任務(wù)31定正溴丁烷的小試方案課件

1、項(xiàng)目三 醫(yī)藥中間體正溴丁烷的生產(chǎn) 3.1 定正溴丁烷的小試方案 能力目標(biāo)能力目標(biāo) 1 能通過(guò)查閱相關(guān)文能通過(guò)查閱相關(guān)文 獻(xiàn)確定正溴丁烷的獻(xiàn)確定正溴丁烷的 小試方案小試方案 2 能利用鹵化反應(yīng)基能利用鹵化反應(yīng)基 本原理分析常見(jiàn)鹵本原理分析常見(jiàn)鹵 化反應(yīng)的影響因素化反應(yīng)的影響因素 對(duì)鹵化產(chǎn)物的影響，對(duì)鹵化產(chǎn)物的影響， 進(jìn)而尋求適宜的反進(jìn)而尋求適宜的反 應(yīng)條件應(yīng)條件 知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo) 1 掌握利用常用手工掌握利用常用手工 檢索刊物及計(jì)算機(jī)檢索刊物及計(jì)算機(jī) 信息檢索等工具查信息檢索等工具查 找一般專業(yè)資料的找一般專業(yè)資料的 方法方法 2 理解鹵化的反應(yīng)歷理解鹵化的反應(yīng)歷 程和影響因素，掌程和影響因素，

2、掌 握鹵化的基本規(guī)律握鹵化的基本規(guī)律 以及重要工業(yè)產(chǎn)品以及重要工業(yè)產(chǎn)品 的生產(chǎn)工藝及技術(shù)的生產(chǎn)工藝及技術(shù) 幾種生產(chǎn)方法幾種生產(chǎn)方法 分析測(cè)試草案分析測(cè)試草案 生產(chǎn)成本估算生產(chǎn)成本估算 安全性、三廢安全性、三廢 分離提純草案分離提純草案 理化常數(shù)指標(biāo)理化常數(shù)指標(biāo) 定方案定方案 思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖定小試方案定小試方案 正丁醇溴化法 硫酸催化法 正丁醇 硫酸 溴化鈉 測(cè)折光率 干燥 蒸餾 硫酸催化法 硫酸催化法 洗滌 選擇上下層 手段 定餾份 內(nèi)內(nèi) 容容 1、 點(diǎn)評(píng)意見(jiàn)點(diǎn)評(píng)意見(jiàn) 2、鹵化反應(yīng)的影響因素、鹵化反應(yīng)的影響因素 3、綠色鹵化技術(shù)及應(yīng)用前景、綠色鹵化技術(shù)及應(yīng)用前景 4、定正溴丁烷的小試方案、定

3、正溴丁烷的小試方案 1.1 鹵化試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類和特點(diǎn) 1.1 鹵化試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類和特點(diǎn) 1氯化試劑氯化試劑 Cl2、HCl、PCl3、 PCl5、 POCl3、SOCl2、HClO、NCS 2溴化試劑溴化試劑 Br2、HBr、HBrO、NBS 3氟化試劑氟化試劑 KF、NaF、HF、HBF4 4碘化試劑碘化試劑 I2、ICl、KI 活性、選擇性以及試劑的價(jià)格活性、選擇性以及試劑的價(jià)格 氟化物和碘化物只能采用氯化物或溴化物為原料來(lái)合成而不能直接合成的原因氟化物和碘化物只能采用氯化物或溴化物為原料來(lái)合成而不能直接合成的原因 1.1 鹵化試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類

4、和特點(diǎn) NH2 FF NBS DMF NH2 FF Br Br2 NH2 FF Br NH2 FF Br NH2 FF Br Br NH2 FF Br BrBr + + 分別使用溴素和分別使用溴素和NBS進(jìn)行溴化反應(yīng)，對(duì)比其不同之進(jìn)行溴化反應(yīng)，對(duì)比其不同之 處處 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率98% 轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率70% 1.1 鹵化試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類和特點(diǎn) 氯氣來(lái)源豐富、成本低，適用于加成氯化、芳環(huán)的親電氯化氯氣來(lái)源豐富、成本低，適用于加成氯化、芳環(huán)的親電氯化 和芳環(huán)側(cè)鏈的自由基氯化。但氯化副產(chǎn)的氯化氫價(jià)值低，運(yùn)輸和芳環(huán)側(cè)鏈的自由基氯化。但氯化副產(chǎn)的氯化氫價(jià)值低，運(yùn)輸 不易，只能用于制鹽酸或聯(lián)產(chǎn)其它

5、需消耗氯化氫的產(chǎn)品。不易，只能用于制鹽酸或聯(lián)產(chǎn)其它需消耗氯化氫的產(chǎn)品。 1.1 鹵化試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類和特點(diǎn) 2005年年3月月29日晚，京滬高速公路淮安段發(fā)生一起交通事故，一日晚，京滬高速公路淮安段發(fā)生一起交通事故，一 輛載有輛載有35噸液氯的山東槽罐車與另一輛山東貨車相撞，導(dǎo)致槽罐車噸液氯的山東槽罐車與另一輛山東貨車相撞，導(dǎo)致槽罐車 液氯大面積泄漏，造成公路旁液氯大面積泄漏，造成公路旁3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)村民重大傷亡。到個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)村民重大傷亡。到30日下午日下午5 時(shí)，已中毒死亡時(shí)，已中毒死亡27人，送醫(yī)院治療人，送醫(yī)院治療285人，組織疏散村民近人，組織疏散村民近1萬(wàn)人。萬(wàn)人。 1.1 鹵化

6、試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類和特點(diǎn) 1.1 鹵化試劑的種類和特點(diǎn)鹵化試劑的種類和特點(diǎn) 寧連高速公路有毒化學(xué)品泄漏寧連高速公路有毒化學(xué)品泄漏 認(rèn)識(shí)溴素認(rèn)識(shí)溴素: 1.2 鹵化反應(yīng)的類型鹵化反應(yīng)的類型 自由基型取代反應(yīng) 親電加成反應(yīng) 親電取代反應(yīng) Br2 FeBr H-Br+ HCCH2Cl2 CCl4 CHCH2 Cl Cl CH3CH3+ 鹵化反應(yīng)的基本原理鹵化反應(yīng)的基本原理 活潑活潑H ArCH2HCH2=CHCH2H 叔叔CH 仲仲CH 伯伯CH CH2=CHH HCCH2Cl2CH3 HCCH2H2C Cl H-Cl+ h 500 + 1.2 鹵化反應(yīng)的類型鹵化反應(yīng)的類型 鹵化反應(yīng)的基

7、本類型鹵化反應(yīng)的基本類型 反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng) 氮基鹵原子取代底物中的重 基鹵原子取代底物中的羥 鹵置換 原子物中的活潑鹵取代：鹵原子取代底 法劑的存在下在光照、高溫或有引自由基加成 存在下在有催化劑或溶劑的親電加成 鹵加成 Schieman Gatterman Sandmeyer H 其中，鹵加成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)規(guī)律與馬爾科夫尼科夫規(guī)則之間的關(guān)系其中，鹵加成產(chǎn)物結(jié)構(gòu)規(guī)律與馬爾科夫尼科夫規(guī)則之間的關(guān)系 物結(jié)構(gòu)符合反馬氏規(guī)則發(fā)生自由基加成：產(chǎn)有光、熱或引發(fā)劑時(shí) 馬氏規(guī)則基團(tuán)：產(chǎn)物結(jié)構(gòu)符合反烯、炔烴上帶有吸電子 氏規(guī)則基團(tuán)：產(chǎn)物結(jié)構(gòu)符合馬烯、炔烴上帶有推電子 發(fā)生親電加成有催化劑或溶劑時(shí) 1.2 鹵化反應(yīng)的類

8、型鹵化反應(yīng)的類型 練習(xí)：練習(xí)： CH3CHCH2OHCl CH2=CH-C=CH Cl2 CCl4Cl2 CCl4 CH3 Cl2 Fe COCH3 Cl2 Fe CH4Cl2 CH3CH CH3 C H2 CH3Cl2 + ？ + ？ ？ ？ ？ + 光照 ？ + 光照 ？ 1.2 鹵化反應(yīng)的類型鹵化反應(yīng)的類型 HNO3 H2SO4 NO2 NO2 H NH2 NH2 NaNO2/H2SO4 N2SO4H N2SO4H CuCl / HCl Cl Cl NH2 CH3 NaNO2/ H-Cl N2Cl CH3 CuBr / H-Br Br CH3 05 + NH2 NaNO2 / H-Cl

9、HBF4, N2BF4F BF3 N2 + + 05 鹵置換：鹵置換： HNO3 H2SO4 NO2 H NH2 NaNO2/H-Cl N2Cl KI I 論文論文 1.2 鹵化反應(yīng)的類型鹵化反應(yīng)的類型 Sandmeyer反應(yīng)其它的應(yīng)用：反應(yīng)其它的應(yīng)用： N2HSO4 OMe H2SO4, Cu2SO4 OH OMe OMe NH2 NaNO2/H2SO4 + 102 105 NH2 NaNO2/ H-Cl N2Cl CuCNCN 05 1.2 鹵化反應(yīng)的類型鹵化反應(yīng)的類型 練習(xí)：由苯為原料合練習(xí)：由苯為原料合成成3, 4, 5-三氟苯酚三氟苯酚 NO2NH2 NHCOCH3NHCOCH3 N

10、O2 NH2 Br NO2 Br N2Cl BrBr NO2 F BrBr NO2 F BrBr OH (H) Br2 NaNO2 H2SO4 NH2 NO2 NaNO2 F BrBr N2HSO4 KF HBF4 OH F FF H-Cl 混酸 醋酐 硝酸 水 0 5加熱 H 環(huán)丁砜 2 鹵化反應(yīng)的影響因素鹵化反應(yīng)的影響因素 1、鹵化底物的結(jié)構(gòu)、鹵化底物的結(jié)構(gòu) 2、鹵化方法以及鹵化試劑的選擇、鹵化方法以及鹵化試劑的選擇 3、鹵化溫度高低的選擇、鹵化溫度高低的選擇 4、催化劑及雜質(zhì)、催化劑及雜質(zhì) 5、氯化深度及原料配比、氯化深度及原料配比 6、攪拌速率、攪拌速率 2 鹵化反應(yīng)的影響因素鹵化反應(yīng)

11、的影響因素 自由基型取代反應(yīng) 親電加成反應(yīng) 親電取代反應(yīng) 1、底物的結(jié)構(gòu)、底物的結(jié)構(gòu) 鹵化反應(yīng)的基本原理 2、鹵化方法以及鹵化試劑的選擇、鹵化方法以及鹵化試劑的選擇 3、鹵化溫度高低的選擇、鹵化溫度高低的選擇 4、催化劑及雜質(zhì)、催化劑及雜質(zhì) 5、氯化深度及原料配比氯化深度及原料配比 6、攪拌攪拌 熱引發(fā)反應(yīng) 光照引發(fā)反應(yīng) 2 鹵化反應(yīng)的影響因素鹵化反應(yīng)的影響因素 練習(xí)：判斷下列反應(yīng)速度的快慢并說(shuō)明理由練習(xí)：判斷下列反應(yīng)速度的快慢并說(shuō)明理由 CH3 Cl2 Fe COCH3 Cl2 Fe ？ ？ 3 綠色鹵化技術(shù)及應(yīng)用前景綠色鹵化技術(shù)及應(yīng)用前景 參照：參照： 宋啟煌宋啟煌.精細(xì)化工綠色生產(chǎn)工藝精細(xì)化工綠色生產(chǎn)工藝M .廣州廣州:廣東科技出版社廣東科技出版社, 2006.5058. 小結(jié)小結(jié) 1、鹵化反應(yīng)的原理（機(jī)理）、鹵化反應(yīng)的原理（機(jī)理） 2、鹵化反應(yīng)的特點(diǎn)、鹵化反應(yīng)的特點(diǎn) 3、鹵化反應(yīng)的影響因素、鹵化反應(yīng)的影響因素 4 定正溴丁烷的小試方案定正溴丁烷的小試方案 1、合成路線、合成路線