有機物的合成方法范例6篇

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有機物的合成方法

有機物的合成方法范文1

關鍵詞:基層醫院;綜合內科;優質護理服務;方法;成效

下面本文進一步針對在綜合內科開展優質護理服務工作加以研究和分析,對比開展前后的醫護滿意度、護患糾紛發生率結果。

1 資料與方法

1.1一般資料 本次試驗選取的研究時間為2014年6月~2015年6月在我院綜合內科開展優質護理服務工作,其中包括護士長1名,護理人員14名,主管護士2名,病區護理工作有10名。護理人員的年齡21~45歲,平均年齡(30.21±6.05)歲。

1.2方法 在我院綜合內科開展優質護理服務工作,按照優質護理服務需要開展醫護工作。

1.2.1加強基礎護理[1] 按照我院制定的護理政策和管理制度不斷落實基礎護理工作的開展情況,能夠給予患者親切的問候和關心,開展全面入院評估工作,在患者住院期間,保證患者獲得一個舒適的居住體驗,有一個舒適溫暖的居住環境,床鋪被褥疊放整齊,同時加強飲食指導,做到因人而異,制定科學的、個性化的飲食計劃,加強早晨和晚間護理管理,保證病房、病床和患者三方面的整潔,落實好操作前后的護理指導管理工作,同時需要外出陪檢,保證及時的開展檢查工作。

1.2.2營造優質護理服務環境氛圍 在優質護理工作開展過程中,形成了以患者為中心,強化基礎護理工作的管理方式,能夠不斷落實護理責任制度,提升醫護服務質量[2]。在以患者為中心過程中,能夠從思想觀念上、行為上各個方面為患者考慮,一切活動開展時都以患者為醫護中心,圍繞患者的需要開展醫護工作,不斷提升醫護服務質量,實現對服務成本的有效控制和管理。

1.2.3細節化管理 在科室內需要制定有效的服務方式,工作中做到文明用語,給予患者尊重和鼓勵,保持良好的職業形象,醫護人員著裝整潔規范,同時服務態度良好,患者前來時能夠很好的進行迎接,見面時有稱呼聲,在問候過程中語言要恰當得體,操作失誤后需要及時道歉,操作完成后需要道謝,對患者做到關心、熱心、有愛心、細心等,同時針對自身的護理技術也需要不斷加強培訓和學習能夠有效提升自身的服務水平[3]。加強基礎護理工作落實和開展,協助進餐,保持患者的皮膚清潔干燥,讓患者和家屬能夠充分感受到醫護人員的關心和細心,提升醫護服務質量,提高醫患滿意度。

1.2.4健康教育指導 在患者住院期間以及出院后都需要做好健康教育指導工作,能夠自制住院須知表和出院指導卡,在患者入院、出院時及時的發放給他們,加強宣傳指導,保證醫護工作的順利開展,同時在和患者溝通交流過程中,能夠充分了解患者的醫護工作開展情況,出院時讓患者針對整個護理工作開展過程進行調查問卷,提出問題,征求意見,不斷改進醫護服務工作開展方式。

1.2.5促進護理工作安全開展、綜合內科的護理人員普遍年輕,很多醫護人員經驗不足,在護理工作開展過程中,一旦護理操作不當,可能會對患者的生命安全造成很大的威脅,因此護理工作開展過程中需要確保醫護質量,保證護理質量的持續改進,同時在短時間內需要掌握多病種的全面護理方式,不斷提升護理技術水平,加強技術操作和培訓,在科室內開展有效的新醫護技術[4],由一些經驗豐富的醫護人員進行教授和傳導,從而在醫護人員中不斷普及法律知識和醫護知識內容,提升護理人員的安全防范意識,降低護患糾紛發生率,護士長也需要盡可能做到一日五查,督促每一項醫護工作的順利開展。

1.3統計學處理 本研究應用SPSS 19.0 統計學軟件進行處理,組間比較采用χ2檢驗,P

2 結果

實施優質護理服務工作后,患者對護理工作開展滿意度、患者對健康知識知曉率、醫護人員對護理工作開展滿意度以及醫護人員對健康知識知曉率四項相關指標結果和實施優質護理服務工作前的對應指標結果對比存在顯著性差異(P

3 討論

伴隨著我國護理工作會議精神的貫徹落實,衛生部針對醫療衛生體制也不斷進行了改革和發展,在全國衛生系統逐漸開展實施了優質護理服務示范工程活動[5]。我院根據相應的政策制度也不斷領會會議精神,轉變護理工作模式和管理模式,形成了以患者為中心的醫護管理方式,為臨床醫護工作提供了很好的保證,不斷提升了臨床醫護服務質量水平,保證醫護工作開展落到實處,提升了醫護服務質量,優化了整個護理工作流程。最后發現在基層醫院綜合內科開展優質護理服務管理工作后,可以提升患者、患者家屬以及醫護人員的滿意度,提高綜合內科醫護質量,降低護患糾紛發生率,保證醫護工作的安全順利開展。

參考文獻:

[1]許麗芬.淺談基層醫院綜合內科開展優質護理服務的方法與成效[J].醫學信息,2015,28(8):8.

[2]王淑花,周瑞萍.基層醫院創建"優質護理服務示范病房"的做法和體會[J].中國美容醫學,2011,20(z6):496.

[3]陳奕雯."一科一特色"造就基層醫院優質護理服務品牌[J].當代護士(綜合版),2013,(5):11-13.

有機物的合成方法范文2

有機大題的類型主要有兩種:有機推斷和有機合成。試題一般有4-5個小問,主要考查有機物結構簡式的書寫;根據轉化的特點或反應條件等分析有機反應類型;同分異構體的數目及結構簡式的書寫;根據反應的規律特點書寫化學反應方程式;有機物的命名以及合成線路的設計等,一般以含氧衍生物且含有苯環結構的物質為主。

一、有機推斷

1.有機推斷題信息的分析處理。有機推斷題中通常還要對題中的信息進行分析、歸納、推理、應用。特別要注意區分信息是否對解題有幫助,是有用的還是干擾的。一般來說,由分子式的信息可推知物質的組成元素,再結合不同類別物質的通式特點分析不飽和度,進而預測可能的結構和官能團;由性質、反應等信息可推知官能團的種類;由數據信息可推知官能團的數目;由同分異構體的信息推知官能團的位置等。高考試題中經常提供教材中很少出現或沒有出現過的有機化學反應方程式。對于這樣的新信息,要注意觀察分析有機反應物化學鍵的斷裂方式(或位置)和產物化學鍵的形成方式(或位置),即有機物反應前后的結構差異、反應的條件、反應的類型等,從而得出反應的本質。通過類比模仿,由特殊性推出一般性的結論。

2.有機推斷題常用的思維方法。解答有機推斷題常用的思維方法有:正推法、逆推法、假使論證法、知識遷移法等。

(1)正推法。以有機物的結構、性質和實驗現象為主線,按題中轉化關系框圖中由反應物到產物的順序或所給信息的順序,由左往右,逐步分析推理而得出正確結論。

(2)逆推法。同樣是以有機物結構、性質和實驗現象為主線,由產物到反應物,采用逆向思維,逐步向前推進而得出正確結論,這是常用的方法。

(3)正逆綜合法。從反應物和生成物同時出發,以有機物的結構、性質為主線,逐步向中間過渡產物靠攏,從而解決過程問題并得出正確結論。

(4)假使論證法。根據已知條件提出假設,然后歸納、猜測、選擇,得出合理的假設范圍,最后得出結論。其解題思路為:審題 印象 猜測 驗證。

(5)知識遷移法。在對未知物質的結構、性質、實驗條件、反應現象等進行分析時,聯系典型代表物的知識,按照結構決定性質的思想,類比推斷,或是對信息化學方程式的遷移應用等。

二、有機物的合成

1.有機合成題的類型。有機合成題主要有兩種題型:一是自行設計合成路線的,目前在高考中未受到普遍重視;二是已經給出一定的合成路線框圖,常與有機推斷聯合進行考查。具體上又可分為三類:一是限定原料合成題。主要特點是依據主要原料,輔以其他無機試劑,運用所掌握的有機知識,設計合理有效的合成路線;二是合成路線給定題。主要特點是題目已將原料、反應條件及合成路線給定,并以框架式合成路線示意圖的形式直觀地展現了最初原料與每一步反應主要產物的關系,要求依據原料和合成路線,在一定信息提示下確定各步主要產物的結構簡式或完成某些步驟反應的化學方程式;三是信息給予合成題。主要特點是除給出主要原料和指定合成物質外,還給予一定的已知條件和信息。該題型已成為當今高考的熱點。要注意對信息的分析理解,遷移應用。

2.有機合成題的分析解決策略。解決有機合成題時首先要判斷目標化合物的類別,有什么官能團,位置如何,有什么特點以及碳原子的個數、碳鏈或碳環的組成情況等,再聯系所學知識或所給信息,類比推理。而具體的合成路線應按照題目要求的方式將分析結果表達出來。注意設計的路線要簡單合理,要求選擇的試劑合理和轉化的條件常規。常用的思維方法有:正向思維法;逆向思維法;正逆綜合法等。

(1)正向思維法。即從已知原料入手,先找出合成最終產物所需的下一步產物(中間產物),并同樣找出它的下一步產物,如此繼續,直至到達最終產品為止。其思維程序可概括為:原料中間產物產品。該法適合于較為簡單的有機合成。

(2)逆向思維法。首先根據生成物的類別,然后再考慮這一有機物如何從另一有機物(中間產物)經一步反應而制得。如果甲不是已知原料,則又進一步考慮甲又是如何從另一有機物乙經一步反應而制得,一直往前推導到原料為止。

(3)正逆綜合法。即同時從原料和目標產物的結構特點及特征反應出發,正推或逆推,逐步向中間過渡產物推導。該法適合于較為復雜并給出信息的有機合成。

參考文獻

[1]教育部考試中心 2013年普通高等學校招生全國統一考試大綱(理科.課程標準實驗版)[M].北京:高等教育出版社,2013。

有機物的合成方法范文3

【關鍵詞】計算機;分析化學;有機化學;實際應用

1前言

有機化學中涉及到大量的復雜分析立體結構、化學反應以及反應機理等,隨著近年來科學技術的進一步發展,越來越豐富了有機化學的內容,并且使計算機的應用深入到各個領域中。因此,了解并利用計算機技術能夠有機的結合化學領域中原有的分析技術,能夠有效解決化學領域中的實際問題,從而促進分析化學與有機化學領域的進一步發展。

2分析化學中計算機的應用

2.1儀器分析

在儀器分析中計算機的應用有效實現了其智能化發展,對于計算機與儀器分析領域中智能化儀器屬于全新的課題與研究內容。目前在儀器分析領域中,計算機的應用主要體現在原子吸收光譜、氣相色譜-質譜聯用為主。在原子吸收光譜分析中,計算機技術的應用主要體現在自動進樣與稀釋、試樣的自動改換與沖洗等。也就是說,院子吸收光譜儀與計算機、打印機及樣品臺共同組成了一個人工操作的控制系統。除此之外,計算機在儀器分析中的應用能夠確保儀器最佳實驗狀態,并換算被測元素濃度的工作曲線坐標標度,最終通過自動測量及累加平均處理的方式對測量到的信號進行分析。在氣相色譜-質譜的聯用中,可以對化合物中的分子結構進行分析,從而對未知物相對分子質量、混合物中不同組分含量進行準確地測定。因此,在有機化學、環境保護、石油化工以及生物化學等領域中,氣相色譜-質譜聯用受到越來越受到關注及應用,并得到了快速的發展。

2.2化學分析

實驗者在對數據采用計算機進行處理的過程中,可以對多次試驗數據采用一元統計的方式進行統計,根據此計算出置信區間以及標準誤差等。若要通過滴定實驗的方式在化學分析中確定物質的含量,也可以利用線性回歸的方法對相關的數據進行處理,不僅使化學分析方法及過程更加方便快捷,也能夠顯著地提高對數據處理的精準度。在測定制定的組分中采用計算機能夠有效地消除各種干擾因素,一般來說可以采用當量與平衡模型。其中平衡模型指的是通過化學方程式的形式來建立在各種平衡常數基礎上共存的每一種平衡。實驗者在對某些未知量進行測量后,便能一并計算出被測物質的共存干擾物質具體含量。而平衡模型在實際應用中適合對化學分析問題進行處理,但缺點在于平衡常數的精密度會在一定程度上對平衡模型解決化學分析問題造成影響,溶液濃度也會對平衡模型的使用造成束縛。而當量模型的應用基礎便是測定信息與待測物含量之間的關系,在此過程中所提及到的測定信息包括沉淀重量與滴定體積等。將這些信息組成方程組,便能夠一一計算出許多種成分的含量。在化學分析過程中適合采用當量模型,同時也適用于對一部分儀器分析中,其所具有的準確度要明顯高于平衡模型的準確度,但在實際應用的過程中也會受到一定限制。

3有機化學中計算機的應用

3.1圖譜檢測

在有機化學的應用中測得的譜圖準確性可能存在問題,例如基體與溶劑對圖譜所造成的影響,甚至于還包括一些共存物質對譜圖所造成的干擾等多種情況。而對于未知待測液來說,由于其本身就屬于未知物,因此在研究的過程中無法做到將其分離成純的一種化合物,此時便需要應用到差譜技術,也就是純凈化合物譜圖采用的是差減方法。而在此之前,差譜一般需要應用到雙光束補償以及光學相關原理等方法,但也無法識別出在未知含量中干擾物質對于實驗的所造成的影響。人工操作計算機能夠使計算機完成差譜程序的任務,差減試樣的圖譜與換算后的干擾物質的標準圖譜,從而實現數據平滑、扣除基體以及多組分逐級差譜等效果,從而能夠為有機物成分與結構分析提供新的方法及手段。

3.2檢索譜圖

在有機化學分析中計算機的應用還包括對譜圖進行檢索,不同的有機物結構具有不同的檢索譜圖,憑借不同有機物結構不同會使譜圖上的特征峰也不同,這樣就可以鑒定出未知有機物的結構。因此,譜圖的檢索就成為有機分析的關鍵手段,一般來說較為常用的方法包括紅外吸收光譜、核磁以及質譜等譜圖。

3.3有機物合成路線的設計及優化

計算機具有的邏輯推理功能,使得推理性很強的有機合成問題得以實現計算機化。計算機輔助有機合成就是指用計算機找出目標化合物的各種可能的合成路線。利用數據庫方法把已有的合成路線導入到計算機中,根據實際要求如:最經濟的實驗合成路線、污染程度最低的實驗合成路線、方法最為簡單的實驗合成路線、產率最高的合成路線等,通過計算機來確定最佳的合成路線。這將為分析者提供解決問題的便捷。

4結語

綜上所述,隨著科學技術的發展,在儀器儀表中計算機的應用也得到飛速發展,許多其他領域的儀器新技術基本都是與計算機相聯用,計算機的應用不僅實現了儀器的智能化,方便了化學分析,同時也加快了化學的變革和發展。在不斷創新改進過程中,無論是計算機領域還是化學領域都進入了一個全新的發展階段,隨著技術的進一步發展計算機和化學之間將會具有更加廣闊的發展前景。

參考文獻:

[1]王慧彥,馬衛興,陶傳洲等.計算機在有機化學及其實驗教學中的應用[J].廣州化工,2013,41(13):265~267.

[2]郭占京,黃宏妙,盧澄生等.計算機模擬技術在有機化學理論教學中的應用[J].廣東化工,2014,41(16):196~197.

[3]鄭燕,孫文新.計算機化學軟件在大學有機化學教學中的應用研究[J].石家莊學院學報,2014(3):122~124,128.

有機物的合成方法范文4

關鍵詞:尖晶石LiMn2O4;溶劑凝膠法;陰極材料;鋰離子電池

1 概述

鋰離子電池是20世紀90年代初才出現的綠色高能可充電池,正是由于它具有電壓高、比能量大、充放壽命長、放電性能穩定、比較安全、無污染等特點[1],深受社會和用戶的歡迎。目前最大的用途是在手機和筆記本電腦,它充分體現了高比能電池的優越性,已成為目前生產的這兩類用電器具的主要電源。也正是手機、電腦等便攜式用電器具創造了鋰離子電池發展的機遇。

尖晶石型錳酸鋰陰極材料以其資源豐富、成本低廉、易于制備、安全性高、無毒無污染等優點,被認為是現今最具發展前景的鋰離子電池陰極材料之一[2]。尖晶石LiMn2O4的合成方法有很多種,選擇一種最佳的方式制備它卻是至關重要的。到目前為止已經有太多的方法被實施,如高溫固相合成法,機械活化法,熔融鹽法,微波法,固相配位反應法,Penehini法,溶膠-凝膠法共沉淀法,乳化干燥法,噴霧干燥法等等。

本實驗我們主要采用溶劑-凝膠的方法制備尖晶石型錳酸鋰[3],這種應用膠體化學原理制備材料的方法與傳統燒結、熔融等物理方法不同,它克服了高溫固相反應的缺點,該法突出的優點是:原料各組分可達到分子級的均勻混合,產品化學均勻性好、純度高,化學計量比可精確控制,熱處理溫度可顯著降低,熱處理時間可顯著縮短,適于制各納米級、亞微米級粉體。

2 實驗部分

實驗采用溶劑-凝膠法在850℃溫度下合成LiMn2O4,使用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)對其形貌和結構進行表征,并測試其電化學性能[4]。合成方法如下:將CH3COOLi、Mn(CH3COO)2放入燒杯中,加少量的蒸餾水溶解,加入絡合劑(檸檬酸),經成膠、凝膠化工藝過程制成凝膠后,再經烘干、高溫煅燒得到LiMn2O4正極材料。

稱取0.01gLiMn2O4粉末與0.006g特富隆化乙烯炭黑(TAB)混合后,壓制成電池的陰極;用金屬鋰/聚丙烯薄膜分別做電池的陽極和絕緣隔膜;電解液采用1:1混合的碳酸乙烯酯和二甲基碳酸二甲酯的LiPF6溶液。將其制成CR2032的紐扣電池進行進一步的電化學測試。

3 結果與討論

圖1為制得的產品顆粒的掃描電鏡圖。通過SEM圖可以看出:采用溶劑-凝膠的方法制備得到的LiMn2O4晶體有團聚現象[5],晶體團聚的顆粒粒徑在100-130μm之間。這是因為采用溶劑-凝膠法制備LiMn2O4是先將有機物及金屬陽離子聚合形成大分子,然后通過煅燒的方式將有機物燃燒掉,如此導致晶體團聚形成聚合的大分子,聚合形成的大分子晶體在電解液作用中對Mn起保護作用,可以降低固體顆粒與電解液的接觸,減少金屬陽離子在電解液中的溶解。另外從圖中還可以看出,LiMn2O4團聚的大分子是由無數大小均勻,形狀規則的小晶體顆粒構成,小晶體顆粒的粒徑大約500nm,且晶型比較完善,呈現較規則的圖形。小晶體之間有很多規則的通道,這是由于溶劑-凝膠法在煅燒有機物時生成的二氧化碳和水蒸氣溢出時形成的。在充過放電過程中規則的通道可以降低鋰離子遷移的阻礙,可以增強材料的電導率[6]。由此可以看出,雖然大量顆粒團結在一起,但是顆粒粒徑分布較均勻粒徑在500nm左右。有利于鋰離子的脫出、嵌入和增強材料的抗畸變能力,從而可以增強材料的電導率。

目前,國內外鋰離子電池正極材料的生產工藝都以高溫固相法為主,這也是制備鋰離子正極材料比較成熟的一種方法[7]。這種方法流程簡單,容易操作,但是所得產物的物相不均勻,顆粒無規則形狀,晶界尺寸較大,顆粒分布范圍寬,導致電化學性能不好,其原因是乙酸鋰與乙酸錳未能充分接觸,而且該反應溫度高、時間長。為了使反應完全,必須對材料進行處理,這使得反應的能耗很大,鋰損失嚴重,難以控制化學計量比,極易形成雜相,與固相法相比,溶劑凝膠法主要是可以實現反應物的原子級均勻混合、合成溫度低,所以制備產物的粒徑小、均一性好,比表面積大、形態和組成易于控制,但是制備工藝比較復雜,對溶劑-凝膠制備條件的控制要求比較高。先驅體燒結時溫度比較低,合成的材料粉末顆粒粒徑比較小,通常為納米材料。

圖2為LiMn2O4X射線衍射圖譜,圖2(b)表明該樣品為尖晶石結構化合物且不含雜質相,結果與尖晶石錳酸鋰的標準譜圖一致,而且其峰型比較窄,峰值強度比較高,說明LiMn2O4晶體的結晶度比較好,我們因此可以確定在該實驗條件下溶液-凝膠法可以合成晶相單一的尖晶石結構LiMn2O4產品。

4 循環性能測試

以LiMn2O4為電極材料做成電池,其初始容量為123.5mAh/g,經過50次循環后降低到91mAh/g,其容量保持率為91/123.5=0.7368。

造成容量保持率較低的原因主要有兩方面:(1)Jahn-Taller效應。八面的Mn3+是引起Jahn-Taller效應的主要原因。在計量比的LiMn2O4中,錳的平均化合價是3.5,隨著鋰的嵌入,錳的化合價降低,結果導致Jahn-Taller效應的發生,由立方晶系轉變為對稱性低且無序性增加的四方晶系。

對于溶劑-凝膠法制備鋰離子電池,其顆粒較小,因此晶體與電解液的接觸面積比較大,Mn離子的溶解也是導致其容量下降的一個主要因素。因此,在未來的實驗中,我們采用表面包覆的方法來對材料進行改性。

5 結束語

采用溶劑-凝膠法在850℃條件下制得出了LiMn2O4,結果表明:(1)用溶劑凝膠法成功制備錳酸鋰,得到的產物錳酸鋰顆粒均勻,結晶度較好,證明溶劑凝膠法制備錳酸鋰為一種較為理想的方法。(2)通過電化學分析測試,得到的產品電化學性能尚可,但若優化反應條件或對電極材料表面改性或可獲得性能更加優異的電極材料。

參考文獻

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[2]郭炳煜,徐徽,王先友,等.鋰離子電池[M].長沙:中南大學出版社,2002:1-393.

[3]內田隆裕.電池[M].郭成言,譯.北京:科學出版社,2004,68-69.

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[6]Liu Yi,Fujiwara T,Yukawa H,Morinaga M.Electronic structures of lithium manganese oxides for rechargeable lithium bakery electrodes[J].Solid State Ionics 1999,126(3):209.

有機物的合成方法范文5

1 組合化學的原理

組合化學是從傳統觀念中脫離出來的,它不僅僅是選擇用單個化合物完成合成工作。其具體的工作原理是:①選擇有關結構或相關反應性能幾乎相同的組成模塊。②選擇 A1 An和其他的構建模塊。例如,選用B1 Bn能得到想要得到的組合化合物,進而快速地建立化合物庫。組合合成的優勢就是使用少數反應獲得數以萬計的化合物分子,然后把化學合成和組合原理以及計算機輔助設計有機地組合起來。這樣就會在短時間內出現很多分子多樣性群體,并構成化合物庫,既而采用有效的手段對庫成分作出生物活性的選擇,從而獲得目標產物。

2 組合化學在農藥合成中的應用

近幾年,農藥合成方面主要采用的是傳統的合成方式,它是以單個化合物作為目標不斷合成的,最后得到需要的產物。采用這種方法不僅會消耗較多的時間和工作人員的體力,而且新產品的研發周期也比較長。隨著組合化學的發展,人們將它引進了農藥合成領域,并取得了突破性的進展,極大地縮短了新農藥的開發周期,減少了合成成本。因此,可以先選用組合化學的方式合成農藥,然后再進行相關研究。鑒于此,可以先使用組合化學的方式完成合成工作,然后再選擇組合庫中的相關生物活性成分,找出有生物活性的物質,并確認其結構。化合物庫的設計和合成是一項非常重要的工作。

運用組合化學的方式合成農藥時,可采用以下幾種方法。

2.1 固相合成法

這種方法主要是將相關反應物與不溶性固相載體連接、合成的一種形式,但是,它是先選擇一定的載體作為發展基礎,然后把相關反應物與樹脂球的載體連接起來,待完成連接之后再與其他的反應物合成,并在載體上合成相應的合成物。當這些工作都完成后,可以采用過濾和洗滌的方式將合成物與反應液體分離,最后通過斷裂反應得到想要的化合物。由此可知,這種固相合成法非常容易實現自動化。因為它操作步驟簡單,不需要采用復雜的提純方法等。

喻愛明等人使用固相合成法分析了有除草活性物質的先導化合物氫化脲嘧啶。他們是將Wang 樹脂作為固相組合合成的載體,以此去建立氫化脲嘧啶的化合物庫。丙烯酸與Wang 樹脂1作用得到固載的丙烯酸酯2,丙烯酸酯2和伯胺通過加成反應合成了仲胺3,然后與異氰酸酯加成得到了脲4,脲4在酸催化的作用下從樹脂上解離并關環,得到了氫化脲嘧啶5。氫化脲嘧啶5的結構經由HNMR、HPLC和MS 被驗證。在此基礎上,可使用變化的取代基共同組合成有9 種氫化脲嘧啶的小化合物庫,它們的結構同樣也通過了GC-MS的驗證。

2.2 液相組合合成法

這種合成方法主要是在液相中進行的,它不需要使用額外的載體連接,比固相組合合成更容易實現。雖然采用這種方法能夠減少與載體連接、解離的步驟,但是,產物純化過程比較難。因為一般的小分子有機物容易在液相里反應,所以,其使用范圍非常廣。李斌等人在液相條件下,采用組合化學中索引的方式,用苯異氰酸酯與胺反應,設計并合成出一個包含殺蟲劑的化學物合成庫。至此,選擇里面有異氰酸酯基團和胺基團的樹脂在相關產物中提純,然后使用 HNMR和 LC MS初步分析各子庫。在實際工作中,可以將組合化學方式運用于研究物質的合成工藝和優化組合方面。同時,在液相條件下,工作人員使用組合化學的方式分析了甲苯磺酸乳酸乙酯的合成工藝。他們能夠選擇平行的組合方式完成其中的15個反應,然后選擇氣相色譜法跟蹤和分析相關反應,使用跟蹤和分析方法考察溶劑、堿和反應時間對甲苯磺酸乳酸乙酯合成效率的影響。由相關分析可知,極性溶劑對反應效果有較大的影響。乙內酰脲中含有抗驚厥、抗心率不齊和抗糖尿病的一種生物活性。另外,還發現除草活性物質具有殺菌的功效。

2.3 與帶載體的液相組合的合成方法

這種方法主要是在液相反應中引入相關載體提高化合物的純化效率。國外有關研究報導了這項技術的使用情況,而Parlow等人就是采用這一技術合成了除草活性物質,用它能夠代替雜環酰胺類的先導化合物。

2.4 活性篩選和結構識別

建立合成化合物庫的主要目的是找到有一定目標性能的產物,因此,應該對庫成分作相應的檢測和選擇。在具體工作中,主要的篩選方式等同于庫的構建方式。對于相對單一的庫,選用的篩選方法與常規方法基本相同;對于具有多樣性特點的化合物庫,可以采用位置掃描法完成檢測工作。計算機在處理組合庫中發揮著非常重要的作用。

有機物的合成方法范文6

關鍵詞: 水處理藥劑;分析

Abstract: The author describes the opportunities facing the development of water treatment chemicals in China, and analyzes the application status of environmentally friendly water treatment chemicals, and pointed out the direction of the development of a new environmentally friendly water treatment chemicals.Keywords: water treatment chemicals; analysis

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)

1 我國水處理藥劑發展面臨的機遇

1.1 節能減排、清潔生產和水循環利用的需求

水資源貧乏且重復利用率低一直是我國面臨的一大難題,尤其是近年來隨著國民經濟的迅速發展,用水量急劇上升,水污染加劇,水資源短缺問題日益突出。據有關資料顯示,2010 年,我國工業用水量約 1400 億 m3,其中約 70% 的工業用水為工業冷卻用水。為了節約冷卻水,工業上普遍采用循環冷卻水系統,使冷卻水重復使用。但在循環冷卻過程中,由于溶解鹽類的濃縮及大量溶解氧、塵土、孢子和細菌,致使循環水水質惡化。此外,冷卻水在不斷循環使用過程中,使循環水系統容易產生腐蝕、結垢、菌藻以及微生物黏泥等問題。為了有效地控制上述危害,需要對工業冷卻水進行高濁度、高硬度、高堿度處理,而利用水處理藥劑處理冷卻水是目前廣泛使用的方法。

1.2 環境標準不斷提高帶來的新需求

為改善我國流域水環境質量,必須根本扭轉“有河皆干、有水皆污”、湖泊富營養化嚴重、水華暴發等局面。近年來,我國重點污染防治區的地方政府相繼大幅提高了地方水污染排放標準?!笆濉逼陂g,滇池、巢湖、太湖等重點流域城鎮污水處理廠進一步提高脫氮除磷水平。環境標準的不斷提高為新型環保水處理藥劑的研發指明了方向,為水處理藥劑的再次飛躍提供了新的契機。

1.3 水環境質量改善的需求

《國家環境保護“十二五”規劃》提出,“十二五”期間,將在控制 COD 的基礎上,將 NH3-N 作為水污染物總量控制的約束性指標,這對流域水污染防治提出更高的要求。太湖、滇池和巢湖等重點流域在加強對主要污染物排放量進行控制的同時,降低入湖 TN、TP 等污染負荷,改善流域水質。但目前我國工業水處理中常用的緩釋阻垢劑仍以磷系為主,主要品種有: 聚磷酸鹽、磷酸酯、有機多元膦酸等,全國每年用于緩釋阻垢劑生產的磷有 10 萬 t。這些磷化合物最終進入水體,造成湖泊水體富營養化,水華暴發,發生海水赤潮等,嚴重破壞生態環境。因此,研究開發新型的低磷或無磷、無毒、可生物降解的綠色環保水處理劑勢在必行。

1.4 國家水體污染控制與治理科技重大專項的實施帶來巨大機遇

根據我國流域水環境質量管理演變的規律和研究成果,現階段我國水環境管理正經歷從總量控制向流域水質目標管理全面轉變。國家水體污染控制

與治理科技重大專項的實施,將構建我國流域水染控制與治理技術體系和流域水環境綜合管理技術體系,這為新型高效環保水處理藥劑的研發提供了前所未有的科技支撐條件,為水處理藥劑發展的再次飛躍搭建了科技平臺。

2 環保型水處理藥劑的應用現狀

2.1 環保型緩蝕劑

環保型緩蝕劑主要包括鉬酸鹽類緩蝕劑、硅酸鹽類緩蝕劑、鎢系緩蝕劑、天然型緩蝕劑、微生物緩蝕劑等。緩蝕劑技術作為一種經濟、有效而通用性強的金屬防腐蝕方法,已在石油、化工、電力、能源等工業部門獲得廣泛的應用。自從 1860 年英國宣布了第一個緩蝕劑專利,緩蝕劑經歷了從無機共聚物到有機共聚物,從高磷、低磷到無磷,由單一使用到復配使用的發展歷程。為了減輕緩蝕劑對環境的危害,國內外對環保型緩蝕劑進行了廣泛的研究。

2.2 環保型阻垢劑

環保型阻垢劑主要包括天然阻垢劑、有機磷酸酯類阻垢劑、有機膦酸類阻垢劑、馬來酸酐類共聚物、烷基環氧羧酸類阻垢劑、聚環氧琥珀酸( PESA) 、聚天冬氨酸( PASP) 。阻垢劑通過對水中金屬離子的螯合、對微晶的吸附分散和晶格畸變等作用,阻止水中致垢鹽類在設備表面沉積。阻垢劑正向應用藥劑的復合化(既能充分發揮單一藥劑突出的性能,又能彌補單一藥劑結構上的缺憾,可適當降低有效藥劑的含磷量),單一藥劑的無磷或低磷化、非氮和可生物降解的方向發展。

2.3 環保型殺菌劑

環保型殺菌劑主要包括二氧化氯、溴類殺菌劑等氧化性殺菌劑,異噻唑啉酮、戊二醛戊二醛等非氧化性殺菌劑,季銨鹽,復合非氧化性殺菌劑等。水處理殺菌劑是能抑制水中菌藻和微生物的滋長,防止形成微生物粘泥而對系統造成危害的化學藥品。殺菌劑正向無氯或低氯化、安全低殘留、低至突變、復合效率高等的方向發展。

2.4 環保型絮凝劑

環保型絮凝劑主要包括聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鋁等無機高分子,聚丙烯酰胺、聚胺、聚合季銨鹽等有機高分子絮凝劑,微生物絮凝劑,多元復合絮凝劑等。絮凝劑主要包括無機絮凝劑、有機絮凝劑和微生物絮凝劑等,經歷了原始天然產物絮凝劑傳統無機絮凝劑無機高分子絮凝劑合成有機高分子絮凝劑天然有機高分子絮凝劑微生物絮凝劑的發展歷程。萬俊杰等研究出 A3 菌產絮凝劑處理靛藍廢水在最佳公益條件下的脫色率達80%; 賈大偉等研究了3 種復合絮凝劑的處理效果,其中,PAC + PDADMAC 復合投加對冊田水庫水的濁度、色度、TOC 具有很好的去除效果,去除率分別高達 93%,90%和 71%。

3 新型環保型水處理藥劑的發展方向

創新是水處理藥劑可持續發展的原動力,綠色化是未來水處理藥劑發展的方向,開發研制適合我國環境保護要求的低磷、非氮、可生物降解、無毒無害、低成本的綠色水處理藥劑,將成為我國未來水處理藥劑發展的方向。

3.1 有機高分子絮凝劑及多元復合絮凝劑

近代混凝理論創新可劃分為 3 個主要發展階段: 繼早期 Schuldz-Hardy 規則根據經典膠體化學的Guoy-Chapman 雙電層模型建立的 DLVO 理論、網掃絮凝模式( sweep coagulation) 、吸附架橋模型( bridgemodel) ?;炷碚撜J為混凝過程中主要存在壓縮雙

電層、吸附電中和、黏結架橋和卷掃絮凝 4 種機理,這為絮凝劑由傳統無機絮凝劑發展為環保型無機高分子絮凝劑奠定了理論基礎。不同理論所對應的藥劑分類詳見表 1。

表 1 混凝過程中不同理論所對應的藥劑分類

近年來,隨著有機高分子絮凝劑的吸附架橋、吸附電中和、聚合物-顆粒物表面絡合物形成的耗散絮凝( depletion flocculation) 等機理的形成,以及對聚電解質絡合絮凝機理和吸附膠束絮凝等難降解有機物強化絮凝機理的研究,為有機高分子絮凝劑及多元復合絮凝劑的研制和應用提供了理論基礎,一批新型高效環保型有機高分子絮凝劑及多元復合絮凝劑得以研制,實現了水處理藥劑的新突破。

3.2 綠色水處理藥劑

1992 年,里約熱內盧聯合國環境與發展大會提出了“綠色科技”的概念。1995 年 3 月 l6 日,美國總統克林頓宣布設立“總統綠色化學挑戰獎”,首先提出了“綠色化學”的概念。隨后,Anastas 等提出了綠色化學的 12 條基本原則,即①防止廢物的生成,比讓其生成后再處理更好; ②設計的合成方法應使生產過程中所采用的原料最大量地進人產品中;③設計的合成方法中,原料、中間產物和最終產品均應盡可能對人體健康和環境無毒、無害( 包括極小毒性和無毒) ; ④設計的化工產品必須具有高效的功能,同時也要減少其毒性; ⑤應盡可能避免使用溶劑、分離試劑等助劑,如不可避免,也要選用無毒無害的助劑; ⑥設計的合成方法應適應常溫常壓; ⑦在技術可行和經濟合理的前提下,采用可再生資源代替消 耗 性 資 源; ⑧ 盡 量 不 用 不 必 要 的 衍 生 物( derivatization) ,如限制性基團、保護/去保護作用、臨時調變物理/化學工藝; ⑨合成方法中要采用比使用化學計量( stoichiometric) 助劑更優越的高選擇性催化劑。綠色水處理藥劑的發展經歷了由天然

高分子綠色水處理劑到人工合成型高分子綠色水處理藥劑的過程。常見的天然高分子綠色水處理劑有木質素、淀粉、丹寧及衍生物等。人工合成型高分子綠色水處理藥劑主要有烷基環氧羧酸鹽、聚天冬氨酸和聚環氧琥珀酸類。研制具有高阻垢性能、良好生物降解性、無毒、無磷或低磷的新型綠色水處理藥劑是 21 世紀水處理藥劑發展的方向。

3.3 多元復合水處理藥劑

多元復合水處理藥劑是一類具有一劑多效的水處理藥劑,如聚硅酸與鋁鹽復合絮凝劑,就是一類新型無機高分子混凝劑,是在活化硅酸(即聚硅酸) 及鋁鹽混凝劑的基礎上發展起來的聚硅酸與鋁鹽的復合產物,同時具有電中和作用和吸附架橋作用。該類混凝劑具有混凝效果好、價格便宜、處理后水中的殘留鋁量低等優點。又如聚鹵代醇噻啉季銨鹽絮凝劑,具有絮凝能力強的特點,特別適用于選礦作業中礦石與水的分離,同時還具有一定的殺菌和緩釋作用。多元復合水處理藥劑一劑多效的特點,吸引越來越多的研究者從事其制備工藝的研究及應用開發。

3.4納米材料、微生物絮凝劑等新型高效水處理藥劑

納米材料具有小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應、宏觀量子隧道效應等,作為一種新型高效水處理藥劑而被寄予厚望。目前,采用納米 TiO2光催化降解毒害有機物、碳納米管改性去除重金屬等的研究已取得突破性進展,為納米材料水處理藥劑的研發開創了先例。

總之,在混凝理論不斷創新的堅實基礎上,水處理藥劑將向綠色水處理藥劑、多元復合水處理藥劑和納米材料、微生物絮凝劑等新型高效水處理藥劑的方向高速發展。

參考文獻:

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