第一篇：無(wú)機(jī)合成化學(xué)總結(jié)(配武漢大學(xué)出版社《無(wú)機(jī)合成化學(xué)》)

化工工藝09-3班

無(wú)機(jī)合成參考資料

一氣體除雜凈化方法

1化學(xué)除雜2氣體的分級(jí)分離凈化3吸附分離和凈化 二什么是無(wú)水無(wú)氧操作

三溶劑的主要類(lèi)型及溶液中合成的優(yōu)點(diǎn)

溶劑分為質(zhì)子溶劑，質(zhì)子惰性溶劑及固態(tài)高溫溶劑 在溶液中合成的優(yōu)點(diǎn)1 使溶質(zhì)充分接觸 2 易流動(dòng)、攪拌 3 熱量均勻分散 4 對(duì)反應(yīng)條件不敏感，具有穩(wěn)定性

四：溶劑的選擇：應(yīng)考慮反應(yīng)物、產(chǎn)物、溶劑的性質(zhì)1 使反應(yīng)物充分溶解A “相似者相溶” 組成、結(jié)構(gòu)相似互溶性好B 規(guī)則溶液理論，溶解度參數(shù)相同或接近互溶性好（不考慮化學(xué)反應(yīng)和溶劑化效應(yīng)）2

產(chǎn)物不能和溶劑作用3 副反應(yīng)少，有時(shí)需用惰性氣氛N2, He 4 產(chǎn)物易分離，沉淀結(jié)晶易分離 5 考慮溶劑化效應(yīng)使反應(yīng)加快或改變化學(xué)平衡的方向

五溶劑化效應(yīng)：溶劑使化學(xué)反應(yīng)加快或改變化學(xué)平衡的方向的效應(yīng) 拉平效應(yīng)：把幾種酸拉平到質(zhì)子化溶劑的水平區(qū)分效應(yīng)：使酸度拉開(kāi)，區(qū)分出酸或堿的強(qiáng)弱

HA + H2O = H3O+ + A-

HClO

4H2SO4

HCl HNO3

在拉平溶劑水中濃度不大時(shí)，各種酸的 電離反應(yīng)完全，[H3O+]一樣

在區(qū)分溶劑醋酸中，由于醋酸酸性比水大，使各種酸的電離反應(yīng)不完全，各種酸的醋酸溶液[H2Ac+]不同，顯示出酸性強(qiáng)弱

HClO4 > H2SO4 > HCl > HNO3

惰性溶劑沒(méi)有明顯的酸堿性，沒(méi)有拉平效應(yīng)，是好的區(qū)分溶劑。六溶劑的一些提純方法P43 七化學(xué)氣相沉積的反應(yīng)類(lèi)型： 簡(jiǎn)單熱分解和熱分解反應(yīng)沉積2化學(xué)合成反應(yīng)沉積3 化學(xué)輸運(yùn)反應(yīng)沉積 八化學(xué)氣相沉積的反應(yīng)裝置： CVD裝置通?？梢杂?/p>

①氣源控制部件

②沉積反應(yīng)室

③沉積溫控部件

④真空排氣和壓強(qiáng)控制部件等部分組成 九獲取高溫方法：P57 十常用發(fā)熱體的要求：溫度和環(huán)境

十一熱電偶原理P59 十二：熱電偶材料選擇要求：實(shí)用的熱電偶其組成金屬的絕對(duì)溫差電系數(shù)必須具有相當(dāng)大的差別，以便于測(cè)量所產(chǎn)生的電壓

十三：高溫反應(yīng)類(lèi)型：

1.高溫下的固相合成反應(yīng)。C，N，B，Si等二元金屬陶瓷化合物，多種類(lèi)型的復(fù)合氧化物，陶瓷與玻璃態(tài)物質(zhì)等均是借高溫下組分間的固相反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

2.高溫下的氣—固合成反應(yīng)。如金屬化合物借H2、CO，甚至堿金屬蒸氣在高溫下的還原反應(yīng)，金屬或非金屬的高溫氧化、氯化反應(yīng)等等。

3.高溫下的化學(xué)轉(zhuǎn)移反應(yīng)。

4.高溫熔煉和合金制備。

5.高溫下的相變合成。

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6.高溫熔鹽電解。

7.等離子體激光、聚焦等作用下的超高溫合成。

8.高溫下的單晶生長(zhǎng)和區(qū)域熔融提純。

十四Ellimhamt圖特點(diǎn)：同一溫度下，縱坐標(biāo)越小，金屬還原性越強(qiáng)（15,19,26號(hào)除外，圖見(jiàn)最后）

十五：氫還原反應(yīng)的分析：見(jiàn)后面PPT 十六：低溫獲取方法：通常獲得低溫的途徑有相變制冷，熱電制冷，等焓與等熵絕熱膨脹等，用絕熱去磁等可獲得極低溫的狀態(tài)。十七制冷原理：等熵冷卻和等焓冷卻

十八：液化氣體的儲(chǔ)存：貯存液化氣體的容器，根據(jù)體積的大小和用途的不同，一般有低溫容器（杜瓦瓶），液化氣體的貯槽。

液化氣體貯槽由貯存液化氣體的內(nèi)容器、外殼體、絕熱結(jié)構(gòu)以及連接內(nèi)、外殼體的機(jī)械構(gòu)件組成。除此之外，貯槽上通常還設(shè)有測(cè)量壓力、溫度、液面的儀表，液、氣排注和回收系統(tǒng)，以及安全設(shè)施等

十九：液化氣體的轉(zhuǎn)移方法：傾倒，虹吸管，銅舀，塑料或白鐵做的漏斗

二十：低溫的測(cè)量：不僅所選用的溫度計(jì)與測(cè)量常溫時(shí)不同，而且在不同低溫溫區(qū)也有相對(duì)應(yīng)的測(cè)量溫度計(jì)。這些低溫溫度計(jì)的測(cè)溫原理是根據(jù)物質(zhì)的物理參量與溫度之間存在的一定關(guān)系，通過(guò)測(cè)定這些物質(zhì)的某些物理參量就可以得到欲知的溫度 常用的低溫測(cè)量溫度計(jì)有：1低溫?zé)犭娕?/p>

V=KT

V:熱電偶中的熱電勢(shì);K:常數(shù),溫度系數(shù)

2蒸汽壓溫度計(jì)（基于克-克方程）

液體的蒸汽壓隨溫度的變化而變化，因此，通過(guò)測(cè)量蒸汽壓可以知道其溫度。二十一：低溫下氣體的分離

非金屬化合物的反應(yīng)一般說(shuō)來(lái)不可能很完全，并且副反應(yīng)較多。它們的分離主要靠低溫。分離的方法有五種： 低溫下的分級(jí)冷凝2 低溫下的分級(jí)減壓蒸發(fā)3 低溫吸附分離4 低溫分餾5 低溫化學(xué)分離

二十二：低溫分級(jí)冷凝判斷標(biāo)準(zhǔn)：通常認(rèn)為當(dāng)有一種氣體通過(guò)冷阱后其蒸氣壓小于1.3Pa時(shí)就認(rèn)為是定量地捕集在冷阱中，是冷凝徹底了；而蒸氣壓大于 133.3Pa 的氣體將穿過(guò)冷阱，就認(rèn)為不能冷凝

二十三：低溫化學(xué)合成：

1、液氨中的合成2、低溫下稀有氣體化合物的合成3、低溫下?lián)]發(fā)性化合物的合成

液氨中發(fā)生的一些合成反應(yīng)：1）液氨和堿金屬反應(yīng) M + NH3(l)== MNH2 + 0.5H2?

2）液氨和堿土金屬 Be不反應(yīng)

Mg + 2NH4+ == Mg2+ + 2NH3 + H2?

Mg2+ + 4NH3 == Mg(NH2)2 + 2NH4+

不溶 3）液氨和化合物反應(yīng)

BCl3 + 6NH3 == B(NH2)3 + 3 NH4Cl 2B(NH2)3 == B2(NH2)3 + 3 NH3

[Co(H2O)6]2+ + 6NH3 == [Co(NH3)6]2+ + 6H2O

二十四：靜高壓動(dòng)高壓獲得方法：

1、靜高壓 ：利用外界機(jī)械加載方式，通過(guò)緩慢逐漸施加負(fù)荷擠壓所研究的物體或試樣，當(dāng)其體積縮小時(shí)，就在物體或試祥內(nèi)部產(chǎn)生高壓強(qiáng)。由

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于外界施加載荷的速度緩慢(通常不會(huì)伴隨著物體的升溫)，所產(chǎn)生的高壓力稱(chēng)為靜態(tài)高壓。

2、動(dòng)高壓：利用爆炸(核爆炸．火藥爆炸等)、強(qiáng)放電等產(chǎn)生的沖擊被，在μs～ps的瞬間以很高的速度作用到物體上，可使物體內(nèi)部壓力達(dá)到幾十GPs以上，甚至幾千GPa，同時(shí)伴隨著驟然升溫。這種高壓力，就稱(chēng)為動(dòng)態(tài)高壓

二十五：高壓下材料，無(wú)機(jī)化合物放生的變化：P91 二十六：高壓下溶劑介質(zhì)的變化：

二十七：軟化學(xué)方法：將在溫和條件下進(jìn)行的反應(yīng)如先驅(qū)物法，水熱法，溶膠-凝膠法，局部化學(xué)反應(yīng)，流變相反應(yīng)，低熱固相反應(yīng)等稱(chēng)之為軟化學(xué)方法。二十八：固相反應(yīng)機(jī)理： 擴(kuò)散—反應(yīng)—成核—生長(zhǎng)

二十九：固相反應(yīng)特有規(guī)律：1潛伏期2無(wú)化學(xué)平衡3拓?fù)浠瘜W(xué)控制原理 4分步反應(yīng)5嵌入反應(yīng)

三十：固相反應(yīng)與液相反應(yīng)的差別：

固相化學(xué)反應(yīng)與液相反應(yīng)相比，盡管絕大多數(shù)得到相同的產(chǎn)物，但也有很多例外。即雖然使用同樣摩爾比的反應(yīng)物，但產(chǎn)物卻不同，其原因當(dāng)然是

兩種情況下反應(yīng)的微環(huán)境的差異造成的。具體地，可將原因歸納為以下幾點(diǎn)：1產(chǎn)物溶解度的影響

2控制反應(yīng)的因素不同

3化學(xué)平衡的影響

三十一：水熱溶劑熱的特點(diǎn)：①由于在水熱與溶劑熱條件下反應(yīng)物反應(yīng)性能的改變、活性的提高，水熱與溶劑熱合成方法有可能代替固相反應(yīng)以及難于進(jìn)行的合成反應(yīng)．并產(chǎn)生一系列新的合成方法。

②由于在水熱與溶劑熱條件下中間態(tài)、介穩(wěn)態(tài)以及特殊物相

易于生成，因此能合成與開(kāi)發(fā)一系列特種介穩(wěn)結(jié)構(gòu)、特種

凝聚態(tài)的新合成產(chǎn)物 ③能夠使低熔點(diǎn)化合物、高蒸氣壓且不能在融體中生成的物質(zhì)、高溫分解相在水熱與溶劑熱低溫條件下晶化生成。④水熱、溶劑熱的低溫、等壓、溶液條件，有利于生長(zhǎng)極少 缺陷、取向好、完美的晶體，且合成產(chǎn)物結(jié)晶度高以及易于控制產(chǎn)物晶體的粒度。⑤由于易于調(diào)節(jié)水熱與溶劑熱條件下的環(huán)境氣氛，因而有利于低價(jià)態(tài)、中間價(jià)態(tài)與特殊價(jià)態(tài)化臺(tái)物的生成，并能均勻地進(jìn)行摻雜。

高溫高壓下水的作用：

① 有時(shí)作為化學(xué)組分起化學(xué)反應(yīng)② 反應(yīng)和重排的促進(jìn)劑③起壓力傳遞介質(zhì)的作用 ④起溶劑作用 ⑤起低熔點(diǎn)物質(zhì)的作用；⑥提高物質(zhì)的溶解度⑦有時(shí)與容器反應(yīng) ⑧無(wú)毒

三十二：水熱法合成反應(yīng)的基本類(lèi)型：

(1)合成反應(yīng)

通過(guò)數(shù)種組分在水熱或溶劑熱條件下直接化合或經(jīng)中間態(tài)發(fā)生化合反應(yīng)利用此類(lèi)反應(yīng)可合成各種多晶或單晶材料

(2)熱處理反應(yīng)

利用水熱與溶劑熱條件處理一般晶體而得到具有特定性能晶體的反應(yīng)。例如：人工氟石棉?人工氟云母。(3)轉(zhuǎn)晶反應(yīng)

利用水熱與溶劑熱條件下物質(zhì)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性差異進(jìn)行的反應(yīng)。例如：長(zhǎng)石?高嶺石；橄欖石?蛇紋石。(4)離子交換反應(yīng)

沸石陽(yáng)離子交換；硬水的軟化、長(zhǎng)石中的離子交換；石棉的OH-交換為F-(5)單晶培育(6)脫水反應(yīng)（7）分解反應(yīng)

（8）提取反應(yīng)

（9）氧化反應(yīng)

（10）沉淀反應(yīng)

(11)晶化反應(yīng)

(12)水解反應(yīng)

(13)燒結(jié)反應(yīng)

(14)反應(yīng)燒結(jié)

(15)水熱熱壓反應(yīng)

三十三： 在高溫高壓水熱體系中，水的性質(zhì)將產(chǎn)生下列變化：

蒸汽壓變高；② 密度變低； ③表面張力變低；

④粘度變低；⑤離子積變高。

三十四：晶體定義：物質(zhì)是由原子、分子或離子組成的。當(dāng)這些微觀粒子在三維空間按一定的規(guī)則進(jìn)行排列，形成空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)時(shí)，就形成了晶體。因此，具有空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的固體就叫晶體

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三十五：晶體的基本性質(zhì)：1自范性（自范性是指晶體在適當(dāng)條件下可以自發(fā)地形成幾何多面體的性質(zhì)。）2均一性

3各向異性（同一格子構(gòu)造中，在不同方向上質(zhì)點(diǎn)排列一般是不一樣的，因此，晶體的性質(zhì)也隨方向的不同而有所差異，這就是晶體的異向性。）4 對(duì)稱(chēng)性（在晶體的外形上，也常有相等的晶面、晶棱和角頂重復(fù)出現(xiàn)。這種相同的性質(zhì)在不同的方向或位置上作有規(guī)律地重復(fù)，就是對(duì)稱(chēng)性。晶體的格子構(gòu)造本身就是質(zhì)點(diǎn)重復(fù)規(guī)律的體現(xiàn)。）

5最小內(nèi)能（在相同的熱力學(xué)條件下晶體與同種物質(zhì)的非晶質(zhì)體、液體、氣體相比較，其內(nèi)能最小。）

6穩(wěn)定性（晶體由于有最小內(nèi)能，因而結(jié)晶狀態(tài)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。這就是晶體的穩(wěn)定性。）

三十六：人工晶體的分類(lèi)： 人工晶體按照功能不同，可粗略分為半導(dǎo)體晶體，激光晶體，非線性光學(xué)晶體，光折變晶體，閃爍晶體，電光、磁光、聲光調(diào)制晶體，壓電晶體，紅外探測(cè)晶體，光學(xué)晶體，雙折射晶體，寶石晶體與超硬晶體等十二類(lèi) 三十七：（成核動(dòng)力學(xué)）均勻成核與非均勻成核的區(qū)別： 介質(zhì)體系內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)入不穩(wěn)定狀態(tài)形成新相，稱(chēng)為均勻成核作用。

在體系內(nèi)的某些局部小區(qū)首先形成新相的核，稱(chēng)為不均勻成核作用

三十八：晶體生長(zhǎng)理論：

三十九：晶體生長(zhǎng)過(guò)程中（降濕法，蒸發(fā)法）的適用范圍：

降溫方法：溶解度和溫度系數(shù)大，溫度控制嚴(yán)格；流動(dòng)法:溶解度大溫度系數(shù)小;蒸發(fā)法：溶解度大溫度系數(shù)小，溶劑揮發(fā)性強(qiáng)；凝膠法：對(duì)熱敏感物質(zhì)，難溶物質(zhì)。

四十：無(wú)機(jī)膜的特點(diǎn)和應(yīng)用：應(yīng)用：食品生物，石化，冶金，環(huán)境治理，燃料電池，多孔陶瓷，支撐體膜的制備

四十一：兩個(gè)基本膜的制備方法：

四十二：膜和孔的成型機(jī)制：

孔：膠粒堆積，分子團(tuán)簇，模板制造孔

成膜機(jī)理：毛細(xì)過(guò)濾機(jī)理，薄膜形成機(jī)理。四十三：凝膠膜的干燥曲線：

四十四：多空材料的分類(lèi)：1）按照國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)協(xié)會(huì)（IUPAC）的定義．多孔材料可以按它們的孔直徑分為三類(lèi)：小于2nm為微孔（micropore）；2～50nm為介孔（mesoporous）；大于50nm為大孔(macropore)，有時(shí)也將小于0.7nm的微孔稱(chēng)為超微孔。（2）而根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，多孔材料可以分成三類(lèi)：無(wú)定形、次晶和晶體。

四十五：無(wú)定形、次晶、晶體材料的特征：

無(wú)定形材料：缺少長(zhǎng)程有序、孔道不規(guī)則，孔徑大小不均一且分布很寬。次晶材料：含有許多小的有序區(qū)域，但孔徑分布也較寬。

晶體材料：孔徑大小均一且分布很窄，孔道形狀和孔尺能通過(guò)選擇不同的結(jié)構(gòu)來(lái)很好地得到控制。

四十六：常用的多孔無(wú)機(jī)材料的制備方法：①沉淀法，固體顆粒從溶液中沉淀出來(lái)生成有孔材料；

②水熱晶化法，如沸石的制備；

③熱分解方法，通過(guò)加熱除去可揮發(fā)組分生成多孔材料； ④有選擇性的溶解掉部分組分；

⑤在制造形體（薄膜、片、球塊等）過(guò)程中生成多孔（二次孔）。

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四十七：沸石分子篩的三級(jí)結(jié)構(gòu)單元：沸石具有三維空曠骨架結(jié)構(gòu)，骨架是由硅氧四面體[SiO4]4-和鋁氧四面體[AlO4]5-通過(guò)共用氧原子連接而成，它們被統(tǒng)稱(chēng)為T(mén)O4四面體（基本結(jié)構(gòu)單元）。所有TO4四面體通過(guò)共享氧原子連接成多元環(huán)和籠，被稱(chēng)之為次級(jí)結(jié)構(gòu)單元（SBU）。這些次級(jí)結(jié)構(gòu)單元組成沸石的三維骨架結(jié)構(gòu)，骨架中由環(huán)組成的孔道是沸石的最主要結(jié)構(gòu)特征。

四十八：沸石分子篩合成過(guò)程中的工藝控制：影響因素有堿度，硅濃度，溫度以及模板劑的種類(lèi)等，比較重要的因素是堿度和硅濃度。四十九：沸石分子篩形成機(jī)理（液相和固相）：

液相機(jī)理和固相機(jī)理是生成機(jī)理的兩個(gè)極端。（1）液相機(jī)理：

在溶液中成核和晶化，所有反應(yīng)物溶解進(jìn)入溶液，稱(chēng)為溶液傳輸機(jī)理（液相機(jī)理）。

（2）固相機(jī)理

無(wú)定形凝膠的結(jié)構(gòu)重排（重結(jié)晶）成為沸石結(jié)構(gòu)，液相組分不參加晶化過(guò)程，稱(chēng)為固相傳輸機(jī)理（固相機(jī)理）。

五十一：晶體和非晶的比較：

晶體和非晶體都是真實(shí)的固體，它們都具有固態(tài)的基本屬性。基本的區(qū)別在于它們微觀的原子尺度結(jié)構(gòu)上的不同。在晶體中原子的平衡位置為一個(gè)平移的周期陣列，具有長(zhǎng)程有序。相反在非晶態(tài)固體中沒(méi)有長(zhǎng)程序，原子的排列是極其無(wú)序的。

五十二：非晶合金的形成規(guī)律：(1)后過(guò)渡族金屬和貴金屬為基的合金，并含有原子分?jǐn)?shù)約20%的半金屬(如B，C，Si，P等)，易形成非晶合金，加Fe80B20，Au75Si25,Pd80Si20等。(2)出周期表右側(cè)的Fe，Co，Ni，Pd等后過(guò)渡族金屬以及Cu和周期表左側(cè)的Ti，Zr，Nb，Ta等前過(guò)渡族金屬組成的合金易非晶化，如Ni50Nb50，Cu60Zr40等。

(3)由周期表ⅡA族堿土金屬（Mg，Ca，Sr）和B副族溶質(zhì)原子(Al，Zn，Ga)等組成的合金容易形成非晶合金，如Mg70Zn30，Ca35Al65等。

(4)在共晶附近成分范圍內(nèi)的合金易形成非晶，圖17-16中，6個(gè)相圖下的長(zhǎng)方形框中填黑部分表示易形成非晶的成分范圍，可以看出往往在共晶成分附近。

若大家發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)的或遺漏的還望及時(shí)反映。GOOD

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第二篇：合成化學(xué)導(dǎo)論名詞解釋總結(jié)

合成化學(xué)導(dǎo)論名詞解釋總結(jié)

第一章

1.合成化學(xué)；2.化學(xué)鍵；3.活力論；4.尼龍；5.多肽固相合成；6.超分子

第二章

1.交叉偶聯(lián)反應(yīng)；2.Heck反應(yīng)；3.Heck反應(yīng)的中性催化循環(huán)和陽(yáng)離子催化循環(huán)；4.Sonogashira 反應(yīng)；5.Suzuki 反應(yīng)；6.9-BBN；7.Negishi反應(yīng)；8.Turn over number（TON）；9.Stille反應(yīng)；10.Kumada反應(yīng)；11.烯醇離子；12.動(dòng)力學(xué)控制與熱力學(xué)控制；13.LDA；14.烯胺及烯胺離子；15.腙；16.亞胺；

17.葉立德；18 Wittig反應(yīng)；19.碳烯（卡賓）；20.Simmons-Smith 反應(yīng)；

21.Grubbs催化劑；22.烯烴換位反應(yīng)；23.Schrock 卡賓；24.炔烴換位反應(yīng)

第三章

1.Mitsunobu反應(yīng)；2.Jones試劑；3.Collins 試劑；4.PCC 試劑；5.Swern 氧化反應(yīng)；6.Sharpless不對(duì)稱(chēng)環(huán)氧化；7.e.e.值;8.Jacobsen epoxidation;9.單線態(tài)氧;10.Baeyer-Villiger氧化;11.催化氫化；12.Luche還原；13.超級(jí)氫化物；14.DIBAL；15.Steric Approach Control；16.Diastereomer；17.Felkin Ahn 模型；18.Enantioselectivity；19.Diastereoselectivity；20.保護(hù)基；21.硅基醚保護(hù)基;22.TMS;23.BOC；24.Click chemistry；25.1,3-偶極加成；26.Dendrimer

第四章

1.嵌段共聚物；2.逐步增長(zhǎng)聚合；3.聚合度；4.Carothers equation；5.鏈增長(zhǎng)聚合；6.Ring-Opening Metathesis Polymerization(ROMP)；7.共軛聚合物；

8.區(qū)域規(guī)整聚噻吩；9 Yamamoto polymerization；10.前軀體法合成共軛聚合物；11.固相聚合第五章

1.納米材料；2.物理氣相沉積；3.化學(xué)氣相沉積；4.溶膠凝膠法；5.超臨界流體；6.溶劑熱合成；7.模板合成；8.沸石；9.納米晶；10.臨界成核尺寸；

11.成核功；12.Ostwald 熟化；13.富勒烯；14.碳納米管；15.Armchair碳納米管；16.Zig-Zag碳納米管；17.Chiral碳納米管；18.金屬型碳納米管；19.piranha 溶液；20.Bingle 反應(yīng)

第六章

1.Sustainability；2.綠色化學(xué)；3.綠色化學(xué)十二原則；4.綠色工程的十二原則；

5.原子經(jīng)濟(jì)性；6.E因子；7.離子液體

第三篇：吉大無(wú)機(jī)合成與制備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介

凱程考研，為學(xué)員服務(wù)，為學(xué)生引路！

吉大無(wú)機(jī)合成與制備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)

介

無(wú)機(jī)合成與制備化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(吉林大學(xué))于2001年經(jīng)科技部批準(zhǔn)建設(shè)并正式對(duì)外開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)室前身為1993年成立的教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。中科院院士徐如人教授任

凱程考研，為學(xué)員服務(wù)，為學(xué)生引路！

目前，實(shí)驗(yàn)室建立了一支具有創(chuàng)新精神、團(tuán)結(jié)合作、充滿(mǎn)活力的年輕研究隊(duì)伍，其中2人為教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，4人獲國(guó)家杰出青年基金，8人獲教育部新(跨)世紀(jì)人才。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有固定人員48人，其中研究人員41人，技術(shù)人員6人，管理人員1人。在研究人員中，有中國(guó)科學(xué)院院士2人(含兼職1人)，教授23人，副教授9人，講師9人。實(shí)驗(yàn)室所在的研究集體獲得了教育部“長(zhǎng)江學(xué)者創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”和國(guó)家首批“創(chuàng)新引智計(jì)劃”基地支持。

近五年以來(lái)，我們?cè)谙嚓P(guān)研究領(lǐng)域的工作中取得了一系列引以為榮的成果，發(fā)表了一批具有國(guó)際影響力的研究論文。研究工作不僅被大量作為亮點(diǎn)介紹，或作為雜志封面，研究工作五年來(lái)被他引3000余次。研究成果“有機(jī)、聚合物體系的層狀組裝與功能”獲得2004年國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，“新型有機(jī)電致發(fā)光材料的基礎(chǔ)研究”獲得2001年高等學(xué)?？茖W(xué)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。在重視基礎(chǔ)研究的同時(shí)，我們也非常重視研究成果向高新技術(shù)輻射，不斷發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，近五年來(lái)已獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利34項(xiàng)，并已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一些具有應(yīng)用前景和潛在應(yīng)用價(jià)值的新技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)室位于吉林大學(xué)前衛(wèi)南區(qū)東北角，擁有超過(guò)7000平方米的實(shí)驗(yàn)基地和價(jià)值3000萬(wàn)元以上的大型儀器設(shè)備，有超過(guò)200名的博士和碩士研究生在實(shí)驗(yàn)室工作。我們真誠(chéng)歡迎致力于超分子科學(xué)研究的國(guó)內(nèi)外學(xué)者和有志之士來(lái)室參觀訪問(wèn)，同時(shí)也歡迎廣大同學(xué)報(bào)考，成為我室的研究生和博士后。

我們將繼續(xù)努力以實(shí)驗(yàn)室作為國(guó)家科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，開(kāi)展高水平基礎(chǔ)研究并向高新技術(shù)領(lǐng)域輻射，聚集和培養(yǎng)高起點(diǎn)超分子化學(xué)研究人才和帶頭人，使實(shí)驗(yàn)室成為重要的研究基地、學(xué)術(shù)交流基地和人才培養(yǎng)基地，為國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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第四篇：實(shí)驗(yàn)講義 無(wú)機(jī)粉體的水熱合成

實(shí)驗(yàn)8 無(wú)機(jī)粉體的水熱合成

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．了解無(wú)機(jī)粉體水熱合成的原理； 2．掌握無(wú)機(jī)粉體水熱合成的方法。

二、基本原理

納米材料是納米粉料經(jīng)過(guò)燒結(jié)或復(fù)合得到的塊體材料，可以是金屬、陶瓷或復(fù)合材料。納米材料具有傳統(tǒng)晶體材料和非晶體材料都不具備的優(yōu)良特性，例如納米金屬的高強(qiáng)度、高電導(dǎo)率和高彈性；納米陶瓷的超塑性、低溫?zé)Y(jié)性等。自1984年德國(guó)科學(xué)家H.Gleiter教授及合作者制造出一-9種由納米(lnm=10m)量級(jí)的超細(xì)粉料壓制燒結(jié)而成的固體材料，到現(xiàn)在短短20多年里，包括納米材料在內(nèi)的納米科技引起了世界科技先進(jìn)國(guó)家的高度重視，并已成為連接多學(xué)科、迅速發(fā)展的研究熱點(diǎn)。

制備納米材料的先決條件是制出尺度在1一100nm的粉末。目前，制備納米粉末的方法可分3大類(lèi)：物理方法、化學(xué)方法和物理化學(xué)綜合法?；瘜W(xué)方法主要包括水熱法、水解法、溶融法和溶膠一凝膠法等。其中，用水熱法制備納米粉體技術(shù)越來(lái)越引起人們的關(guān)注。

水熱法(Hydrothermal Process)，又名熱液法，是指在密封壓力容器中，以水(或其它溶劑)作為溶媒(也可以是固相成份之一)，在高溫(>100℃)、高壓(>9.81MPa)的條件下，研究、加工材料的方法。水熱法最早是在地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域開(kāi)始應(yīng)用的，之后應(yīng)用于基礎(chǔ)研究，如物理化學(xué)(相平衡、溶解度測(cè)定、礦化劑作用、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、物理缺陷等)；地球化學(xué)、礦物學(xué)與巖石學(xué)(高溫高壓礦物相平衡、實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)、熱液活動(dòng)、成巖成礦模擬、地?zé)崂玫?；在應(yīng)用研究，如材料制備(單晶生長(zhǎng)、粉體制備、薄膜和纖維制備、材料合成、材料處理等)；材料加工(成型一燒結(jié)、刻蝕一拋光、陶瓷表面金屬化等)；材料評(píng)價(jià)(器皿水熱腐蝕與破壞)；廢物處理(垃圾再生、核廢料固定等)以及新型建筑材料等眾多方面得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。

1.水熱法原理和裝置（1）水熱法原理

水熱法制備納米粉體的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程是在流體參與的高壓容器中進(jìn)行。高溫時(shí)，密封容器中一定填充度的溶媒膨脹，充滿(mǎn)整個(gè)容器，從而產(chǎn)生很高的壓力。外加壓式高壓釜?jiǎng)t通過(guò)管道輸人高壓流體產(chǎn)生高壓。為使反應(yīng)較快和較充分進(jìn)行，通常還需在高壓釜中加人各種礦化劑。水熱法一般以氧化物或氫氧化物作為前驅(qū)體，它們?cè)诩訜徇^(guò)程中的溶解度隨溫度升高而增加，最終導(dǎo)致溶液過(guò)飽和并逐步形成更穩(wěn)定的氧化物新相。反應(yīng)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力是最后可溶的前驅(qū)物或中間產(chǎn)物與穩(wěn)定氧化物之間的溶解度差。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，水熱技術(shù)中幾種重要的納米粉體制備方法或反應(yīng)過(guò)程的原理并不完全相同，即并非都可用這種“溶解一沉淀”機(jī)理來(lái)解釋。反應(yīng)過(guò)程中有關(guān)礦化劑的作用、中間產(chǎn)物和反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)物的影響等問(wèn)題尚不十分清楚。

水熱法最大的特點(diǎn)在于反應(yīng)發(fā)生在高溫高壓流體中，因而溶媒的性質(zhì)和高壓反應(yīng)裝置的研究非常重要。水熱法借助高壓釜可以獲得通常條件下難以獲得的幾個(gè)納米到幾十納米的粉末。水熱法制得的粉體粒度分布窄，團(tuán)聚程度低，成份純凈，而且制備過(guò)程污染小、成本低。

（2）高壓釜

水熱法的必備裝置是高壓反應(yīng)器一高壓釜。高壓釜按壓力來(lái)源可分內(nèi)加壓式和外加壓式。內(nèi)加壓是靠釜內(nèi)一定填充度的溶媒在高溫時(shí)膨脹產(chǎn)生壓力，而外加壓式則靠高壓泵將氣體或液體打人高壓釜產(chǎn)生壓力。高壓釜按操作方式可分間歇式和連續(xù)式。間歇式是在冷卻減壓后得到產(chǎn)物，而連續(xù)式可不必完全冷卻減壓，反應(yīng)過(guò)程是連續(xù)循環(huán)的。間歇式和連續(xù)式水熱反應(yīng)裝置分別示于圖1、2。

粉體制備常用間隙式高壓釜，高壓釜材料的選用情況對(duì)于溫度、壓力、耐腐蝕和水熱反應(yīng)時(shí)間的限制起決定作用。高壓釜的壽命、可靠程度依賴(lài)于高壓釜設(shè)計(jì)、選用材料成份和性質(zhì)、使用溫度和壓力以及使用頻率等。高壓釜常用的材料是低碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。為了防止內(nèi)封流體對(duì)釜腔的污染，一般高壓釜還針對(duì)不同的溶媒加相應(yīng)的防腐內(nèi)襯，如A1203襯、R襯，Teflon襯等。

2.水熱法制備納米陶瓷粉體方法

水熱過(guò)程制備納米陶瓷粉體有許多不同的途徑，它們主要有：水熱沉淀、水熱結(jié)晶、水熱合成、水熱分解、反應(yīng)電極埋弧和水熱機(jī)械一化學(xué)反應(yīng)。

水熱法制粉工藝具有能耗低、污染小、產(chǎn)量較高、投資較少等特點(diǎn)，而且制備出的粉體具有高純、超細(xì)、自由流動(dòng)、粒徑分布窄、顆粒團(tuán)聚程度輕、晶體發(fā)育完整并具有良好的燒結(jié)活性等許多優(yōu)異性能。

（1）水熱沉淀(Hydrothermal Precipitation)水熱沉淀是水熱法中最常用的方法。制粉過(guò)程通過(guò)在高壓釜中的可溶性鹽或化合物與加入的各種沉淀劑反應(yīng)，形成不溶性氧化物和含氧鹽的沉淀。操作方式可以是間歇的，也可以是連續(xù)的。制粉過(guò)程可以在氧化、還原或惰性氣氛中進(jìn)行。

（2）水熱結(jié)晶法（Hydrothermal Crystallization）

水熱結(jié)晶法是以非晶態(tài)氫氧化物、氧化物或水凝膠作為前驅(qū)物，在水熱條件下結(jié)晶成新的氧化物晶粒。這種方法，可以避免沉淀一鍛燒和溶膠一凝膠法制得的無(wú)定形納米粉體的團(tuán)聚，而且也可作為用這兩種方法或其它方法制備的粉體解團(tuán)聚的后續(xù)處理的重要步驟。

(3)水熱合成（Hydrothermal Synthesis）

水熱合成是將二種或二種以上成份的氧化物、氫氧化物、含氧鹽或其它化合物在水熱條件下處理，重新生成一種或多種氧化物、含氧鹽的方法。

(4)水熱分解（Hydrothermal Decomposition）

氫氧化物或含氧鹽在酸或堿溶液中，水熱條件下分解，形成氧化物粉體；或氧化物在酸或堿溶液中再分散為細(xì)粉的過(guò)程稱(chēng)水熱分解。

（5）水熱機(jī)械一化學(xué)反應(yīng)（Hydrothermal Mechanochemical Reaction）

水熱機(jī)械一化學(xué)反應(yīng)是一種在水熱條件下，通過(guò)安裝在高壓釜上的攪拌棒攪動(dòng)放置于高壓釜中的球體和溶媒，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)生成微粉粒子的方法。借助機(jī)械攪拌可以防止生成的微晶過(guò)分長(zhǎng)大。

水熱法是制備高質(zhì)量納米陶瓷粉體極有應(yīng)用前景的方法。業(yè)已通過(guò)水熱法，在不同溫度、壓力、溶媒和礦化劑條件下實(shí)現(xiàn)了多種不同成份納米級(jí)陶瓷粉體制備。但總體說(shuō)來(lái)，水熱條件下納米粉體制備工藝，包括粉末粒徑及分布的有效控制、粉末的分散和表面處理，以及納米粉末形成過(guò)程與機(jī)理、水熱法納米材料合成等問(wèn)題仍在探索和發(fā)展階段。在另一方面，受水熱過(guò)程物理化學(xué)變化的限制，目前制出的納米粉體多是氧化物、含氧鹽以及羥基化合物。研究廣泛用于現(xiàn)代陶瓷材料的氮化物、碳化物、硼化物、硅化物等納米粉體的水熱法原理和工藝有重要意義。

三、實(shí)驗(yàn)器材

1.高壓水熱反應(yīng)器（水熱釜）1個(gè) 2.磁力攪拌器 1臺(tái)

3.燒杯 400ml 1只；200ml 1只 4.量筒 100ml 1只 5.移液管 20ml 1支

6.膠頭滴管、玻璃棒 各1支 7.洗瓶 1個(gè)

8.電熱鼓風(fēng)干燥箱（最高溫度300℃）

9.抽濾裝置（抽濾漏斗、抽濾瓶、真空泵）1套

高壓水熱反應(yīng)器（水熱釜）

四、實(shí)驗(yàn)步驟

本實(shí)驗(yàn)在吸取前人研究成果的基礎(chǔ)上，以廉價(jià)的鈦酸四丁酯(Ti(C4H9O)4)，氫氧化鋇(Ba(OH)2·8H2O)為原料，通過(guò)加入氫氧化鈉（NaOH）作為礦化劑，利用水熱反應(yīng)方法來(lái)制備納米鈦酸鋇粉體。

如果條件允許，可進(jìn)一步研究各種反應(yīng)因素對(duì)產(chǎn)品的影響規(guī)律，以及通過(guò)透射電子顯微鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）、熱重分析（TGA）等檢測(cè)手段對(duì)產(chǎn)品晶體進(jìn)行分析。

1.水熱反應(yīng)制備鈦酸鋇納米粉體流程圖 2.操作步驟

按照鈦鋇之摩爾比為1：1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，計(jì)算各原料的用量；NaOH濃度為2~10mol/L，本實(shí)驗(yàn)可選用10mol/L。

（1）稱(chēng)取一定量的八水合氫氧化鋇和氫氧化鈉；加到200ml燒杯中，加入50ml蒸餾水，攪拌使之盡可能溶解；

（2）量取40ml無(wú)水乙醇，加入到400ml燒杯中（潔凈干燥的燒杯，先放入1枚攪拌磁子）；（3）用移液管量取一定量的鈦酸四丁酯溶液，加到盛有40ml無(wú)水乙醇的燒杯中，置于磁力攪拌器上，開(kāi)啟磁力攪拌器，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速，進(jìn)行強(qiáng)力攪拌；

（4）在強(qiáng)力攪拌狀態(tài)下，將氫氧化鋇與氫氧化鈉混合溶液，逐次小量滴加到鈦酸四丁酯乙醇溶液中，控制滴加速度，控制沉淀物的產(chǎn)生；

（5）在將氫氧化鋇與氫氧化鈉混合溶液全部滴加完畢后，繼續(xù)強(qiáng)力攪拌，直至得到均勻的混合溶液；

（6）測(cè)試溶液的PH值，要求溶液PH值在12以上（必要時(shí)添加氫氧化鈉調(diào)節(jié)）；

（7）根據(jù)高壓水熱反應(yīng)器（水熱釜）容量，將溶液倒入其內(nèi)腔中，要求填充率在70%左右；不足時(shí)，可加入蒸餾水補(bǔ)充，但應(yīng)注意保持溶液PH值在12以上；

（8）將反應(yīng)釜內(nèi)腔裝入反應(yīng)釜金屬殼體中，按反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)要求裝好、旋緊上蓋；

（9）將裝好溶液的反應(yīng)釜平穩(wěn)地放到干燥箱中，調(diào)節(jié)溫度220℃，開(kāi)始加熱，在220℃保溫2hr；然后關(guān)閉烘箱電源；

（10）反應(yīng)完畢，取出水熱釜，冷卻到室溫后，打開(kāi)上蓋，取出內(nèi)膽；

（11）將水熱反應(yīng)完畢的溶液倒入真空抽濾裝置（鋪好濾紙）的抽濾漏斗中，利用36%醋酸洗濾3—5遍，然后用蒸餾水清洗直中性；

（12）將洗濾得到的產(chǎn)物，小心移入小燒杯中，自然干燥或烘干即得到鈦酸鋇納米粉體。

必要時(shí)，可通過(guò)XRD、SEM、TEM以及粒度分析等手段，對(duì)水熱反應(yīng)得到的鈦酸鋇納米粉體進(jìn)行分析表征。

五、注意事項(xiàng)

1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要認(rèn)真、仔細(xì)操作；

2.要嚴(yán)格按照高壓水熱反應(yīng)器（水熱釜）的結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行裝配； 3.注意反應(yīng)釜內(nèi)溶液的添加量一般不得超過(guò)其總有效容積的90%；

4.水熱反應(yīng)為高壓反應(yīng)，要注意反應(yīng)溫度的控制及反應(yīng)體系的選擇，確保整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的安全控制。

六、思考題

1.水熱法合成無(wú)機(jī)材料粉體的主要特點(diǎn)是什么？

2.為什么高壓水熱反應(yīng)器（水熱釜）中溶液的添加量一般不得超過(guò)其有效容積的90%？ 3.本實(shí)驗(yàn)中，水熱反應(yīng)后的產(chǎn)物，為何要用36%醋酸進(jìn)行洗濾？

第五篇：有機(jī)合成化學(xué)研究進(jìn)展課程論文

有機(jī)合成化學(xué)研究進(jìn)展

課 程專(zhuān)業(yè)： 姓名： 學(xué)號(hào)：

文

論

有機(jī)合成化學(xué)研究進(jìn)展

摘要

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)科學(xué)中的一個(gè)十分重要的二級(jí)學(xué)科。有機(jī)化學(xué)作為一門(mén)中心學(xué)科，它的發(fā)展不僅與化學(xué)學(xué)科的發(fā)展直接相關(guān)，而且也不斷地影響和促進(jìn)著其它自然科學(xué)學(xué)科的發(fā)展。同樣，有機(jī)化學(xué)作為一門(mén)實(shí)用性學(xué)科，其發(fā)展一直影響著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。有機(jī)化學(xué)與人類(lèi)社會(huì)發(fā)展息息相關(guān)，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)密切相連。我國(guó)有機(jī)化學(xué)事業(yè)在近年來(lái)得到顯著發(fā)展，從事有機(jī)化學(xué)和與有機(jī)化學(xué)相關(guān)研究工作的人員越來(lái)越多，研究工作水平不斷提高。通過(guò)對(duì)我國(guó)有機(jī)化學(xué)學(xué)科近2年發(fā)表的研究論文進(jìn)行了系統(tǒng)檢索，本報(bào)告總結(jié)了有機(jī)反應(yīng)、有機(jī)合成化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、元素有機(jī)和生物合成等有機(jī)化學(xué)研究領(lǐng)域的主要進(jìn)展。

關(guān)鍵詞 有機(jī)反應(yīng)；有機(jī)合成化學(xué)；天然產(chǎn)物化學(xué)；元素有機(jī)

1碳-氫鍵活化

在比較惰性的碳-氫鍵活化方面，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所(本文以下簡(jiǎn)稱(chēng)為上海有機(jī)所)劉國(guó)生課題組通過(guò)在氧氣存在下，金屬鈀催化烯丙基位碳-氫鍵的活化，實(shí)現(xiàn)了烯烴的烯丙位氨化反應(yīng)，提供了一種從簡(jiǎn)單的烯烴原料合成烯丙胺的方法[1]。

在芳香烴的碳-氫鍵活化方面，北京大學(xué)化學(xué)系施章杰課題組通過(guò)芳香烴上的導(dǎo)向基團(tuán)，在金屬鈀和氧化劑共同催化下，使芳香烴的碳-氫鍵活化，實(shí)現(xiàn)了一般芳香烴的直接芳基化，從而形成新的碳-碳鍵[2-5]。加成-環(huán)化反應(yīng)及串級(jí)反應(yīng)

上海有機(jī)所麻生明課題組繼使用2種不同聯(lián)烯的加成-環(huán)化反應(yīng)生成α,β-不飽 和γ-內(nèi)酯[6]之后，又通過(guò)金屬鈀催化聯(lián)烯的加成-環(huán)化反應(yīng)，生成了高張力的氮雜四員環(huán)[7]。

華東師范大學(xué)化學(xué)系張俊良課題組發(fā)展了一種鈀催化三組份加成-環(huán)化-偶聯(lián)的高效合成多取代呋喃的方法[8]。

蘭州大學(xué)化學(xué)系梁永民課題組通過(guò)鈀催化加成-環(huán)化-偶聯(lián)的串級(jí)反應(yīng)，一步構(gòu)建了苯并螺環(huán)，為合成此類(lèi)化合物提供了一種有效方法[9]。

上海有機(jī)所趙剛課題組研究了一系列鄰炔基醛類(lèi)化合物與有機(jī)鋅試劑的加成環(huán)化串級(jí)反應(yīng)。對(duì)于鄰炔苯甲醛類(lèi)底物，立體選擇性得到了5-exo-dig型的成環(huán)方式，而對(duì)鄰位的脂環(huán)炔烯醛類(lèi)底物，則只生成并環(huán)的四取代類(lèi)呋喃產(chǎn)物[10]。

上海大學(xué)郝建課題組巧妙地通過(guò)一鍋法串級(jí)反應(yīng)，在PPh3/CCl4/Net3/70℃反應(yīng)條件下，對(duì)o-氨基苯乙醇類(lèi)底物進(jìn)行環(huán)合，合成得到了N-?；溥胚犷?lèi)產(chǎn)物[11]。

天津大學(xué)馬軍安課題組利用催化Nazarov環(huán)化和親電氟化的串級(jí)反應(yīng)，立體選擇性地合成了多取代的吲哚酮類(lèi)產(chǎn)物[12]。烯丙基反應(yīng)

北京大學(xué)焦寧課題組發(fā)現(xiàn)，和正常的Heck反應(yīng)相反，在沒(méi)有配體存在下的鈀催化烯丙基酯的Heck反應(yīng)中，離去基團(tuán)沒(méi)有發(fā)生消除而是被保留了下來(lái)[13]。

上海有機(jī)所侯雪龍課題組以芳香酮的烯丙基化反應(yīng)為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了此類(lèi)化合物的高立體選擇性的α-烯丙基化[14]。

上海有機(jī)所卿鳳翎課題組首次通過(guò)分子設(shè)計(jì)，利用Reformatskii-Claisen反應(yīng)、烯烴復(fù)分解成環(huán)反應(yīng)、鈀催化烯丙基化反應(yīng)等步驟合成了3’,3’-二氟-2’-羥甲基-4’,5’-不飽和環(huán)狀核苷分子[15]。不對(duì)稱(chēng)加成

華東師范大學(xué)化學(xué)系胡文浩課題組通過(guò)Rh/Zr協(xié)同催化重氮乙酸酯、醇和醛的三組份不對(duì)稱(chēng)加成，生成了高對(duì)映和非對(duì)映選擇性的α，β-二醇羧酸酯[16]。

南開(kāi)大學(xué)化學(xué)系周其林課題組發(fā)展了一種銅鹽在手性螺環(huán)雙噁唑啉存在下重氮乙酯與酚(或)水的不對(duì)稱(chēng)碳－氫鍵插入羥基反應(yīng)，生成了高對(duì)映選擇性α-羥基酸酯[17,18]。手性反應(yīng)

上海有機(jī)所林國(guó)強(qiáng)課題組從環(huán)辛二烯經(jīng)過(guò)關(guān)鍵酶拆分和有關(guān)化學(xué)轉(zhuǎn)化制備C2對(duì)稱(chēng)的手性環(huán)戊烯并環(huán)雙烯的新型手性配體，在金屬銠催化芳基硼酸對(duì)磺酰亞胺反應(yīng)得到高對(duì)映選擇性手性仲胺[19]。

有機(jī)催化劑催化的反應(yīng)

趙剛課題組利用廉價(jià)易得的脯氨酸衍生的氨基醇有機(jī)小分子催化劑，以過(guò)氧叔丁醇為氧化劑，實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有金屬參與的烯酮高對(duì)映選擇性的環(huán)氧化，為合成手性環(huán)氧化合物提供一種實(shí)用的合成方法[20]。

上海有機(jī)所劉金濤課題組利用有機(jī)小分子催化，成功實(shí)現(xiàn)了含三氟甲基的α,β-不飽和酮與一般甲基酮之間的對(duì)映選擇性醛醇反應(yīng)，ee值高達(dá)95%[21]。大環(huán)合成

上海有機(jī)所陳慶云院士課題組首次利用鋅粉還原β-四(三氟甲基)-meso-四苯基銅(Ⅱ)卟啉，得到了具有相對(duì)穩(wěn)定的20π電子非芳香體系的isophlorin，產(chǎn)物結(jié)構(gòu)通過(guò)了單晶衍射的確認(rèn)，從而首次以實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了半個(gè)世紀(jì)前有機(jī)合成大師Woodward在研究葉綠素合成時(shí)提出的具有20 π電子的N,N’-二氫卟啉(N,N’-dihydroporphyrin or isophlorin)的假想結(jié)構(gòu)[22]。

天然產(chǎn)物全合成

上海交通大學(xué)鄧子新院士和周秀芬教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組是國(guó)內(nèi)較早從事天然產(chǎn)物生物合成研究的團(tuán)隊(duì)之一，他們針對(duì)的對(duì)象主要以農(nóng)用抗生素為主。在率先發(fā)表了井崗霉素(Validamycin A)生物合成基因簇的基礎(chǔ)上，他們通過(guò)體內(nèi)基因置換與體外生化相結(jié)合的方法闡明了糖基轉(zhuǎn)移酶Val G和激酶Val C的功能；在報(bào)道南昌霉素(Nanchangmycin)生物合成基因簇的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)研究了一個(gè)特殊的負(fù)責(zé)聚醚化合物生物合成中催化聚酮鏈解離的硫脂酶，并提出了可能的后飾-解離機(jī)制；通過(guò)對(duì)聚烯化合物殺假絲菌素(Candicidin)生物合成途徑中聚酮合成酶功能域的調(diào)控，闡明了系列化合物的結(jié)構(gòu)和可能的合成機(jī)制。另外，他們還克隆了肽核苷類(lèi)抗生素滅粉霉素(Mildiomycin)的生物合成基因簇[23]。

上海有機(jī)所的劉文研究員課題組和唐功利研究員課題組合作，從事結(jié)構(gòu)新穎的復(fù)雜聚酮、聚肽化合物的生物合成研究。他們克隆了抗腫瘤化合物番紅霉素(Saframycin A)、阿進(jìn)霉素(Azinomycin B)和替曲卡星(Tetrocarcin A)的生物合成基因簇，提出了可能的生物合成途徑，為進(jìn)一步系統(tǒng)研究包括非蛋白源氨基酸、螺乙酰乙酸內(nèi)酯等獨(dú)特結(jié)構(gòu)單元的生物合成機(jī)理和抗腫瘤天然產(chǎn)物的組合生物合成奠定了基礎(chǔ)。另外，中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的譚華榮研究員課題組的尼可霉素(Nikkomycin X)、楊克遷研究員課題組的嘉德霉素(Jadomycin B)以及中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)王以光研究員課題組的格爾德霉素(Geldanamycin)，對(duì)生物合成基因簇中部分基因功能的研究均取得了進(jìn)展。

結(jié)語(yǔ)

目前我國(guó)有機(jī)化學(xué)學(xué)科的科研人員在國(guó)際有影響的學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文的數(shù)量、質(zhì)量不斷增加、提高。與此同時(shí)，有機(jī)化學(xué)學(xué)科為國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的研究工作成果也不斷涌現(xiàn)。為解決我國(guó)甾體藥物工業(yè)生產(chǎn)中的重大環(huán)境污染問(wèn)題(即應(yīng)用了長(zhǎng)達(dá)近60年的甾體皂甙元鉻酐氧化降解生產(chǎn)技術(shù)、每年產(chǎn)生約8000t含金屬鉻環(huán)境污染物)，上海有機(jī)所田偉生教授小組經(jīng)過(guò)十多年的堅(jiān)持不懈努力，研究提供的用雙氧水代替鉻酐氧化降解甾體皂甙元的潔凈生產(chǎn)技術(shù)[24]已經(jīng)完成了中試研究，目前正在上海市科委專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目支持下著手進(jìn)行試生產(chǎn)。此技術(shù)在化工原料使用上遵循了“原子經(jīng)濟(jì)性”原則，實(shí)行了化工生產(chǎn)的“零排放”，為我國(guó)化學(xué)工業(yè)潔凈生產(chǎn)給出了又一樣板。此技術(shù)推廣后，不僅可以實(shí)現(xiàn)每年減少8000t含金屬鉻環(huán)境污染物，還可以從此生產(chǎn)過(guò)程的廢棄物中回收500t以上的手性試劑。此技術(shù)推廣后不僅可以促進(jìn)我國(guó)甾體藥物工業(yè)發(fā)展，也有助于我國(guó)黃姜、劍麻種植、加工行業(yè)的環(huán)境污染的治理。作者們相信：隨者我國(guó)有機(jī)化學(xué)學(xué)科不斷發(fā)展，我國(guó)有機(jī)化學(xué)工作者不僅能夠在國(guó)際一流刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文，擴(kuò)大我國(guó)有機(jī)化學(xué)學(xué)科的影響，也能為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出實(shí)實(shí)在在的貢獻(xiàn)。

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