精細(xì)化工工藝學(xué)

目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
1.1 精細(xì)化工與精細(xì)化學(xué)品的溯源與釋義 1
1.1.1 精細(xì)化工的前世今生 1
1.1.2 精細(xì)化工與精細(xì)化學(xué)品的內(nèi)涵 2
1.2 精細(xì)化學(xué)品的分類與特點(diǎn) 3
1.2.1 精細(xì)化學(xué)品的分類 3
1.2.2 精細(xì)化工的特點(diǎn) 3
1.3 我國精細(xì)化工的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題 4
1.3.1 我國精細(xì)化工發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.3.2 世界精細(xì)化工發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.3.3 我國精細(xì)化工存在的問題 6
1.3.4 精細(xì)化工的發(fā)展趨勢(shì) 6
1.4 精細(xì)化工工藝學(xué)的研究范疇 7
參考文獻(xiàn) 8
第2章 精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng) 9
2.1 概述 9
2.1.1 精細(xì)有機(jī)合成反應(yīng)的類型 9
2.1.2 精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)分類 9
2.2 芳香族親電取代反應(yīng) 10
2.2.1 反應(yīng)類型和反應(yīng)歷程 10
2.2.2 鹵化反應(yīng) 11
2.2.3 磺化反應(yīng) 16
2.2.4 硝化反應(yīng) 26
2.2.5 烴化反應(yīng) 32
2.2.6 酰化反應(yīng) 39
2.2.7 重氮鹽的偶合反應(yīng) 43
2.3 氧化與還原 46
2.3.1 氧化與還原反應(yīng)的定義和特點(diǎn) 46
2.3.2 空氣液相氧化 47
2.3.3 空氣的氣-固相接觸催化氧化 51
2.3.4 化學(xué)氧化 54
2.3.5 硝基的傳統(tǒng)還原 55
2.3.6 催化氫化 59
2.4 氨解與胺化 63
2.4.1 氨解與胺化的定義和特點(diǎn) 63
2.4.2 醇羥基的氨解與催化胺化 63
2.4.3 羰基化合物的還原胺化 64
2.4.4 加成胺化 65
2.4.5 鹵代烴的氨解 65
2.4.6 芳環(huán)上其他取代基的氨解 67
2.4.7 N-烴化反應(yīng) 68
2.4.8 典型氨解品種案例——苯酚和過量的氨制備苯胺 69
2.5 重氮化和重氮鹽的轉(zhuǎn)化 70
2.5.1 重氮化反應(yīng) 70
2.5.2 重氮鹽的轉(zhuǎn)化 73
2.6 酯化和酯交換 77
2.6.1 酯化反應(yīng) 77
2.6.2 酯交換反應(yīng) 82
參考文獻(xiàn) 84
第3章 精細(xì)化學(xué)品的合成路線設(shè)計(jì) 86
3.1 有機(jī)化合物逆合成分析簡介 86
3.1.1 引言 86
3.1.2 基本概念 86
3.1.3 切斷分析法簡介 87
3.2 一基團(tuán)的切斷分析 88
3.2.1 簡單醇的切斷 88
3.2.2 由醇衍生的化合物的切斷分析 90
3.2.3 簡單烯烴的切斷 91
3.2.4 芳香酮的切斷 91
3.2.5 控制 92
3.2.6 簡單酮和羧酸的切斷 93
3.3 二基團(tuán)的切斷分析 94
3.3.1 1， 3 位氧化的碳骨架 94
3.3.2 1， 5-二羰基化合物 99
3.3.3 “不合邏輯”的二基團(tuán)切斷 102
3.3.4 “不合邏輯”的親電試劑 106
3.3.5 1， 4-二氧化的模式 108
3.3.6 其他“不合邏輯”的合成子 110
3.3.7 1， 6-二羰基化合物 110
3.4 雜環(huán)化合物的切斷分析 112
3.4.1 醚和胺 112
3.4.2 雜環(huán)化合物 114
3.5 精細(xì)化學(xué)品的合成戰(zhàn)略 117
3.5.1 收斂型合成 117
3.5.2 碳雜原子鍵的切斷 119
3.5.3 稠環(huán)化合物的切斷——共同原子法 120
3.5.4 切斷前可供選擇的官能團(tuán)互換——合成的成本 121
3.5.5 官能團(tuán)的添加——合成飽和烴的戰(zhàn)略 122
3.6 精細(xì)化學(xué)品合成路線設(shè)計(jì)的案例 123
參考文獻(xiàn) 127
第4章 精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)工藝及設(shè)備 129
4.1 概述 129
4.1.1 精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)技術(shù)方案 129
4.1.2 精細(xì)化工工藝流程的組織 131
4.1.3 工藝過程設(shè)計(jì) 131
4.1.4 配方優(yōu)化與工藝優(yōu)化 131
4.2 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì) 132
4.2.1 工藝路線的選擇 132
4.2.2 生產(chǎn)方式的選擇 132
4.2.3 生產(chǎn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主要程序 133
4.3 精細(xì)化學(xué)品主要生產(chǎn)設(shè)備 134
4.3.1 設(shè)備的分類 134
4.3.2 化工物料輸送設(shè)備 134
4.3.3 反應(yīng)設(shè)備 134
4.3.4 攪拌與混合設(shè)備 136
4.3.5 換熱設(shè)備 137
4.3.6 分離設(shè)備 138
4.3.7 容器設(shè)備 142
4.4 表面活性劑及合成洗滌劑的生產(chǎn)工藝 143
4.4.1 表面活性劑 143
4.4.2 合成洗滌劑 144
4.4.3 表面活性劑生產(chǎn)工藝 145
4.4.4 合成洗滌劑生產(chǎn)工藝 148
4.5 合成材料助劑及其生產(chǎn)工藝 149
4.5.1 增塑劑及其生產(chǎn)工藝 149
4.5.2 阻燃劑及其生產(chǎn)工藝 152
4.5.3 抗氧劑及其生產(chǎn)工藝 153
4.5.4 熱穩(wěn)定劑及其生產(chǎn)工藝 155
4.6 膠黏劑及其生產(chǎn)工藝 156
4.6.1 膠黏劑的分類和組成 157
4.6.2 溶液型和乳液型膠黏劑 158
4.6.3 反應(yīng)型膠黏劑 162
4.6.4 橡膠型膠黏劑 167
4.6.5 熱熔型膠黏劑 169
4.6.6 壓敏型膠黏劑 170
4.7 涂料及其生產(chǎn)工藝 170
4.7.1 涂料的分類和組成 171
4.7.2 涂料的固化機(jī)理 172
4.7.3 溶液型涂料及其生產(chǎn)工藝 172
4.7.4 乳液型涂料及其生產(chǎn)工藝 173
4.7.5 粉末型涂料及其生產(chǎn)工藝 174
4.8 染料、顏料的生產(chǎn)工藝 176
4.8.1 染料的分類 176
4.8.2 染料的生產(chǎn)工藝 178
4.8.3 顏料的生產(chǎn)工藝 180
4.9 香料、香精的生產(chǎn)工藝 182
4.9.1 香料的分類 183
4.9.2 植物性天然香料及其生產(chǎn)工藝 183
4.9.3 單離香料的生產(chǎn)方法 184
4.9.4 合成香料 185
4.9.5 香精 185
4.10 食品添加劑及其生產(chǎn)工藝 187
4.10.1 食品添加劑的分類 187
4.10.2 防腐劑及其生產(chǎn)工藝 187
4.10.3 食用色素及其生產(chǎn)工藝 190
4.11 生物精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)工藝 191
4.11.1 檸檬酸的生產(chǎn)工藝 192
4.11.2 味素的生產(chǎn)工藝 193
參考文獻(xiàn) 194
第5章 精細(xì)化學(xué)品的綠色合成新技術(shù) 195
5.1 概述 195
5.1.1 精細(xì)化學(xué)品的清潔生產(chǎn) 195
5.1.2 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中的生物技術(shù) 199
5.1.3 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中的納米技術(shù) 201
5.2 精細(xì)化學(xué)品的綠色合成介質(zhì) 203
5.2.1 無溶劑合成 203
5.2.2 水相合成 204
5.2.3 聚乙二醇或聚丙二醇中合成 204
5.2.4 超臨界二氧化碳 205
5.2.5 離子液體 206
5.2.6 氟碳溶劑 208
5.3 精細(xì)化學(xué)品的合成催化劑 208
5.3.1 固體酸堿催化劑 209
5.3.2 金屬絡(luò)合物催化劑 216
5.3.3 納米金屬/合金催化劑 220
5.3.4 手性催化劑 224
5.3.5 協(xié)同催化反應(yīng)催化劑 229
*5.3.6 生物酶催化劑 233
*5.3.7 石墨烯類催化劑 238
*5.4 精細(xì)化學(xué)品清潔合成新技術(shù)展望——超分子化學(xué) 241
5.4.1 分子自組裝催化體系 242
5.4.2 仿生催化劑 245
5.4.3 金屬-有機(jī)框架材料催化劑 253
5.4.4 分子開關(guān)催化體系 257
參考文獻(xiàn) 260
第6章 精細(xì)化學(xué)品的商品化 270
6.1 概述 270
6.1.1 精細(xì)化學(xué)品商品化的內(nèi)涵 270
6.1.2 精細(xì)化學(xué)品商品化的意義 270
6.1.3 協(xié)同效應(yīng) 270
6.1.4 配伍性 271
6.1.5 商品化技術(shù) 271
6.2 典型精細(xì)化學(xué)品的商品化 272
6.2.1 染料 272
6.2.2 有機(jī)顏料 276
6.2.3 涂料 284
6.2.4 農(nóng)藥 289
6.2.5 化妝品 291
參考文獻(xiàn) 303
第7章 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)安全與環(huán)保 304
7.1 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)與安全 304
7.1.1 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)的特點(diǎn) 304
7.1.2 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中的危險(xiǎn)性分析 305
7.1.3 安全生產(chǎn)的重要性 307
7.2 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)安全基礎(chǔ) 308
7.2.1 案例 308
7.2.2 危險(xiǎn)化學(xué)品的分類與特性 310
7.2.3 危險(xiǎn)化學(xué)品造成化學(xué)事故的主要特征 313
7.2.4 危險(xiǎn)化學(xué)品事故發(fā)生機(jī)理 313
7.2.5 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中危險(xiǎn)化學(xué)品的貯存安全 313
7.3 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)安全管理 317
7.3.1 案例 317
7.3.2 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)事故的特點(diǎn) 318
7.3.3 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)事故的主要原因 319
7.3.4 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)安全評(píng)價(jià) 320
7.3.5 安全生產(chǎn)管理 320
7.3.6 安全生產(chǎn)目標(biāo)管理 322
7.3.7 安全生產(chǎn)檢查 322
7.4 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)安全技術(shù)措施 323
7.4.1 案例 323
7.4.2 典型化學(xué)反應(yīng)的安全技術(shù) 324
7.4.3 生產(chǎn)工藝參數(shù)的安全控制 328
7.5 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù) 331
7.5.1 案例 331
7.5.2 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)污染的種類和來源 333
7.5.3 三廢處理的主要原則 334
7.5.4 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)三廢處理技術(shù) 335
7.5.5 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)難降解廢水的治理技術(shù) 340
7.6 精細(xì)化學(xué)品企業(yè)清潔生產(chǎn) 346
7.6.1 案例——季戊四醇的清潔生產(chǎn) 346
7.6.2 實(shí)現(xiàn)企業(yè)清潔生產(chǎn)的途徑 351
7.7 生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng) 353
7.7.1 案例——生態(tài)工業(yè)園案例 353
7.7.2 生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)概述 355
7.7.3 生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)建設(shè) 356
7.7.4 生態(tài)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的特征 356
7.7.5 生態(tài)工業(yè)園區(qū)與清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟(jì) 357
7.7.6 精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì) 358
參考文獻(xiàn) 359