合成氯霉素原料藥-合成對(duì)硝基苯乙酮（藥物合成技術(shù)課件）

拓展知識(shí)1：化學(xué)氧化技術(shù)主要內(nèi)容一、錳化合物氧化劑二、鉻化合物氧化劑三、過(guò)氧化物氧化劑四、其它氧化劑一、錳化合物氧化劑1．高錳酸鉀高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑。不論在酸性、中性或是堿性條件下均能起氧化作用。在中性或堿性介質(zhì)中，錳由Mn+7被還原成Mn+4；在酸性介質(zhì)中，錳由Mn+7被還原成Mn+2。所以，在酸性介質(zhì)中的氧化能力強(qiáng)。氧化反應(yīng)通常在水中進(jìn)行，若被氧化物難溶于水，可用丙酮、吡啶、冰乙酸等有機(jī)溶劑。1．活性二氧化錳該反應(yīng)條件溫和，常在室溫下進(jìn)行；若反應(yīng)緩慢，可加熱回流，收率均較高。常用的溶劑有水、苯、石油醚、氯仿、二氯甲烷、乙醚、丙酮等。反應(yīng)時(shí)，將活性MnO2懸浮于溶液中，加入要氧化的醇，室溫下攪拌，過(guò)濾，濃縮即可。活性MnO2氧化不飽和醇成不飽和醛、酮，氧化時(shí)雙鍵構(gòu)型不受影響。

應(yīng)用：活性MnO2是較緩和的選擇性氧化劑，主要用來(lái)氧化α，?-不飽和醇或芐醇，制備相應(yīng)的醛或酮。1．活性二氧化錳2．CrO3-呲啶配合物及Collins試劑將CrO3加到過(guò)量吡啶（質(zhì)量比CrO3：吡啶=1：10）中即形成CrO3-吡啶配合物的吡啶溶液。氧化伯、仲醇為醛、酮，效果好，對(duì)酸敏感的官能團(tuán)沒(méi)有影響。應(yīng)用：避孕藥去氧孕烯的合成工藝過(guò)程注意事項(xiàng)：①反應(yīng)器和原料無(wú)水；②氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)；③滴加被氧化物的二氯甲烷溶液；④室溫反應(yīng)；⑤反應(yīng)結(jié)束后用硅藻土過(guò)濾，濾液用飽和的亞硫酸氫鈉洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥。Collins試劑將CrO3-吡啶配合物（CrO3?2py）從吡啶中分離出來(lái)，干燥后再溶于二氯甲烷。無(wú)水條件下使用，氧化伯、仲醇，可得收率較高的醛、酮，對(duì)雙鍵、縮醛（酮）、環(huán)氧、硫醚等均無(wú)影響。3.過(guò)氧化物氧化劑1．過(guò)氧化氫2．有機(jī)過(guò)氧酸（1）過(guò)氧化氫烯烴環(huán)氧化堿性條件下，制備環(huán)氧化物應(yīng)用舉例氫化可的松中間體的合成地塞米松中間體的合成（1）過(guò)氧化氫烯烴的二羥基化酸性條件下，得反式二醇（2）有機(jī)過(guò)氧酸烯烴環(huán)氧化過(guò)氧酸的環(huán)氧化有高度立體選擇性，在反應(yīng)過(guò)程中原烯烴的構(gòu)型不變，即順式加成（因過(guò)氧酸只能從雙鍵平面任一側(cè)進(jìn)行親電進(jìn)攻），與烯烴分子構(gòu)型無(wú)關(guān)。（2）有機(jī)過(guò)氧酸烯烴鄰二羥基化常用的有過(guò)氧醋酸和過(guò)氧甲酸應(yīng)用：甘油的合成（2）有機(jī)過(guò)氧酸氧化芳香醛、酮（Dakin反應(yīng)）在芳香醛中，當(dāng)羰基的鄰、對(duì)位有羥基等供電子基團(tuán)時(shí)，與有機(jī)過(guò)氧酸（或是堿性溶液的H2O2）反應(yīng)，醛基經(jīng)甲酸酯階段，最后轉(zhuǎn)化成羥基的反應(yīng)。（3）有機(jī)過(guò)氧酸Dakin反應(yīng)常與Gattermann-Koch或Fried-Crafts反應(yīng)結(jié)合，可在酚類(lèi)化合物中引入第二個(gè)羥基。應(yīng)用：青霉亞砜的合成4.含鹵氧化劑次氯酸5．異丙醇鋁Oppenauer氧化反應(yīng)：仲（或伯）醇在異丙醇鋁（或叔丁醇鋁）催化下，用過(guò)量的酮（常用丙酮或環(huán)己酮）作為氫的接受體，可被氧化成相應(yīng)的羰基化合物的反應(yīng)。在甾醇氧化反應(yīng)中，常有雙鍵的移位，以生成a，?-位的共軛酮應(yīng)用黃體酮的合成甲基睪丸素的合成催化氧化技術(shù)氯霉素的合成路線學(xué)習(xí)任務(wù)合成氯霉素中間體C1任務(wù)1任務(wù)2任務(wù)3任務(wù)4任務(wù)5任務(wù)6任務(wù)7合成氯霉素中間體C2合成氯霉素中間體C3合成氯霉素中間體C4合成氯霉素中間體C5合成氯霉素中間體

C6合成氯霉素原料藥C任務(wù)1合成對(duì)硝基苯乙酮（氯霉素中間體C1）——氧化技術(shù)一、布置任務(wù)二、必備知識(shí)三、實(shí)用案例四、項(xiàng)目展示及評(píng)價(jià)五、知識(shí)拓展一、布置任務(wù)1.制定方案：根據(jù)教材提供的知識(shí)點(diǎn)，查閱專(zhuān)業(yè)期刊、圖書(shū)、網(wǎng)站等，制定合成對(duì)硝基苯乙酮（氯霉素中間體C1）的實(shí)訓(xùn)室制備方案。方案可以有多種，然后對(duì)其進(jìn)行對(duì)比、分析，完善，確定優(yōu)化的方案。2.講解方案：講解小試方案的制定依據(jù)，以及與工業(yè)生產(chǎn)的異同點(diǎn)。3.實(shí)訓(xùn)操作：按照修改完善的方案，在實(shí)訓(xùn)室合成氯霉素中間體C1。二、必備知識(shí)（一）氧化技術(shù)相關(guān)概念定義：凡是失去電子或碳原子周?chē)碾娮釉泼芏冉档偷姆磻?yīng)都屬于氧化反應(yīng)。具體地說(shuō)，氧化反應(yīng)是指在氧化劑存在下，向有機(jī)物分子中引入氧原子或減少氫原子的反應(yīng)。類(lèi)型：催化氧化、化學(xué)氧化以及生物氧化等。1.催化氧化：在催化劑存在下，用空氣或氧氣對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化。

據(jù)作用物與催化劑所處的相態(tài)不同：液相催化氧化、氣相催化氧化2.液相催化氧化：將空氣或氧氣通入作用物與催化劑的溶液或懸浮液中進(jìn)行反應(yīng)。催化劑：過(guò)渡金屬鹽類(lèi)，如乙酸錳、硬脂酸鈷等。反應(yīng)溫度：一般在100~200℃之間（比氣相催化氧化低），反應(yīng)壓力也不太高。應(yīng)用：用于高溫下不穩(wěn)定的化合物。具有較高的選擇性，反應(yīng)可停留在中間階段，常用于制備有機(jī)過(guò)氧化物、有機(jī)酸，控制合適的條件可以制備醇、醛、酮等重要有機(jī)合成中間體。（二）液相催化氧化烴類(lèi)催化氧化的最初產(chǎn)物是有機(jī)過(guò)氧化氫物。如果它在反應(yīng)條件下是穩(wěn)定的，則可以成為催化氧化的最終產(chǎn)物。但大多數(shù)情況下，它不穩(wěn)定，將進(jìn)一步分解而轉(zhuǎn)化為醇、醛、酮或被繼續(xù)氧化為羧酸。這一階段屬于過(guò)氧化物分解階段。（二）液相催化氧化液相催化氧化屬于氣-液非均相反應(yīng)，氧化過(guò)程既可采用間歇方法又可采用連續(xù)方法。由于空氣中的氧在液相中的溶解度很小，為了有利于氣液接觸傳質(zhì)，氧化反應(yīng)器可采用釜式和塔式兩種。（二）液相催化氧化影響液相催化氧化的主要因素催化劑：過(guò)渡金屬離子常用的金屬是Co和Mn，此外還有Cr、Mo、Fe、Ni、V等。最常用的鈷鹽是水溶性的乙酸鈷、油溶性的油酸鈷、環(huán)烷酸鈷等。被氧化物結(jié)構(gòu)：活性規(guī)律是：叔C—H>仲C—H>伯C—H鏈終止劑：酚類(lèi)、胺類(lèi)、醌類(lèi)和烯烴等（三）氣相催化氧化連續(xù)化生產(chǎn)優(yōu)點(diǎn)：①反應(yīng)速度快，生產(chǎn)能力大，工藝簡(jiǎn)單；②采用空氣或氧氣作氧化劑，成本低，來(lái)源廣；③無(wú)需溶劑，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕。缺點(diǎn)：①選擇適宜的性能優(yōu)良的催化劑比較困難；②反應(yīng)溫度高，要求原料和氧化產(chǎn)物在反應(yīng)條件下熱穩(wěn)定性好；③傳熱效率低，反應(yīng)熱不易及時(shí)移出，需要強(qiáng)化傳熱。三、應(yīng)用實(shí)例

氯霉素中間體對(duì)硝基苯乙酮的生產(chǎn)工藝過(guò)程原料加入氧化塔，通壓縮空氣。升溫激發(fā)反應(yīng)。反應(yīng)激發(fā)并放熱。通水降溫，分水，稍冷，將物料放出。加堿中和，冷卻析晶。過(guò)濾，水洗，干燥，得產(chǎn)品。對(duì)硝基苯甲酸鈉溶液經(jīng)酸化處理后，得副產(chǎn)物。反應(yīng)條件及影響因素催化劑：采用乙酸錳和硬脂酸鈷，要防止苯胺、酚類(lèi)、鐵鹽造成催化劑中毒。反應(yīng)溫度：反應(yīng)激發(fā)時(shí)需供給熱能產(chǎn)生游離基。激發(fā)后，適當(dāng)降低反應(yīng)溫度。反應(yīng)壓力：用空氣氧化法時(shí)，適當(dāng)增加壓力可提高反應(yīng)速率，增加反應(yīng)收率。工藝流程方框圖

生產(chǎn)工藝流程四、項(xiàng)目展示及評(píng)價(jià)1.項(xiàng)目成果展示（1）制定的合成對(duì)硝基苯乙酮（氯霉素中間體C1）的實(shí)訓(xùn)室制備方案。（2）合成產(chǎn)品氯霉素中間體C1。四、項(xiàng)目展示及評(píng)價(jià)2.評(píng)價(jià)依據(jù)（1）根據(jù)教材提供的知識(shí)點(diǎn)，所選用的催化劑、原料是否正確，用量與配比是否合理。。（2）選擇的反應(yīng)器、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的正確程度。（3）操作步驟的合理、準(zhǔn)確性，是否考慮了放大生產(chǎn)的可行性。（4）安全、環(huán)保措施是否得當(dāng)，是否考慮了副產(chǎn)物的循環(huán)利用。（5）方案講解的準(zhǔn)確、流暢程度。（6）產(chǎn)品收率、外觀、熔點(diǎn)等總體質(zhì)量。（7）對(duì)工業(yè)生產(chǎn)方法及操作控制點(diǎn)的理解程度，講解的熟練程度與準(zhǔn)確性。四、項(xiàng)目展示及評(píng)價(jià)3.考核方案

（1）教師評(píng)價(jià)表考核內(nèi)容權(quán)重%成績(jī)存在問(wèn)題簽名項(xiàng)目材料收集與實(shí)施材料搜集完整性、全面性（查閱合成氯霉素中間體C1相關(guān)材料情況）8選用的催化劑、原料是否正確，用量與配比是否合理9選擇的反應(yīng)器、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置的正確程度9講解合成C1制定方案的依據(jù)、方案可行性分析10制定方案的完整性、可行性10產(chǎn)品收率、外觀、熔點(diǎn)等總體質(zhì)量10對(duì)C1工業(yè)生產(chǎn)方法及操作控制點(diǎn)的理解程度，講解的熟練程度與準(zhǔn)確性10實(shí)訓(xùn)報(bào)告的全面行、完整程度5職業(yè)能力及素養(yǎng)查閱文獻(xiàn)能力5歸納總結(jié)所查閱資料能力5制定、實(shí)施工作計(jì)劃的能力5講解方案的語(yǔ)言表達(dá)能力5方案制定過(guò)程中的再學(xué)習(xí)、創(chuàng)新能力5團(tuán)結(jié)協(xié)作、溝通能力5總分考核內(nèi)容權(quán)重%成績(jī)存在問(wèn)題簽名項(xiàng)目材料收集與實(shí)施學(xué)習(xí)態(tài)度是否主動(dòng)，是否能及時(shí)完成教師布置的合成氯霉素中間體C1任務(wù)10是否能熟練利用期刊書(shū)籍、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等查詢(xún)C1相關(guān)資料5收集的有關(guān)學(xué)習(xí)信息和資料是否完整5能否根據(jù)學(xué)習(xí)資料對(duì)合成C1項(xiàng)目進(jìn)行合理分析，對(duì)所制定的方案進(jìn)行可行性分析10是否積極參與各種討論，并能清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)5是否能夠掌握所需知識(shí)技能，并進(jìn)行正確歸納總結(jié)5所制定的方案中，安全、環(huán)保措施是否得當(dāng)，原料利用率是否充分5職業(yè)能力及素質(zhì)形成查閱文獻(xiàn)獲取信息、制定計(jì)劃的能力5是否能夠與團(tuán)隊(duì)密切合作，并采納別人的意見(jiàn)建議10再學(xué)習(xí)的能力，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神5是否具有較強(qiáng)的質(zhì)量意識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)5是否具有較強(qiáng)的安全、環(huán)保意識(shí)，并具備相應(yīng)的手段5是否具有成本意識(shí)，重視經(jīng)濟(jì)核算10是否考慮到減輕污染，實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用10總分3.考核方案

（2）學(xué)生評(píng)價(jià)表（3）成績(jī)計(jì)算本項(xiàng)任務(wù)考核成績(jī)=教師評(píng)價(jià)成績(jī)*50%+

學(xué)生自評(píng)成績(jī)*20%+小組互評(píng)成績(jī)*30%。課后思考在日常生活中，或者實(shí)驗(yàn)課上，你見(jiàn)過(guò)哪些氧化反應(yīng)（或氧化現(xiàn)象）呢？它們屬于哪一類(lèi)氧化呢？化學(xué)氧化技術(shù)化學(xué)氧化技術(shù)一、錳化合物氧化劑二、鉻化合物氧化劑三、過(guò)氧化物氧化劑四、含鹵氧化劑五、其他氧化劑一、錳化合物氧化劑1．高錳酸鉀高錳酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑。不論在酸性、中性或是堿性條件下均能起氧化作用。在中性或堿性介質(zhì)中，錳由Mn+7被還原成Mn+4；在酸性介質(zhì)中，錳由Mn+7被還原成Mn+2。所以，在酸性介質(zhì)中的氧化能力強(qiáng)。氧化反應(yīng)通常在水中進(jìn)行，若被氧化物難溶于水，可用丙酮、吡啶、冰乙酸等有機(jī)溶劑。1．高錳酸鉀

（1）氧化烯烴適合于不飽和酸的全羥基化，得順式1，2-二醇，收率高。1．高錳酸鉀（2）氧化醇在堿性條件下，高錳酸鉀氧化伯醇成酸，產(chǎn)品單一。當(dāng)氧化所生成酮的羰基α-碳原子上沒(méi)有氫時(shí)，用高錳酸鹽氧化，可得較高收率的酮。（3）氧化芳烴側(cè)鏈1．高錳酸鉀2．活性二氧化錳該反應(yīng)條件溫和，常在室溫下進(jìn)行；若反應(yīng)緩慢，可加熱回流，收率均較高。常用的溶劑有水、苯、石油醚、氯仿、二氯甲烷、乙醚、丙酮等。反應(yīng)時(shí)，將活性MnO2懸浮于溶液中，加入要氧化的醇，室溫下攪拌，過(guò)濾，濃縮即可。活性MnO2氧化不飽和醇成不飽和醛、酮，氧化時(shí)雙鍵構(gòu)型不受影響。應(yīng)用：活性MnO2是較緩和的選擇性氧化劑，主要用來(lái)氧化α，?-不飽和醇或芐醇，制備相應(yīng)的醛或酮

2．活性二氧化錳二、鉻化合物氧化劑1．鉻酸

2．CrO3-呲啶配合物及Collins試劑3．CrO3-Ac2O(乙鉻混酐)4.鉻酰氯1．鉻酸（1）氧化醇鉻酸氧化仲醇生成酮比由伯醇制備醛的收率好，尤其適用于一些水溶度較小的酮的制備；若加入Mn2+，則可以減少副反應(yīng)，收率更好。醋酸可的松的合成。Jones試劑制備：將26.72gCrO3溶于23mL濃硫酸中，加水稀釋到100mL）在0—20oC滴加到溶有醇的丙酮溶液中進(jìn)行氧化。只氧化醇成醛或酮，其他對(duì)氧化劑敏感的基團(tuán)，如縮酮、酯、環(huán)氧基、氨基、不飽和鍵、烯丙位碳?xì)滏I等，不會(huì)受影響。1．鉻酸（2）氧化芳烴側(cè)鏈重鉻酸鹽主要用于將芳環(huán)側(cè)鏈的甲基氧化成羧基應(yīng)用：3，4-二硝基苯甲酸的合成工藝過(guò)程：反應(yīng)釜中加入原料，攪拌冷卻，降至室溫，加入濃硫酸，升溫反應(yīng)；冷卻，過(guò)濾，冰水洗滌濾餅，抽干；濾餅投入釜中，加水，加入碳酸鈉溶液，溶解。過(guò)濾；濾液酸化。冷凍，過(guò)濾，濾餅冰水洗滌，抽干，得粗品。3，4-二硝基苯甲酸生產(chǎn)流程3-硝基-4-亞硝基甲苯氧化濾餅冷卻過(guò)濾洗滌冷凍過(guò)濾產(chǎn)品濃硫酸過(guò)乙酸/乙酸乙酯重鉻酸鉀溶解酸化冰水10%碳酸鈉過(guò)濾洗滌干燥2．CrO3-呲啶配合物及Collins試劑將CrO3加到過(guò)量吡啶（質(zhì)量比CrO3：吡啶=1：10）中即形成CrO3-吡啶配合物的吡啶溶液。氧化伯、仲醇為醛、酮，效果好，對(duì)酸敏感的官能團(tuán)沒(méi)有影響。應(yīng)用：避孕藥去氧孕烯的合成工藝過(guò)程注意事項(xiàng)：①反應(yīng)器和原料無(wú)水；②氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)；③滴加被氧化物的二氯甲烷溶液；④室溫反應(yīng)；⑤反應(yīng)結(jié)束后用硅藻土過(guò)濾，濾液用飽和的亞硫酸氫鈉洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥。Collins試劑將CrO3-吡啶配合物（CrO3?2py）從吡啶中分離出來(lái)，干燥后再溶于二氯甲烷。無(wú)水條件下使用，氧化伯、仲醇，可得收率較高的醛、酮，對(duì)雙鍵、縮醛（酮）、環(huán)氧、硫醚等均無(wú)影響。3．CrO3-Ac2O(乙鉻混酐)用于氧化具有甲基側(cè)鏈的芳烴成為醛，多甲基苯中的甲基都可以氧化成相應(yīng)的醛。在H2SO4或H2SO4/AcOH混合物中進(jìn)行氧化對(duì)硝基苯甲醛的合成工藝過(guò)程將原料冷卻，攪拌，滴加乙鉻混酐，不停攪拌，維持在低溫下反應(yīng)；反應(yīng)物倒入碎冰中，冰水沖洗，過(guò)濾。濾餅用碳酸鈉溶液洗滌，抽干得對(duì)硝基苯甲醛二乙酸酯；產(chǎn)品在硫酸溶液中回流，冷卻析晶,，過(guò)濾得產(chǎn)品。4.鉻酰氯（1）氧化芐位甲基4.鉻酰氯（2）氧化烯烴三、過(guò)氧化物氧化劑1．過(guò)氧化氫2．有機(jī)過(guò)氧酸3．有機(jī)過(guò)酸酯1．過(guò)氧化氫（1）烯烴環(huán)氧化堿性條件下，制備環(huán)氧化物三、過(guò)氧化物氧化劑應(yīng)用舉例1.氫化可的松中間體的合成2.地塞米松中間體的合成1．過(guò)氧化氫（2）烯烴的二羥基化酸性條件下，得反式二醇三、過(guò)氧化物氧化劑2．有機(jī)過(guò)氧酸（1）烯烴環(huán)氧化過(guò)氧酸的環(huán)氧化有高度立體選擇性，在反應(yīng)過(guò)程中原烯烴的構(gòu)型不變，即順式加成（因過(guò)氧酸只能從雙鍵平面任一側(cè)進(jìn)行親電進(jìn)攻），與烯烴分子構(gòu)型無(wú)關(guān)。三、過(guò)氧化物氧化劑2．有機(jī)過(guò)氧酸（2）烯烴鄰二羥基化常用的有過(guò)氧醋酸和過(guò)氧甲酸三、過(guò)氧化物氧化劑2．有機(jī)過(guò)氧酸（3）氧化芳香醛、酮（Dakin反應(yīng)）在芳香醛中，當(dāng)羰基的鄰、對(duì)位有羥基等供電子基團(tuán)時(shí)，與有機(jī)過(guò)氧酸（或是堿性溶液的H2O2）反應(yīng)，醛基經(jīng)甲酸酯階段，最后轉(zhuǎn)化成羥基的反應(yīng)。三、過(guò)氧化物氧化劑2．有機(jī)過(guò)氧酸Dakin反應(yīng)常與Gattermann-Koch或Fried-Crafts反應(yīng)結(jié)合，可在酚類(lèi)化合物中引入第二個(gè)羥基。三、過(guò)氧化物氧化劑應(yīng)用：青霉亞砜的合成三、過(guò)氧化物氧化劑四、含鹵氧化劑1.次氯酸2．碘-羧酸銀產(chǎn)物結(jié)構(gòu)隨反應(yīng)條件不同而異，當(dāng)有水存在時(shí)得到順式1，2-二醇的單酯，水解得順式的1，2-二醇；在無(wú)水條件下，則得到反式1，2-二醇的雙酯化合物。四、含鹵氧化劑五、其他氧化劑氧化羰基α位的活性烴基

1．異丙醇鋁Oppenauer氧化反應(yīng)：仲（或伯）醇在異丙醇鋁（或叔丁醇鋁）催化下，用過(guò)量的酮（常用丙酮或環(huán)己酮）作為氫的接受體，可被氧化成相應(yīng)的羰基化合物的反應(yīng)。在甾醇氧化反應(yīng)中，常有雙鍵的移位，以生成a，?-位的共軛酮五、其他氧化劑應(yīng)用黃體酮的合成甲基睪丸素的合成工藝過(guò)程將原料醇和負(fù)氫受體（即氧化劑）在烷氧基鋁的存在下一起回流，常用甲苯和二甲苯等較高沸點(diǎn)溶劑，負(fù)氫受體以丙酮或環(huán)己酮最常用并過(guò)量。反應(yīng)過(guò)程中將所生成的異丙醇或環(huán)己醇與高沸點(diǎn)溶劑一起連續(xù)蒸出，以促進(jìn)原料醇的氧化。為避免異丙醇鋁等的水解，該反應(yīng)必須在無(wú)水條件下進(jìn)行。2．硝酸鈰銨（1）氧化芐位烴基為羰基（2）氧化芐位烴基成酯或羥基氧化技術(shù)相關(guān)概念氯霉素的合成路線知識(shí)點(diǎn)：1.氧化反應(yīng)概念

2.氧化反應(yīng)分類(lèi)及特點(diǎn)氧化技術(shù)相關(guān)概念本質(zhì)：凡是失去電子或碳原子周?chē)碾娮釉泼芏冉档偷姆磻?yīng)都屬于氧化反應(yīng)。形式：是指在氧化劑存在下，向有機(jī)物分子中引入氧原子或減少氫原子的反應(yīng)。（一）氧化反應(yīng)概念1.化學(xué)氧化：在化學(xué)氧化劑的直接作用下完成的氧化反應(yīng)。

氧化劑無(wú)機(jī)氧化劑：如K2Cr2O7、H2O2

、KMnO4等有機(jī)氧化劑：如異丙醇鋁，四醋酸鉛，過(guò)氧酸等（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)分為：化學(xué)氧化、催化氧化、生物氧化。說(shuō)明：一種基團(tuán)可被多種氧化劑氧化，被不同氧化劑氧化，或在不同條件下被同一種劑氧化，所得到的產(chǎn)物形式多樣。應(yīng)用化學(xué)氧化，一定要注意反應(yīng)的選擇性。2.催化氧化：在催化劑存在下，用空氣或氧氣對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化。

據(jù)作用物與催化劑所處的相態(tài)不同：液相催化氧化、氣相催化氧化（1）液相催化氧化：將空氣或氧氣通入作用物與催化劑的溶液或懸浮液中進(jìn)行反應(yīng)。催化劑：過(guò)渡金屬鹽類(lèi)，如乙酸錳、硬脂酸鈷等。反應(yīng)溫度：一般在100~200℃之間（比氣相催化氧化低），反應(yīng)壓力也不太高。應(yīng)用：可用于高溫下不穩(wěn)定的化合物。具有較高的選擇性，反應(yīng)可停留在中間階段，常用于制備有機(jī)過(guò)氧化物、有機(jī)酸，控制合適的條件可以制備醇、醛、酮等重要有機(jī)合成中間體。（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)（2）氣相催化氧化：將作用物在300~500℃氣化，與空氣或氧氣混合后，通過(guò)灼熱的催化劑進(jìn)行反應(yīng)。催化劑：過(guò)渡金屬及氧化物，常用Ag、Pt、Pd及V2O5、MoO3、Fe2O3等。單獨(dú)使用一種氧化物或幾種氧化物復(fù)合均可。V2O5是常用的催化劑。連續(xù)化生產(chǎn)，管式反應(yīng)器。V2O5為催化劑，反應(yīng)溫度375~460℃，鄰二甲苯氣化后濃度為40~60g/m3（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速度快，生產(chǎn)能力大，工藝簡(jiǎn)單；采用空氣或氧氣作氧化劑，成本低，來(lái)源廣；無(wú)需溶劑，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕。缺點(diǎn)：選擇適宜的性能優(yōu)良的催化劑比較困難；反應(yīng)溫度高，要求原料和氧化產(chǎn)物在反應(yīng)條件下熱穩(wěn)定性好；傳熱效率低，反應(yīng)熱不易及時(shí)移出，需要強(qiáng)化傳熱。（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)3.生物氧化：以微生物代謝的酶為催化劑，用氧氣（空氣）進(jìn)行的氧化。（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)大家思考在日常生活中，或者實(shí)驗(yàn)課上，你見(jiàn)過(guò)哪些氧化反應(yīng)（或氧化現(xiàn)象）呢？它們屬于哪一類(lèi)氧化呢？氧化技術(shù)相關(guān)概念氯霉素的合成路線知識(shí)點(diǎn)：1.氧化反應(yīng)概念

2.氧化反應(yīng)分類(lèi)及特點(diǎn)氧化技術(shù)相關(guān)概念本質(zhì)：凡是失去電子或碳原子周?chē)碾娮釉泼芏冉档偷姆磻?yīng)都屬于氧化反應(yīng)。形式：是指在氧化劑存在下，向有機(jī)物分子中引入氧原子或減少氫原子的反應(yīng)。（一）氧化反應(yīng)概念1.化學(xué)氧化：在化學(xué)氧化劑的直接作用下完成的氧化反應(yīng)。

氧化劑無(wú)機(jī)氧化劑：如K2Cr2O7、H2O2

、KMnO4等有機(jī)氧化劑：如異丙醇鋁，四醋酸鉛，過(guò)氧酸等（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)分為：化學(xué)氧化、催化氧化、生物氧化。說(shuō)明：一種基團(tuán)可被多種氧化劑氧化，被不同氧化劑氧化，或在不同條件下被同一種劑氧化，所得到的產(chǎn)物形式多樣。應(yīng)用化學(xué)氧化，一定要注意反應(yīng)的選擇性。2.催化氧化：在催化劑存在下，用空氣或氧氣對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化。

據(jù)作用物與催化劑所處的相態(tài)不同：液相催化氧化、氣相催化氧化（1）液相催化氧化：將空氣或氧氣通入作用物與催化劑的溶液或懸浮液中進(jìn)行反應(yīng)。催化劑：過(guò)渡金屬鹽類(lèi)，如乙酸錳、硬脂酸鈷等。反應(yīng)溫度：一般在100~200℃之間（比氣相催化氧化低），反應(yīng)壓力也不太高。應(yīng)用：可用于高溫下不穩(wěn)定的化合物。具有較高的選擇性，反應(yīng)可停留在中間階段，常用于制備有機(jī)過(guò)氧化物、有機(jī)酸，控制合適的條件可以制備醇、醛、酮等重要有機(jī)合成中間體。（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)（2）氣相催化氧化：將作用物在300~500℃氣化，與空氣或氧氣混合后，通過(guò)灼熱的催化劑進(jìn)行反應(yīng)。催化劑：過(guò)渡金屬及氧化物，常用Ag、Pt、Pd及V2O5、MoO3、Fe2O3等。單獨(dú)使用一種氧化物或幾種氧化物復(fù)合均可。V2O5是常用的催化劑。連續(xù)化生產(chǎn)，管式反應(yīng)器。V2O5為催化劑，反應(yīng)溫度375~460℃，鄰二甲苯氣化后濃度為40~60g/m3（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)速度快，生產(chǎn)能力大，工藝簡(jiǎn)單；采用空氣或氧氣作氧化劑，成本低，來(lái)源廣；無(wú)需溶劑，對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕。缺點(diǎn)：選擇適宜的性能優(yōu)良的催化劑比較困難；反應(yīng)溫度高，要求原料和氧化產(chǎn)物在反應(yīng)條件下熱穩(wěn)定性好；傳熱效率低，反應(yīng)熱不易及時(shí)移出，需要強(qiáng)化傳熱。（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)3.生物氧化：以微生物代謝的酶為催化劑，用氧氣（空氣）進(jìn)行的氧化。（二）氧化反應(yīng)分類(lèi)大家思考在日常生活中，或者實(shí)驗(yàn)課上，你見(jiàn)過(guò)哪些氧化反應(yīng)（或氧化現(xiàn)象）呢？它們屬于哪一類(lèi)氧化呢？氧化技術(shù)應(yīng)用案例氧化技術(shù)應(yīng)用案例一、合成對(duì)硝基苯乙酮（液相催化氧化技術(shù)）二、合成鄰苯二甲酸酐（氣相催化氧化技術(shù)）三、乙苯脫氫制苯乙烯（催化脫氫技術(shù)）四、鄰氯苯甲酸的合成（高錳酸鉀做氧化劑）五、甘油的合成（過(guò)氧酸做氧化劑）一、合成對(duì)硝基苯乙酮的生產(chǎn)2.工藝過(guò)程原料加入氧化塔，通壓縮空氣。升溫激發(fā)反應(yīng)。反應(yīng)激發(fā)并放熱。通水降溫，分水，稍冷，將物料放出。加堿中和，冷卻析晶。過(guò)濾，水洗，干燥，得產(chǎn)品。對(duì)硝基苯甲酸鈉溶液經(jīng)酸化處理后，得副產(chǎn)物。1.反應(yīng)方程式如下：3.反應(yīng)條件及影響因素催化劑：采用乙酸錳