有机化工工艺模拟题

一．简答题

1.写出下列基本化工原料主要来自哪种资源？

（1）一氧化碳：    （2）C12 ~ C18 直链脂肪酸：    （3）萘：

答：（1）一氧化碳                     煤和天然气

（2）C12 ~ C18 直链脂肪酸          动植物原料

（3）萘                           煤和石油

2.芳环上亲电取代卤化反应中都用到哪些催化剂？

答：Fe或Fe3Cl、Fe3Cl-KCl

AlCl3、SbCl3、CuCl2、AlCl3和其它氯化物的复合催化剂

Sb2S3、Sb2S3-I2、铁粉加WS2、硫化铁-硅铝胶

沸石、、Fe-NaM、NaKL沸石、ZMF-1

多氯化硫氧杂蒽复合催化剂

硫酸、碘、次卤酸等

3.芳香族化合物的磺化常用的磺化方法有哪些？

答：过量硫酸磺化法（液相磺化法，H2SO4）

共沸去水磺化法（气相磺化法，H2SO4）

三氧化硫磺化法（SO3）

氯磺酸磺化法（ClSO3H）

芳伯胺烘焙磺化法

置换磺化法（亚硫酸盐法）

4.常用的催化剂制备方法有哪些？

答：干混热分解法、共沉淀法、浸渍法、涂布法、还原法

5.硝化反应有哪些显著的特点？

答：反应不可逆

反应速度快，无需高温

放热量大，需要及时移除反应热

多数为非均相反应，需要加强传质

空间位阻效应不明显

6.常用的氨基化剂有哪些？

答：液氨、氨水、氨气、铵盐、有机胺（伯、仲、叔胺）

7.芳环上亲电取代卤化反应中都用到哪些卤化剂？

答：（1）卤素单质：Cl2、Br2、I2

（2）卤化氢＋氧化剂：HCl + NaClO3(NaClO)、HBr + NaBrO3(NaClO)

（3）卤化氢或盐：HF、NaF、KF、SbF5、HCl、HBr、NaBr

（4）其它：SO2Cl2、COCl2、ICl、N-溴代酰胺、ICl

8.芳烃磺化反应的主要影响因素有哪些？

答：被磺化物的结构、硫酸的浓度和用量、磺化的温度和时间、加入辅助剂、搅拌的影响。

9.相转移催化反应体系有哪些优缺点？

答：优点：

（1）不使用昂贵的特殊溶剂，且不要求无水操作，简化了工艺；

（2）由于相转移催化剂的存在，使参加反应的负离子具有较高的反应活性；

（3）具有通用性，应用广泛。

缺点：催化剂价格较贵

10.芳环上卤基的氨解有哪些重要的影响因素？

答：卤化物的性质

苯系：有吸电基对反应有利

萘系：很少用

蒽醌系：主要用于制β-取代物

氨解剂：

理论量：2molNH3/molArX

实际量：间歇操作：6~15molNH3/molArX；连续操作：10~17molNH3/molArX

过量氨解剂的作用：①提高卤化物和氨解产物的溶解度；

②减少芳胺和酚副产物的生成

③减少对设备的腐蚀

温度：温度升高→反应速度加快，氧化副反应速度加快；

NH3的溶解度降低，反应压力增加。

搅拌：非均相反应，加速搅拌有利于传质。

11.芳磺酸盐的碱性水解（碱熔）有哪些重要的影响因素？

答：芳磺酸的结构：

（1）取代基的影响

（2）-SO3H的位置

①多个-SO3H在不同环上活性不同，可控制反应条件进行部分碱熔。

②α-位－SO3H比β-位活泼，易发生碱熔反应。

碱熔剂：苛性钠（熔点327.6℃）；苛性钾（熔点410℃）

无机盐的影响，含量要求控制在芳磺酸盐质量的10％以下

碱熔的温度与时间：

（1）不活泼的-SO3H：高温碱熔，300～400℃；

（2）活泼的（α-）-SO3H：180～230℃；

（3）高温碱熔反应时间短，低温碱熔反应时间长。

碱的浓度和用量：

（1）高温碱熔：

①＞90%熔融碱：常压反应，2.5 mol / mol磺酸

②20～30%稀碱：加压反应

（2）中温碱熔：

①70～80%浓碱：常压反应

②易水解的物质（如-NH2 水解）用20～30%稀碱，6～8 mol / mol磺酸

12.何为N-酰化反应？何为O-酰化反应？举例说明。

答：氨基上的氢原子被酰基取代的反应叫做N-酰化反应

醇羟基（R-OH）或酚羟基（Ar-OH）上的氢原子被酰基取代，生成酯的反应叫做O-酰化反应

13.氧化反应的目的有哪些?

答：利用氧化反应可以制备：

    （1）醇、酚；

    （2）醛、酮、醌；

    （3）羧酸；

    （4）环氧化合物；

    （5）过氧化合物；

（6）腈等。

14.烃化反应中，常用的烃化剂有哪些？并举例。

答：（1）卤烷：CH3Cl、CH3I、C2H5Cl、C2H5Br、ClCH2COOH、Ph-CH2Cl

（2）酯类：(RO)2SO2、PhSO2OR、CH3-Ph-SO2OR、(RO)3PO

（3） 醇类和醚类：CH3OH、C2H5OH、n-C4H9OH、C12H25OH, CH3OCH3、C2H5OC2H5

（4）环氧化合物：环氧乙烷

（5）不饱和烃：CH2=CH2、CH3CH=CH2、R-CH=CH2、CH2=CHCN、CH≡CH、 CH2=CHCOOCH3

（6）醛类和酮类：HCHO、CH3CHO、C3H7CHO、Ph-CHO、CH3COCH3

二．设计题

以对羟基苯甲酸等为原料，设计一合理的合成路线合成2，6-二氯苯酚。

答：

三．计算题

如下反应中，氯苯和的投料亮分别是5mol和10.7 mol，何种物质为反应物，何物为过量反应物，过量百分数是多少？

答：氯苯为反应物

为过量反应物

的过量百分数计算如下：