精細有機合成技術(shù)考試試卷

1、精細有機合成技術(shù)（原題抄上，手寫答案）一、填空題(每個2分,共20分)1. 天然石油中含有（烷烴）、（環(huán)烷烴）、 （芳烴）三種烴類化合物；2. 常用磺化劑有（濃硫酸）、（發(fā)煙硫酸）、 （氯磺酸）和（三氧化硫）；3. 精細有機合成中，溶劑的作用主要有（溶解作用）、（影響化學(xué)反應(yīng)）和（傳遞反應(yīng)熱）；4. 按照專一溶質(zhì)、溶劑相互作用，環(huán)己烷、氯仿屬于（非質(zhì)子傳遞非極性）溶劑，硝基苯、乙腈屬于（非質(zhì)子傳遞極性）溶劑，水、羧酸屬于（質(zhì)子傳遞極性）溶劑；5. 催化氫化的優(yōu)點是（反應(yīng)抑郁控制）、（產(chǎn)品純度高）、（收率高）、（“三廢”少）；6. 以硫酸為磺化劑的反應(yīng)是一個（可逆）反應(yīng)，即（磺化產(chǎn)物）在較稀的硫

2、酸存在下發(fā)生（水解反應(yīng)），且（H3O）濃度越高，反應(yīng)速度越快。7. 均相配位催化反應(yīng)的優(yōu)點是（活性高）、（選擇性好）、（有體系預(yù)見性）；8. 催化劑的使用要求有（活性）、（選擇性 ）、（壽命）和（機械強度）；9. 化工原料中，“三苯”指的是（甲苯）、（二甲苯）和（苯）；10. 重氮化反應(yīng)的影響因素有（無機酸的用量）、（溫度）和（PH值）。二、選擇題(每個1分,共10分)1. 芳香環(huán)上C-烴化時，最常用的酸性鹵化物催化劑是：(a)AlBr3 (b)AlCl3 (c)BF3 (d)ZnCl22. 用三氧化硫作磺化劑的缺點是：(a)有廢酸產(chǎn)生 (b)有無機雜質(zhì)產(chǎn)生 (c)易生成副產(chǎn)物 (d)成本高3

3、. 用混酸硝化時，關(guān)于脫水值DVS正確的說法是:(a) DVS增加,廢酸酸中水含量增加,硝化能力減??；(b) DVS增加,廢酸酸中水含量減小, 硝化能力減小；(c) DVS增加,廢酸酸中硫酸含量減小, 硝化能力減?。?d) DVS增加, 廢酸酸中硫酸含量增加,硝化能力增加。4. 重氮化反應(yīng)中，下面哪一個是親電進攻試劑:(a)H+ (b) NOCl (c)NO2 (d)N2O45. 最常用的胺基化劑是：(a)氨水 (b)氨氣 (c)液氨 (d)碳酸氫氨6. 下面哪一個不是自由基生成（鏈引發(fā)）的方式:(a)加壓 (b)加熱 (c)加過氧化苯甲酰 (d)光照7. 有機還原反應(yīng)中,下列反應(yīng)試劑不屬于化

4、學(xué)還原的試劑:(a)鐵屑 (b)鋅粉 (c)硫化銨 (d)活性炭8. 2-氯蒽醌胺解制備2-氨基蒽醌的催化劑是：(a)CuCl (b)CuCl+SnCl2 (c)CuCl+FeCl2 (d)CuSO49. 有機氧化反應(yīng)中,下列反應(yīng)試劑不屬于化學(xué)氧化的試劑:(a)高錳酸鉀 (b)二氧化錳 (c)三氧化鉻-吡啶復(fù)合物 (d)濃硫酸10. 下面哪一個重氮鹽偶合時的反應(yīng)活性最高:(a)Cl-Ar-N=N+ (b)O2N-Ar-N=N+ (c)H3C-Ar-N=N+ (d)H3CO-Ar-N=N+三、簡答題(每個10分,共70分)1. 什么是堿性？什么是親核性？二者關(guān)系如何？2. 試比較氯離子、溴離子和

5、碘離子在非質(zhì)子傳遞溶劑中的親核反應(yīng)活性，并說明原因。3. 請比較空氣的氣固相接觸催化氧化和液相氧化法的優(yōu)缺點。4. 以萘為原料制備-萘磺酸鈉，（1）確定磺化劑；（2）寫出各步的操作條件（溫度、原料配比、反應(yīng)時間、加料方式）及有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式；答：生產(chǎn)過程分三步，即磺化、水解-吹萘、中和鹽析。各步反應(yīng)式如下：1、磺化： 2、水解-吹萘：3、中和鹽析：生產(chǎn)過程如下圖所示：5. 簡述典型的醛酮與羧酸及其衍生物的縮合反應(yīng)。答：1、珀金反應(yīng)：芳香醛與脂肪酸在堿性催化劑作用下，生成-芳丙烯酸類化合物的反應(yīng)；2、諾文葛耳-多布納縮合：醛、酮與含活潑亞甲基的化合物在氨、胺或它們羧酸鹽催化下，發(fā)生羥醛型縮合

6、，脫水而形成-不飽和化合物與-不飽和化合物的反應(yīng)。3、達曾斯反應(yīng)：醛、酮與-鹵代酸酯在強堿催化劑作用下縮合，生成-環(huán)氧酸酯與-環(huán)氧酸酯的反應(yīng)。6. 分別簡述各種磺化劑的應(yīng)用特點和優(yōu)缺點。項目H2SO44SO3是否有水生成有否反應(yīng)速度溫和，慢瞬間反應(yīng)熱放熱少，需加熱強放熱，需冷卻副反應(yīng)很少有時較多廢酸有無耗堿量，中和產(chǎn)物含鹽量很高少量反應(yīng)物粘度低有時高傳熱、傳質(zhì)有利困難在有機鹵化物中的溶解度很低互溶反應(yīng)控制易難適用性普遍不斷擴大或H2SO44SO3優(yōu)點生成水，反應(yīng)溫和，副反應(yīng)少，易于控制，加入的過量硫酸可降低物料的粘度并幫助傳熱，硫酸熱容大，使反應(yīng)平穩(wěn)，所以工業(yè)上的應(yīng)用仍很普遍。不生成水，反應(yīng)速

7、度快，反應(yīng)活性高，常為瞬間完成的快速反應(yīng)，而且反應(yīng)進行得完全，無廢酸生成，產(chǎn)物含鹽量很低、設(shè)備小、投資少。缺點生成水，反應(yīng)速度減慢。過量的硫酸，耗用大量的堿，使產(chǎn)物含大量硫酸鹽雜質(zhì)。廢酸多，活性低，設(shè)備大，投資大。反應(yīng)放熱量大，物料粘度高，傳質(zhì)較困難，使副反應(yīng)易于發(fā)生，物料易分解，可以通過設(shè)備的優(yōu)化、反應(yīng)條件的控制、適當添加稀釋劑等方法有效地予以克服（另外幾種參考第三章ppt中表2，綜述之）7. 硝化反應(yīng)影響因素采取哪些針對措施來提高硝化效果答：(1)被硝化物的性質(zhì)： 當苯環(huán)存在給電子基時，使苯環(huán)活化，硝化速度快，產(chǎn)品以鄰，對位產(chǎn)物為主;當苯環(huán)存在吸電子基時，使苯環(huán)鈍化，硝化速度慢，產(chǎn)品以間位

8、產(chǎn)物為主;(2) 硝化劑 :在進行硝化反應(yīng)時，必須選擇合適的硝化劑?；焖嶂械腍2SO4含量，DVS硝化能力;DVS 一般取212，對于極難硝化物質(zhì)，可采用SO3與硝酸的混合物作硝化劑。芳環(huán)上有烷氧基，羥基等可用稀硝酸硝化；有氨基要先酰化成酰胺保護，硝化后在水解，反應(yīng)物或產(chǎn)物在反應(yīng)溫度下為液態(tài)時，用非均相混酸硝化，反應(yīng)物或產(chǎn)物在反應(yīng)溫度下為固態(tài)時，用均相混酸硝化，易氧化磺化的，用有機惰性溶劑中硝化。(3) 反應(yīng)溫度:對于非均相硝化反應(yīng)，溫度直接影響反應(yīng)速度和生成物異構(gòu)體的比例?？傮w上，溫度，反應(yīng)速度。硝化反應(yīng)是一個強放熱反應(yīng)，熱量來自稀釋熱和反應(yīng)熱，熱量要及時穩(wěn)定，否則溫度，硝酸易分解，副反應(yīng)。所以在較低溫度下進行。 (4) 攪拌:大多數(shù)硝化過程屬于非均相體系，反應(yīng)又是強放熱的；良好的攪拌裝置和冷卻設(shè)備是反應(yīng)順利進行和提高傳熱效率的保證。必須十分注意和采取必要的安全措施。 (5) 相比與硝酸比量相比（酸油比）=混酸質(zhì)量被硝化物質(zhì).:相比過大（），設(shè)備生產(chǎn)能力，廢酸量大大；相比過小（ ） ，反應(yīng)初期酸的濃度過高（） ，反應(yīng)太激烈，難于控制溫度。硝酸比（）=硝酸的物質(zhì)的量被硝化物的物質(zhì)的量理論上兩者相當，實際上硝酸的用量過量。當采用混酸為硝化劑時，硝酸比的大小取決于被硝化物硝化的難易程度。對于易硝化的物質(zhì)，硝酸過量15，對于難硝化的物質(zhì)，