第七章-生物基大宗化学品

1、法、重结晶法、色谱法等。
,各个组分的定性分析每个纯组分根据不同情况选用各种分析手段，如色谱、紫外、红外、核磁等，推测结构。
各个组分的定量分析对各个纯组分进行含量测定，可采用化学分析法、色谱法和紫外光谱法。
应用实验依据剖析的定性、定量结果制备产品并进行应用实验。
,一、样品剖析的一般步骤,样品分析步骤,二、分离和分析方法的选择,1. 选择分离方法的准则,样品的要求, 样品是否具有亲水性 样品是否可以离子化 样品的挥发性 样品中的组分数量 定性还是定量分析,分析的要求, 要求纯度高还是回收率高 样品量 成本与速度 个人习惯 可能得到的设备,分离方法的分类,应用1：德国拜耳（Bayer）公司商品列索林蓝（Resolin Blue）5R分散染料结构的剖析。
,（1）染料化学法提取:无水乙醇萃取后得固体，再重结晶。
,剖析过程：,（2）TLC分离定性,混合物,（3）化学法定性分析,（4）单一组分纯样,（5）合成验证实验,单一组分纯物质,三、剖析实例,IR推测：染料分子中含有Ph、NO2、 C=O 、NH2、 CH2、 CH3基团。
, 1。

2、网做造纸原料，扩大了原料来源，降低了造纸的成本，同时又提高了纸的产量和质量。
从此，纸逐步取代竹木简和帛。
为纪念蔡伦的功绩，人们把这种纸叫作“蔡侯纸”。
,3. 蔡伦改进造纸术,一些文明古国使用的书写材料,4、造纸术的传播与贡献,易发脆断裂、难保存,太贵,笨重,难保存,造纸术是我国的四大发明之一，由我国传遍世界，促进了文化的交流和教育的普及，深刻地影响了世界文明的发展进程，是中华民族对世界科学文化的一项重大贡献。
,造纸术的贡献,纸是一种特殊的材料 纸是由纤维（包括植物纤维和非植物纤维） 和非纤维添加物交织 而成的多孔性网状 结构薄型材料。
,据研究，一张普通的A4打印纸，大致由2500万根左右的植物纤维构成。
,制 浆,打 浆,抄 纸,涂 布,纸,纸的形成,制 浆,由植物纤维原料分离出纤维而得纸浆的过程。
主要可分为机械法、化学法和化学机械法，分别制得机械纸浆、化学纸浆和化学机械纸浆。
,打 浆,是利用机械作用处理悬浮于水中的纸浆纤维，使其具有适应在造纸机上生产所要求的特性，并使所生产的纸张能达到预期质量的操作过程。
,抄 纸,纤维悬浮液,涂 布,将糊状聚合物、熔融态聚合物或聚合物熔液涂布于纸、布。

3、蓝淀酒糟氢化酶还原吲哚酚石灰（提供碱性）靛白隐色盐靛蓝,朱砂,雄黄,赤铁矿,石绿,石青,无机颜料,中国五色图,黑色,西,中,北,南,东,五色与五行、五方的关系图,青,木,赤,火,土,黄,白,金,黑,水,传统染色技术和色彩文化的主体在先秦时期就已经形成,蜡 染,染料应用的三个方面：,4.应用,1.染色,2.着色,3.涂色,染色：就是使染料通过化学或物理化学方式结合在织物纤维上，使织物具有一定色泽的全部加工过程。
,染色过程,着色：在物体形成最后固体之前，将染料分散于组成物中，成型后即得有颜色的固体。
,涂色：,二、 染料的分类,酸性染料 中性染料 直接染料 还原染料,分散染料 硫化染料 冰染染料 阳离子染料等,(1).按染料的应用分类,(2).按染料的结构分类 偶氮染料 蒽醌染料 硝基和亚硝基染料 靛族染料 硫化染料,芳甲烷类染料 菁系染料 酞菁染料 杂环类染料,偶氮染料 结构特征：含有 N=N 基团,蒽醌染料,结构特征：含有 基团或多环酮 。
,硝基和亚硝基染料,结构特征：含有硝基或亚硝基,靛族染料,结构特征：含有 。

4、水解吲哚酚吲哚酮缩合蓝淀酒糟氢化酶还原吲哚酚石灰（提供碱性）靛白隐色盐靛蓝,朱砂,雄黄,赤铁矿,石绿,石青,无机颜料,中国五色图,黑色,西,中,北,南,东,五色与五行、五方的关系图,青,木,赤,火,土,黄,白,金,黑,水,传统染色技术和色彩文化的主体在先秦时期就已经形成,蜡 染,染料应用的三个方面：,4.应用,1.染色,2.着色,3.涂色,染色：就是使染料通过化学或物理化学方式结合在织物纤维上，使织物具有一定色泽的全部加工过程。
,染色过程,着色：在物体形成最后固体之前，将染料分散于组成物中，成型后即得有颜色的固体。
,涂色：,二、 染料的分类,酸性染料 中性染料 直接染料 还原染料,分散染料 硫化染料 冰染染料 阳离子染料等,(1).按染料的应用分类,(2).按染料的结构分类 偶氮染料 蒽醌染料 硝基和亚硝基染料 靛族染料 硫化染料,芳甲烷类染料 菁系染料 酞菁染料 杂环类染料,偶氮染料 结构特征：含有 N=N 基团,蒽醌染料,结构特征：含有 基团或多环酮 。
,硝基和亚硝基染料,结构特征：含有硝基或亚硝基,靛族染。

5、颜色的物质不一定是染料。
颜料：一般都是自身有颜色，能以分散状态使物体染上颜色的物质。
大多数的有机染料能溶解在水中，在溶液中进行染色过程，而大多数颜料却是不能溶解在水中，也不溶于被染物中，它通常是以高度分散的状态使被染物着色。
,染料分类,按应用分类1.直接染料(direct dyes) 该类染料与纤维分子之间以范德化力和氢键相结合，分子中含有磺酸基、羧基而溶于水，在水中以阴离子形式存在，可使纤维直接染色。
2.酸性染料（acid dyes） 在酸性介质中，染料分子内所含的磺酸基、羧基与蛋白纤维分子中的氨基以离子键相合，主要用于蛋白纤维（羊毛、蚕丝、皮革）的染色。
,3.分散染料（disperse dyes） 该类染料水溶性小，染色时借助分散剂呈分散状态而使疏水性纤维（涤纶、锦纶等）染色。
4.活性染料（reactive dyes） 染料分子中存在能与纤维分子的羟基、氨基发生化学反应的基团。
通过与纤维成共价键而使纤维着色。
又称反应染料。
主要用于棉、麻、合成纤维的染色，也可用于蛋白纤维的着色。
,5.还原染料（vat dyes） 不溶性染料在碱性溶液中还原成可溶性，染色。

6、素与甲苯 产量 年产1000吨为分界线 反应器 间歇与连续 放大任务与时间要求 放大倍率低、时间要求短 风险 药物的溶剂替代、医用导管的生产方式 美食与米饭的关系，化学装置就是（饭碗或菜盘）,2019/1/13,产品设计者(化学家):A 工程师：BA：我把粗类固醇溶于二氯甲烷任何有智商的人都会做这个容易的反应，在零下40度下C+DCD副反应：CD+DCD2加入丙酮，产物析出，滤出溶剂，再加入DMF(二甲基甲酰胺)溶解：CD+H2OCOH+DH都是强放热反应，容易控制，总选择性不高40%B： 为什么选择性低A：我不知道，这类化学反应经常这样B：可以使用不同溶剂吗A：可能无法替代二氯甲烷，它是最佳溶剂B：二氯甲烷是危险的致癌物质，可用醋酸丁酯替代吗,走向生产的第一步实验室结果的延伸,2019/1/13,A：二氯甲烷效果非常好，取代它会带来麻烦B： 考察过反应过程中出现的最大温升吗A：没有，但可能很大，足以使溶剂沸腾，但可通过停止搅拌来减慢反应速度B：为什么用圆底烧瓶？用管式可快速转化A：我希望反应速度慢 下来，如果太快，会产生很多副产物B：怎么脱色A：实验室采用。

7、生物质具有资源量大，资源与能量可贮存等优点，是实现工业原料多元化、转变对化石资源依赖的重要原料。
,发展工业生物技术的公司,AveciaBaxenden Billiton Biochemie (Novartis)Cargill Dow Cereol Ciba Domtar DSM ICPETBASF Novozyme,Iogen LeykamM-I, BP AmocoMitsubishi Rayon Oji PaperPaques (Budel Zinc, PasfrostRoche Tanabe SeiyakuWindelDegussaDupont,生物基化学品,生物基材料,工业生物技术产品,生物能源,生物基产品占石化产品总额从2000年的不到1%，增长到2008年的6%，并每年以高于30%的速度增长，生物基塑料更是以38%的速度增长。
OECD预测：至2030年，将有35%化学品和其它工业产品来自生物制造。
美国：到2030年替代25%有机化学品和20%的石油燃料。
欧盟：化学品替代10-20%， 其中化工原料替代6-12%，精细。