精细有机合成与设计——1.精细有机合成的一般原理资料课件.ppt

《精细有机合成与设计——1.精细有机合成的一般原理资料课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精细有机合成与设计——1.精细有机合成的一般原理资料课件.ppt（63页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、*第一章第一章 精细有机合成的一般原理精细有机合成的一般原理*n1.1 有机反应的基本过程有机反应的基本过程n1.2 有机反应的分类有机反应的分类 n1.3 有机合成新技术有机合成新技术 n1.4 有机合成方案设计有机合成方案设计(正交设计正交设计)*一、键的断裂：一、键的断裂：1.1 1.1 有机反应的基本过程有机反应的基本过程均裂均裂：A-BA+B（成键的一对电子平均分给两个原子或原子团）均裂生成的带单电子的原子或原子团，称为游离基（或自由基）经过均裂生成游离基的反应，称为游离基反应游离基反应（或自由基反应）异裂异裂：A-BA+B-（成键的一对电子为某一原子或原子团所占有）经过异裂生成离子

2、的反应称为离子型反应（分为亲电和亲核反应两种）*n均裂：均裂：分子本身的键能较小分子本身的键能较小(如如O-O,Cl-Cl),或是在裂解时能同时释放出一个键合很牢的或是在裂解时能同时释放出一个键合很牢的分子分子(如如N2，CO2),n必须从外接受一定的能量才能发生键的必须从外接受一定的能量才能发生键的均裂。最常见的方法是通过均裂。最常见的方法是通过加热加热()或或光照光照(h)提供能量。例如：提供能量。例如：*热均裂产生热均裂产生辐射均裂产生辐射均裂产生光光*自由基的稳定性自由基的稳定性苯甲基自由基苯甲基自由基 稀丙基自由基稀丙基自由基 三级丁基自由基三级丁基自由基 异丙基自由基异丙基自由基乙

3、基自由基乙基自由基 甲基自由基甲基自由基 苯基自由基苯基自由基*异裂：当断键后形成的带电荷质点相对稳异裂：当断键后形成的带电荷质点相对稳 定时定时,容易发生键的异裂。容易发生键的异裂。大多数大多数反应均反应均为异裂反应。例如为异裂反应。例如*n影响异裂的因素：影响异裂的因素：n1.碳正离子的稳定性：碳正离子的稳定性：烯丙基烯丙基 3o 2o 1o +CH3n2.阴离子离去基团稳定性阴离子离去基团稳定性 n(CH3)3C-I(CH3)3C-Br(CH3)3C-Cl(CH3)3C-Fn(CH3)3C-Cl(CH3)3C-OAC(CH3)3C-OH*n二、键的形成二、键的形成n 1.两个游离基结合成

4、键两个游离基结合成键 n 2.正、负离子成键正、负离子成键 n 3.一个离子与一个中性分子成键一个离子与一个中性分子成键*三、断键与成键同步发生三、断键与成键同步发生(过渡态理论过渡态理论)过渡态的特点过渡态的特点:（1）能量高。）能量高。（2）极不稳定，不能分离得到。）极不稳定，不能分离得到。（3）旧键未完全断开，新键未完全形成。）旧键未完全断开，新键未完全形成。任何一个化学反应都要经过一个过渡态才能完成。任何一个化学反应都要经过一个过渡态才能完成。四、分子内重排四、分子内重排 1.基团带着一对电子迁移（基团带着一对电子迁移（重排）重排）2.2.基团带着一个电子迁移（自由基重排）基团带着一个

5、电子迁移（自由基重排）自由基的稳定性决定自由基的稳定性决定*3.3.基团不带原来键合的电子迁移基团不带原来键合的电子迁移n稳定性：稳定性：O-*五、电子的传递电有机合成nFe2+ROOHFe3+RO+OH-nFe3+PhOH Fe2+PhO+H+*1.2 1.2 反应的分类反应的分类n一、加成一、加成n1.亲电加成（亲电加成（C=C）n2.亲核加成（亲核加成（C=O）n二、消除二、消除n1.-消除（消除（E1、E2）n2.-消除消除 快：快：CHCl3+OH-CCl3-+H2O 慢：慢：CCl3-：CCl2(二氯卡宾二氯卡宾)*n三、取代n1.SN1、SN2n2.先加成再消除n 亲核取代（羰基

6、）n 亲电取代（芳香环）*n四、缩合Claisen（酯）缩合（两个相同酯之间的缩合）（酯）缩合（两个相同酯之间的缩合）酯中的酯中的-H显弱酸性显弱酸性,在醇的作用下可与另一分子酯发在醇的作用下可与另一分子酯发生类似与羟醛缩合的反应生类似与羟醛缩合的反应,称为称为Claisen（酯）缩合反应（酯）缩合反应*n五、重排n1.分子内重排n2.分子间重排n六、周环反应n七、氧化还原反应*n一、相转移催化技术一、相转移催化技术n二、微波促进有机合成技术二、微波促进有机合成技术n三、超声有机合成技术三、超声有机合成技术n四、电解有机合成技术四、电解有机合成技术n五、光照有机合成技术五、光照有机合成技术n六

7、、超临界有机合成技术六、超临界有机合成技术*n不在同一相的反应如何发生？不在同一相的反应如何发生？nn-Cn-C8 8H H1717Br+NaCN n-CBr+NaCN n-C8 8H H1717CN+NaBrCN+NaBr一、相转移催化技术一、相转移催化技术(PTC,Phase Transfer Catalysis)有机相有机相水相水相PTCPTC1968年由年由Starks首先提出首先提出,并逐渐发展起来的有机合成新方法并逐渐发展起来的有机合成新方法。技术特点：条件温和技术特点：条件温和,操作简单操作简单,产率高产率高,速率快速率快,选择性好。选择性好。*1、相转移催化原理、相转移催化原理

8、利用相转移催化剂在两相之间运送离子使反应发生利用相转移催化剂在两相之间运送离子使反应发生相转移催化剂相转移催化剂 从上图可以看出；相转移催化剂不断地将从上图可以看出；相转移催化剂不断地将CN-从水相运送到有从水相运送到有机相，然后又将机相，然后又将X-从有机相运送到水相。从有机相运送到水相。RX +Q+CN-反应物反应物Q+X-+RCN产物产物NaX +Q+CN-Q+X-+NaCN相转移催化剂相转移催化剂反应物反应物水相水相有机相有机相n2）特点：既能溶于水相，又能溶于有机相；能与其中一）特点：既能溶于水相，又能溶于有机相；能与其中一个反应物的部分基团作用。提高产率、降低反应温度、个反应物的部

9、分基团作用。提高产率、降低反应温度、缩短反应时间。缩短反应时间。n3）相转移催化剂）相转移催化剂n 翁盐类翁盐类 季铵盐季铵盐：三乙基苯甲基氯化铵（：三乙基苯甲基氯化铵（TEBA）n 四正丁基溴化铵（四正丁基溴化铵（TBAB）n 三辛基甲基氯化铵（三辛基甲基氯化铵（TOMAC）2、相转移催化剂、相转移催化剂1）定义：能把反应物从一相转移到另一相的催化剂。）定义：能把反应物从一相转移到另一相的催化剂。*季磷盐季磷盐:结构和季铵盐相似、催化原理的也相同，但对碱和结构和季铵盐相似、催化原理的也相同，但对碱和热的稳定性比季铵盐好，催化性能上也比季铵盐好。热的稳定性比季铵盐好，催化性能上也比季铵盐好。季

10、砷盐、季锑盐、季铋盐和季锍盐等翁盐也可以，但制备困季砷盐、季锑盐、季铋盐和季锍盐等翁盐也可以，但制备困难、价格昂贵，目前只用于实验室研究。难、价格昂贵，目前只用于实验室研究。有时也可以用有时也可以用叔胺叔胺(例如吡啶和三丁胺等例如吡啶和三丁胺等)作相转移催化剂，作相转移催化剂，这是因为它们在反应条件下可生成季铵盐。这是因为它们在反应条件下可生成季铵盐。n季铵正离子的结构季铵正离子的结构 n 四个烷基的总碳原子数一般是四个烷基的总碳原子数一般是1525，使，使Q+两亲性佳。两亲性佳。n季铵盐中负离子的种类季铵盐中负离子的种类 n 最常用最常用Q+Cl-，价廉、易得。当亲核试剂负离子，价廉、易得。

11、当亲核试剂负离子Nu-(例例 n 如如F-、OH-)比比Cl-更难提取到有机相时，就需要使用季更难提取到有机相时，就需要使用季n 铵的酸性硫酸盐铵的酸性硫酸盐Q+HSO4-，但后者制备复杂、价格，但后者制备复杂、价格 n 贵，很少使用。贵，很少使用。n用量用量 1mol有机反应物用有机反应物用0.0050.100mol季铵盐。季铵盐。n溶剂溶剂 有水存在时，可用不溶于水的非质子传递溶剂。有水存在时，可用不溶于水的非质子传递溶剂。n 无水状态下进行固液相转移催化时，可用非质无水状态下进行固液相转移催化时，可用非质n 子传递强极性溶剂。子传递强极性溶剂。季铵盐作相转移催化剂时的主要影响因素季铵盐作

12、相转移催化剂时的主要影响因素 eg 2.eg 1.1-溴辛烷与氰化钠水溶液反应。不加溴辛烷与氰化钠水溶液反应。不加P.T.C.，加热两周也不反应。，加热两周也不反应。鎓盐类鎓盐类转移转移阴离子阴离子*l开链聚醚（又称多足体）开链聚醚（又称多足体）：1970年开始做年开始做P.T.C.使用。使用。价廉易得，耐热性好，使用方便，有发展前途。价廉易得，耐热性好，使用方便，有发展前途。聚醚类聚醚类 链状聚乙二醇：链状聚乙二醇：H(OCH2CH2)nOH链状聚乙二醇二烷基醚：链状聚乙二醇二烷基醚：R(OCH2CH2)nOR*l冠醚冠醚用于氧化、还原等反应。用于氧化、还原等反应。环腔结构。分子呈环形，中间

13、有一个空隙，氧原子向内，环腔结构。分子呈环形，中间有一个空隙，氧原子向内，CH2向向外。外。12-冠冠-4 苯并苯并-15-冠冠-5l 冠冠醚醚的的催催化化效效果果非非常常好好，但但制制备备困困难难、价价格格贵贵，只只有有在在高高温相转移反应中季铵盐不稳定时，才考虑使用冠醚。温相转移反应中季铵盐不稳定时，才考虑使用冠醚。eg 1.主客体配合物主客体配合物:选择性地络合不同金属离子，用于分离金属离选择性地络合不同金属离子，用于分离金属离子。子。l常用常用18-冠冠-6，15-冠冠-5等。等。eg 2.*手性冠醚手性冠醚 手性中心的引入，使其对客体分子具有结构选择性手性中心的引入，使其对客体分子具

14、有结构选择性 和手性选择性。和手性选择性。冠醚环上连接环糊精，增加对客体分子的多点识别。冠醚环上连接环糊精，增加对客体分子的多点识别。RX+CN-RCN+X-K+有机相有机相K+冠醚通过结合冠醚通过结合特定的特定的阳离子转移阳离子转移阴离子。阴离子。含冠醚结构的化合物含冠醚结构的化合物*阴离子表面活性剂阴离子表面活性剂eg.*二、微波有机合成技术二、微波有机合成技术n微波是频率大约在微波是频率大约在300MHz300MHz300GHz300GHz电磁波。电磁波。n民用微波频率为民用微波频率为 915 915 15 MHz 15 MHz 和和 2450 2450 50MHz 50MHz。n应用于

15、有机合成的研究则始于应用于有机合成的研究则始于19861986年，年，GedyeGedye和和SmithSmithn通过比较常规条件与微波辐射条件下进行酯化、水解、通过比较常规条件与微波辐射条件下进行酯化、水解、n氧化等反应氧化等反应 ，反应得到了不同程度的加快，而且有的反，反应得到了不同程度的加快，而且有的反n应速度被加快了几百倍。应速度被加快了几百倍。n又称又称MOREMORE化学化学(Microwave-Induced Organic Reaction(Microwave-Induced Organic Reaction nEnhancement Chemistry)Enhancemen

16、t Chemistry)，倍受关注，倍受关注 。n传统加热（外部加热）n 利用热传导、对流、热辐射等将热量传递到物体表面，再经热传导将内部加热，需要一定的时间。n微波加热（内加热）n 对物体内外进行“整体”加热。n 通常，一些介质材料由极性分子和非极性分子组成。在自然状态下，介质内的偶极子作杂乱无章的运动和排列。在微波电磁场的作用下，介质中的极性分子从原来的热运动状态转为跟随微波电磁场的交变而排列取向。由于微波波段电磁场频率高达109数量级，在微波场中，介质中相邻分子间的相互作用和极性分子的变“极”效应产生极其强烈的类似摩擦的作用，使极性分子在瞬间获得巨大能量，并以热量的形式表现出来，介质温度

17、便随之升高。（如采用的微波频率为2450MHz，就会出现每秒24亿5千万次交变，分子间就会产生激烈的摩擦。）*1、微波促进有机反应机理、微波促进有机反应机理 观点一：微波的观点一：微波的致热效应致热效应。观点二：微波的致热和非致热两重效应。观点二：微波的致热和非致热两重效应。注意：必须是注意：必须是极性介质分子。极性介质分子。气体不被加热。气体不被加热。非极性介质分子不被加热。非极性介质分子不被加热。可加热的物质可加热的物质：L-极性溶剂；极性溶剂；S-石石墨墨、Fe3O4、V2O5、MnO2等等介介电电常常数数大大的的固固体。体。由由此此，玻玻璃璃、聚聚四四氟氟乙乙烯烯、金金刚刚石石、Al2

18、O3等等不不会会被被加热，可做容器。加热，可做容器。*2、微波促进有机合成技术方法、微波促进有机合成技术方法n1）微波密闭合成技术）微波密闭合成技术 2）微波常压合成技术）微波常压合成技术 n3）微波干法合成技术）微波干法合成技术 4）微波连续合成技术）微波连续合成技术3、应用、应用n1)C-烷化烷化微波法合成微波法合成2-叔丁基对苯二酚（叔丁基对苯二酚（TBHQ）项目微波常规加热收率/%52.346.8反应时间/h0.54.5n2)O-酰化反应酰化反应n3)N-烃化、烃化、N-酰化、酰化、C-烃化、烃化、S-烃化和烃化和S-酰化反应酰化反应*2023/2/9*三、超声有机合成技术三、超声有机

19、合成技术n超声波是指频率范围在超声波是指频率范围在20106 kHz 的机械波。超声波由一的机械波。超声波由一n系列疏密相间的纵波构成，系列疏密相间的纵波构成，并通过液体介质向四周传播。并通过液体介质向四周传播。n波速约为波速约为1500 m/s。功率大，。功率大，=100.01cm*1、超声作用原理、超声作用原理n空化现象：空化现象：存在于液体中的微存在于液体中的微小气泡小气泡在超声场的作用下在超声场的作用下n被激活，表现为泡核的形成、振荡、生长、收缩乃至崩被激活，表现为泡核的形成、振荡、生长、收缩乃至崩n溃等一系列动力学过程，及其引发的物理和化学效应。溃等一系列动力学过程，及其引发的物理和

20、化学效应。n气泡寿命约为气泡寿命约为0.1us，在几微秒之内突然崩溃，气泡破，在几微秒之内突然崩溃，气泡破n裂类似于一个小小的爆炸过程，产生极短暂的高能环裂类似于一个小小的爆炸过程，产生极短暂的高能环n境，由此产生大约境，由此产生大约4000K 和和100MPa的局部的高温、高的局部的高温、高n压。同时这种压。同时这种局部高温、高压局部高温、高压存在的时间非常短，仅有存在的时间非常短，仅有n几微秒，所以温度的变化率非常大，这就为在一般条件几微秒，所以温度的变化率非常大，这就为在一般条件n下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种非常特下难以实现或不可能实现的化学反应提供了一种非常特n殊的环境。

21、殊的环境。2023/2/9*n高高温温有有利利于于反反应应物物的的裂裂解解和和自自由由基基的的形形成成，提提高高了了化化学学反反应应速率。速率。n高压高压有利于气相中的反应；另一方面，当气泡破裂产生高压有利于气相中的反应；另一方面，当气泡破裂产生高压n的同时，还伴随强烈的冲击波，其速度可以达的同时，还伴随强烈的冲击波，其速度可以达100 m/s的微的微n射流，对于有固体参加的非均相体系起到了很好的冲击作射流，对于有固体参加的非均相体系起到了很好的冲击作n用，导致分子间强烈的相互碰撞和聚集，对固体表面形态、用，导致分子间强烈的相互碰撞和聚集，对固体表面形态、n表面组成产生极为重要的作用。表面组成

22、产生极为重要的作用。n因此空化作用可以看作聚集声能的一种形式，能够在微观尺因此空化作用可以看作聚集声能的一种形式，能够在微观尺n度内模拟反应器内的高温高压，促进反应的进行。度内模拟反应器内的高温高压，促进反应的进行。*2、在有机合成方面的应用、在有机合成方面的应用n如如-氰基肉桂酸乙酯的制备。氰基肉桂酸乙酯的制备。n 氰乙酸乙酯和各种芳香醛经氰乙酸乙酯和各种芳香醛经Knoevenagel缩合。缩合。n 传统方法：传统方法：用吡啶作用吡啶作cat加热回流。反应速率慢、产率低。加热回流。反应速率慢、产率低。n 超超声声波波方方法法：条条件件缓缓和和，反反应应时时间间缩缩短短，收收率率提提高高(80

23、%96%)。用作紫外滤光剂和光敏剂的成分、纤用作紫外滤光剂和光敏剂的成分、纤维染色剂的中间体以及杀菌剂维染色剂的中间体以及杀菌剂*1.4 正交试验设计正交试验设计 在在生生产产实实践践中中，试试制制新新产产品品、改改革革工工艺艺、寻寻求求好好的的生生产产条条件件等等，这这些些都都需需要要做做试试验验，而而试试验验总总是是要要花花费费时时间间，消消耗耗人人力力、物物力力。因因此此，试试验验的的次次数数应应尽尽可可能能少少。例例例例如如如如，要要要要考考考考察察察察增增增增稠稠稠稠剂剂剂剂用用用用量量量量、pHpH值值值值和和和和杀杀杀杀菌菌菌菌温温温温度度度度对对对对豆豆豆豆奶奶奶奶稳稳稳稳定定

24、定定性性性性的的的的影影影影响响响响。每每每每个个个个因因因因素素素素设置设置设置设置3 3个个个个水平水平水平水平进行试验。进行试验。进行试验。进行试验。*表表1 实验方案表实验方案表因素因素水平水平稠剂用量稠剂用量稠剂用量稠剂用量（A）pHpH值值值值 （B）杀菌温度杀菌温度杀菌温度杀菌温度（C）1106752207853408953 3因素（因素（因素（因素（A,B,CA,B,C）3 3水平水平水平水平(1,2,3)(1,2,3)之间之间之间之间全部可能组合全部可能组合全部可能组合全部可能组合有有有有3 33 3=27=27种种种种 。*全全面面试试验验：可可以以分分析析各各因因素素的的

25、效效应应 ，交交互互作作用用，也也可可选选出出最最优优水水平平组组合合。但但全全面面试试验验包包含含的的水水平平组组合合数数较较多多，工工作作量大，在有些情况下无法完成量大，在有些情况下无法完成 。如如 4个因素个因素3个水平，要做个水平，要做 3481 次试验；次试验；6个因素个因素5个水平，要做个水平，要做 5615625次试验。非常困难。次试验。非常困难。能否减少试验次数，而又不影响试验效果呢？能否减少试验次数，而又不影响试验效果呢？有有正交试验正交试验正交试验正交试验*n概念：概念：正交试验设计方法正交试验设计方法,简称正交设计简称正交设计,它它是用是用“正交表正交表”来安排和分析多因

26、素实验的一来安排和分析多因素实验的一种数理统计方法。是试验设计的重要组成部分种数理统计方法。是试验设计的重要组成部分,该方法由日本的田口玄一于该方法由日本的田口玄一于19491949年创立。正交年创立。正交试验设计方法是从全面试验中挑出部分有试验设计方法是从全面试验中挑出部分有代表代表性性的点进行试验的点进行试验,这些代表点具有这些代表点具有“均匀均匀”和和“整齐整齐”的特点，具有很高的效率的特点，具有很高的效率.1.4.1正交试验设计正交试验设计*1.4.2 1.4.2正交表及其性质正交表及其性质 正正交交表表记记为为 Ln（mk），m 是是各各因因素素的的水水平平，k（列列数数）是是因因素

27、素的的个个数数，L 代代表表正正交交表表，n 是是安安排排试试验验的的次次数数（行行数数）。常常见见得得正正交交表表有有L4（23）、L8（27）、L9（34）、L18（37）、L27（313）、）、L16（45）、）、L25（56）等。）等。L9（34）4因因素素3水水平平正正交交试试验验，共共做做9次次试试验验，而而全全面面试试验验要要做做 34=81 次，减少了次，减少了72次。次。L25（56）6因因素素5水水平平正正交交试试验验，共共做做25次次试试验验，而而全全面面试试验验要做要做 56=15625 次，减少了次，减少了15600次。次。*试验试验号号因因 素素ABCD111112

28、122231333421235223162312731328321393321表表2 L9（34）*正交表的两条重要性质：正交表的两条重要性质：（1）每每列列中中不不同同数数字字出出现现的的次次数数是是相相等等的的，如如 L9（34），每每列列中不同的数字是中不同的数字是1，2，3。它们各出现三次。它们各出现三次。（2）在在任任意意两两列列中中，将将同同一一行行的的两两个个数数字字看看成成有有序序数数对对时时，每每种种数数对对出出现现的的次次数数是是相相等等的的，如如 L9（34），有有序序数数对对共共有有9个个：（1，1），（1，2），（1，3），（2，1），（2，2），（2，3），（3，1

29、），（），（3，2），（），（3，3），），它们各出现一次它们各出现一次。这些代表点具有这些代表点具有“均匀均匀”和和“整齐整齐”的特点，的特点，具有很高的效率具有很高的效率.*1.4.3正交表的选择正交表的选择n选择正交表的原则选择正交表的原则，应当是被选用的正交表的，应当是被选用的正交表的因素数与水平数因素数与水平数等于或大于等于或大于要进行试验的因素要进行试验的因素与水平数，并且使试验与水平数，并且使试验次数最少次数最少。n如：如：3个因素个因素5个不同水平进行的试验，那我们个不同水平进行的试验，那我们选择选择L18（37）正交表而不用正交表而不用L27（313），只需进，只需进行行9

30、9个试验就能说明问题了。个试验就能说明问题了。n L9（34）、）、L18（37）、）、L27（313）*1.4.4试验计划的制定试验计划的制定n1.1.选择合适的正交表选择合适的正交表n2.2.在正交表的表头上分别写上因素在正交表的表头上分别写上因素A A、B B、C C.，再加上一个空列（实验结果）。，再加上一个空列（实验结果）。n3.3.在正交表中分别将水平数字在正交表中分别将水平数字1 1、2 2、3 3.处填处填写该因素的写该因素的1 1水平值、水平值、2 2水平值、水平值、3 3水平值等。水平值等。n4.4.按试验计划表做完实验后，将试验结果分别按试验计划表做完实验后，将试验结果分

31、别填入最后一列。填入最后一列。*试验设计举例试验设计举例n 例：例：为提高某化工产品的转化率，选为提高某化工产品的转化率，选择了三个有关因素进行条件试验，反应择了三个有关因素进行条件试验，反应温度温度(A)(A)，反应时间，反应时间(B)(B)，用碱量，用碱量(C)(C)，并，并确定了它们的试验范围：确定了它们的试验范围：A A：8080、8585、9090B B：9090、120120、150min150minnC C：5 5 、6 6 、7 7请拟定试验计划表。请拟定试验计划表。选择正交表：选择正交表：选择正交表：选择正交表：L L L L9 9 9 9（3 3 3 34 4 4 4 ）*

32、试验试验号号因因 素素A（温度温度）B（时间时间）C（%碱量碱量）D 转化率转化率 （%）180（1）90（1）5（1）(1)280（1）120（2）6（2）(2)380（1）150（3）7（3）(3)485（2）90（1）6（2）(3)585（2）120（2）7（3）(2)685（2）150（3）5（1）(1)790（3）90（1）7（3）(2)890（3）120（2）5（1）(3)990（3）150（3）6（2）(1)试验计划表试验计划表L L9 9（3 34 4）进行试验。进行试验。试验试验号号因因 素素A（温度温度）B（时间时间）C（%碱量碱量）D 转化率转化率 （%）180905(1

33、)312801206(2)543801507(3)38485906(3)535851207(2)496851505(1)42790907(2)57 8901205(3)629901506(1)64试验计划表试验计划表L L9 9（3 34 4）*试验目的是搞清楚因素试验目的是搞清楚因素A A、B B、C C对转化率对转化率有什么影响，哪些是主要的，哪些是次有什么影响，哪些是主要的，哪些是次要的，从而确定最适生产条件，即温度、要的，从而确定最适生产条件，即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率最时间及用碱量各为多少才能使转化率最高。高。能否从正交试验表中得到这些信息呢？能否从正交试验表中得到这些

34、信息呢？能能直观分析直观分析直观分析直观分析*1.4.5直观分析法直观分析法n又名极差分析法，它是对实验结果进行处理分析的又名极差分析法，它是对实验结果进行处理分析的基本方法，主要包括以下几个步骤：基本方法，主要包括以下几个步骤：1.1.确定同确定同一因素的不同水平对试验指标的影响。一因素的不同水平对试验指标的影响。计算计算A因素因素A1水平下的试验指标水平下的试验指标 取平均值取平均值 计算其他计算其他 .分别分别确定各因素的最好水平确定各因素的最好水平2.2.极差分析。极差分析。确定各因素对试验指标的影响。最好水平确定各因素对试验指标的影响。最好水平与最差水平之差称为极差。用与最差水平之差

35、称为极差。用R R表示表示*试验试验号号因因 素素A（温度温度）B（时间时间）C（%碱量碱量）转化率转化率 （%）180905312801206543801507384859065358512074968515054279090757 890120562990150664K1414745K2485557K3634848R22812试验计划表试验计划表L L9 9（3 34 4）*3.3.最优工艺方案的确定最优工艺方案的确定 根据每个因素的各水平直接的极差值根据每个因素的各水平直接的极差值大小，确定哪个因素是主要的，由大小，确定哪个因素是主要的，由R R确定，确定，然后再根据所得出的各因素的最好

36、水平，然后再根据所得出的各因素的最好水平，最后得出最优工艺条件。最后得出最优工艺条件。试确定上例中的最优工艺条件试确定上例中的最优工艺条件*试验试验号号因因 素素A（温度温度）B（时间时间）C（%碱量碱量）转化率转化率 （%）180905312801206543801507384859065358512074968515054279090757 890120562990150664K1414745K2485557K3634848R22812增增 大大*1.K1.K表表现现出出温温度度以以9090（A3A3）为为最最好好。反反应应时时间间以以120min120min（B2B2）分分转转化化率率最

37、最高高。用用碱碱量以量以6 6（C2C2）转化率最高）转化率最高2.R2.R表表现现出出温温度度对对转转化化率率影影响响最最大大，其其次次用用碱量碱量3.K3.K表表现现出出温温度度越越高高转转化化率率越越好好，因因此此需需要要进一步丰富实验数据，探索最佳温度进一步丰富实验数据，探索最佳温度结论：结论：*思考题：n1.阐述阐述18-冠冠-6作为相转移催化剂有什么特作为相转移催化剂有什么特点？（点？（2点）点）n2.在在24，26正交设计中各需多少次试验？正交设计中各需多少次试验？人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。