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关键词： 吡唑啉酮   有机合成   串联反应   催化活性  

摘要： 吡唑啉酮及其衍生物广泛和多样的化学形态使得人们在新药研究中对它产生了极大的兴趣。本文主要研究了一种通过不对称Michael-aldol串联环化反应合成具有光学活性螺环吡唑啉酮衍生物的新方法。　　本文首先利用手性双功能伯胺-硫代磷酰胺催化丙酮与硝基烯反应制备了光学活性4-取代-5-硝基戊-2-酮;其次，我们研究碱促进的光学活性4-取代-5-硝基戊-2-酮与4-苯甲叉基吡唑啉-5-酮之间的非对映选择 Michael-aldol串联反应，实现了具有两个相邻季碳和三个相邻叔碳手性中心的螺环吡唑酮化合物的不对称合成。该反应能在较短的时间内以近乎完美的非对映(78/12->99/1 dr)和对映选择性(96->99％ ee)得到相应的目标化合物。总而言之，本研究课题为该类具有潜在生物活性的螺环吡唑啉酮化合物的不对称合成提供了一种有效，经济的方法，对药物合成具有潜在的应用价值。

关键词： 功能离子液体   氯化铝   磁性纳米粒   Michael加成  

摘要： 近些年来,磁性纳米粒负载的催化剂作为一种可由外磁力回收和高比表面积、高催化活性的新型纳米催化剂,在有机合成化学中体现出了诸多传统催化剂无法超越的催化活性。通过化学键或者配位键使得磁性纳米粒与多种传统催化剂结合,形成具有高回收率的新型催化剂。本文将氯化铝负载至磁性纳米粒上,由此产生了良好催化活性、良好可回收性的磁性纳米粒负载的氯化铝催化剂。离子液体作为一种绿色环保、新型高效的催化剂在有机合成反应中得到了广泛应用。结合离子液体和磁性纳米粒的特性,本文又设计合成了一种功能性离子液体,并将其成功负载到磁性纳米粒上,并且通过两种Michael加成反应,来探索这两种负载催化剂的性能和适用性。首先,本文设计合成了一种磁性纳米粒负载的氯化铝催化剂(AlCl3@MNP),并通过透射电镜、磁力测试、扫描电镜及电子能量损失谱等手段对AlCl3@MNP的物化性能和结构进行表征,确保氯化铝成功负载到磁性纳米粒上。本文又设计合成了一种磁性纳米粒负载的功能性离子液体,并使用透射电镜、热重、磁力测试、X射线衍射、红外、元素分析等手段对负载催化剂的结构及物化性能进行表征,确保功能性离子液体成功链接到磁性纳米粒上。其次,将设计合成得到的磁性纳米粒负载的氯化铝(AlCl3@MNP)应用到硫杂Michael加成反应中,经过一系列的条件优化实验后发现,采用11 mol%(0.2g)催化剂量时具有很高的催化效果,部分反应的产率可高达97%。并且这种催化剂有良好的重复使用性,回收后的催化活性均未降低。最后,负载的TBD型功能离子液体催化剂IL-TBD@MNP用于催化仲胺与α,β-不饱和羰基化合物间的Michael加成反应及N,N-二取代脲反应。室温时,在水中加入0.55 mol%(0.04 g)的负载催化剂,Michael加成催化反应效果最好;回流条件下,0.92 mol%(0.1g)的催化剂催化合成N,N-二取代脲反应也具有很好地催化效果。该负载催化剂催化性能较好、适用范围较广且能实现多次重复使用。对于Michael加成反应,文中还给出了催化剂可能的催化机理。总之,本文设计并合成的两种磁性纳米粒负载的催化剂均具有很高的催化活性,能够很好地应用到Michael加成及N,N’-二取代脲反应中。与传统催化剂相比,具有反应时间短、转化率高、可回收再利用等特性。在以后的研究中,该催化剂有望得到更广泛的应用。

关键词： 镁-铝固体碱   负载钯催化剂   烷基化反应   镁-锆固体碱   胺化反应   负载铱催化剂   双功能材料  

摘要： 固体碱不但具有较高比表面积而且具有超强碱的碱性特性。因此可以将钯负载到固体碱上面,使其成为一种既具有超强碱特性又具有钯催化效果的双功能催化剂。制备的固体碱负载钯双功能催化剂不光拥有上述的优点还具有选择性高、可重复利用、对环境友好、设备腐蚀性小等特性。本文对镁铝、镁锆两种固体碱的制备及其负载钯作为双功能催化剂在有机合成中的应用进行了研究。本文首先对固体碱的制备及负载方法进行了一些总结,尤其是对镁-铝以及镁-锆固体碱的制备及负载进行了详细的介绍。通过对比文献采用共沉淀法制备镁-铝固体碱,负载时所用方法为过饱和浸渍。利用XRD,BET,TPD,TEM等表征手段对制备的双功能催化剂进行表征。本文在前期实验中将新制备的镁-铝固体碱应用于苯乙酮与正丁醇制苯己酮的模型反应中,在前期实验中所用催化剂为钯碳。实验结果表明镁-铝固体碱的碱性符合反应对碱性的要求。随后通过过饱和浸渍法将钯负载到镁-铝固体碱上使其成为既具有超强碱的碱性又具有钯的催化效果的双功能催化剂。将制备的双功能催化剂用于上述反应所得结果与之前无明显区别。镁-铝固体碱负载钯可以作为双功能催化剂应用到醇和酮的直接烷基化反应中。但同时反应中也出现了稳定性差(高温水热条件下不稳定易产生类似胶体的物质),对于模型反应的效果不理想等问题,需要进一步完善。将新制备的以镁-锆固体碱为载体负载钯的双功能催化剂分别应用于苯甲醇与苯胺、苯甲醇与对甲基苯胺、对甲基苯甲醇与苯胺、对甲基苯甲醇与对甲基苯胺等胺化反应。双功能催化剂展现出了良好的催化效果。通过优化反应条件,在苯甲醇与苯胺的反应中,苯胺的转化率大于94%,主产物的选择性接近90%,副产物选择性只有10%。在将反应底物进行扩展之后发现反应结果并无明显区别。在后续实验中对制备的双功能催化剂的可重复利用性以及在空气中的稳定性进行了探究。实验结果表明制备的双功能催化剂具有较高的可重复利用性及在空气中稳定的特性。在实验过程中发现在低温氮气环境或者高温氧气环境下模型反应只生成副产物,在将反应底物进行扩展之后仍然只生成副产物。因此制备的以镁-锆固体碱为载体的双功能催化剂是一种转化率高、选择性好、对环境友好、可重复利用、在空气中稳定的双功能催化剂。将镁-锆固体碱为载体负载铱的双功能催化剂的制备方法进行了简要介绍,并将新制备的负载铱的双功能催化剂应用于苯甲醇跟氨水的反应中,发现反应结果较为理想,具有进一步深入研究的价值。本文为固体碱负载钯双功能催化剂在有机合成中的应用提供了实验依据,为进一步研究其工业应用、实现产业化奠定了基础。

ISBN: (纸本)9787517026648

关键词： 白光LED   荧光材料   有机合成   乳液水热法  

摘要： 近年来，因能耗低、发光效率高、寿命长、对环镜友好等优点白光发光二极管(WLED)得到了越来越多的研究。白光可以通过LED芯片激发荧光粉转化得到。因此寻找高效的可以将LED芯片发出光转化成可见光的荧光粉变得尤为重要。　　本研究主要内容包括：⑴采用微乳液-水热法成功合成一系列ZnWO4:x％Eu3+(x=0~9)荧光粉。样品的X射线衍射图谱表明样品为单斜晶系单晶，Eu3+以取代的方式进入Zn2+格位。通过扫描电镜看到合成的样品为不规则的球状，颗粒尺寸在0.5~1.0μm范围内。样品的荧光光谱证明了WO42-与Eu3+之间存在能量传递，通过调节Eu3+的掺杂量实现了光色调谐。⑵采用微乳液-水热法成功合成一系列NaLa(MoO4)2(NLM):Eu3+/Tb3+/Tm3+单/共掺荧光粉。样品的X射线衍射图谱表明样品均为四方晶系单晶，Eu3+、Tb3+、Tm3+均以取代的方式进入La3+的格位。扫描电子显微镜照片显示样品呈四方片状形貌，颗粒尺寸1~1.5μm。荧光光谱对NLM：Eu3+/Tb3+/Tm3+单、共掺荧光粉发光性质进行了探讨。⑶当Eu3+掺杂浓度为是9%时，NLM:9%Eu3+荧光粉在616 nm发射峰是最强的，此时在NLM基质中Eu3+之间的临界传递距离(Rc)约为15.20?。在NLM:9%Eu3+的发射光谱中，591 nm处的发射峰为Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;616 nm处的发射峰为Eu3+的5D0→7F2的电偶极跃迁，电偶极跃迁发射强度约是磁偶极跃迁强度的10倍，表明Eu3+位于无反演对称中心格位。同时也研究了Tb3+和Tm3+的激发与发射光谱。采用固定Eu3+(Tb3+)的浓度，改变Tb3+(Eu3+)浓度的方法，研究了Eu3+与Tb3+之间的能量传递机理。通过调节Eu3+、Tb3+和Tm3+的掺杂浓度，实现在单一基质条件下可见光区域的光色调节，在360 nm激发下NLM:x%Eu3+,y%Tb3+,z%Tm3+荧光粉的发光由蓝光调到白光)。

ISBN: (纸本)9787517031673

关键词： 绿色化学   有机合成  

摘要： 有机合成化学实验教学中的有机试剂和合成产物大多会对人体有害,对环境造成一定的污染.为了使学生树立绿色化学的意识,节约原材料,教师应当把绿色化学的理念应用到有机合成实验中去,逐步实现有机合成实验的绿色化.有机化学实验中最重要的部分就是有机合成实验,它在有机合成相关理论的基础上,通过实验教学,训练学生的实验操作技能,并掌握有机化合物合成的步骤和技巧,强化理论知识.然而,在有机合成实验中存在着诸多问题:常规型实验需要大

关键词： 苯并三唑   含氮杂环   有机合成   缓蚀剂  

摘要： 苯并三唑化合物是一种极其重要的含氮类杂环物质,其合成以及应用的报道有很多。现已发现该类化合物在医药、农药、材料等方面取得了较为广泛的应用,其在工业、农业、制造业等中起到了重要的作用。如苯并三唑可以与铜形成稳定的配位键,可以形成相互多替成链状聚合物,从而在金属铜表面形成多层保护膜,防止铜表面发生氧化还原反应,所以广泛应用于金属的缓蚀和防锈。同时,苯并三唑类物质也是良好的紫外线吸收剂,在光稳定剂、防灰雾剂等方面也有重要的用途。本文基于苯并三唑类化合物与金属良好的配位能力,有针对性地设计与合成一系列结构新型的苯并三唑类衍生物,以N80钢片为研究对象,对其进行了抗腐蚀的研究。对不同用量、时间、温度及配方进行了评价。本论文主要分为以下几个部分:1.综述了苯并三唑类衍生物在有机合成、配位化学、紫外线吸收剂以及缓蚀剂方面的应用。2.设计与合成新型苯并三唑类衍生物及结构确认。3.评价H2S/NaCl和HCl体系中的缓蚀效果,并对不同苯并三唑类衍生物的用量、时间、温度等因素对缓蚀率的影响进行了测定。4.进行了缓蚀剂复配的研究。5.与胜利油田使用缓蚀剂进行了缓蚀效果对比。通过对所合成的苯并三唑衍生物进行缓蚀率的测定,得出U1,U2,Y1,Y2均有较好的缓蚀效果,且在不同的体系中,缓蚀剂用量也不同。根据时间曲线图可以得出缓蚀剂在一定时间内具有较好的缓蚀效果。与胜利油田所给的缓蚀剂进行了对比,得出我们缓蚀剂的缓蚀效果较好。

关键词： 光催化   呋喃加氢   Pd/SiC   有机合成  

摘要： 太阳能是一种绿色、环保的可再生能源，如果能将其用于化工生产与合成，将极大地解决人类社会发展过程中所面临的能源危机与环境问题。四氢呋喃类化合物作为工业生产中重要的有机溶剂和合成原料，常由呋喃化合物加氢制取。但是，该反应通常在高温和高压下进行，反应时间长，转化率低，并且催化剂的稳定性较差。如果可以利用太阳能在环境温度下提高催化剂活性，将太阳能直接转化为化学能实现对呋喃化合物的加氢，同时避免环境污染、减少能源消耗，则对于开发新的生物质化学品合成路线具有重要的理论和现实意义。 碳化硅(β-SiC)是一种半导体材料，具有热传导率高、热稳定性强、抗氧化及耐腐蚀等多种优异性能。SiC的禁带宽度约为2.4eV，能够有效地响应可见光。本文以SiC负载Pd纳米颗粒作为光催化剂，研究了其光催化呋喃化合物加氢活性和稳定性，并结合XRD、XPS、TEM、PL等检测手段探讨了其反应机理。具体研究内容和结论如下： （1）通过液相还原法制备了Pd/SiC催化剂，研究了H2压力、溶剂种类、催化剂用量和反应时间等条件对呋喃加氢反应的影响。结果表明，以正戊醇为溶剂，以3wt%的Pd/SiC为催化剂，呋喃在25oC、1MPa H2以及可见光照射下反应2.5h，转化率和转化频率（TOF）即可分别达到99%和70h-1。 （2）在优化的反应条件下，研究了光照强度和入射光波段对反应的影响，发现呋喃转化率随光照强度的增加成线性增长，且400-450nm的可见光入射波段对光反应的贡献最大。研究了含有不同取代基的呋喃化合物的加氢反应，发现当呋喃环上含有-CH3等具有给电子效应的取代基时，其加氢饱和的转化率和选择性较高；而当呋喃环上含有卤素（-X）等吸电子基团时，其加氢饱和的转化率和选择性降低；但呋喃环上C=C双键的位置对反应活性没有显著影响。循环稳定性反应结果表明，Pd/SiC光催化剂具有良好的稳定性。 （3）结合多种检测手段，探讨了Pd/SiC光催化呋喃加氢的反应机理。SiC的功函为4.0eV，低于Pd（5.12eV），当Pd负载在SiC表面时，能够使SiC吸收可见光生成的光生电子迅速地转移到Pd颗粒上，与吸附在Pd上的呋喃化合物的C=C的反键轨道发生作用，从而活化C=C双键。富集在SiC表面的光生空穴与H+2作用，产生活性H离子；这些活性H+离子反溢流到Pd表面，与活化的呋喃化合物分子反应从而生成四氢呋喃。

关键词： 呋喃化合物   有机合成   分子结构   加成反应  

摘要： α-羰基二硫缩烯酮是一类多官能团的重要有机合成子，由于烷硫基和羰基的活化作用，使得双键被高度极化，α-位电子云密度很高，作为亲核中心发生反应，而很重要的β-位碳原子可以作为亲电中心发生反应，因此α-羰基二硫缩烯酮可以与多种亲核性物质反应，合成多种杂环化合物。炔丙醇类化合物是另一类具有丰富反应性的有机合成中间体，其分子结构中含有羟基官能团和碳碳三键官能团，从而兼具醇和炔的反应性能;其中羟基的氧原子具有很强的亲核性;而碳碳三键在碱性条件下可以互变为联烯结构，这种联烯结构的中间碳原子具有很强的亲电性。而且，由于这两种官能团的邻近，使得二者能够协同参与反应，使其具有独特的反应性能。　　本文在深入了解α-羰基二硫缩烯酮和炔丙（硫）醇的这些独特反应特性的基础上，在碱性条件下，α-羰基二硫缩烯酮为1、2合成子，丙炔醇为1、3合成子，发生多米诺[3+2]环加成反应，合成了一系列2,3,4-三取代呋喃类化合物。中间体α-羰基S-甲基-S-炔丙基缩烯酮类化合物，在弱碱性条件下，发生克莱森重排反应和分子内的环化反应，合成了一系列2,3,4,5-四取代噻吩类化合物。主要内容包括：⑴创建了一种以α-羰基二硫缩烯酮和炔丙醇为底物，简单高效合成2,3,4-三取代呋喃类化合物的新方法;⑵创建了一种以中间体α-羰基-S-甲基-S-炔丙基缩烯酮类化合物为底物，简单高效合成2,3,4,5-四取代噻吩类化合物的新方法。