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碘在有机合成中的应用研究进展

碘在有机合成中的应用研究进展
碘在有机合成中的应用研究进展

有机合成后处理的常规方法

有机合成后处理的常规方法 1. 后处理的目的和评价标准 1)产品是否最大限度的保质保量得到; 2) 原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度的得回收利用; 3) 后处理步骤,无论是工艺还是设备,是否足够简化; 4)三废量是否达到最小。 2. 萃取操作 1) 萃取原理 利用物质在两种不互溶(或微溶)溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离提纯目的。 2) 萃取溶剂的选择 萃取溶剂的选择,应根据被萃取化合物的溶解度而定,同时要易于和溶质分开,最好用低沸点溶剂。一般难溶于水的物质用石油醚等萃取;较易溶者,用乙醚等萃取;易溶于水的物质用乙酸乙酯等萃取。每次使用萃取溶剂的体积一般是被萃取液体的1/5~1/3,两者的总体积不应超过分液漏斗总体积的2/3。 3)萃取操作 在萃取时常常出现不分层和乳化的现象,下面简单介绍几种消除乳化的方法: A:长时间静置; B:加入适当的物质,使其密度差增大,对于水相,通常加入无机盐; C:因表面活性剂存在而形成的乳化,改变溶液的pH往往能使其分层; D:因碱性而产生乳化,可加入少量酸破坏; E:因少量悬浮固体引起的乳化,可将乳浊液缓慢过滤,过滤时在漏斗 里铺上一层吸附剂(硅酸镁、氧化铝、硅胶),则效果更好; F:因两种溶剂(水与有机溶剂)能部分互溶而发生乳化,可加入少量 电解质如氯化钠等,利用盐析作用加以破坏; G:对于顽固的乳化,还可用离心分离,也可加热,或向有机溶剂中加 入极性溶剂(如醇类或丙酮)以改变两相的表面张力。 注意:用少量溶剂多次萃取, 通常萃取的次数是三次。在得到实验结果前,有机相、水相、不明固体一律不允许丢弃。

4)几种特殊的有机萃取溶剂 正丁醇不溶于水,具有小分子醇和大分子醇的共同特点。常用从水中萃取大极性物质。 2-丁醇适宜从缓冲液中提取水溶性物质。 乙酸丁酯性质介于小分子和大分子酯之间,在水中的溶解度极小,可从水中萃取有机化合物,尤其是氨基酸类化合物。 异丙醚性质介于小分子和大分子醚之间,极性相对较小,在水中的溶解度较小,很适宜从磷酸盐缓冲溶液中提取羧酸。 5)产物是氨基酸类的处理 A:游离的氨基酸,可以调节pH到等电点,然后萃取或结晶。一端受保护的氨基酸,可以用酸碱倒的方法萃取纯化。 等电点-- 两性离子所带电荷因溶液的pH值不同而改变,当两性离子正负电荷数值相等时,溶液的pH值即为等电 B:氨基酸又一提纯方法可以通过上Boc, 降低极性和水溶性后再进行分离。 CDI 副产物咪唑导致了分离的困难 易燃易爆或剧毒品的后处理 种类处理方法 酰氯、三氯氧磷、 氯化亚砜 在搅拌下,加到大量冰水中,再用碱中和 硫酸二甲酯在搅拌下,滴加到稀NaOH或氨水中,中和 有机锂化物溶于THF中,慢慢加入过量一倍mol的EtOH,再加水稀释,最后加稀HCl至溶液变清 氰化物调pH > 9,加入饱和NaClO溶液(1 mol 约需0.4 L) 过夜,用亚硝酸盐试纸证实NaClO已过量 叠氮物调pH > 9,按1:50以上的浓度配成稀的水溶液,搅拌下慢慢加入NaClO淬灭 过氧化物在酸性水溶液中,用Fe2+、亚硫酸盐或二硫化物还原至淀粉KI试纸呈阴性,中和 碱金属氢化物、钠 屑悬浮在干燥四氢呋喃中,搅拌下慢慢加乙醇或异丙醇至不再放出氢气、澄清为止

酶在有机合成中的应用进展

酶在有机合成中的应用进展 许广帅 (化工学院化工一班) 摘要:由于有机溶剂易使酶蛋白变性、失活或抑制其反应,因此,长期以来,形成了一个概念:酶反应需在水溶液中进行。尽量避免使用有机溶剂。随着酶学研究的进展。经过近十年的大量研究,人们发现。只要条件合适,酶在有机溶剂中是完全能够起催化反应的。1985年欧洲生物技术联合会召开了“生物催化剂在有机合成中的应用,随后又组织了“有机相中的酶催化讨论会,引起了与会科学工作者扳太的兴趣。近年来。有机合成化学领域的一个重大进展就是应用微生物或酶进行催化反应。由于酶催化反应具有高度的专一性,使得这种合成与转化在合成化学领域中具有很大的理论价值和应用潜力。 关键词:酶、有机溶剂、生物催化剂、催化反应 Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution. Try to avoid using organic solvent. With the progress of the enzymology. After nearly 10 years of research, people found. As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction. In 1985 European biotechnology federation held a \"the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized\" seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too. In recent years. A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction. Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential. Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言 酶除作用于天然底物外,还可作用于与其底物结构相似的物质发生非自然催化,从而构戚了一个特殊的化学合成新锈域。通过酶催化可以完成各种各样的化学反应,如:氧化、脱氢、还原、脱氨、羟基化、甲基化、环氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、开环反应、异构化、侧链切除、缩合以及卤代等反应。由于酶催化较化学法催化具有区域选择性、立体选择性、条件温和、反应速度快等优点,

反应条件在有机合成中的应用

反应条件在有机合成中的应用 一、有机反应条件小结(学生分组完成,并互相补充完整) 1、与X 2(卤素单质)的反应 2、稀硫酸 3、浓硫酸 4、氢氧化钠 5、水浴加热 6、特殊的催化剂 二、应用: 例1:请观察下列化合物A ~H 的转换反应的关系图(图中副产物均未写出),并填写空白: A NaOH C Br CCl E NaOH G H C H ②浓醇溶液⑤⑦浓醇溶液⑨足量催化剂 ?→?????→?? ??→??????→?????? ? 2 4 8102 ①稀NaOH 溶液△ B D F H ③乙酸乙酸酐 ⑧乙酸乙酸酐 ?→ ????→????→ ???④ 400℃⑥稀NaOH 溶液 (1)写出图中化合物C 、G 、H 的结构简式:C________、G________、H_______。 (2)属于取代反应的有(填数字代号,错答要倒扣分)________。 例2、已知: α-溴代肉桂醛是一种抗菌、抗病毒的高效防霉、除臭剂,合成它的路线如下: α-溴代肉桂醛

请回答: (1)写出反应类型:② ,⑦ 。 (2)C 的结构简式为 。 (3)反应③的化学方程式为 。 (4)经反应⑦得到的有机产物除α-溴代肉桂醛外,还有可能得到的有机物的结构简 式为(写出一种即可) 。 (5)C 的同分异构体中,苯环上只有一个取代基,且属于酯类的有 练习: 1、已知溴乙烷跟氰化钠反应再水解可以得到丙酸 CH 3CH 2Br ??→?NaCN CH 3CH 2CN ??→?O H 2 CH 3CH 2COOH,产物分子比原化合物分子多了一 个碳原子,增长了碳链。请根据以下框图回答问题 F 分子中含有8个原子 组成的环状结构。 (1)反应①②③中属于取代反应的是__________(填反应代号)。 (2)写出结构简式:E_____________,F__________。 2、乙酸苯甲酯对花香和果香的香韵具有提升作用,故常用于化妆品工业和食品工业。乙酸苯甲酯可以用下面的设计方案合成。 (1)写出A 人的结构简式: A ,C : (2)D 有很多同分异构体,含有酯基和~取代苯结构的同分异构体有五个,其中三个的结构简式是 请写出另外两个同分异构体的结构简式:

现代有机合成论文

学号:20115051217 学年论文 学院化学化工学院 专业化学 年级2011级 姓名马韵会 论文题目现代有机合成 指导教师金春雪职称教授 成绩 2013年12月18日

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 引言 (1) 1开发“原子经济性[5]”反应 (2) 2选用更“绿色化”的起始原料和试剂 (2) 3采用无毒无害的高效催化剂 (3) 4采用无毒无害的溶剂 (3) 结束语 (4) 参考文献 (4)

现代有机合成 学生姓名:马韵会学号:20115051217 化学化工学院化学 指导老师:金春雪职称:教授 摘要:有机合成是综合应用各类有机反应及其组合、有机合成新技术[1]、有机合成设计及策略以获得目标产物的过程。有机合成既与材料、生命、环保、能源四大支柱学科密切相关,也与我们社会的现代文明和日常生活密切相关。近年来绿色化学[2]、洁净技术、环境友好过程已成为合成化学追求的目标和方向。可见21世纪有机合成所关注的不仅仅是合成了什么分子,而是如何合成,其中有机合成的有效性、经济性、环境影响和反应速率将是有机合成研究的重点,尤其是绿色有机合成的研究[3]。 关键词:有机合成;绿色化学;绿色合成 Abstract:Organic synthesis is a comprehensive application and combination of various types of organic reactions,organic synthesis technology[1],the process of design and organic synthesis strategies to obtain the desired https://www.wendangku.net/doc/2f11612763.html,anic synthesis is closely related to both materials,life,environmental protection,energy four pillars of discipline, but also closely related to the daily life of modern civilization and our society.In recent years,green chemistry[2],clean technology,environmental-friendly process has become the pursuit of the goals and direction of synthetic chemistry.Visible in the21st century is not only of concern to the organic synthesis of what synthesized molecules,but how synthesis,where the validity of organic synthesis,economy,environmental impact and the reaction rate will be the focus of research in organic synthesis,especially green organic synthesis study[3]. Keywords:Organic Synthesis;Green Chemistry;Green synthesis 引言 有机合成是指利用化学方法将原料制备合成新的有机物的过程。它是一个极富创造性的领域。早期的有机合成主要是合成自然界中已存在的但含量稀少的有机化合物。后来根据结构与性质关系的规律性和实际需求,进一步合成了自然界不存在的、具有理论和实际价值的有机化合物。

有机电化学合成及研究进展

有机电化学合成及其发展方向 摘要 介绍有机电化学合成的原理,研究内容。有机电化学合成与传统合成的优势,介绍中国有机电化学合成的发展以及有机电化学的新进展。有机电化学的高效、经济、无污染性。还有有机电化学合成的若干发展方向。 关键词 有机电化学发展方向绿色化学 Review on organic electrosynthesis and its Development trend Abstract In this paper,the principle and the research method of organic electro- ynthesis---one of the most efficient green technology was discussed. The principle of organic electrosynthesis, applications, and the advantages co- mparing to the tradition organic synthesis were expounded. Introduction to Chinese organic electrosynthesis development and advancement of organic electrochemistry. Organic electrosynthesis of high efficiency, no pollution. There are several development directions of organic electrosynthesis. Key words:organic electrosynthesis;developments of research;Green Chemistry; 引言部分 以电化学方法合成有机化合物称为有机电合成,它是把电子作为试剂,通过电子得失来实现有机化合物合成的一种新技术,这是一门涉及电化学、有机合成及化学工程等学科的交叉学科。由于电化学早已有之,合成技术、化学工程技术和化学材料不断更新,因而,有人称之为“古老的方法,崭新的技术”[1]。 有机电合成是有机合成的一个分支学科,有其独特的优点和优势。有机电合成与一般有机合成相比,有机电合成反应是通过反应物在电极上得失电子实现的,一般无需加入氧化还原试剂,可在常温常压下进行,通过调节电位、电流密度等来控制反应,便于自动控制。这样,简化了反应步骤,减少物耗和副反应的发生。可以说有机电合成完全符合“原子经济性”要求,而传统的合成催化剂和合成“媒介”是很难达到这种要求的。从本质来说,有机电合成很有可能会消除传统有机合成产生环境污染的根源。有机电化学合成也是一种绿色化学,中国走可持续发展战略,在化学合成中有机电合成将会占很大比例。将是未来的合成化学的

[VIP专享]有机合成中的后处理

有机合成中的后处理 后处理的几个常用而实用的方法: (1)有机酸碱性化合物的分离提纯 具有酸碱性基团的有机化合物,可以得失质子形成离子化合物,而离子化合物与原来的母体化合物具有不同的物理化学性质。碱性化合物用有机酸或无机酸处理得到胺盐,酸性化合物用有机碱或无机碱处理得到钠盐或有机盐。根据有机化合物酸碱性的强弱,有机、无计酸碱一般为甲酸、乙酸、盐酸、硫酸、磷酸。碱为三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。在一般情况下,离子化合物在水中具有相当大的溶解性,而在有机溶剂中溶解度很小,同时活性碳只能够吸附非离子型的杂质和色素。利用以上的这些性质可对酸碱性有机化合物进行提纯。以上性质对所有酸碱性化合物并不通用,一般情况下,分子中酸碱性基团分子量所占整个分子的分子量比例越大,则离子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基团例如羟基越多,则水溶性越大,因此,以上性质适用于小分子的酸碱化合物。对于大分子的化合物,则水溶性就明显降低。 酸碱性基团包括氨基。酸性基团包括:酰氨基、羧基、酚羟基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二羰基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般为碱性基团,但是在连有强吸电子基团时就变为酸性化合物,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,这类化合物在氢氧化钠、氢氧化钾等碱作用下就容易失去质子而形成钠盐。

中合吸附法: 将酸碱性化合物转变为离子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附杂质后过滤,则除去了不含酸碱性基团的杂质和机械杂质,再加酸碱中合回母体分子状态,这是回收和提纯酸碱性产品的方法。由于活性碳不吸附离子,故有活性碳吸附造成的产品损失忽劣不计。 中和萃取法: 是工业过程和实验室中常见的方法,它利用酸碱性有机化合物生成离子时溶于水而母体分子状态溶于有机溶剂的特点,通过加入酸碱使母体化合物生成离子溶于水实现相的转移而用非水溶性的有机溶剂萃取非酸碱性杂质,使其溶于有机溶剂从而实现杂质与产物分离的方法。 成盐法: 对于非水溶性的大分子有机离子化合物,可使有机酸碱性化合物在有机溶剂中成盐析出结晶来,而非成盐的杂质依然留在有机溶剂中,从而实现有机酸碱性化合物与非酸碱性杂质分离,酸碱性有机杂质的分离可通过将析出的结晶再重结晶,从而将酸碱性有机杂质分离。对于大分子的有机酸碱化合物的盐此时还可以采用水洗涤除去小分子的酸碱化合物已经成盐且具有水溶性的杂质。 对于水溶性的有机离子化合物,可在水中成盐后,将水用共沸蒸馏或直接蒸馏除去,残余物用有机溶剂充分洗涤几次,从而

有机反应后处理总结

下面只简单的介绍一些工业中的方法。

后处理过程的优劣检验标准是:(1)产品是否最大限度的回收了,并保证质量;(2)原料、中间体、溶剂及有价值的副产物是否最大限度的得到了回收利用;(3)后处理步骤,无论是工艺还是设备,是否足够简化;(4)三废量是否达到最小。

后处理的几个常用而实用的方法:

(1)有机酸碱性化合物的分离提纯

具有酸碱性基团的有机化合物,可以得失质子形成离子化合物,而离子化合物与原来的母体化合物具有不同的物理化学性质。碱性化合物用有机酸或无机酸处理得到胺盐,酸性化合物用有机碱或无机碱处理得到钠盐或有机盐。根据有机化合物酸碱性的强弱,有机、无计酸碱一般为甲酸、乙酸、盐酸、硫酸、磷酸。碱为三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠等。在一般情况下,离子化合物在水中具有相当大的溶解性,而在有机溶剂中溶解度很小,同时活性碳只能够吸附非离子型的杂质和色素。利用以上的这些性质可对酸碱性有机化合物进行提纯。以上性质对所有酸碱性化合物并不通用,一般情况下,分子中酸碱性基团分子量所占整个分子的分子量比例越大,则离子化合物的水溶性就越大,分子中含有的水溶性基团例如羟基越多,则水溶性越大,因此,以上性质适用于小分子的酸碱化合物。对于大分子的化合物,则水溶性就明显降低。

酸碱性基团包括氨基。酸性基团包括:酰氨基、羧基、酚羟基、磺酰氨基、硫酚基、1,3-二羰基化合物等等。值得注意的是,氨基化合物一般为碱性基团,但是在连有强吸电子基团时就变为酸性化合物,例如酰氨基和磺酰氨基化合物,这类化合物在氢氧化钠、氢氧化钾等碱作用下就容易失去质子而形成钠盐。


中合吸附法:

将酸碱性化合物转变为离子化合物,使其溶于水,用活性碳吸附杂质后过滤,则除去了不含酸碱性基团的杂质和机械杂质,再加酸碱中合回母体分子状态,这是回收和提纯酸碱性产品的方法。由于活性碳不吸附离子,故有活性碳吸附造成的产品损失忽劣不计。

中和萃取法:

是工业过程和实验室中常见的方法,它利用酸碱性有机化合物生成离子时溶于水而母体分子状态溶于有机溶剂的特点,通过加入酸碱使母体化合物生成离子溶于水实现相的转移而用非水溶性的有机溶剂萃取非酸碱性杂质,使其溶于有机溶剂从而实现杂质与产物分离的方法。

成盐法:

对于非水溶性的大分子有机离子化合物,可使有机酸碱性化合物在有机溶剂中成盐析出结晶来,而非成盐的杂质依然留在有机溶剂中,从而实现有机酸碱性化合物与非酸碱性杂质分离,酸碱性有机杂质的分离可通过将析出的结晶再重结晶,从而将酸碱性有机杂质分离。对于大分子的有机酸碱化合物的盐此时还可以采用水洗涤除去小分子的酸碱化合物已经成盐且具有水溶性的杂质。

对于水溶性的有机离子化合物,可在水中成盐后,将水用共沸蒸馏或直接蒸馏除去,残余物用有机溶剂充分洗涤几次,从而将杂质与产品分离。

以上三种方法并不是孤立的,可根据化合物的性质和产品质量标准的要求,采用相结合的方法,尽量得到相当纯度的产品。

(2)几种特殊的有机萃取溶剂

正丁醇:大多数的小分子醇是水溶性的,例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇等。大多数的高分子量醇是非水溶性的,而是亲脂性的能够溶于有机溶剂。但是中间的醇类溶剂例如正丁醇是一个很好的有机萃取溶剂。正丁醇本身不溶于水,同时又具有小分子醇和大分子醇的共同特点。它能够溶解一些能够用小分子醇溶解的极性化合物,而同时又不溶于水。利用这个性质可以采用正丁醇从水溶液中萃取极性的反应产物。

丁酮:性质介于小分子酮和大分子酮之间。不像丙酮能够溶于水,丁酮不溶于水,可用来从水中萃取产物。

乙酸丁酯:性质介于小分子和大分子酯之间,在水中的溶解度极小,不像乙酸乙酯在水中有一定的溶解度,可从水中萃取有机化合物,尤其是氨基酸的化合物,因此在抗生素工业中常用来萃取头孢、青霉素等大分子含氨基酸的化合物。

异丙醚与特丁基叔丁基醚:性质介于小分子和大分子醚之间,两者的极性相对较小,类似于正己烷和石油醚,二者在水中的溶解度较小。可用于极性非常小的分子的结晶溶剂和萃取溶剂。也可用于极性较大的化合物的结晶和萃取溶剂。

(3)做完反应后,应该首先采用萃取的方法,首先除去一部分

过氧化氢在有机合成中的应用研究进展

目录 摘要: (2) 关键词: (2) 第1章过氧化氢简介 (2) 1.1过氧化氢的性质 (2) 1.2过氧化氢的制备 (2) 第2章过氧化氢在有机合成中的应用进展 (3) 2.1 课题研究背景及意义 (3) 2.2 过氧化氢的应用进展 (3) 第3章过氧化氢在有机合成中的一些最新应用 (4) 3.1 过氧化氢用于合成(手性)亚砜、砜 (4) 3.2 过氧化氢用于合成环氧化物 (4) 3.3 过氧化氢用于合成醇、酚制备醇 (5) 3.4 过氧化氢用于合成醛、酮 (5) 第4章过氧化氢衍生物用于有机合成反应 (5) 结论 (6) 参考文献 (7)

过氧化氢在有机合成中的应用研究进展 化学08级01班刘珊 摘要:文章总结了在烯烃的环氧化、醇的选择氧化、酮化、肟化、磺化氧化反应、硫化物到砜的转化、有机物的卤化等反应中过氧化氢的催化性作用。也归纳了一些新的合成反应介质体系如氟相、离子液体、超临界流体等与过氧化氢在有机合成中的应用希望能够促进绿色化学科技的研究发展促进化学的可持续发展。 关键词:绿色化学;过氧化氢;有机合成;应用进展;环境保护 第1章过氧化氢简介 1.1过氧化氢的性质 过氧化氢(H2O2),又称双氧水,分子量为34.016,相对密度为1.4067(25℃),熔点-0.4℃,沸点150℃;纯过氧化氢是近乎无色的粘稠液体,分子间有氢键,由于极性比较强,在固态和液态时分子缔合程度比水大,所以他的沸点远比水高。过氧化氢的化学性质主要表现为一定的酸性、氧化性、还原性和不稳定性,其在酸性介质中的还原性比在碱性介质中的弱,氧化性则相反。过氧化氢主要用作氧化剂,过氧化氢作为氧化剂的主要优点是它的还原产物是水,不会给体系引入新的杂质。因为这一点,它便是当今社会一种很重要的绿色化学试剂。 1.2过氧化氢的制备 实验室制法: 一: 于100ml15-18%的硫酸中,在冰的冷却下,逐渐加入过氧化钡,加入的量以保持溶液的弱酸性为度(约40g)。倾出上层溶液即得到过氧化氢溶液。必要时可进行提取。每次用20ml提取4-5次。将醚提取物置于水浴上蒸发(不要高于40℃)除去醚,将剩余物移至硫酸保干瓶中。用此法可以制得50%过氧化氢溶液。 二: 将90g过氧化钠在强烈搅拌下分次少量地加入用冰水冷却的800ml20%的硫酸中,应保持温度不高于15℃。放置12小时,滤去析出的十水硫酸钠结晶。将滤液置于磨口真空装置中(5-10mm),在浴温60-65摄氏度(最后在85℃)下进行蒸馏,每次的蒸馏量为100ml。用两个串联的受器(第二个受器应用冰冷却)收集馏出物,第一个受器中的产品含过氧化氢含量高于20%,第二个受器含过氧化氢3%以下。所得过氧化氢溶液进一步浓缩可在浓硫酸真空保干器中,于室温下进行,经

药物有机合成后处理方法总结

药物有机合成后处理方法总结 有机合成心得(3)-合成路线的选择 合成路线的设计与选择是有机合成中很重要的一个方面,它反映了一个有机合成人员的基本功和知识的丰富性与灵活的头脑。一般情况下,合成路线的选择与设计代表了一个人的合成水平和素质。合理的合成路线能够很快的得到目标化合物,而笨拙的合成路线虽然也能够最终得到目标化合物,但是付出的代价却是时间的浪费和合成成本的提高,因此合成路线的选择与设计是一个很关键的问题。 合成路线的选择与设计应该以得到目标化合物的目的为原则,即如果得到的目标化合物是以工业生产为目的,则选择的合成路线应该以最低的合成成本为依据,一般情况下,简短的合成路线应该反应总收率较高,因而合成成本最低,而长的合成路线总收率较低,合成成本较高,但是,在有些情况下,较长的合成路线由于每步反应都有较高的收率,且所用的试剂较便宜,因而合成成本反而较低,而较短的合成路线由于每步反应收率较低,所用试剂价格较高,合成成本反而较高。所以,如果以工业生产为目的,则合成路线的选择与设计应该以计算出的和实际结果得到的合成成本最低为原则。如果得到的目标化合物是以发表论文为目的,则合成路线的选择与设计则有不同的原则。设计的路线应尽量具有创造性,具有新的思想,所用的试剂应该是新颖的,反应条件是创新的,这时考虑的主要问题不是合成成本的问题而合成中的创造性问题。 如果合成的是系列化合物,则设计合成路线时,应该共同的步骤越长越好,每个化合物只是在最后的合成步骤中不同,则这样的合成路线是较合理的和高效率的,可以在很短的时间内得到大量目标化合物。每个目标化合物的合成路线一般有多步反应,为了避免杂质放大的问题,最好的解决办法是将合成路线一分为二,转

有机合成论文

绿色有机合成的发展与应用 摘要:绿色化学是21世纪化学化工研究的重要研究方向,是实现可持续发展规律的重要保障。绿色合成,作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿.已成为化学发展的一个方向。该文介绍了绿色合成的含义及基本要点并综述了近年来国内外绿色合成研究的一些进展。 关键词:绿色有机合成、不对称合成、采用无毒、无害的催化剂、提高烃类氧化反应的选择性 正文:1. 绿色化学的进展 绿色化学是依靠科技进步,创造出单位产品产污系数最低,资源消耗最小的先进工艺技术;从化学反应的根本上减少污染。而不是对“三废”等进行处理的环保局部性终端治理技术。 2.绿色化学的含义及原理: 含义绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,选择具有高选择性、高转化率,不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成,其目的是通过新的合成反应和方法,开发制备单位产品产污系数最低,资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术,从合成反应入手,从根本上消除或减少环境污染。 研究的内容绿色化学是对传统化学的挑战,是对传统化学思维方式的更新和发展,因此,绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究,打破传统的化学反应,设计新的对环境友好的化学反应。包括:①使用无毒无害的原料;②利用可再生资源;③新型催化剂的开发研究;④不同反应介质的研究;⑤寻找新的转化方法;⑥设计对人类健康和环境安全的化学产品。 非传统溶剂有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶固相合成的剂的较高的挥发性和毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向。目前, 水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。 无溶剂有机合成研究发现, 在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。 绿色催化剂据统计, 在化学工业中, 80%以上的反应只有在催化剂作用下才能获得具有经济价值的反应速率和选择性。新的催化材料是创造新催化剂的源泉, 也是提高原子经济性、开发绿色合成方法的重要基础。近年来, 绿色催化剂的研究主要有绿色固体酸碱催化剂、分子筛催化剂、生物酶催化剂等。 3.采用无毒、无害的催化剂: 目前烃类的烷基反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸作催化剂,这些催化剂的共同缺点是对设备的腐蚀严重、危害人身、产生废渣、污染环境。为此,国内外研究人员正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术引人注目,这种催化剂选择性高。催化剂寿命长,且乙苯回收率超过99.6%。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代氢氟酸催化剂,改善了生产环境,现已工业化。今后在固体酸催化剂的研究开发中,还应进一步提高催化剂的选择性,以降低产品中杂质的含

有机合成现状及最新发展

有机合成现状及最新发展 唐彬 (吉首大学化学化工学院08化工一班20084064026) 摘要:本文针对有机合成的现状、合成方法和最新发展及应用进行了综述。同时结合各种技术的发展状况及最新进展与突破,对其前景作了简要概述。 关键词:有机合成最新进展波促进生物催化光化学离子液 0引言 在人类多姿多彩的生活中,化学可以说是无处不在的。据统计,在工业发达国家的全部生产中,化学过程的工业占高比例,以美国为例占到35%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科[1]。自从1828年合成尿素以来,有机化学的发展是日新月异,其发展速度越来越快,而有机合成则是有机化学的核心,下面就有机合成的方法与应用作一综述: 1绿色有机合成 1.1 高效、无毒的溶剂和助剂 有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶同相合成的剂的较高的挥发性毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向[2]。目前,水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。用离子液体作有机反应的介质,可获得更高的选择性和反应速率,同时还具有条件温和、环境友好的特点[3]。Vincenzo 等[4]在离子液体中以钯催化烯丙醇的芳基化Heck 反应,可以高选择性地得到芳香族羰基化合物或芳香族共轭醇。Doherty 等[5]在非对称性Diels-Alder 反应中采用离子液体作溶剂,获得了比常规的三氯甲烷溶剂更高的对映选择性和反应速率。 有机合成研究发现,在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。Zhang 等[6]对水介质中1,4-苯醌的芳

格氏试剂在有机合成中的应用及限制条件

格氏试剂在有机合成中的应用及限制条件 1.格氏试剂在有机合成中的应用 1.合成烃类 与活泼氢(HOH、HX、醇、酚、硫醇等)反应: 与卤代烃反应偶联: 可以用来制备烃类,但用饱和卤代烃进行反应, 往往产率不高, 若用活泼的卤代烃, 如烯丙型、苯甲型卤代烃( -卤代烃)与格氏试剂反应则产率较高, 是合成末端烯烃的一个方法:也可以与硫酸酯、磺酸酯等发生偶联: 格氏试剂还可在亚铜盐或银盐等的催化下自行偶联,制取对称烃,产物保持原有构型: 2.合成醇类 格氏试剂与拨基化合物可进行加成反应,经水解后生成醇类化合物。一般由甲醛和格氏试剂反应可制得伯醇;与其他醛类的反应产物则为仲醇;与酮和醋等进行的格氏反应可制得叔醇。 与环氧化物反应,合成比原格氏试剂增加两个碳原子的伯醇:

酰卤与格氏试剂反应, 首先生成酮, 在RM gX 过量的情况下, 进一步反应生成叔醇:如果控制RMgX 的用量, 在低温下反应, 且增加酰卤或格氏试剂的空间位阻, 则可避免反应继续进行, 从而得到酮. 酯与格氏试剂反应, 先得酮, 因为酮与RM gX 的反应活性大于酯, 因此酮与RM gX 继续反应, 得叔醇。这种叔醇的特点是有两个相同的烃基: 3.合成酸类 与二氧化碳反应: 与酸酐反应: 4.合成醛类、酮类 与氰或氢氰酸反应,腈可与格氏试剂反应. 其加成产物亚胺盐不再进一步反应, 经水解得到酮或醛: 2. 格氏试剂制备、使用时的注意事项 1. 所用的卤化物中不能同时存在含活泼氢的官能团,如羧基、羟基、氨基等,因为格氏试剂可以被活性氢分解。 2. 制备格氏试剂的反应物不能是邻二卤代烷,否则将发生脱卤反应, 如:

CO2参与的有机合成方法学研究新进展

CO2参与的有机合成方法学研究新进展 本文对二氧化碳参与的有机合成方法学研究(不包括二氧化碳与环氧烷烃的环加成及交替共聚反应、超临界条件下二氧化碳参与的反应)的最新进展进行了总结归纳。具体内容包括合成羧酸,合成羧酸酯及新型金属有机配合物活化二氧化碳及其反应三部分。 一,合成羧酸 二氧化碳与Grignard试剂、有机锂等亲核试剂制备羧酸是经典的有机合成反应。而近几年发展起来的碳碳不饱键化合物与二氧化碳反应,有机锌、有机硼等亲核试剂与二氧化碳的催化转化合成羧酸是二氧化碳参与的有机合成方法学研究的热点[1]。 1,碳碳不饱键化合物与二氧化碳反应 丙烯酸是目前具有广泛用途且需求量巨大的一种重要化工原料。由二氧化碳与乙烯反应直接合成丙烯酸的方法倍受瞩目。从热力学上考虑此反应是完全可行的[2],但到目前为止仍未开发出有效的催化剂,只是发现少数金属有机配合物能与CO2进行计量反应得到丙烯酸[3]。 一些低价态的金属有机配合物能与CO2及含有不饱和键的化合物反应得到金属杂五元环内酯化合物,这是CO2与含碳碳不饱和键化合物反应合成羧酸的理论基础[4]。 在零价镍配合物存在下,CO2能与炔烃、共轭二烯烃及联烯等在常压条件下反应形成相应的镍杂五元环内酯化合物,经酸化便得到相应的羧酸[5]。体系中加入DBU通常可促进反应的进行。由于镍杂五元环内酯化合物酸化后不能再生

形成零价镍配合物,所以整个反应需要反应当量的零价镍配合物。 在以上反应体系中加入反应当量的烷基锌,使其与镍杂五元环内酯化合物进行金属交换反应,然后通过还原消除便可以实现零价镍配合物的再生,使零价镍配合物参与的的计量反应变成零价镍配合物催化的反应[6]。

卤代烃的化学性质及在有机合成中的应用

卤代烃的化学性质及在有机合成中的应用 卤代烃是一类重要的烃的衍生物,它是联系烃和烃的衍生物的桥梁,新的教学大纲规定,要求学生掌握卤代烃的性质,同时卤代烃这一内容又是新教材中新增内容之一,也是高考中的热点内容之一,应加以重视。本文仅对卤代烃的化学性质及其在有机合成中的应用,结合近年来的高考试题加以分析和归纳。 一、卤代烃的化学性质 1.取代反应 由于卤素原子吸引电子能力大,使卤代烃分子中的C—X键具有较强的极性,当C —X键遇到其它极性试剂时,卤素原子就易被其它原子或原子团所取代。 (1)被羟基取代 R—X +H2O R—OH +NaX (2)被烷氧基取代 卤代烃与醇钠作用,卤原子被烷氧基(RO—)取代生成醚。如: CH3Br + CH3CH2ONa→CH3—O—CH2CH3+NaBr (3)被氰基取代 卤代烃与氰化物的醇溶液共热,卤原子被氰基所取代生成腈,如: R—X +NaCN RCN+ NaX 生成的腈分子比原来的卤代烃分子增加了一个碳原子,这是有机合成中增长碳链的一种方法。 2.消去反应 卤代烃在碱的醇溶液中加热,可消去一个卤化氢分子,生成不饱和烃。如: RCH2CH2—X+KOH RCH = CH2 +KX +H2O 3.与金属反应 卤代烃能与多种金属作用,生成金属有机化合物,其中格氏试剂是金属有机化合物中最重要的一类化合物,是有机合成中非常重要的试剂之一,它是卤代烷在乙醚中与金属镁作用,生成的有机镁化合物,再与活泼的卤代烃反应,生成更长碳链的烃。 RX +Mg RMgX CH2=CHCH2Cl+RMgCl →CH2=CHCH2R +MgCl2 卤代烷与金属钠反应可生成烷烃,利用此反应可制备高级烷烃。 2RBr +2Na →R—R +2NaBr 二、卤代烃在有机合成中的应用 1.烃与卤代之间的转化 例1.(2002·广东卷)卤代烃在碱性醇溶液中能发生消去反应。例如 该反应式也可表示为 下面是八个有机化合物的转换关系

光催化在有机合成中的应用 文献综述

光催化在有机合成中的应用 沈晓峰150110113 化学师范10 摘要21世纪, 化学研究的一个主要目标是发展一种高效能技术, 用于取代那些对环境 有害的耗能过程。在光催化的有机合成中,通过优化反应环境可以实现对某种目标产物的高选择性, 从而为有机合成提供了一种绿色、节能的途径, 成为21世纪最具潜力的绿色有机化学技术。 1.引言1972 年, Fujishima和Honda[1]发现TiO2单晶电极能够在光照条件下将水分解为 氢气和氧气, 光催化技术的序幕由此揭开. 光催化领域的开拓瞬时点燃了科研工作者们对这一崭新领域的研究热情. 随着研究工作的深入开展, 人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系, 而是投向了更广阔的天地. 在过去的近四十年里, 有关光催化的研究报道如雨后春笋般涌现出来。目前, 大多数的研究工作主要集中于降解水和空气中污染物等环境治理和改善方面, 太阳能的转化以及界面电子转移等电化学过程上。尽管如此, 将光催化用于特定的有机化合物的合成等方面已经得到了越来越多的关注。众所周知, 传统的有机合成不仅步骤繁琐, 而且所使用的氧化剂通常是一些具有毒性或者腐蚀性的强氧化剂。光催化反应将太阳光引入有机合成体系,无论从节能的角度还是环保的角度, 都无疑是一个重大的突破, 主要原因有以下三点: (1)太阳能是一种完全可再生的资源; (2)光化学激发所需要的条件比热催化所要求的条件要温和得多; (3)光化学激发为人们设计出更短的反应历程提供条件, 从而将副反应的发生减小到最小程度。 2.光催化原理光催化是光化学和催化科学的交叉点,一般是指在催化剂参与下的光化学反应。半导体材料之所以具有光催化特性,是由它的能带结构所决定。半导体的晶粒内含有能带结构,其能带结构通常由一个充满电子的低能价带(HD<8351KD3=,RS)和一个空的高能导带(E93=7E5693KD3=,>S)构成,价带和导带之间由禁带分开,该区域的大小称为禁带宽度,其能差为带隙能,半导体的带隙能一般为"+!!(+"8R。当用能量等于或大于带隙能的光照射催化剂时,价带上的电子被激发,越过禁带进入导带,同时在价带上产生相应的空穴,即生成电子/空穴对。由于半导体能带的不连续性,电子和空穴的寿命较长,在电场作用下或通过扩散的方式运动,与吸附在催化剂粒子表面上的物质发生氧化还原反应,或者被表面晶格缺陷俘获。空穴和电子在催化剂内部或表面也可能直接复合[0]。因此半导体光催化关键步骤是:催化剂的光激发,光生电子和空穴的迁移和俘获,光生电子和空穴与吸附之间表面电荷迁移以及电子和空穴的体内或表面复合[%]。光催化反应的量子效率低是其难以实用化最为关键的因素。光催化反应的量子效率取决于电子和空穴的复合几率,而电子和空穴的复合过程则主要取决于两个因素:电子和空穴在催化剂表面的俘获过程;表面电荷的迁移过程。 非半导体光催化的过程更为复杂,以金属有机物催化剂为例,主要包括激发活化、配位络合、能量传递和电子传递。激发活化是指吸收光子能量后克服催化剂和反应物形成的活化能垒的过程,根据激发状态可将光催化分成多种类型,如反应物被光激发后在催化剂作用下引起的催化反应、由激发的催化剂所引起的催化反应等。配位络合对光催化是极有利的,反应底物络合于催化剂分子的空配位上形成络合物,能量传递与电子传递从分子间方式变为 分子内传递,减少了激发能的损失,提高了传递效率。光催化反应中,由于分子间的碰撞而

有机合成发展及趋势

有机合成发展及趋势 摘要:总结了有机合成的发展及未来的趋势,特别介绍了绿色合成化学的进展及存在的问题。关键词:有机合成, 发展, 趋势, 绿色合成化学 The development and trend of organic synthesis Abstract: The development and trend in future of organic synthesis are summarized, especially introducing the development and problems of green synthesis chemistry. Key words: Organic Synthesis, Development, Trend, Green Synthesis Chemistry 1828年德国科学家F.维勒利用无机物氰酸铵成功合成出了动物代谢产物尿素,开创了一个新的化学领域—有机合成。有机合成是指利用化学方法将简单的化合物或单质制备成新的有机物的过程。伴随着越来越多的化学工作者的研究,有机合成已经经历了180年的发展历史。 总体而言,有机合成化学的发展可以划分为两个阶段:第二次世界大战前的初创期和第二次世界大战后的辉煌期。 有机合成的第一阶段主要是以煤焦油为原料合成染料及药物等,如霍夫曼(A.W.Hofmann)发现的苯胺紫,费歇尔(Emil Fischer)合成的六碳糖的各种异构体以及嘌呤等杂环化合物,拜耳(A. Von Baeyer)合成的有机染料靛蓝等。越来越多的化合物的合成,为有机合成的辉煌发展奠定了坚实的基础。 从二战结束到二十世纪末,有机合成进入了空前发展的辉煌时期,涌现出了一批杰出的有机合成大师。如喹啉全合成的完成者R.B.Woodward,同时他还合成了生物碱马钱子碱、麦角新碱、利血平;甾体化合物胆甾醇、皮质酮、黄体酮以及羊毛甾醇;抗生素青霉素、四环素、红霉素及维生素B12。E.J.Corey则在总结有机合成规律与合成设计方面做出了巨大贡献,他从合成目标分子出发,根据其结构特征和对合成反应的知识进行逻辑分析,并利用经验和推理设计出适当的合成路线,提出了反合成分析,并运用这种方法合成出了银杏内酯、大环内酯、前列腺素类化合物以及白三烯类化合物。 如今,有机合成已经成为化学领域中最为重要的学科之一,其研究内容遍布材料、能源、环保、生命等各个学科,在社会文明发展与人们日常生活中发挥着极其重要的作用。 上世纪90年代,Seebach “Organic Synthesis-Where now?”的文章论述了当时的有机合成以及发展趋势[1],他认为从大的反应类型上讲有机合成已经难有新发现,当然新的改

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