程中形成精氨酸,继而分裂出尿素形成鸟氨酸。门冬氨酸参与肝细胞内核酸的合成，以利于修复被损伤的肝细胞。另外，由于门冬氨酸对肝细胞内三羧酸循环代谢过程的间接促进作用，促进了肝细胞内的能量生成，使得被损伤的肝细胞的各项功能得以恢复。 【药代动力学】 据文献报道：本品单剂量静脉给药（5克加入到250ml的0.9%氯化钠溶液中，给10名空腹健康受试者静脉滴注30分钟）,发现血浓呈双项分布，在开始滴注后30分钟鸟氨酸的峰浓度接近基线值10倍并在7小时内降到正常水平，鸟氨酸药时曲线下面积（AUC）为1390umol·h/L。