合成

合成(synthesis)包括有机合成和无机合成，指通过化学反应使成分比较简单的物质变成成分复杂的物质。最常见的合成材料有塑料、合成纤维及合成橡胶，统称为三大合成材料。

有机合成

有机合成是利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制备成较复杂的有机物的过程。早期的有机合成，主要是在实验室内仿造自然界中已存在的化学物质。而现在，人们已可以依据物质分子的结构与性质的关系规律，为适应特定的需要而合成自然界中并不存在的新物质。今后的发展趋势是设计和合成预期有优越性能的或具有重大意义的化合物。

因此，有机合成已经成为当代化学研究的主流之一。利用有机合成可以制造天然化合物.可以确切地确定天然物的结构，可以辅助生物学的研究以解开自然界的奥秘。利用有机合成更可以制造非天然的，但预期会有特殊性能的新化合物。

事实上，有机合成就是应用基本且易得的原料与试剂，加上人类的智慧与技术来创造更复杂、更奇特的化合物。正如1965年诺贝尔奖获得者、有机合成大师Woodward教授所说：“在有机合成中充满着兴奋、冒险、挑战和艺术。”

基本有机合成工业任务是：从廉价易得的天然资源，如煤、石油、天然气或农副产品等，初步加工成一级有机产品，如甲烷、乙烷、丙烷、乙炔、苯、萘等.再进一步加工成二级有机产品，如乙醇、乙酸、丙酮等。这些一、二级产品的生产称为“重有机合成工业”。基本有机合成的特点是：产品量大，质量要求稍低，加工相对粗糙，生产操作简单。

精细有机合成工业的任务是：以基本有机合成工业中得到的一、二级有机产品为原料，合成一些结构比较复杂，质量要求很高(即较精细)的化合物。其制备过程的操作条件要求严格，步骤较多，一次生产的量比较少但品种比较多。精细有机合成主要用在合成药物、农药、染料、香料等。这种合成的首要任务常常是合成路线的设计。

这两类有机合成工业对于国计民生都是缺一不可的。没有精细有机合成工业就没有满足人民生活需要的丰富多彩的有机产品;没有基本有机合成工业，精细有机合成工业也就没有根基。

无机合成

无机合成是无机化学的重要分支之一。当今世界上每年都有数十万种新化合物问世，其中属于无机化合物和配位化合物的占相当大的部分，因此无机合成化学已成为推动无机化学、固体化学、材料化学等有关学科发展的重要基础。

随着科学技术的迅速发展，先进的实验方法与技术层出不穷，由于先进实验技术的引入，加之合成化学研究的深入，结构化学和理论化学的发展，各学科问的渗透，合成反应的开发以及实际应用上的不断需求，现代无机合成的内容已从常规经典合成发展到大量特殊合成以及极端条件下的合成，特种组成、结构和聚集态的合成，以至发展到正在兴起的定向设计合成和组合合成。因而，目前无机合成化学涉及的范围日益广泛，而且与其他学科领域间的关系也日益密切。

就合成方法而言，无机合成包括常规经典合成方法、极端条件下(超高温、超高压、等离子体、溅射、激光等)的合成方法和特殊的合成方法(含电化学合成、光化学合成、微波合成、生物合成等)以及软化学和绿色合成方法。软化学和绿色合成方法的引入是本教材的特色之一。

就合成对象而言，有典型无机化合物的合成、典型无机材料的合成等。

当然，新材料的设计、合成方法的改进也是无机合成化学的内容之一。

无机合成的内容如此广泛，以致在一本教材中包罗万象是不可能的。本教材选择其常用的、重要的合成方法加以介绍，并尽量介绍近年来合成化学的新成果、新进展。鉴于此，我们不但从方法的角度加以介绍，而且也从典型化合物和典型材料的角度来描述，这是本教材的特色之二。

无机合成与国民经济的发展息息相关，并且在国民经济中占有重要的地位。工业中广泛使用的三酸两碱，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷，涂料工业中使用的大量无机颜料等无一不与无机合成有关。这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平，在整个经济建设中起着重要的作用。

合成材料

塑料、合成纤维及合成橡胶，在我国统称为三大合成材料。

20世纪40年代高分子化学的诞生，为石油化学工业奠定了基础。美、苏两国从研制合成橡胶入手，形成了今天具有高技术水平的石化工业体系。过去，化学家的任务是从天然物质中得到启示，再合成新的化合物，并在性能上力争超过天然物质;而今天人们可以充分利用现代科技财富，创造出奇异的高分子新世界。三大合成材料就是这个世界最丰硕的成果。

用作合成材料最重要的烯烃有三个：乙烯、丙烯和丁二烯。出这些烯烃进-步加工，便可得到氯乙烯、丙烯腈和苯乙烯等新的单体。此外，在生产合成材料时，还得三个分子中含有芳香环的化合物：苯、甲苯和二甲苯。上述三烯、三苯均以石油和天然气为原料，因此，石油化学工业是合成材料的基础工业。

合成橡胶：

20世纪40年代，世界合成橡胶产量不到4万吨，八十年代迅速增至800多万吨，速度之快，在三大合成材料中列首位。合成橡胶是重要的战略物资，现已广泛运用于子午线轮胎，医学器械及建筑、宇航等，但生产合成橡胶投资多、成本商、条件苛刻，所以一般同家的产量较低。

合成纤维：

世界上合成纤维品种众多，最主要的有三种：聚酰胺〈尼龙或锦纶〉、聚脂(涤纶〉和聚丙烯纤维(腈纶〉。这三种总产量占合成纤维总产量的95%。20世纪70年代中期，因内外发展了聚丙烯纤维-腈纶，其性能近似天然羊毛，又称“合成羊毛”。由于合成羊毛原料丙烯价格低，工艺简单，又比棉花轻40%，具有强度高、耐穿、不霉烂、化学稳定性好、易洗快干、挺直等特点，因此聚丙烯纤维有广阔发展前途。另一种以醋酸乙烯为原料的合成纤维，维尼纶也得到较快发展。

塑料：

塑料品种也很多，但年产200万吨的仅六种：聚乙烯、聚丙烯、聚氨乙烯、聚苯乙烯、酚醛和氨基塑料。有一类合成结构材料一一工程塑料，以高于世界经济发展4倍左右速度增长。它们可替代陶瓷作厨房用具，并在汽车、宇航等领域中取代大量金属材料。由于塑料还具有独特色调和艺术风格，美国休斯敦的宇宙宫，纽约的“肯尼迪空间中心”巨形园拱和尖顶均以塑料制成。目前西方不少“超级市场”已建在透明的塑料罩里，进入商店给人以在新鲜的大气中感觉。

合成润滑油的性能特点、类别及其应用

合成润滑油，通俗来讲就是用合成酯或聚烯烃等取代矿物油，再和添加剂调配而得到的润滑油。若矿物油全用酯或聚烯烃取代，便称为全合成润滑油，若只有部分取代则称为半合...[查看全部]

有机合成的分类、发展及应用 ： 合成

有机合成是指利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制成比较复杂的有机物的过程。有机合成可以简单的分为基本有机合成和精细有机合成两大类。

什么是有机合成

有机合成是学习、研究有机化学的重要目的之一，是有机化学的核心和主旋律，是表现有机化学家非凡创造力的舞台，也是有机化学中最具有创造性的领域、有机合成的概念常见的有以下三种表述。

定义1：有机合成是利用天然资源或工业生产形成的简唯有机分子，通过，系列化学反应合成得到各种复杂结构的天然或非天然的有机化合物的过程。

定义2：有机合成是利用化学方法将单质、简单的无机物或简单的有机物制备成比较复杂的有机化合物的过程。

定义3：有机合成是通过一系列有机反应，将一些易得的、廉价的原料(单质、简单的无机物和有机物)制备成新的、结构较为复杂的、更有价值的有机化合物的过程。

三种定义的表述虽有所不同，但总的来说有机合成的日的就是刚简单的无机物或仃机物合成有价值的、比较复杂的有机物的过程、当然有机合成有时也包括从复杂原料降解为较简单化合物的过程。

早期的有机合成主要是在实验室里仿制自然界中已经存在的有机物，同时也是一个对天然有机物的结构进行验证的过程。现代的有机合成不仅能合成自然界中已经存在的有机物，而且还能合成自然中不存在的新物质。

未来有机合成的发展方向并不足盲目追求新化合物的合成，而是利用现代有机化学理论、新的有机合成方法设计和合成自然界中没有的、预期有特殊性能或有重大理论意义或对国计民生有重大意义的新有机化合物。

1900-2000年，化学合成和分离了2285万种化合物，其中大部分郁是有机合成的产物许多天然存在的有机化合物，包括复杂的天然产物，都可以用有机合成方法制得。全世界每年合成的近百万种新化合物中，70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科

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合成氨的现状、反应及发展趋势 ： 合成

合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。可以说合成氨是化学工业的基础，也是我国化学工业发展的重要先驱。

合成氨的主要生产技术

1、传统工艺，利用合成法生产制造氨

①制备含氢和含氮的原料气体：氮气主要来源于空气，因此可以在制作过程中导入空气，除去氧气等可燃性气体，剩下即为氢氮混合气。氢气主要来源于水或碳氢化合物，如焦炭、煤、石油、天然气等。

②净化原料气：无论用何种原料生产出的氢氮原料气中都会存有硫化物、二氧化碳、一氧化碳都杂质，不仅会对设备造成腐蚀，还会合成出有毒气体。因此，在将原料气体导人合成装置以前必须列其加以净化除去杂质，才能得到纯净的原料气体。常用的手段是脱离沉淀硫化物，用一氧化碳与水反应将其置换为二氧化碳，然后脱离并清除二氧化碳。

③氨的合成：将纯净的原料混合气体压缩到一定高压，然后在高温和使用催化剂的条件下将其合成为氨。

2、新型节能工艺

新工艺体现在生产过程当中的能耗上和环保上，并大大提高了生产效率：

①提高对烟雾通气热量的回收率，降低排气管道的温度，可有效提高热能的利用率。减少对一氧化碳和二氧化碳的排放，减少对大气的污染。

②采用真空纤维法和深度冷却法，分离生产过程中产生的多余的氮气等，可以进行回收，提高利用率。

③新型合成氨工艺LCA的应用：这种技术的产量相对于传统工艺比较稳定，其核心部分大大简化，例如用气体加热转化器代替传统形式的转化炉，大大减少了能源耗费。另外，它将传统工艺中的高低温简化，而采用恒温，增加效率。并利用分子吸附来脱碳，也可以有效吸出其他不必要的气体。采用低压合成技术，与超高压合成技术相比耗能进一步降低。

合成氨的现状

目前我国合成氨企业数量较多，集中度较低、布局较为松散、整体技术水平较低，其发展现状并不容乐观，但是因为合成氨作为

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常见的合成材料 ： 合成

合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同。常见的的合成材料有塑料、合成纤维和合成橡胶。

复合材料与合成材料的区别

1、复合材料(是以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成的材料，典型的是以树脂为基体，以玻璃纤维为增强体，常见产品有玻璃钢采光瓦、玻璃钢防雨罩、玻璃钢汽车保险杠等;合金是属于金属类制品，由两种或两种以上的金属或非金属所组成的具有金属特性的物质，常见的有合金钢、铝合金等。合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，典型的产品有塑料、合成化学品、树脂等。

2、复合材料是两种或两种以上材料混合而成的材料;合成材料是两种或两种以上材料混合发生反应后而成的材料。

3、复合材料是物理现象;合成材料是化学现象。

有机合成材料

用有机高分子化合物制成的材料叫有机高分子材料。包括天然有机高分子材料(棉花、羊毛、天然橡胶等)和合成有机高分子材料(合成纤维、合成橡胶、塑料等)。

常见的有机合成材料：

①塑料：

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，由有机小分子化合物聚合而成，也称为聚合物。聚合物的结构分为链状和网状。链状结构的聚合物(如聚氯乙烯)具有热塑性;网状结构的聚合物(如酚醛塑料、脲醛塑料等)具有热固性。

②合成纤维：

天然纤维有棉花、羊毛、蚕丝等;合成纤维有涤纶、锦纶(尼龙)、腈纶等。

合成纤维强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀，但是透气性、吸水性差。

天然纤维和合成纤维混合纺织，使衣物穿着舒适又不易褶皱。

合成纤维和天然纤维的鉴别：

③合成橡胶：

合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等特性，广泛用于工农业、国防、交通和日常生活中。

有机合成材料对人类的影响：

1、塑料带来的危害(白色污染)

原因：塑料难降解，破坏土壤、

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合成纤维的发展、分类及其应用 ： 合成

合成纤维是以石油、天然气为原料，通过人工合成的高分子聚合物，经纺丝、后加工而制得的纤维。合成纤维除了具有化学纤维的一般优越性能，如强度高、质轻、易洗快干、弹性好、不怕霉蛀等外，不同品种的合成纤维各具有某些独特性能。

合成纤维的发展

合成纤维起始于煤化工、电石工业。在20世纪50-60年代，世界石化工业的发展，给合成纤维发展带来了新的生机，为合成纤维提供了充足的基本原料，使之从单一的品种发展成为不同用途的多个品种。在短短的几十年间，世界合成纤维的产量已接近天然纤维，成为纺织工业的重要原料。目前世界合成纤维产量已超过4100万吨，远远高于天然纤维的数量。

我国合成纤维工业起步于20世纪50年代中期，开始是小规模生产锦纶，60年代分别从日本、英国引进了生产维纶、腈纶的技术和设备。

70年代，随着我国石油工业的发展，合成纤维工业的基本原料开始由石油原料所代替。此时引进技术和设备分别在上海、辽阳、天津、四川建设了四个大型石油化纤联合企业，成为我国发展合成纤维的坚实基础。80年代，又在江苏仪征建成了大型聚酯及涤纶工程，与此同时也在上海建设了二期聚酯工程。

“九五”期间，在辽化、天津、洛阳建设了20万吨/年聚酯装置。从而形成了我国合成纤维工业较为完整的体系。“十五”、“十一五”期间，是我国合成纤维工业快速发展的时期，产量和消费量均呈现高速增长的态势。新增产能主要集中在华东地区，特别是江、浙、沪等省市，以民营企业为主。由于近些年合成纤维产量的增长速度高于国内市场消费的增幅，从2007年开始，我国已成为合成纤维的净出口国。2009年我国合成纤维产量达2494万吨，消费量为2444万吨，净出口量为50万吨。

经过长期持续高速发展，我国合成纤维产业结构性矛盾已经显现，今后一段时期，我国合纤工业将处于调整产业结构和加快产业升级的发展时期，力争使我国从生产大国转向技术强国。

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合成橡胶的命名、分类及其​生产 ： 合成

合成橡胶(简称SR)是人们采用化学方法人工合成的一种性能类似或超过天然橡胶的新型有机高分子弹性体。合成橡胶是以石油、天然气、煤炭或农副产品为初始原料，通过多种化学方法先制取合成橡胶单体，再经过聚合或缩合反应以及凝聚、洗涤、脱水、干燥、成型等工序，制得具有弹性的高分子均聚物或共聚物。

合成橡胶与天然橡胶的关系

合成橡胶与天然橡胶虽来源不同，但性能类似，用途同域，各具优势，都是国民经济发展、科学技术进步和人民日常生活中不可缺少的重要物资。

天然橡胶的生产与橡胶树的栽培种植密切相关。橡胶树只能生长在热带、亚热带的一些气候条件适宜的地方，受自然条件影响很大，成长周期长，年产胶量增长速度受到极大限制。据资料记载，从培植橡胶幼树到开始割胶，需要7-9年时间，且其生命周期仅30年左右。

每年要割3000株橡胶树，才能收集到1吨干橡胶;若年产1千吨天然橡胶，就要栽种300万株橡胶树，需占地3万亩(15亩=1公顷)、几下个农业劳动力。全球天然橡胶的产地主要集中在泰国、印度尼西亚、马来西亚、印度、越南和菲律宾等东南亚国家，产量累计占世界总产量的85%左右。

我国生产天然橡胶受自然条件限制，最多年产量也只能在70-80万吨之间，满足不了我同橡胶制品生产发展的需求，这个缺量除了靠进口同外天然胶外，主要还应由合成橡胶的增长来弥补。

天然橡胶性能单一，其应用性能虽可与合成橡胶优势互补和匹配使用，但存某种特定需求的应用领域里，其性能远小如合成橡胶。为此世界上各工业发达同家，除了能够部分自产或进口天然橡胶外，都在积极发展合成橡胶的生产。我同今后也应大力发展合成橡胶，才能满足我国国民经济各行业发展和市场需求。

合成橡胶的命名

我国合成橡胶的命名与分类是依据中华人民共和国冈家标准GB5576-1985《合成橡胶命名》规定执行的;该规定参照了国际标准ISO1629-1976《橡胶和胶乳命名法》。

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多肽合成的原理及方法 ： 合成

多肽合成又叫肽链合成，是一个固相合成顺序一般从N端(氨基端)向 C端(羧基端)合成。过去的多肽合成是在溶液中进行的称为液相合成法。多肽的合成主要分为两条途径:化学合成多肽和生物合成多肽。

多肽合成的原理

多肽合成就是如何把各种氨基酸单位按照天然物的氨基酸排列顺序和连接方式连接起来。由于氨基酸在中性条件下是以分子内的两性离子形式(H3+NCH(R)COO-)存在，因此，氨基酸之间直接缩合形成酰胺键的反应在一般条件下是难于进行的。

氨基酸酯的反应活性较高。在100℃下加热或者室温下长时间放置都能聚合生成肽酯，但反应并没有定向性，两种氨基酸a1和a2的酯在聚合时将生成a1a2…、a1a1…、a2a1…等各种任意顺序的混合物。

为了得到具有特定顺序的合成多肽，采用任意聚合的方法是行不通的，而只能采用逐步缩合的定向多肽合成方法。一般是如下式所示，即先将不需要反应的氨基或羧基用适当的基团暂时保护起来，然后再进行连接反应，以保证多肽合成的定向进行。

式中的X和Q分别为氨基和羧基的保护基，它不仅可以防止乱接副反应的发生，还具有能消除氨基酸的两性离子形式，并使之易溶于有机溶剂的作用。

Q在有的情况下也可以不是共价连接的基团，而是由有机强碱(如三乙胺)同氨基酸的羧基氢离子组成的有机阳离子。Y为一强的吸电子基团，它能使羧基活化，而有利于另一氨基酸的自由氨基，对其活化羧基的羧基碳原子进行亲核进攻生成酰胺键。

由此所得的连接产物是N端和C端都带有保护基的保护肽，要脱去保护基后才能得到自由的肽。如果肽链不是到此为止，而是还需要从N端或C端延长肽链的话，则可以先选择性地脱去X或Q，然后再同新的N保护氨基酸(或肽)或C保护的氨基酸(或肽)进行第二次连接，并依次不断重复下去，直到所需要的肽链长度为止。

对于长肽的多肽合成来说，一般有逐步增长和片段缩合两种伸长肽链的方式，前者是由起始的氨基酸(

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合成润滑油的性能特点、类别及其应用 ： 合成

合成润滑油，通俗来讲就是用合成酯或聚烯烃等取代矿物油，再和添加剂调配而得到的润滑油。若矿物油全用酯或聚烯烃取代，便称为全合成润滑油，若只有部分取代则称为半合成润滑油。

合成润滑油的性能特点

合成润滑油具有优良的粘温性能和低温性能，良好的润滑性和低挥发性，有的还有极好的化学稳定性和耐辐射性，能够满足长周期、环保和生物降解等方面更严格的要求，这是矿物润滑油难以具备的。合成润滑油根据化学结构不同，表现出不同的性能特点。

1、合成酯类油

合成酯类油是羧酸和醇在催化剂的作用下酯化而得，有双酯、多元醇酯和复酯等。

酯类油具有良好的粘温性能，低温流动性好，使用温度高，能与矿物油及多数合成润滑油混溶，有良好的抗磨损、抗擦伤及耐摩擦特性，无毒，可生物降解及价格适中等。但酯类油的粘度较低，与大多数密封材料的相容性较差，与涂料不相容，水解稳定性差，防腐蚀性中等。酯类油已广泛用于内燃机油、压缩机油、冷冻机油、金属加工液及润滑脂基础油。

2、聚醚

聚醚是由环氧乙烷(EO)，环氧丙烷(PO)或环氧丁烷(BO)等通过开环聚合(共聚或均聚)制得，可分为水溶性聚醚、水不溶性聚醚和油溶性聚醚。聚醚的使用范围很广，是应用最广的合成基础油。

聚醚具有较高的润滑性能，高粘度指数和较好的热稳定性，具有宽泛的粘度范围。在高温下挥发性低，能够用于高低温环境中。聚醚一般被用作淬火液、金属加工液、食品级润滑油、液压油和压缩机油。但聚醚对添加剂的感受性不好、与某些材料不相容，价格也较高。

3、聚α-烯烃

聚α-烯烃(PAO)是α-烯烃(主要是C8～C10烯烃)在催化剂作用下聚合而得的具有比较规则的长链烷烃。与其它合成润滑油相比，PAO综合性能优良，原料来源丰富，生产工艺简单，价格相对便宜，因此得到广泛的重视。

PAO的挥发性低，具有优越的热安定性，高温分解少;由于分子量相对整齐，具有很好的剪切安定性，多用

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