精細有機合成技術(第三版)（簡體書）

本書以有機單元反應為主線，較系統地介紹了精細化學品生產過程中最重要的十幾個單元反應的基本原理、實施方法與控制因素、應用範圍及實例；同時對有機合成反應的基礎理論及技術基礎、精細有機合成的新方法、新技術、新工藝和有機合成路線設計的有關知識也作了相應的介紹。

前言
本教材第一版於2005年7月出版，為教育部高職高專規劃教材；第二版於2009年2月出版，為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，並於2009年11月榮獲“普通高等教育國家級精品教材”稱號。第二版教材出版以來，繼續受到了廣大讀者及全國眾多職業院校師生的厚愛，重印數次，成為精細化工專業暢銷教材之一，對此我們深感欣慰。
近年來，精細化工新技術、新工藝發展很快，第二版中的一些內容已經陳舊，為此我們做了以下修訂工作。
1.對全書的教學設計進行了整體優化與調整，調整了部分章節的教學結構和教學內容，對一些偏難偏深的教學內容作了簡化，以降低理論教學難度和增強實用性。如對第二章、第六章的內容編排及教學內容進行了適當的調整與優化；對第四章、第七章、第八章、第九章、第十章、第十三章等章節的相關內容做了相應的調整。
2.依據精細化工行業的技術發展現狀與趨勢，補充了精細有機合成技術的最新工業化成果和對環境友好的生產案例，刪除了一些工藝陳舊和對環境有害的生產方法和應用案例。如第二章增加了微反應器技術和超臨界合成技術；第四章重點補充介紹了代表目前先進水平的絕熱硝化工藝；第五章用對環境友好的重要中間體或產品（如2-4-6-三溴苯酚、1-1-1-2-四氟乙烷）替換了原來的對環境有害或已禁止生產的過時產品（如氟利昂、十溴聯苯醚）的合成；第九章刪除了對環境有嚴重影響的重鉻酸鹽氧化方法等。
3.對於一些重要的、屬於國家重點監管危險化工工藝的有機合成單元反應，在其相應章節適當增加了安全生產技術與控制等方面的內容。
本教材仍由常州工程職業技術學院薛敘明擔任主編，太原科技大學化學與生物工程學院趙玉英擔任副主編，河北化工醫藥職業技術學院張小華、太原科技大學化學與生物工程學院史寶萍參編。薛敘明負責了本次的修訂及統稿工作。上海醫藥集團常州製藥廠有限公司副總經理、高級工程師、江蘇省產業教授王兵擔任本書的主審。常州工程職業技術學院精細化工教研室喬奇偉博士提供了相關生產案例並參與了審稿。
本教材在修訂與編寫過程中,得到了化學工業出版社及有關單位領導、相關企業工程技術人員和常州工程職業技術學院精細化工教研室老師的大力支持與幫助。同時，參考借鑒了大量國內各類院校的相關教材和文獻資料,參考文獻名錄列於書後。在此謹向上述各位領導、專家及參考文獻作者表示衷心的感謝。
由於編者水平所限，書中不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。

編者
2020年3月


第一版前言
本教材是在全國化工高等職業教育教學指導委員會精細化工專業委員會的指導下，根據教育部有關高職高專教材建設的文件精神，以高職高專精細化工專業學生的培養目標為依據編寫的。在編寫過程中，征求了來自企業專家的意見，使教材具有了較強的實用性。
精細化工作為我國化學工業的重要組成部分，近二十年來得到了長足的發展。因此，對於從事精細化工各行業生產、服務、建設和管理一線工作的技術應用型高技能人才的需求也日益趨旺。
作為精細化工專業主幹課程的教材，本教材在編寫過程中注重貫徹“基礎理論教學要以應用為目的，以必需、夠用為度，以掌握概念、強化應用、培養技能為教學的重點”的原則，並力求體現以下特點。
（1）依據高等職業教育的特點及本課程的性質，力求體現教學內容的科學性、實用性及前瞻性。對目前精細有機合成領域廣泛采用的成熟技術及工藝進行了重點介紹，同時注意介紹和反映當前國內外最新技術和科技成果，力求體現新技術、新工藝、新材料、新方法。著重突出能力的培養，注重生產實際，注重理論與實踐的結合。
（2）力求充分體現以能力為本位的職教思想。力求做到降低理論深度，注重生產實際，強調技術應用；注重培養學生綜合運用所學基礎知識，提高分析與解決問題的能力和創新能力；盡力反映高職高專特色。
（3）力求體現以學生為主體的教學思想。在內容編排上，注意整體與局部的劃分與銜接，依據循序漸進原則，先介紹有機化學反應基本理論，再以此為指導介紹各單元反應及應用實例。在每章開頭設置了“學習目標”，以引導學生做到有的放矢地學習，並較好地掌握重點及化解難點；同時，每章後編入了適量的、內容緊扣教學的習題與思考題，以幫助學生鞏固所學知識，檢驗學習效果。
（4）考慮了各地的實際情況和各高職高專院校的具體情況，本教材可采用模塊式教學。各相關學校可根據所在行業及地區特點，並結合自身專業特色對教材中的內容做出有針對性的取舍，以適應各自特點的教學要求。
本書由常州工程職業技術學院薛敘明老師擔任主編和負責統稿，並編寫第一章～第五章、第十三章、第十五章；太原科技大學化學與生物工程學院趙玉英老師編寫第七章～第十章、第十二章；河北化工醫藥職業技術學院張小華老師編寫第六章、第十一章、第十四章。北京市化工學校劉同卷老師擔任本書的主審，提出了許多寶貴意見；常州工程職業技術學院趙昊昱老師參與了本教材的審稿工作。
在編寫過程中，常州工程職業技術學院曹紅英老師對本書的編寫給予了極大的關注和支持，並做了大量工作；常州工程職業技術學院陳炳和副院長，南京化工職業技術學院丁志平副院長，河北化工醫藥職業技術學院田鐵牛老師、陳瑞珍老師，對本書的編寫工作也提供了許多支持和幫助。
此外，在編寫過程中還參考借鑒了大量國內高校、中專及其他類型學校的相關教材和文獻資料，參考文獻名錄列於書後。在此謹向上述各位領導、專家及參考文獻作者表示衷心的感謝。
由於編者水平有限，時間倉促，盡管力圖完美，但疏漏與不足在所難免，敬請讀者批評指正。

編者
2005年4月


第二版前言
本書自2005年出版以來，承蒙廣大讀者及全國眾多職業院校師生的厚愛，被選作專業教材或參考書，至今已重印數次；2007年被教育部評為“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”。能為我國高等職業教育的發展和高職精細化學品生產技術及其相關專業的建設與發展貢獻微薄力量，我們感到由衷欣慰。
作為第二版教材，我們在力求保持原有教材特點的基礎上，根據行業發展情況和讀者的反饋意見，對原教材進行了修訂，對全書的章節作了微調，將原書中“酯化”內容並入了“酰基化”一章中，適當增加了有機合成基礎反應的內容，刪除了部分已趨淘汰的舊工藝、舊數據。此外，為方便教師教學和學生自學，根據高職教育的特點，將每章前面原有的“學習目標”具體分為“知識目標”“能力目標”與“素質目標”，章後增加了“本章小結”。
第二版仍由常州工程職業技術學院薛敘明任主編，太原科技大學化學與生物工程學院趙玉英任副主編，北京市化工學校劉同卷老師擔任本書的主審，河北化工醫藥職業技術學院張小華、太原科技大學化學與生物工程學院史寶萍參與了教材的編寫工作。全書共設14章，其中薛敘明編寫第一章～第五章、第七章、第十四章；趙玉英編寫第八章、第十章、第十二章；史寶萍編寫第九章；張小華編寫第六章、第十一章、第十三章。全書由薛敘明負責統稿。
在修訂過程中，得到了化學工業出版社及有關單位領導和老師的大力支持與幫助，特別是常州工程職業技術學院陳炳和副院長、趙昊昱老師、蔣濤老師，對本書的修訂工作提供了許多支持和幫助。
此外，在編寫過程中還參考借鑒了國內高校、中專及其他類型學校的相關教材和其他文獻資料。在此謹向上述各位領導、專家及參考文獻作者表示衷心的感謝。
鑒於精細化工涉及面很廣，理論研究與應用技術又不斷更新，限於編者水平和能力，加之時間倉促，盡管力圖完美，但疏漏與不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

編者
2008年11月

第一章總論001
本章學習目標001
第一節有機合成及其發展001
一、有機合成的任務、目的及內容001
二、有機合成的發展歷史、現狀及趨勢002
第二節精細有機合成的單元反應003
第三節精細有機合成課程的性質、討論範圍及學習方法005
本章小結005
習題與思考題006

第二章精細有機合成的理論與技術基礎007
本章學習目標007
第一節精細有機合成基礎知識007
一、有機反應中的電子效應與空間效應007
二、有機反應試劑012
三、有機反應溶劑與催化劑014
四、合成反應器018
五、有機合成反應計算020
第二節有機反應類型及其基本原理023
一、取代反應023
二、加成反應031
三、消除反應032
四、重排反應034
五、自由基反應035
第三節新型精細有機合成技術037
一、微波照射有機合成技術037
二、聲化學有機合成技術039
三、電解有機合成技術040
四、微反應器技術042
五、超臨界合成技術044
本章小結046
習題與思考題046

第三章磺化及硫酸化048
本章學習目標048
第一節概述048
一、磺化與硫酸化反應及其重要性048
二、引入磺（酸）基的方法049
第二節磺化及硫酸化反應基本原理049
一、磺化劑及硫酸化劑049
二、磺化及硫酸化反應歷程及動力學051
三、磺化及硫酸化的影響因素054
第三節磺化方法及硫酸化方法058
一、磺化方法058
二、硫酸化方法062
第四節磺化產物的分離064
一、加水稀釋法064
二、直接鹽析法064
三、中和鹽析法064
四、脫硫酸鈣法065
五、萃取分離法065
第五節磺化與硫酸化反應的應用實例065
一、用三氧化硫磺化生產十二烷基苯磺酸鈉065
二、用過量硫酸磺化法生產萘系磺化物067
三、用共沸脫水磺化法生產苯磺酸067
四、用三氧化硫或氯磺酸硫酸化生產脂肪醇硫酸鈉068
本章小結070
習題與思考題070

第四章硝化及亞硝化072
本章學習目標072
第一節概述072
一、硝化反應及其重要性072
二、硝化反應的特點073
三、硝化反應的方法073
第二節硝化反應的基本原理073
一、硝化劑及其硝化活潑質點073
二、硝化反應歷程及動力學074
三、硝化反應的影響因素076
第三節混酸硝化079
一、混酸組成的選擇079
二、混酸的配制081
三、硝化操作方式及硝化反應器082
四、硝化產物的分離083
五、廢酸的處理084
第四節應用實例085
一、用混酸硝化法制備苯系硝化物085
二、用濃硝酸硝化制備1,4-二甲氧基-2-硝基苯087
第五節亞硝化反應087
一、亞硝化劑及反應活潑質點087
二、典型的亞硝化反應087
本章小結088
習題與思考題089

第五章鹵化090
本章學習目標090
第一節概述090
一、鹵化反應及其重要性090
二、鹵化類型及鹵化劑091
第二節取代鹵化091
一、芳環上的取代鹵化091
二、脂肪烴及芳烴側鏈的取代鹵化095
三、應用實例097
第三節加成鹵化100
一、鹵素與不飽和烴的加成鹵化100
二、鹵化氫與不飽和烴的加成鹵化101
三、其他鹵化物與不飽和烴的加成鹵化102
四、應用實例103
第四節置換鹵化104
一、羥基的置換鹵化104
二、芳環上硝基、磺酸基和重氮基的置換鹵化105
三、置換氟化106
四、應用實例107
本章小結108
習題與思考題108

第六章烷基化110
本章學習目標110
第一節概述110
一、烷基化反應及其重要性110
二、烷基化反應的類型111
第二節芳環上的C-烷基化反應111
一、C-烷基化反應基本原理112
二、C-烷基化方法116
三、相轉移催化C-烷基化117
第三節N-烷基化反應118
一、N-烷基化劑及反應類型118
二、N-烷基化的方法119
三、相轉移催化N-烷基化123
第四節O-烷基化反應124
一、用鹵烷的O-烷基化124
二、用酯的O-烷基化124
三、用環氧乙烷O-烷基化124
四、相轉移催化O-烷基化125
第五節應用實例126
一、芳烴C-烷基化應用實例126
二、N-烷基化生產實例——N,N-二甲基苯胺生產129
本章小結130
習題與思考題130

第七章酰基化132
本章學習目標132
第一節概述132
一、酰基化反應及其重要性132
二、酰化劑133
第二節N-酰化反應133
一、N-酰化反應基本原理133
二、N-酰化方法134
三、應用實例140
第三節C-酰化反應141
一、C-酰化反應原理141
二、C-酰化方法144
三、生產實例145
第四節O-酰化(酯化)反應145
一、O-酰化(酰化)的工業方法與反應類型145
二、酯化反應基本原理148
三、酯化技術與反應裝置152
四、酯化工藝實例154
本章小結156
習題與思考題157

第八章還原158
本章學習目標158
第一節概述158
一、還原反應及其重要性158
二、還原方法的分類158
第二節催化加氫159
一、催化加氫的基本原理159
二、催化加氫反應類型162
三、催化加氫工藝方法167
四、還原反應安全操作要求169
第三節化學還原169
一、在電解質溶液中的鐵屑還原169
二、鋅粉還原172
三、用含硫化合物的還原173
四、水合肼還原176
五、其他化學還原177
第四節電解還原178
一、電解還原基本過程178
二、電解還原影響因素178
三、應用實例179
本章小結180
習題與思考題180

第九章氧化182
本章學習目標182
第一節概述182
一、氧化反應及其重要性182
二、氧化劑及氧化方法183
第二節空氣催化氧化183
一、空氣液相催化氧化183
二、空氣氣-固相接觸催化氧化188
三、氧化反應安全技術190
第三節化學氧化191
一、化學氧化劑及其類型191
二、錳化合物氧化191
三、硝酸氧化193
四、過氧化合物氧化193
第四節電解氧化194
一、直接電解氧化194
二、間接電解氧化194
本章小結195
習題與思考題195

第十章氨解197
本章學習目標197
第一節概述197
一、氨解反應及其重要性197
二、氨解劑198
第二節 氨解反應基本原理199
一、脂肪族化合物氨解反應歷程199
二、芳香族化合物氨解反應歷程199
三、氨解反應影響因素202
第三節氨解方法204
一、鹵代烴氨解204
二、酚與醇的氨解205
三、硝基與磺酸基的氨解206
四、其他氨解方法207
第四節應用實例210
一、芳胺的制備210
二、脂肪胺的制備212
三、環胺的制備214
本章小結215
習題與思考題215

第十一章重氮化與重氮鹽的轉化216
本章學習目標216
第一節概述216
一、重氮化反應及其特點216
二、重氮鹽的結構與性質217
三、重氮化反應的應用217
第二節重氮化反應218
一、重氮化反應歷程218
二、反應影響因素219
三、重氮化操作方法、設備及安全生產220
第三節重氮化合物的轉化反應224
一、偶合反應224
二、重氮鹽的置換225
三、重氮鹽的還原228
本章小結228
習題與思考題229

第十二章羥基化231
本章學習目標231
第一節概述231
一、羥基化反應及其重要性231
二、羥基化方法231
第二節芳磺酸鹽的堿熔232
一、堿熔反應及其影響因素232
二、堿熔方法233
三、應用實例234
第三節有機化合物的水解234
一、鹵化物的水解234
二、重氮鹽的水解236
三、芳伯胺的水解237
四、硝基化合物的水解238
五、應用實例238
第四節其他羥基化反應239
一、烴類的氧化-酸解制酚239
二、芳羧酸的氧化-脫羧制酚241
本章小結242
習題與思考題242

第十三章縮合244
本章學習目標244
第一節概述244
一、縮合反應及其重要性244
二、縮合反應的類型244
第二節醛酮縮合245
一、羥醛縮合245
二、胺甲基化反應（Mannich反應）248
第三節醛酮與羧酸及其衍生物的縮合250
一、珀金（Perkin）反應250
二、諾文葛耳-多布納(Knoevenagel-Doebner)縮合反應251
三、達曾斯(Darzens)縮合反應253
第四節醛酮與醇的縮合254
一、醛酮與醇的縮合反應及其特點254
二、應用實例255
第五節酯的縮合256
一、酯-酯縮合257
二、酯-酮縮合258
第六節烯鍵參加的縮合259
一、普林斯(Prins)縮合259
二、邁克爾(Michael)反應和羅賓遜(Robinson)反應260
第七節成環縮合261
一、成環縮合反應類型及基本規律261
二、形成六元碳環的縮合262
三、形成雜環的縮合264
本章小結267
習題與思考題267

第十四章精細有機合成路線設計基本方法與評價270
本章學習目標270
第一節逆向合成法及其常用術語270
一、逆向合成法的概念270
二、逆向合成法常用術語271
第二節逆向合成路線設計技巧273
一、逆向切斷的原則273
二、逆向切斷的技巧274
三、幾類常見物質的逆向切斷技巧277
第三節導向基和保護基的應用282
一、導向基及其應用282
二、官能團的保護284
第四節合成路線的評價標準285
一、合成步數與反應總收率286
二、原料和試劑的選擇286
三、中間體的分離與穩定性287
四、過程裝備條件287
五、安全生產及環境保護288
本章小結289
習題與思考題289

參考文獻290