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精细化工工艺学(第三版) 读者对象:化学工程与工艺、精细化工、应用化学、轻化工程等专业本科生及研究生及相关行业的研发或技术人员
《精细化工工艺学(第三版)/全国高等院校化工类专业规划教材》是一本全面系统地介绍现代精细化工产品生产原理与工艺的教材。全书共15章,主要内容包括:绪论,表面活性剂,香料与香精,化妆品,日用洗涤剂,合成药物,胶黏剂,涂料,食品添加剂,饲料添加剂,功能高分子与智能材料,电子信息化学品,油田化学品与石油助剂,功能与合成助剂,其他精细化工产品(有机染料与颜料,气雾剂与喷雾剂,水处理化学品,皮革化学品,造纸化学品。印刷油墨,混凝土外加剂)等。
《精细化工工艺学(第三版)/全国高等院校化工类专业规划教材》内容丰富,编排新颖,资料翔实,理论与实用性强。 更多科学出版社服务,请扫码获取。
《精细化工工艺学(第三版)/全国高等院校化工类专业规划教材》可作为高等学校化学工程与工艺、精细化工、应用化学、石油化工、制药工程、轻化工程、高分子材料科学与工程等专业本科生及研究生教材,也可供从事精细化工、化学工艺、石油化工、应用化学、日用化工、有机化工、高分子材料、医药与食品及相关行业的专业技术人员参考。
化学工业与石油化学工业是我国的支柱产业之一,而其中的精细化工,在20世纪也得到了长足的发展。精细化学品和每个人的衣食住行息息相关,对解决人类赖以生存的资源、能源与环境问题具有重要而独特的作用。精细化工是生产精细及专用化学品的工业,是现代化学工业的重要组成部分,其附加值高、技术层次高、变化迅速、竞争激烈。
精细化工与重规模、换代慢的基础化学工业的发展模式有着较大的区别,面向终端生产者和消费者,面向大众化和个性化需求,差异性、多样性和独特性并存是其重要特点,它的快速发展与其工艺技术在当代的不断革新进步有很大关系。西欧、美国和日本等国家和地区的精细化工技术进步尤其迅速,有一批体量大、技术先进、竞争力强的世界级企业。标志一个国家精细化工水平高低的重要指标是精细化率,其对于工业产业的结构调整转型、提高企业的核心竞争力,具有重要指针作用。 高性能化、低碳和绿色、生态环保是精细化工发展的新趋势。21世纪的三大技术,即纳米技术、信息技术和生物技术,对精细化工技术的加速发展具有重要引导作用。同样,精细化工也已成为高科技领域中不可缺少的部分。 精细化工的特点与发展,对工艺技术创新和相应的人才培养提出了相应的要求。为满足其发展需求,编写出版精细化工方面的教材无疑是非常必要的。 《精细化工工艺学》(第三版)的出版是较为及时的。该教材全面系统地介绍了精细化工产品的结构功能原理、制造原理与工艺,具有一定的理论性、学术性与实用性。教材凝聚了编著者多年来从事精细化工方面教学、科研开发的实践经验,为国内高等学校化学工程与工艺、精细化工、应用化学等专业提供了一部有特色的教材,也能为精细化工企业相关技术人员开发精细化工产品和制造过程提供有益指导。
目录
第三版序 第二版序 第一版序 第三版前言 第1章 绪论 1 1.1 精细化工的定义与范畴 1 1.1.1 精细化工的定义 1 1.1.2 精细化工的范畴 2 1.2 精细化工的特点 2 1.2.1 精细化工产品的生产特点 2 1.2.2 精细化工产品的商业特点 4 1.2.3 精细化工与高新技术的关系 5 1.2.4 我国精细化工的发展及特点预测.6 1.3 精细化工的形成与投资效益评价 8 1.3.1 精细化工的形成 8 1.3.2 精细化工产品的投资效益评价 9 1.4 精细化工产品的研制与开发 10 1.4.1 基础与前期工作 10 1.4.2 精细化工产品的研究与开发 12 1.4.3 精细化工过程开发试验及步骤 15 第2章 表面活性剂 19 2.1概述 19 2.1.1 表面活性与表面活性剂 19 2.1.2 表面活性剂的分子结构特点与分类 19 2.1.3 表面活性剂的理化特性 20 2.1.4 表面活性剂亲油基原料来源 22 2.2 阴离子表面活性剂 23 2.2.1 羧酸盐型阴离子表面酒性剂 23 2.2.2 磺酸盐类表面活性剂 24 2.2.3 硫酸酯盐类阴离子表面活性剂 29 2.2.4 磷酸酯盐型阴离子表面活性剂 30 2.3 阳离子表面活性剂 31 2.3.1 胺盐型阳离子表面活性剂 32 2.3.2 季铵盐阳离子表面活性剂 32 2.3.3 其他阳离子表面活性剂 35 2.4 两性表面活性剂 37 2.4.1 甜菜碱型两性表面活性剂 37 2.4.2 咪唑啉型两性表面活性剂 38 2.4.3 氨基酸型两性表面活性剂 38 2.4.4 氧化胺两性表面活性剂 39 2.5 非离子表面活性剂 40 2.5.1 聚环氧乙烷醚型非离子表面活性剂 40 2.5.2 多元醇型非离子表面活性剂 43 2.5.3 烷醇酰胺 47 2.6 新型与特种表面活性剂 47 2.6.1 元素表面活性剂 47 2.6.2 聚合物表面活性剂 49 2.6.3 生物表面活性剂 50 2.6.4 冠醚类表面活性剂 50 2.6.5 烷基葡糖苷 51 2.6.6 烷基葡糖酰胺 52 2.6.7 松香类表面活性剂 53 2.6.8 双长链精氨酸阳离子表面活性剂 53 2.6.9 双生表面活性剂 53 2.6.10 反应性表面活性剂 54 2.6.11 分解性表面活性剂 54 第3章 香料与香精 55 3.1 概述 55 3.1.1 香料与香精的定义 55 3.1.2 香与分子构造的关系 55 3.1.3 香料的分类 56 3.1.4 香料化合物的命名 57 3.1.5 香精的分类与应用 57 3.2 香精 58 3.2.1 香气的分类和强度 58 3.2.2 香精的组成和作用 59 3.2.3 香精的调配与生产工艺 60 3.3 天然香料 62 3.3.1 动物性天然香料 62 3.3.2 植物性天然香料 63 3.4 单离香料 67 3.4.1 冻析法 67 3.4.2 化学处理法 67 3.5 半合成香料 69 3.5.1 以香茅油和柠檬桉叶油合成香料 69 3.5.2 以山苍子油合成香料 70 3.5.3 以八角茴香油合成香料 70 3.5.4 以丁香油或丁香罗勒油合成香料 71 3.5.5 以松节油合成香料 71 3.6 合成香料 73 3.6.1 合成香料的定义与种类 73 3.6.2 合成香料的生产原理与工艺 73 第4章 化妆品 78 4.1 概述 78 4.1.1 化妆品的作用 78 4.1.2 化妆品的分类 78 4.1.3 化妆品的原料 79 4.1.4 化妆品的安全性 80 4.2 膏霜类化妆品 81 4.2.1 雪花膏类化妆品 81 4.2.2 润肤霜类化妆品 84 4.2.3 冷霜类化妆品 85 4.3 香水类化妆品 86 4.3.1 香水、花露水类化妆品 86 4.3.2 化妆水类化妆品 88 4.4 美容类化妆品 89 4.4.1 胭脂 90 4.4.2 指甲化妆品 91 4.4.3 唇膏 91 4.4.4 面膜 92 4.5 番粉类化妆品 93 4.5.1 香粉 93 4.5.2 粉饼 94 4.6 毛发用化妆品 95 4.6.1 洗发香波 96 4.6.2 整发剂 97 4.6.3 其他发用化妆品 99 4.7 其他类化妆品 101 4.7.1 防晒类化妆品 101 4.7.2 抑汗、祛臭化妆品 101 4.7.3 巾草药化妆品 102 第5章 日用洗涤剂 104 5.1 日用洗涤剂概述 104 5.1.1 洗涤剂的分类与组成 104 5.1.2 洗涤剂的组成 105 5.2 日用液体洗涤剂 107 5.2.1 液体洗涤剂的通用生产工艺 107 5.2.2 液体洗涤剂的配方工艺 109 5.3 日用粉状洗涤剂 110 5.3.1 粉状洗涤剂的生产工艺 110 5.3.2 粉状洗涤剂的配方工艺 111 第6章 合成药物 113 6.1 抗菌与抗生素类药物 113 6.1.1 磺胺类药物 113 6.1.2 抗生素类药物 114 6.1.3 喹诺酮类抗菌药 117 6.2 心皿管系统药物 118 6.2.1 降血脂药 118 6.2.2 抗心绞痛药 119 6.2.3 抗高血压药 120 6.2.4 抗心律失常药 121 6.2.5 强心药 122 6.3 镇静催眠药和抗精神失常药 123 6.3.1 镇静催眠药 123 6.3.2 抗精神失常药 123 6.4 解热镇痛及非甾类抗炎药 124 6.4.1 解热镇痛药 124 6.4.2 非甾类抗炎药 127 6.5 抗组织胺药及抗溃疡药 128 6.5.1 组织胺H1受体拮抗剂 128 6.5.2 抗溃疡药 129 6.6 其他合成药物 130 6.6.1 抗病毒药 130 6.6.2 抗感冒药 131 6.6.3 抗肿瘤药 132 6.6.4 麻醉药 133 6.6.5 血液系统药物 134 6.6.6 解毒药 135 6.7 化学合成新药的研究及其开发过程 135 6.7.1 新药的定义和类型 136 6.7.2 新药的研究过程 136 6.7.3 新药设计的基本原理 137 6.7.4 新药发现的模式 137 6.7.5 新药研究选题的思路与方法 139 第7章 胶黏剂 141 7.1 概述 141 7.1.1 胶黏剂的分类 141 7.1.2 胶黏剂的组成 142 7.1.3 胶黏剂的应用和选用原则 145 7.2 胶黏剂的鉴别方法 146 7.2.1 燃烧法 146 7.2.2 胶黏剂基料的热分解鉴别法 148 7.2.3 溶解试验法 148 7.2.4 化学显色法 149 7.2.5 红外光谱鉴别法 150 7.3 合成树脂胶黏剂 151 7.3.1 氨基树脂胶黏剂 152 7.3.2 酚醛树脂胶黏剂 159 7.3.3 聚乙酸乙烯及其共聚物胶黏剂 162 7.3.4 环氧树脂胶黏剂 166 7.3.5 聚氨酯胶黏剂 170 7.4 橡胶胶黏剂 173 7.4.1 橡胶胶黏剂的基本生产工艺 173 7.4.2 橡胶胶黏剂的组成和配方设计 175 7.5 丙烯酸酯系胶黏剂 178 7.5.1 聚合原理和单体选择 178 7.5.2 溶液型丙烯酸酯系胶黏剂 179 7.5.3 乳液型丙烯酸酯系胶黏剂 179 7.5.4 反应型丙烯酸酯系胶黏剂 180 7.5.5 氰基丙烯酸酯胶黏剂 180 7.6 压敏胶黏剂 181 7.6.1 橡胶型压敏胶黏剂 182 7.6.2 两烯酸酯压敏胶黏剂 183 7.7 功能与特种胶黏剂 184 7.7.1 导电胶黏剂 184 7.7.2 医用胶黏剂 185 7.7.3 光学光敏胶黏剂 187 7.7.4 结构胶黏剂 187 7.7.5 厌氧胶黏剂 188 7.7.6 密封胶黏剂 189 7.7.7 耐碱胶黏剂 191 7.7.8 热熔胶黏剂 191 7.8 天然胶黏剂 193 7.8.1 淀粉胶黏剂 193 7.8.2 蛋白质胶黏剂 194 7.9 无机胶黏剂 196 7.9.1 硼酸盐及金属类无机热熔胶黏剂 196 7.9.2 硅酸盐类胶黏剂 197 7.9.3 磷酸盐类胶黏剂 197 第8章 涂料 199 8.1 概述 199 8.1.1 涂料的作用 199 8.1.2 涂料的分类 199 8.1.3 涂料的命名 200 8.1.4 涂料的性能和固化机理 200 8.1.5 涂料的成膜物质 201 8.2 着色涂料 202 8.2.1 颜料的选择与配色 203 8.2.2 色漆巾颟料与漆料配比设计 204 8.2.3 色漆的生产工艺 204 8.3 乳液涂料 205 8.3.1 乳液的构成、性质及其配方设计 205 8.3.2 乳液聚合工艺 207 8.3.3 乳液涂料的配方设计及生产工艺 209 8.3.4 乙酸乙烯系乳液涂料 211 8.3.5 丙烯酸酯系乳液涂料 213 8.4 环保涂料 216 8.4.1 粉末涂料 216 8.4.2 高固体分涂料 216 8.4.3 LIPN涂料 217 8.4.4 辐射固化涂料 217 第9章 食品添加剂 219 9.1 食品添加剂概述 219 9.1.1 定义与分类 219 9.1.2 食品添加剂的使用原则 219 9.1.3 食品添加剂的安全性评价 220 9.2 食品保藏及保鲜剂 220 9.2.1 防腐剂 220 9.2.2 抗氧化剂 225 9.2.3 食品保鲜剂 227 9.3 食品赋形剂 229 9.3.1 乳化剂 229 9.3.2 增稠剂 230 9.3.3 膨松剂 232 9.4 着色剂、发色剂和漂白剂 233 9.4.1 着色剂 233 9.4.2 发色剂 235 9.4.3 漂白剂 236 9.5 增欲类添加剂 237 9.5.1 酸味剂 237 9.5.2 甜味剂 238 9.5.3 鲜味剂 243 9.5.4 香味剂 245 9.6 营养强化剂 245 9.6.1 氨基酸类 245 9.6.2 维生素 247 9.6.3 矿物质 252 9.7 其他食品添加剂 254 9.7.1 酶制剂 254 9.7.2 品质改良剂 255 9.7.3 消泡剂 255 9.7.4 凝固剂 256 9.7.5 抗结剂 256 第10章 饲料添加剂 257 10.1 营养性添加剂 257 10.1.1 氨基酸添加剂 257 10.1.2 矿物质添加剂 258 10.1.3 维生素添加剂 259 10.1.4 非蛋白氮与单细胞蛋白 259 10.2 生长促进剂 260 10.2.1 抗生素 260 10.2.2 合成抗菌素 261 10.2.3 益生素 262 10.2.4 酶制剂 262 10.2.5 巾草药助长保健剂 263 10.3 驱虫保健剂 263 10.3.1 驱蠕虫类药物 263 10.3.2 扰球虫类药物 264 10.4 增色添加剂 265 10.4.1 类胡萝卜素 265 10.4.2 栀子黄色素 266 10.4.3 阿朴胡萝卜素醛 266 10.5 其他饲料添加剂 267 10.5.1 饲料抗氧化剂 267 10.5.2 饲料青贮添加剂 267 10.5.3 风味添加剂 267 10.5.4 饲料胶黏剂 268 10.5.5 流散剂 268 10.5.6 粗饲料调节剂 268 第11章 功能高分子与智能材料 269 11.1 概述 269 11.1.1 功能高分子材料 269 11.1.2 智能材料 271 11.2 化学功能高分子材料 272 11.2.1 离子交换树脂 272 11.2.2 高分子催化剂 276 11.2.3 高吸水性树脂 278 11.2.4 其他化学功能高分子材料 280 11.3 光功能高分子材料 281 11.3.1 光致变色高分子 281 11.3.2 光降解高分子材料 282 11.3.3 塑料光导纤雏 284 11.3.4 高分子液晶 286 11.4 电磁功能高分子材料 288 11.4.1 导电性高分子材料 288 11.4.2 高分子磁性材料 290 11.5 智能材料 291 11.5.1 刺激响应性高分子凝胶 291 11.5.2 智能高分子膜材 292 11.5.3 智能型高分子集合体 292 11.5.4 利用超分子结构的智能材料的设计 293 11.5.5 金属系智能材料 295 11.6 其他功能高分子与智能材料 296 11.6.1 高分子分离膜 296 11.6.2 医用高分子材料 298 11.6.3 高分子药物 298 11.6.4 形状记忆材料 299 第12章 电子信息化学品 301 12.1 概述 301 12.1.1 电子信息化学品的定义与特点 301 12.1.2 电子信息化学品的分类 301 12.2 光致抗蚀剂 302 12.2.1 光刻工艺与光致抗蚀剂 302 12.2.2 负性光致抗蚀剂 303 12.2.3 正性光致抗蚀剂 305 12.3 高纯超净特种气体及金属有机化会物 306 12.3.1 高纯超净特种气体 306 12.3.2 金属有机化合物 309 12.4 超净高纯试剂 310 12.4.1 定义、分类和质量要求 310 12.4.2 生产工艺和提纯技术 310 12.5 液晶材料 312 12.5.1 液晶的分类与分子结构特征 312 12.5.2 液晶的显示原理 314 12.5.3 液晶材料的合成原理与工‘艺 314 12.6 磁性信息记录材料 315 12.6.1 颗粒涂布型磁性信息记录介质 315 12.6.2 高记录密度连续膜介质 317 12.7 其他电子信息化学品 317 12.7.1 磨抛材料 317 12.7.2 电子封装材料 318 12.7.3 焊剂与助焊剂 319 12.7.4 浆料 319 第13章 油田化学品与石油助剂 321 13.1 油田通用化学品 321 13.1.1 高分子聚合物 321 13.1.2 其他油田通用化学品 326 13.2 钻井用化学品 327 13.2.1 消泡剂 327 13.2.2 降滤失剂 327 13.2.3 降黏剂 327 13.2.4 增黏剂 327 13.2.5 其他泥浆用处理剂 328 13.3 油气开采和提高采收率用化学品 328 13.3.1 酸化用化学品 328 13.3.2 压裂用化学品 329 13.3.3 采油用其他化学品 329 13.3.4 提高采收率用化学品 330 13.4 湘气集输用化学品 330 13.4.1 破乳剂 330 13.4.2 其他油气集输用化学品 332 13.5 石油产品添加剂 332 13.5.1 燃料油添加剂 332 13.5.2 润滑油添加剂 334 第14章 功能与合成助剂 337 14.1 概述 337 14.1.1 助剂的定义和分类 337 14.1.2 助剂的分类 337 14.1.3 助剂的选择和应用 338 14.2 增塑剂 338 14.2.1 苯二甲酸酯 339 14.2.2 脂肪族二元酸酯 342 14.2.3 多元醇酯 342 14.2.4 磷酸酯 343 14.2.5 环氧化物 343 14.2.6 聚酯增塑剂 344 14.2.7 其他增塑剂 345 14.3 抗氧剂 346 14.3.1 酚类抗氧剂 346 14.3.2 胺类抗氧剂 348 14.3.3 硫代酯抗氧剂 349 14.3.4 含磷抗氧剂 350 14.4 热稳定剂和光稳定剂 350 14.4.1 热稳定剂 350 14.4.2 光稳定剂 352 14.5 硫化体系助剂 353 14.5.1 交联剂 353 14.5.2 硫化促进剂 354 14.5.3 防焦剂 355 14.5.4 活性剂 355 14.6 偶联剂 356 14.6.1 硅烷偶联剂 356 14.6.2 钛酸酯偶联剂 357 14.7 纺织工业助剂 357 14.7.1 纺织助剂 357 14.7.2 印染助剂 361 14.7.3 纺织整理剂 365 14.8 其他功能与合成助剂 366 14.8.1 阻燃剂及烟雾抑制剂 366 14.8.2 着色剂 367 14.8.3 发泡剂 367 14.8.4 润滑剂 368 14.8.5 抗静电剂 368 第15章 其他精细化工产品 369 15.1 有机染料与颜料 369 15.1.1 有机染料与颜料的概念 369 15.1.2 染料与颜料的分类及命名 369 15.1.3 直接染料 370 15.1.4 冰染染料 370 15.1.5 酒性染料 372 15.1.6 分散染料 372 15.1.7 酸性染料 374 15.1.8 阳离子染料 374 15.1.9 硫化染料 374 15.1.10 还原染料 374 15.1.11 功能染料 375 15.1.12 有机颜料 375 15.2 气雾剂与喷雾剂 377 15.2.1 气雾剂与喷雾剂的基本概念和分类 377 15.2.2 气雾剂的制备工艺 378 15.2.3 气(喷)雾剂的配方与生产工艺 379 15.3 水处理化学品 382 15.3.1 缓蚀剂 382 15.3.2 阻垢消垢剂 384 15.3.3 杀菌灭藻剂 385 15.3.4 混凝剂和絮凝剂 386 15.4 皮革化学品 387 15.4.1 鞣剂 387 15.4.2 加脂剂 389 15.4.3 涂饰剂 390 15.5 造纸化学品 391 15.5.1 制浆用化学品 392 15.5.2 抄纸添加剂 392 15.5.3 涂布助剂 395 15.5.4 功能纸用化学品 396 15.6 印刷油墨 397 15.6.1 油墨的分类与组成 397 15.6.2 油墨的组成及主要原料 397 15.6.3 液状和浆状油墨的生产工艺 398 15.6.4 墨粉的生产工艺 399 15.6.5 印刷油墨生产工艺实例 400 15.7 混凝土外加剂 401 15.7.1 混凝土减水剂 401 15.7.2 臧阻剂 402 15.7.3 混凝土早强剂及早强减水剂 402 15.7.4 混凝土引气剂 402 15.7.5 其他混凝土外加剂 402 主要参考文献 404
第6章合成药物
药物是指能够对生活机体某种生理功能或生物化学过程发生影响的化学物质,可用以预防、治疗和诊断疾病,也包括用于计划生育、杀灭病媒及消毒污物。广义的药物还包括生物制品如疫苗、类毒素和抗毒素等。药物是人类在长期与疾病做斗争的过程中不断发现、积累而丰富起来的。其来源不外乎天然(矿物、动物、植物、微生物)和人工制造两个方面。19世纪以来,随着药物化学的进步,不但可用人工的方法合成天然药物的有效成分(如麻黄的有效成分麻黄碱),还能改造天然药物及合成新的化学药品(如巴比妥类、氯丙嗪、磺胺类等)。目前,临床用药物主要有五大来源,即化学合成法、生化法、半合成法、动物脏器及植物提取法。从产品的价值来看,生化法可能是最重要的;而从吨位来看,化学合成法则占统治地位。 根据医药行业的生产实际,结合化学药物的性能和临床常见病,将化学合成药物按药理作用分为心血管系统药物、抗病毒药、抗菌药物(包括抗生素)、抗精神失常药、抗炎解热镇痛药、消化系统药物、抗癌药、呼吸系统药、麻醉药、催眠药和镇静药、抗癫痫药、抗组织胺药、利尿脱水药、脑血管障碍治疗药、抗寄生虫药、降血糖药、维生素类药、激素类药、血液系统药物等。本章主要阐述一些常见和较新的医药品种的合成原理与工艺方法。 6.1抗菌与抗生素类药物 引起人体疾病的微生物包括霉菌、病毒和细菌。直到1935年发现磺胺药物之前,细菌性疾病一直是致人死亡的主要原因。抗菌药物至今仍是消费额最高的一类药物。 细菌有成千上万种,被革兰氏分为两类:能被革兰氏试剂(结晶紫及碘)染为蓝色的称为革兰氏阳性菌;没有反应或呈红粉色的称为革兰氏阴性菌。革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌多一层含脂多糖的膜壁,它能阻止杀菌剂进入细胞膜,因而难以杀死。 根据形态学原理,细菌可以按照它们的形状及排列状况为基础分类。细菌的存在形式可以有杆菌状、球孢子菌状、螺菌状,以及不完全的弧菌状。球孢子菌的直径为10cm;杆菌的直径与球孢子菌相同,但长度是它的2~4倍;螺菌呈螺旋状。 6.1.1磺胺类药物 磺胺类药是一类用于预防细菌感染性疾病的化学治疗药物,其构效关系如下: (1)氨基与磺酰氨基在苯环上必须成对位,氨基上一般没有取代基。 (2)苯环用其他环代替或苯环上引入基团时,将使抑菌作用降低或完全失去。 (3)将磺酰胺基团一SO2NH2以其他非磺胺基团代替时,多数情况会使抑菌作用降低。 (4)磺酰胺基N一单取代化合物一般可以使抑菌作用增强,而以杂环取代时抑菌作用的增强更为明显。形成N,N一双取代化合物时,一般使活性丧失。 ……
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