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1、精细有机合成与工艺教学大纲一、课程基本信息课程名称精细有机合成与工艺Fine Organic Synthesis and Technology课程编码CHM224821020开课院部化学工程学院课程团队(未设置)学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业本研一体化班(化学化工类)授课语言中文先修课程无机及分析化学(2-1).无机及分析化学(2-2).有机化学、物理化学(2-1).物理化学(2-2).化工原理(2-1).化工原理(2-2)课程简介(限选)本课程学习现代精细有机化学品和主要中间体合成的化学原理和工艺学原理、产品不同合成路线之间的技术经济比较以及产品最新发 展
2、动态。通过本课程的学习,掌握主要精细化学品生产、研究开发所必须的理论知识和专业知识,对精细化学品的化学理论与工艺技术有 比较系统的理解和掌握,使之能应用于生产、设计与科研实践中。本课程在着重基本原理阐述的同时,注重培养学生从工程技术观念和生 产实际出发,灵活运用基本理论分析和解决实际问题的能力以及创新思维能力。This course learns the chemical principles and technological principles of the synthesis of modern fine organic chemicals and main intermediates
3、, the technical and economic comparison between different synthetic routes of products and the latest development of products. Through the study of this course, master the necessary theoretical knowledge and professional knowledge for the production, research and development of major fine chemicals,
4、 and have a systematic understanding and mastery of the chemical theory and process technology of fine chemicals, it can be applied to production, design and scientific research practice. While focusing on the elaboration of basic principles, this course pays attention to the cultivation of students
5、 ability to flexibly use basic theories to analyze and solve practical problems and innovative thinking from the perspective of engineering technology concepts and production practices.负责人大纲执笔人、审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 :能记忆并理解精细化学品合成单元反应的基本规律与特点,包括反应历程、反应动力学及热 力学分析、反应过程的影响因素、分离过程的影响因素分析
6、。是2M2目标2 :能记忆并理解主要精细化学品合成工艺、不同工艺路线的特点,能对不同的工艺路线进行技 术经济比较。是3M3目标3 :能掌握从事精细化工生产、设计、科研所必须的基础理论、专业知识和实际技能,能根据工 程需求选择合适的技术方案。是4M4目标4 :能理解国内外精细化工领域的成果和最新进展。是5M5目标6 :能与小组成员开展讨论、拥有一定答辩能力是6M6目标7 :能保障课程正常秩序(政治层面、课堂保障层面,非学生能力层面)否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第1章第1章绪论本章重点难点:精细化学品与新领域精细化学品的分类及特
7、点、生产过程特点、精细有机合成的原料路线及发展、精细有 机合成反应特点。/21. 11. 1精细化学品与 精细化工精细化学品与精细化工的概念及其分类、特点、精细化工发展 概况、新领域精细化学品的分类及特点。51讲授1自学31.21.2原料路线及其 展望有机合成原料路线及其展望、有机合成系列产品与加工路线、 精细有机合成反应特点概述。52讲授、讨 论2自学+作业41.31.3精细有机合成 反应特点概述精细化学品的结构特点、单元反应的概念与类型Ml, M4, M51讲授1自学5第2章第2章精细有机 合成的理论基础本章重点难点:反应试剂的概念与分类、反应机理及反应影响 因素。/62. 12.1反应试
8、剂的分 类及各种基本反应亲电取代反应、亲核取代反应、消除反应、自由基反应、加成 反应和重排反应以及各种反应的影响因素分析。Ml4讲授4自学7第3章第3章工艺学基 础本章重点难点:化学计量学的基本概念、溶剂效应、相转移催 化、均相配位催化/83. 13.1化学计量学掌握精细化学品生产工艺(技术)路线选择的主要原则;掌握 化学计量学的九个基本概念。Ml, M21讲授1自学+作业93.23. 2精细有机合成 中的溶剂效应掌握溶剂的分类及特点,掌握溶剂对各种反应的影响及溶剂的 选择。Ml, M21.5讲授1.5自学103.33. 3相转移催化“相转移催化”原理,相转移催化剂,季铁盐作催化剂时的 主要影
9、响因素,相转移催化剂的应用。Ml, M21讲授1自学113.43. 4均相配位催 化、光有机合成和 电解有机合成均相配位催化剂的特点及基本反应,均相配位催化循环,均相 配位催化的优缺点。光有机合成和电解有机合成的特点、优势Ml, M21.5讲授1.5自学+作业12第4章第4章卤化本章重点难点:各类卤化反应的机理及特点、影响因素及反应 条件的选择,工艺特点及工艺流程,产物应用。/134. 14.1概述卤化反应的定义及应用,卤化反应类型及卤化剂。Ml, M20. 5讲授0. 5自学144.24.2芳环上的取代 卤化芳环上的取代卤化的反应历程,影响因素及反应条件的选择, 氯苯的生产,芳环上的滨化和碘
10、化。31讲授1自学+作业154.34. 3脂烧及芳环侧 链的取代卤化反应历程,影响因素,氯化节的生产,氯化石蜡的生产。31讲授1自学164.44.4加成卤化和置 换卤化卤素对双键的加成,卤化氢对双键的加成,其他卤化物对双键 的加成;卤素置换羟基,卤素置换磺酸基,置换氟化。30.5讲授0.5自学17第5章第5章磺化和硫 酸化本章重点难点:芳香族磺化与脂肪烧磺化反应特点、工艺特 点,磺酸盐与硫酸酯盐的生产,艺及产物的区别和应用。/185. 15.1磺化概述磺化的定义及目的,磺化应用、磺化剂及硫酸的配制。Ml, M20.5讲授0. 5自学195.25. 2芳香族磺化芳香燃磺化反应历程,反应动力学,反
11、应影响因素,磺化生产 工艺。31.5讲授1.5自学+作业205.35.3脂肪烧的磺化烷短的磺氯化,烷基磺酸盐生产工艺,烷燃的磺氧化,置换横 化,加成磺化。31讲授1自学215.45.4醇和烯燃的硫 酸化醇羟基的硫酸化,反应历程及特点,醇用三氧化硫酯化的特点 和工艺条件及工艺流程;烯燃硫酸化的特点及应用。31讲授1自学22第6章第6章硝化及亚 硝化本章重点难点:硝化与亚硝化质点及形成条件、硝化与及亚硝 化反应特点、混酸硝化及影响因素,硝化异构产物的分离,硝/基苯的生产工艺。236. 16.1硝化反应机理 及影响因素硝化反应概念及目的,工业硝化方法,硝化剂的活性质点和反 应历程,硝化动力学分析。被
12、硝化物的性质,硝化剂,温度, 搅拌,相比与硝酸比,硝化副反应。Ml, M20.5讲授0. 5自学246.26. 2混酸硝化及产 物分离混酸的硝化能力,混酸配制,硝化操作,硝化设备,硝化产物 的分离,废酸处理。化学法,物理法等分离方法。Ml, M2, M 3,M51讲授、讨 论1自学+作业256.36.3硝基苯等产品 的生产硝基苯用途,硝基苯生产工艺,31讲授1自学266.46. 4亚硝化酚类的亚硝化,仲芳胺的亚硝化,叔芳胺的亚硝化。30.5讲授0. 5自学27第7章第7章氨解和胺 化本章重点难点:氨基化反应的特点、脂肪胺的制备方法及特 点、芳香胺的制备方法及特点/287. 17.1概述及氨基化
13、 剂氨解和胺化的定义及应用,氨基化剂的类型,Ml, M30.5讲授0.5自学297.27.2脂肪胺的制备醇类的气固相接触催化氨解,醇类的气固相临氢接触催化胺化 氢化,醇类的液相氨解,默基化合物的胺化氢化,乙醇胺的制 备,乙二胺的制备,从二氯乙烷制乙撑胺类,从氯乙酸制氨 基乙酸M1,M3,M51.5讲授、讨 论1. 5自学+作业307.37. 3氨解法制备芳 香胺反应历程及催化剂,苯胺和邻苯二胺的制备,2-氨基慈醍的制 备,苯胺的制备,蔡酚衍生物的氨解,羟基葱醍的氨解,从意 醍-2, 6-二磺酸的氨解制2, 6-二氨基意醍,用羟胺的亲电胺 化,用羟胺的亲核胺化。M1,M31讲授1自学31第8章第
14、8章新领域精 细化学品概述本章重点难点:表面活性剂的类型及作用、油田化学品与水处 理剂的类型及作用、食品添加剂的类型及功能、饲料添加剂的 类型及功能、胶黏剂的类型、特点及作用机理、塑料和橡胶助 剂的类型、功能及作用机理、生物工程与生物化工的概念与分 类、主要的生化试剂与生物化工产品类别、新领域精细化学品 的发展动态。/328. 18. 1表面活性剂表面活性剂的分类、用途、典型的合成工艺M3, M4, M51讲授、讨 论1自学+作业338.28.2油田化学品与 水处理剂油田化学品与水处理剂的分类、用途、组成和典型的合成工艺M3, M4, M51讲授、讨 论1自学348.38.3食品添加剂与 饲料
15、添加剂食品添加剂与饲料添加剂的分类、用途、组成和典型的合成工M3, M4, M51讲授、讨 论1自学358.48. 4胶粘剂胶粘剂的分类、用途、组成和典型的合成工艺M3, M4, M51讲授、讨 论1自学+作业368.58. 5塑料和橡胶助 剂塑料和橡胶助剂的分类、用途、组成和典型的合成工艺M3, M4, M 51讲授、讨 论1自学378.68. 6生物工程与生 物化工生物化工的概念及典型产品等M3, M4, M51讲授、讨 论1自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每章布置3-4道题目,平均每次课1道题以上。2 .成绩采用百分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独
16、立完成评分。3 .考核学生对精细化工工艺学基本理论,反应机理,反应过程、工艺条件及流程等的掌握能力,学生综合运用所学知识 分析问题、解决问题的能力。题型主要有分析、反应、选择、判断和计算题等。20%2大作业1 .选择目前比较热门的一种化工新材料或精细化学品,4-5人一组,通过查阅文献,以小论文的形式写出该新材料或精 细化学品的发展概况,目前主要合成工艺,所涉及的主要反应,目前国内的需求情况(生产情况,应用情况)等,并进 行分析讨论,写出小组的讨论结果。要求字数不少于3000,参考文献不少于六篇,尽量查阅进十年内的文献。2 .通过教师评审(权重占50%)和小组间互评(权重占50船得到各个小组的评
17、分,小组内成员再经过组内互评,得到 小组内各成员的贡献度。根据各小组的评分和组内各成员的贡献度,得到各位学生的评分。20%3考勤随机点名、刷卡点名等5%4课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题、分组讨论等情况15%5期末考试1 .开卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分。2 .主要考核学生对精细化工工艺学基本理论、专业知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能40%力,题型主要有判断选择题、简答题、反应及综合分析题、计算题等。五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业20%A-按时提交作业,对精细化学品合成单元反应的基本规律与特点等知识点理解无误。
18、B-对上述知识点理解存在少量错误。C-对上述知识点理解存在一定量错误。D-或对上述知识点理解存在大量错误。2Ml大作业10%(见大作业评分标准)3Ml考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。4Ml课堂表现15%A-能积极、准确地回答问题。B-回答问题基本正确。C-回答问题存在一定量的错误。D-不能回答问题。5Ml期末考试50%(见试卷评分标准)6M2平时作业40%A-按时提交作业,对精细化学品合成工艺、不同工艺路线的特点以及技术经济比较等知识点理解无误。B-对上述知识点理解存在少量错误。C-对上述知识点理解存在一定量错误。D-或对上述知识点理解存在大量错误。7M2大作业
19、20%(见大作业评分标准)8M2考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。9M2课堂表现5%A-能积极、准确地回答问题。B-回答问题基本正确。C-回答问题存在一定量的错误。D-不能回答问题。10M2期末考试30%(见试卷评分标准)11M3平时作业30%A-按时提交作业,对精细化工生产、设计、科研所必须的基础理论、专业知识和实际技能等知识点理解无 、o1 天O对上述知识点理解存在少量错误。c-对上述知识点理解存在一定量错误。D-或对上述知识点理解存在大量错误。12M3大作业30%(见大作业评分标准)13M3考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。14
20、M3课堂表现5%A-能积极、准确地回答问题。B-回答问题基本正确,C-回答问题存在一定量的错误。D-不能回答问题。15M3期末考试30%(见试卷评分标准)16M4平时作业30%A-按时提交作业,对国内精细化工的发展现状等知识点理解无误。B-对上述知识点理解存在少量错误。c-对上述知识点理解存在一定量错误。D-或对上述知识点理解存在大量错误。17M4大作业40%(见大作业评分标准)18M4考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。19M4课堂表现5%A-能积极、准确地回答问题。B-回答问题基本正确,C-回答问题存在一定量的错误。D-不能回答问题。20M4期末考试20%(见试
21、卷评分标准)21M5大作业60%(见大作业评分标准)22M5考勤5%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。23M5课堂表现35%A-能积极、准确地回答问题。B-回答问题基本正确,c-回答问题存在一定量的错误。D-不能回答问题。24M6考勤50%A-缺勤2次以内。B-缺勤3次及以上且很少参加课堂讨论。25M6课堂表现50%A-能积极、准确地回答问题。B-回答问题基本正确。C-回答问题存在一定量的错误。D-不能回答问题。评分等级说明:A, B, C, D, E = 90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75
22、-89, 60-74, 0-59; A, B, C = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1精细有机合成化学与工艺学(第一版),唐培奖,化学工业出版社,2006.08, ISBN:9787502589066. (*主教材)2图书1精细化工产品合成原理,姚蒙正,中国石化出版社,2000. 03, ISBN:780043213384382.3图书1精细有机合成单元反应,张铸勇,华东理工大学出版社,2003.01, ISBN:9787562814306.4图书1精细有机合成原理与工艺,陈金龙,中国轻工业出版社,1992.04, ISBN:9787501911646.