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深入浅出：现代精细化工工艺与应用 图书名称：现代精细化工工艺与应用 图书简介： 一、 概述与时代背景 本书聚焦于21世纪以来精细化工领域的技术前沿与产业化实践。在全球追求可持续发展、新材料革命以及高端制造升级的大背景下，精细化工已成为衡量一个国家先进制造业水平的关键指标之一。本书旨在系统梳理和深入剖析支撑现代高附加值产品生产的核心化学工程原理与先进制造技术。我们不再关注大宗化学品的粗放生产模式，而是将视角聚焦于那些具有特定功能、高纯度、小批量、多品种特性的化学品的合成、分离、纯化与应用技术。 全书结构设计遵循“理论基础—关键技术—典型应用—未来展望”的逻辑脉络，力求为化工、材料、医药、电子信息等相关领域的工程师、研发人员以及高年级本科生和研究生提供一套既具理论深度又紧密结合产业需求的专业参考资料。 二、 核心技术模块详解 1. 先进反应工程与催化技术： 精细化学品的合成往往对反应的选择性、收率和能耗有极其苛刻的要求。本书详细探讨了多相催化、均相催化以及生物催化在精细合成中的最新进展。 微反应器技术（Microreactor Technology）： 重点分析了微通道反应器在处理高危、高放热反应（如硝化、氧化反应）中的优势，如精确的温度控制、极高的传质/传热效率以及本质安全特性。书中通过案例分析，展示了如何利用微流控技术实现复杂有机合成步骤的“一锅法”连续化生产。 非传统活化方法： 深入解析了光催化、电化学合成在绿色化学中的应用，特别是针对传统热催化难以实现或能耗过高的C-H键活化、不对称合成等前沿课题。 手性分子合成： 详述了酶促动力学拆分、不对称催化氢化及不对称烯丙基取代等关键手性技术，这是现代制药和农用化学品工业的基石。 2. 高效分离、纯化与表征： 精细化工的价值往往体现在其极高的纯度上。本书用相当篇幅介绍了突破传统蒸馏、萃取局限的新型分离技术。 膜分离技术在化工中的深化应用： 不仅涵盖了纳滤（NF）和反渗透（RO），更侧重于有机溶剂纳滤（OSN）在溶剂回收、手性化合物的分子级分离中的应用潜力。 模拟移动床（SMB）技术： 针对对映异构体分离和复杂多组分分离，本书详细阐述了SMB技术的操作原理、模拟优化算法及其在工业规模手性药物分离中的实际部署。 超临界流体技术（SCF）： 探讨了超临界二氧化碳在萃取、色谱分离中的“绿色溶剂”特性，尤其是在天然产物提取和聚合物改性中的应用案例。 过程分析技术（PAT）： 强调了利用在线光谱技术（如拉曼、NIR）对反应过程进行实时监控和反馈控制，以确保产品质量的稳定性和批次间的一致性。 三、 关键应用领域深度解析 本书将理论与实际紧密结合，选取了对技术创新最为敏感的几个应用领域进行深度剖析。 1. 电子化学品与半导体材料： 本章节详细介绍了集成电路制造中不可或缺的高纯度化学品体系。 光刻胶（Photoresist）及其关键单体： 剖析了ArF、EUV光刻胶体系对单体纯度（杂质控制在ppb级别）的要求，以及高纯度溶剂（如PGMEA）的提纯工艺。 高纯度蚀刻剂与清洗液： 探讨了超纯氨水、氢氟酸的痕量金属离子去除技术，以及金属有机前驱体（MO Precursors）的合成与稳定化技术，这直接关系到薄膜沉积的质量。 2. 高性能聚合物添加剂： 现代塑料、涂料和橡胶的性能提升主要依赖于功能性助剂。 特种抗氧剂与光稳定剂： 阐述了受阻胺光稳定剂（HALS）的分子设计原则，以及受阻酚类抗氧剂的合成工艺控制，以确保它们在高温加工过程中的稳定性和长效性。 阻燃剂的环保转型： 重点分析了无卤磷系阻燃剂，如聚磷酸铵及其改性产品的合成与应用，以应对日益严格的环保法规。 3. 精细农用化学品（作物保护剂）： 关注新一代高效、低毒、环境友好的农药分子。 氟化技术在农药合成中的作用： 阐述了引入含氟基团对提高化合物生物活性的重要性，以及选择性氟化试剂（如Deoxo-Fluor、Selectfluor）的使用与安全操作。 制剂技术： 探讨了微乳剂（ME）、悬浮剂（SC）等先进剂型对提高农药利用率、减少环境残留的工程学意义。 四、 绿色化学与过程强化 本书坚守可持续发展的理念，将绿色化学的十二项原则融入工艺设计之中。 原子经济性评估： 通过量化的方法，评估现有合成路线的原子利用率，并提出如何通过串联反应（Tandem Reactions）和催化剂的循环利用来提高效率。 溶剂替代与回收： 深入分析了离子液体（Ionic Liquids）和超临界二氧化碳作为反应介质的潜力，并提供了化工过程中复杂混合物溶剂的高效能集成回收方案。 过程强化（Process Intensification, PI）： 探讨了如何通过集成多种单元操作（如反应与分离耦合）来实现设备的小型化、能耗的降低和生产周期的缩短。 五、 总结与展望 《现代精细化工工艺与应用》不仅是对现有技术的总结，更是对未来化工生产模式的深刻洞察。随着人工智能和大数据在化学品研发中的介入，未来的精细化工将更加依赖于高通量筛选、计算化学辅助设计和全流程自动化控制。本书的编写目标是为读者提供坚实的知识储备，使其能够在新一轮的技术变革中抓住机遇，推动我国精细化工产业迈向更高质量、更绿色、更智能化的发展阶段。 本书特色： 知识体系完整： 覆盖了从分子设计到工业化生产的完整链条。 聚焦前沿： 大量引入了近十年来的关键技术突破和工业应用案例。 工程实践导向： 强调工艺放大、安全控制和经济性分析，而非纯理论推导。 图表丰富： 包含大量工艺流程图、反应机理图示和设备剖面图，便于理解复杂技术。
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