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建筑用羧甲基纤维素
建筑用羧甲基纤维素
建筑用羧甲基纤维素(Cellulose Ethers for Construction)是一种用于建筑材料的添加剂,是目前建筑材料领域中的重要材料。
羧甲基纤
维素在建筑材料中起到了很大的作用,可以增加水泥的黏附性、应力、延展性等等。
羧甲基纤维素是羟乙基纤维素在化学反应中,通过羧基的改性而成。
它是一种高分子化学物质,在水溶液中能够形成粘度较高的溶液,改
善建筑材料的流变性,提高材料的加工能力。
建筑用羧甲基纤维素的主要功能是增加水泥浆体的可泵性,而且有助
于水泥浆体具有更好的成品水泥性能。
同时,它能够吸附在水泥颗粒
表面,使其表面电荷变为负电荷,加强水泥颗粒之间的相互作用力,
从而更好地固化。
此外,羧甲基纤维素在建筑材料中还可以控制水分
含量,调节材料的流动性和延伸度。
建筑用羧甲基纤维素的种类很多,根据使用的情况可以分为不同的类型。
例如,羧甲基纤维素可分为单羧基纤维素、双羧基纤维素、多羧
基纤维素等类型。
每种类型都有其自身的特殊性质和规格,用于不同
的建筑材料会有不同的效果。
总之,建筑用羧甲基纤维素的应用非常广泛,已经成为建筑工业的重要组成部分。
其应用使得建筑材料的品质更为完善和稳定,大幅度提高了建筑材料的性能,同时也为人们的生活提供了更为美丽安全的建筑环境。
作为一种可循环利用的有机高分子添加剂,其后继研究和应用前景也将更加广阔。
赢创工业集团
赢创工业集团德国赢创集团(EVONIK)是一家跨国工业集团,在全球拥有约41000名员工,业务遍及全世界100多个国家。
在化工、能源和房地产行业均位于领先地位。
赢创工业集团自上世纪90年代初期开始在中国生产特种化工产品。
赢创(EVONIK)目前在大中华区主要致力于化工业务。
一、赢创集团(EVONIK)简介赢创集团化学业务主要从事特种化工产品的研发、生产和销售,拥有广泛的产品线,从汽车制造到制药行业,贯穿于人们生活的方方面面,为客户提供各种创新解决方案。
特种化学品是实现产品创新不可或缺的原材料。
赢创集团开发的各种材料、配方和技术可为客户产品创造附加值,并增强其竞争优势。
赢创(EVONIK)目前在大中华区主要致力于化工业务。
2002年11月在北京成立的赢创德固赛(中国)投资有限公司,作为集团在华业务的母公司,为赢创在中国的盈利性增长提供了资源和竞争优势。
此外,从2002年底至今,对赢创在大中华区的业务版图进行了系统性地扩张。
今天,赢创的化工业务在大中华区已经拥有了19家企业和15个生产基地。
2008财年, 赢创在大中华区的员工数达到4000名,销售额超过8.2亿欧元。
赢创集团计划中期将这一数字提高至20亿欧元。
赢创是一家源自德国的创新型国际工业集团,拥有员工39,000名,业务遍及全球。
赢创集团在化工、能源及房地产领域都位居市场领先地位。
赢创集团的优势在于变革创新、术业专攻、自我更新和值得信赖。
赢创集团为诸如能源效率、健康及营养、全球化技术发展等全球三大趋势提供解决方案,使赢创在未来市场中占据一席之地。
赢创遵循清晰的现代化价值管理原则,重视盈利性增长和价值的创造。
赢创集团的运营范围涵盖三大业务领域:化工、能源和房地产。
业务运营由8个业务部门负责开展,并直接向管理层报告。
位于德国埃森的总部主要负责整个集团的战略管理。
业务部门和总部享有一个共同的服务中心,后者为整个集团提供各项服务;如采购、财务等。
早在上世纪30年代,赢创就在上海设立了代表处,从此揭开了中国业务的篇章。
聚己内酯及其纳米复合材料
聚己内酯及其纳米复合材料5.1 概述聚己内酯(PCL)是线形聚酯,是ɛ-己内酯开环聚合得到的,是一种完全可生物降解的脂肪族聚酯,是不可再生的石油基聚合物。
PCL是Daicel化学公司于1989年开发的产品,1993年由美国联碳(Union Carbid)公司实现商业化,商品名为TONE®。
PCL是半结晶性的,结晶度在50%左右,T g和T m都很低,分子链是柔性的,表现为断裂伸长率很高,模量低,极易热塑成型。
PCL的物理性能以及已经商业化应用使其极具吸引力。
PCL不仅可以作为非降解聚合物的替代材料进行大规模应用,而且也可以用做医药和农业等领域的特种材料。
5.2 PCL的合成与结构PCL是线形的脂肪族聚酯,高相对分子质量的PCL几乎都是由ε-己内酯单体开环聚合得到的。
PCL可以由两种方法制备,即采用各种阴离子、阳离子和配位催化剂将ε-己内酯开环聚合,或将2-亚甲基-1,3-二氧环庚烷自由基开环聚合而成。
常规的聚合方法是用辛酸亚锡催化,在140~170℃下熔融本体聚合。
根据聚合条件的不同,聚合物的相对分子质量可从几万到几十万。
PCL的化学结构如图5-1所示。
图5-1 PCL的化学结构PCL的合成方法主要是开环聚合。
而根据开环聚合所用催化剂的不同,聚合方法也有些差异,例如有脂肪酶催化、有机金属化合物、稀土化合物、阳离子引发和阴离子引发等催化体系。
Uyama等人于1993年首次用脂肪酶荧光假单胞菌作为催化剂在75℃、反应10天条件下合成了大批的PCL,产率为92%,所得PCL 的数均相对分子质量为7700,多分散性系数为2.4。
脂肪酶如类丝酵母、猪胰脂肪酶等也能作为PCL的活性催化剂,其中类丝酵母脂肪酶的催化活性较强,常被用作PCL开环聚合的催化剂。
常用的有机金属化合物体系催化剂有辛酸亚锡、钛酸正丁酯、烷基金属、异丙基醇铝等,其中辛酸亚锡是用得最普遍的一种催化剂,因为其具有有效性和多功能性以及可以与内酯溶解在普通的有机试剂中。
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现有特色化合物库有:。
N,N-二甲基甲酰胺
C3H7NO/HCON(CH3)2
CAS登记号:68-12-2
中文名称:N,N-二甲基甲酰胺;二甲基甲酰胺;DMF;DMA
RTECS号:LQ2100000
UN编号:2265
EC编号:616-001-00-X
英文名称:N,N-DIMETHYLFORMAMIDE; Dimethylformamide; DMF;DMFA;N-formyldimethylamine
水中溶解度:混溶
蒸气压:25℃时约492Pa
蒸气相对密度(空气=1):2.5
蒸气/空气混合物的相对密度(20℃,空气=1):1.00
闪点:58℃(闭杯)
自燃温度:445℃
爆炸极限:空气中2.2%~15.2%(体积)
辛醇/水分配系数的对数值:-0.87
环境数据
注解
饮用含酒精饮料增进有害影响。产生的症状可能推迟从几个小时到几天。对该物质的环境影响进行过调查,但未发现任何数据。
职业接触限值:阈限值:10ppm(时间加权平均值)(经皮);A4(不能分类为人类致癌物)。公布生物暴露指数(美国政府工业卫生学家会议,2004年)。最高容许浓度:5ppm,15mg/m3最高限制种类:Ⅱ(4);皮肤吸收;妊娠风险等级:B(德国,2005年)。
接触途径:该物质可通过吸入,经皮肤吸收到体内。
中国危险货物编号:2265
分子量:73.09
化学式:C3H7NO/HCON(CH3)2
危害/接触
类型
急性危害/症状
预防
急救/消防
火灾
易燃的。在火焰中释放出刺激性或有毒烟雾(或气体)。
禁止明火、禁止火花和禁止吸烟。禁止与氧化剂接触。
干粉、雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳
离子型共价有机框架材料的研究进展
㊀第40卷㊀第9期2021年9月中国材料进展MATERIALS CHINAVol.40㊀No.9Sep.2021收稿日期:2021-05-23㊀㊀修回日期:2021-08-09基金项目:国家自然科学基金面上项目(51973039,21774023)第一作者:丁㊀宁,女,1996年生,硕士研究生通讯作者:郭㊀佳,男,1979年生,教授,博士生导师,Email:guojia@DOI :10.7502/j.issn.1674-3962.202105024离子型共价有机框架材料的研究进展丁㊀宁,郭㊀佳(复旦大学高分子科学系聚合物分子工程国家重点实验室,上海200438)摘㊀要:离子型共价有机框架(ionic covalent organic frameworks,iCOFs)材料是一种框架或孔道上带有电荷的共价有机框架(COF)材料,不仅具有比表面积大㊁长程有序㊁易于功能化㊁可设计性强等传统中性COF 材料的优点,而且框架上带有的离子基团作为作用位点,结合相反电荷的分子,赋予材料选择性吸附㊁离子传导等功能,此外,其层间的静电排斥作用降低了剥离难度,因此更容易得到COF 纳米片层,这些独特的性质吸引了广大研究人员的关注㊂近年来,研究人员在iCOFs 的单体种类㊁反应类型㊁拓扑结构和制备方法等方面开展了深入研究,其在分子吸附与分离㊁催化㊁质子传导㊁能源转化㊁生物医用等领域表现出独特的优势和重要的应用价值㊂从材料的设计㊁合成方法和应用研究出发,综述了iCOFs 近年来的研究进展和发展现状,并对其研究前景进行展望㊂关键词:共价有机框架;离子化;离子型共价有机框架;多孔材料;结晶中图分类号:TQ317;TQ028;O621.25+1㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:1674-3962(2021)09-0685-12Research Progress of Ionic Covalent Organic FrameworksDING Ning,GUO Jia(State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers,Department of Macromolecular Science,Fudan University,Shanghai 200438,China)Abstract :Ionic covalent organic frameworks (iCOFs)are an emerging subclass of COFs which contain either chargedskeleton or charged pore interface.Besides the intrinsic advantages of neutral COFs such as large specific surface area,structural tunability and designability,the ionic moieties of iCOFs act as interaction sites to bind with the oppositely charged guests,thus endows iCOFs with functionality such as selective adsorption and ions conduction.The ionic repulsion between layers caused an easier exfoliation of iCOFs into ionic covalent organic nanosheets (iCON).These promising features have attracted considerable interests.In recent years,the building blocks,reaction types,topology structures and synthetic strate-gies of iCOFs have been studied extensively,paving the way of various applications such as molecular adsorption /separation,catalysis,energy conversion,proton conduction and biomedical engineering.In this review,we summarize the research pro-gress of iCOFs based on design,synthesis and applications.The current challenge and future directions for the research of iCOFs are discussed as well.Key words :covalent organic frameworks;ionization;ionic covalent organic frameworks;porous materials;crystallinity1㊀前㊀言共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)材料是一类由共价键连接的结晶型有机多孔聚合物,具有稳定的骨架和开放而规则的孔道结构㊂自从2005年Yaghi 课题组[1]利用动态共价化学的原理和对称的有机构筑单元合成第一例COF 以来,COF 的构筑单元㊁连接形式㊁合成方法㊁拓扑结构得到了不断扩展,关于COF 构效关系的研究不断深入,因其孔径可调㊁合成方法多样㊁易于功能化㊁可设计性强等优点,近年来被广泛应用于分子吸附与分离[2-16]㊁能源转化[17-30]㊁质子传导[31-35]㊁催化[36-50]㊁生物医用[51,52]㊁荧光检测[53-55]等领域,展现出十分广阔的应用前景㊂从化学组成角度,COF 材料由C,H,O,N,B 等轻元素组成,和无机材料以及金属材料相比具有极低的密度㊂与金属有机框架材料相比,COF 材料由共价键连接,具有更好的热稳定性和化学稳定性㊂此外,COF 材料博看网 . All Rights Reserved.中国材料进展第40卷不仅化学框架可以设计,孔径㊁形貌㊁孔道表面环境都有很高的设计自由度,因此,经过十几年的发展,COF 材料的研究仍然在不断深入的探索中㊂目前的报道主要集中在非离子型的COF 框架,而离子型COF 相对较少,也相应限制了COF 材料在某些特定领域的价值体现㊂离子型共价有机框架(ionic covalent organic frame-work,iCOF)不仅保持了COF 结构特有的原子周期性和骨架多孔性,而且在框架或侧基上有带电荷的基团,从而能够与特定结构相互协同展现出功能增强的特点㊂在材料设计和合成中,iCOF 也保持了非离子型COF 的设计理念,具有一定的电荷密度和分子间强的相互作用,不仅保留了COF 可设计性强㊁结构稳定㊁孔道规则的特点,还将静电相互作用引入框架,进一步扩充了COF 的类型和应用领域,通过改变离子的种类也可以对iCOF 的比表面积㊁孔径㊁孔体积㊁性质进行调控㊂本文从材料的设计㊁制备及应用等角度综述了近年来离子型共价有机框架材料的研究进展,并对其目前存在的挑战和应用前景进行展望㊂2㊀合成方法离子型COF 材料的制备方法可分为自下而上法和后修饰法两种㊂通过自下而上的方法,一方面可以设计离子型的构筑基元,如溴化乙啶(EB)㊁2,5-二氨基苯磺酸等(图1),采用典型的动态化学反应,直接合成iCOF,这一过程往往需要结构的自适应调整来平衡静电作用,从而获得具有典型重叠堆积的二维COF 结构,或是多重穿插结构的三维COF,结构中的离子可以在框架上或是悬挂在侧基上;另一方面,采用非离子构筑基元,通过形成螺硼酸酯键㊁方酸菁键等具备离子的连接键,也可以构筑离子型的COF 框架㊂然而,在大多数情况下,带电荷的构筑基元往往不利于形成高结晶的COF 材料[3],这可能是框架上吸引或排斥的电荷作用影响了特定的结构排列,也可能是离子化构筑基元的相互作用改变了反应动力学㊂此外,采用后修饰法在COF 框架上引入离子基团,即通过构筑基元上的反应位点进行功能化,这种方法具有较好的可控性,能兼具结构的结晶性和离子化特性,可根据使用要求来灵活调控㊂相比于自下而上的设计合成,后修饰法具有一定的普适性,然而如何同时获得高结晶性和高离子化的iCOF 结构仍具有一定的挑战㊂在二维iCOF 中,由于层与层之间存在一定的电荷排斥作用,和非离子型的COF 相比,iCOF 可以更容易地剥离成少层的离子化共价有机纳米片(ionic covalent organicnanosheet,iCON),由此,在合成iCOF 膜时,可将带有相反电荷的iCON 层层组装[14]获得堆叠紧密的膜,从而降低膜的厚度,提高膜的稳定性;将阳离子共价有机纳米片(CON)与带负电的Kevlar 层层堆叠[26],可以获得超薄的酰亚胺-COF 杂化膜,从而推动了iCOF 膜合成方法的研究和功能性的拓展㊂3㊀组成结构根据所带电荷的不同,iCOF 分为阳离子型㊁阴离子型和两性离子型㊂3.1㊀阳离子型COF阳离子型COF 通常使用带正电荷的单体与非离子型连接基元通过自下而上的方法直接合成(图2),其中常用的离子单体包括溴化乙啶㊁三氨基胍盐酸盐㊁5,5ᶄ-二氨基-2,2ᶄ-联吡啶㊁5,6-双(4-甲酰苯基)-1,3-二甲基苯并咪唑等(图1)㊂图1㊀常见离子型构筑基元Fig.1㊀Reported ionic building blocks㊀㊀溴化乙啶由于具有较好的平面性以及对离子可调的特点,常被用于各种iCOF 的设计合成㊂2016年,Zhu等[31]用带正电荷的溴化乙啶作为单体,与三醛基间苯三酚通过席夫碱反应合成了一系列阳离子型COF(EB-COF ʒX,686博看网 . All Rights Reserved.㊀第9期丁㊀宁等:离子型共价有机框架材料的研究进展X =F -,Cl -,Br -,I -)(图2a )㊂2018年,Ajayaghosh 等[53]将EB-COF 的水溶液室温下静置48h,获得自剥离的阳离子型COF 片层㊂和二维iCOF 层层堆叠的结构相比,三维iCOF 的贯穿结构可以在一定程度上减弱框架内相邻电荷之间的排斥作用,从而有助于有序结构的稳定㊂2017年,Qiu 等[4]合成了2种三维离子型iCOF(图2b),其平面单体分别为溴甲菲啶和溴化乙啶,由于框架自带离子,贯穿度从非离子型COF-320的九重贯穿变为三重贯穿㊂2016年,Banerjee 等[51]用三醛基间苯三酚与三氨基胍盐酸盐作为单体合成了自剥离的胍基iCON(图2f),对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有很好的抗菌效果㊂此后,具有类似结构的胍基COF 被应用于锂离子传导[19]㊁气体分离[5]㊁污染物吸附[6,9]等领域并展现出良好的应用潜力㊂图2㊀阳离子型COF 结构:(a)溴化乙啶型iCOF [31],(b)三维溴化乙啶型iCOF [4],(c)苯并咪唑型iCOF [3],(d)联吡啶季铵盐iCOF [52],(e,f)胍基连接的iCOF [51]Fig.2㊀Structure of cationic COF:(a)ethidium bromide (EB)-based iCOF [31],(b)EB-based 3D-iCOF [4],(c)benzimidazolium-basediCOF [3],(d)quaternized 2,2ᶄ-bipyridine-based iCOF [52],(e,f)guanidinium-based iCOF [51]3.2㊀阴离子型COF阴离子型COF 主要包括螺硼酸酯为阴离子框架以及磺酸为框架侧基的2种类型(图3)㊂2015年,Zhang 等[17]用三甲基硼酸酯和二醇官能化的大环分子为单体,二甲胺或氢氧化锂为碱催化剂,通过酯交换反应合成了对离子为二甲胺阳离子(Me 2NH 2+)或Li +的螺硼酸酯阴离子iCOF-1和iCOF-2㊂2017年,Wang 等[18]通过微波辅助法使用γ-环糊精构建了螺硼酸酯连接的三维COF,具有多样的平衡阳离子,如Li +㊁HDMA +㊁H 2PPZ 2+等㊂采用自下而上法和后修饰法均可实现在COF 框架侧基悬挂磺酸基,因此在COF 组成设计上更加多样化,近年来受到较多的关注㊂2019年,Lee 等[21]使用2,5-二氨基苯磺酸为单体,合成了侧基含磺酸基的TpPa-SO 3COF,对其进行锂化可以获得含自由锂离子和锚定阴离子的TpPa-SO 3Li(图3c),表现出优异的单锂离子传导性质㊂2021年,Jiang 等[56]通过界面法直接合成了自支撑的TpPa-SO 3H COF 膜,该材料具有贯通的孔道和较高的电荷密度,在盐差能量转换方面表现出应用潜力㊂Gu 等[16]使用2,2ᶄ-联苯胺二磺酸为单体合成了磺酸功能化的TFP-BDSA COF 球(图3b),对多种阳离子染料表现出优异的吸附性㊂3.3㊀两性离子型COF目前已报道的两性离子型COF 材料主要是框架上含两性离子连接键的方酸COF 和两性离子液体后修饰的COF(图4)㊂方酸与胺类物质反应可以得到具有共振稳定两性离子特征的方酸菁结构㊂2013年,Jiang 等[36]用自下而上的方法合成了方酸菁连接的CuP-SQ COF(图4a),虽然框架中分布有大量的正负电荷,但该材料786博看网 . All Rights Reserved.中国材料进展第40卷图3㊀阴离子型COF结构:(a)螺硼酸酯型iCOF[17],(b)磺酸基型iCOF[16],(c)锂磺化的iCOF[21] Fig.3㊀Structure of anionic COF:(a)spiroborate-linked iCOF[17],(b)sulfonated iCOF[16],(c)lithium sulfonated iCOF[21]图4㊀两性离子型COF结构:(a)方酸菁连接的iCOF[36],(b)两性离子液体后修饰的iCOF[39] Fig.4㊀Structure of zwitterionic COF:(a)squaraine-linked iCOF[36],(b)ionic liquid decorated iCOF[39]仍然具有很好的结晶性和较高的比表面积,在可见光下表现出诱导产生单线态氧的能力㊂4㊀应㊀用4.1㊀分子吸附与分离非离子型COF可以通过极性相互作用和纳米孔道的物理尺寸截留效应吸附客体分子,相比而言,iCOF可通过静电相互作用结合带有相反电荷的客体分子,客体分子还可以通过离子交换的方式进入COF框架,从而实现对客体分子的高效负载,这使得iCOF可通过尺寸和电荷双重控制分子的吸附与分离,特别是对离子污染物的清除更加完全且选择性更强㊂2016年,Li等[2]以1,1ᶄ-二苯基-4,4ᶄ-二氯化联吡啶鎓(BFBP2+㊃2Cl-)为构筑基元合成了一种具有较大孔径(5.8nm)的阳离子PC-COF,对水中多种阴离子有机染料表现出较高的吸附能力(>97%),检测限度为3.2ˑ10-5mol㊃L-1㊂然而,PC-COF的结晶性并不理想,作者将其归因于BFBP2+之间较强的排斥力阻碍了层与层之间的规则堆叠㊂为改善这一问题,2017年,Jiang等[3]合成了1,3-二甲基苯并咪唑溴结构的阳离子COF,相邻层的咪唑阳离子在框架两侧交替堆叠,减少了层间电荷排斥作用,提高了材料的结晶性,比表面积为1532m2㊃g-1,对甲基橙表现出553mg㊃g-1的捕获能力;该研究也证明了此材料无法吸附中性分子和阳离子污染物,说明特定886博看网 . All Rights Reserved.㊀第9期丁㊀宁等:离子型共价有机框架材料的研究进展设计的离子型COF在吸附离子污染物时具有较强的电荷选择性㊂近两年来,越来越多的iCOF被用于吸附水溶液中的重金属污染物,如胍基连接的BT-GD Cl吸附CrO42-(200mg㊃g-1)[7]和2,4-二氯苯酚(893mg㊃g-1)[9]㊁EB-COF/Fe3O4复合微球作为磁性固相萃取吸附剂吸附C9~C12的全氟羧酸(检测限度为0.1~0.8ng㊃L-1,回收率73.9%~108.3%)[15]等㊂与之相对,共轭微孔聚合物(conjugated microporous polymer,CMP)对CrO42-㊁甲基橙的吸附容量分别为60mg㊃g-1[57]和240.1mg㊃g-1[58],均低于前文所述iCOF的吸附水平,说明COF有序的结构有利于吸附客体分子㊂此外,后修饰的策略也常常被用于制备具有吸附功能的iCOF,如咪唑酯修饰的磺酸基COF[10]对亚甲基蓝表现出2865.3mg㊃g-1的吸附效果,而类似结构的CMP最大吸附能力仅为1650mg㊃g-1[59];阳离子表面活性剂修饰的DhaTab-COF[11]用于吸附硝酸盐,最大吸附能力为108.8mg㊃g-1,相比修饰之前的非离子型COF提高了15倍㊂三维COF常常比二维COF具有更高的比表面积和更小的孔径,对其进行离子化有望获得更好的离子染料吸附效果㊂2017年,Qiu等[4]报道了首例三维iCOF并研究了其去除核废料中放射性锝元素的应用潜力,作者选用高锰酸盐作为替代高锝酸盐的模型物质,室温下20mg的该材料可以在20min内除去水中几乎100%的MnO4-(10mg)㊂此后,研究人员对iCOF作为吸附剂捕获核废料中氧阴离子的能力进行了进一步的研究㊂2019年,Wang等[8]合成了一种紫罗碱型阳离子型COF,此种COF可以选择性吸附高锝酸根(99TcO4-)以及其非放射性替代物高铼酸根(ReO4-),ReO4-具有较高的吸附量(702.4mg㊃g-1)和快速的吸附表现(1min内可以达到吸附平衡)㊂2019年,Yan等[6]以三氨基胍盐酸盐(TG Cl)为构筑基元,合成了对水稳定的阳离子型COF纳米片(DhaTG Cl),室温下对ReO4-的最大吸附容量为437mg㊃g-1,在使用更为复杂的核废水模拟样品进行测试时,约73%的ReO4-可以被有效除去,作者认为这种良好的吸附作用不仅来源于离子交换,胍基和Dha提供的多个氢键作用也对这一过程有所贡献(图5c)㊂这些研究表明iCOF在核燃料后处理方面具有较为广阔的前景㊂在COF中引入阴离子基团可以赋予材料吸附阳离子的性质㊂近日,Gu等[16]合成了一种磺酸功能化的球形COF,该材料对亚甲基蓝㊁结晶紫㊁罗丹明B等阳离子染料均表现出较好的吸附行为,最大吸附容量分别为1116,1429和1638mg㊃g-1,而对甲基橙㊁荧光素钠等阴离子染料则无吸附效果㊂除了COF粉末,研究人员也对iCOF膜材料展开了研究㊂2018年,Ma等[60]用界面法合成了一种阳离子型EB-COFʒBr纳米片,经过简单抽滤后,这些剥离的纳米片以层层自组装的方式形成连续而致密的膜,由于孔道内部带有丰富的正电荷位点,EB-COFʒBr膜可以有效截留阴离子染料,截留率高达98%,而对阳离子和非离子型的染料分子只有较弱的截留效应(图5a)㊂传统非离子型CON的层间相互作用较弱,堆叠较为松散,限制了COF膜在气体分离方面的应用㊂基于iCOF 独特的带电荷性质,研究人员发展了新的方法来控制iCOF的堆叠模式和孔径㊂2020年,Zhao等[14]使用两种带有相反电荷的iCON(TpEBr和TpPa-SO3Na),通过层层自组装法合成了超薄COF膜TpEBr@TpPa-SO3Na (图5b),由于两种COF纳米片带有相反电荷且孔径不匹配,所得的COF膜层与层之间通过强静电相互作用实现了紧密的交替堆叠,膜厚仅为41nm且具有较小的孔径,适合用于分子筛分和气体分离,H2渗透率为8.59ˑ10-7mol/(m2㊃s㊃Pa),50ħ下H2/CO2的分离因数为22.6,比单一的TpEBr或TpPa-SO3Na iCON膜高得多㊂这种交替堆叠带有相反电荷的iCON的策略为开发高效的分子筛分膜提供了新思路㊂4.2㊀离子传导锂离子二次电池被广泛应用在储能器件和各种移动设备中,其中锂离子传导材料是构筑高能量密度㊁高转化效率的锂电池的关键㊂目前锂离子电池常用的是液态电解质,具有易燃性,且容易产生锂枝晶,造成电池短路甚至起火,对电池安全造成很大威胁㊂因此,新一代的锂离子电池正逐渐过渡到全固态电池,即用固态或准固态的电解质替代传统的电解液,由于不存在电解液与锂金属接触的界面,因此从根源上避免了锂枝晶的产生,不仅可以提高电池的性能,其安全性也有了保障㊂与非晶态的聚合物材料相比,COF框架上周期性的原子分布和规则的孔道结构,为锂离子传输提供了有序通道,缩小了离子迁移的路径,有助于离子的高效传输;而iCOF上均匀分布的正电荷或负电荷更是为锂离子提供了传输位点,降低了Li+传输的能垒㊂因此,iCOF在锂离子传导方面展现出较大的优势㊂2016年,Zhang 等[17]合成了螺硼酸酯连接的阴离子型COF,Li+为平衡离子,与聚偏氟乙烯混合后,室温下Li+电导率为3.05ˑ10-5S㊃cm-1,这也是iCOF首次被用于锂离子传导㊂2017年,Feng等[18]用微波法合成了一种三维环糊精阴离子型COF,测试前使用LiPF6-EC-DMC电解液作为载锂试剂,室温下锂离子电导率为2.7ˑ10-3S㊃cm-1㊂2019年,Zhang等[20]报道了一种咪唑连接的阳离子型COF (R-Li-ImCOF,R=H,CH3,CF3),在取代基为三氟甲基986博看网 . All Rights Reserved.中国材料进展第40卷时,室温下锂离子电导率最高,可达7.2ˑ10-3S㊃cm-1㊂在这些应用研究中,通常会在测试时加入少量有机溶剂(碳酸丙烯酯㊁碳酸乙烯酯㊁碳酸二甲酯等)以提高离子传导的性能,并非真正的固态锂离子传导,此后,研究人员致力于减少溶剂的使用㊂柔性聚合物链段可以起到模拟溶剂的作用,将PEG㊁PEO等分子引入COF框架,可以在无溶剂的情况下达到较高的离子电导率㊂2019年, Feng等[61]合成了一种短链PEG负载的阳离子型COF,在不使用溶剂的情况下室温锂离子电导率为1.93ˑ10-5S㊃cm-1,120ħ下锂离子电导率为1.78ˑ10-3S㊃cm-1㊂图5㊀iCOF在分子吸附与分离方面的应用:(a)EB-COFʒBr的结构和EB-COFʒBr膜的合成路线[60],(b)TpEBr@TpPa-SO3Na膜的堆叠模式示意图[14],(c)DhaTG Cl的合成路线和ReO4-吸附动力学[6]Fig.5㊀iCOF applied in molecular adsorption and separation:(a)structure of EB-COFʒBr and synthesis of EB-COFʒBr membrane[60],(b) scheme of different stacking modes[14],(c)synthesis of DhaTG Cl and adsorption kinetics of DhaTG Cl for ReO4-[6]㊀㊀固态电解质材料的理想状态是在室温下不仅具有高锂离子电导率,而且锂离子迁移数t Li+接近1,即单锂离子传导,这也是评价锂离子电池固态电解质的重要指标㊂由于阳离子COF可以捕获锂盐中的阴离子,减弱阴离子的运动,从而使锂离子的传导比重增加,在早期的研究中,研究人员多采用对阳离子型COF进行锂化的方法来制备锂离子导体㊂2018年,Chen等[19]通过阴离子交换将双三氟甲磺酰亚胺阴离子(TFSI-)锚定在阳离子型COF框架上(图6a),在不加入溶剂的情况下Li-CON-TFSI的室温锂离子电导率为5.74ˑ10-5S㊃cm-1,活化能为0.34eV(图6c),t Li+为0.61㊂然而,阳离子型COF和锂盐阴离子的结合是离子键合(图6b),虽然可以在一定程度上降低锂盐阴离子的运动能力,提高t Li+,但效果并不理想㊂基于此,可以制备阴离子型COF作为锂离子导体,直接将锂盐阴离子通过共价键作用锚定到COF框架中,有望实现单锂离子传导㊂2019年,Lee等[21]合成了锂磺化的TpPa-SO3Li(图6d),其中磺酸根阴离子通过共价键锚定在COF的框架上(图6e),在不添加任何溶剂的情况下室温锂离子电导率为2.7ˑ10-5S㊃cm-1,活化能为0.18eV(图6f),t Li+为0.9,这也是目前报道的锂离子迁移数的最高值之一㊂096博看网 . All Rights Reserved.㊀第9期丁㊀宁等:离子型共价有机框架材料的研究进展图6㊀iCOF 在锂离子传导方面的应用:(a,b)Li-CON-TFSI 的结构和结合锂离子示意图,(c)Li-CON-TFSI 不同温度下的离子传导率[19];(d,e)TpPa-SO 3Li 的结构和传导锂离子机制示意图,(f)TpPa-SO 3Li 不同温度下的离子传导率[21]Fig.6㊀iCOF applied in lithium ions conduction:(a,b)structure of Li-CON-TFSI and schematic illustrations of ion association,(c)ionic conductivi-ty of Li-CON-TFSI at different temperature [19];(d,e)structure of TpPa-SO 3Li and conceptual illustrations of ion transport,(f)ionic con-ductivity of TpPa-SO 3Li at different temperature [21]㊀㊀基于iCOF 亲锂性的特点,近年来,研究人员进一步将iCOF 应用到二次电池的设计中㊂2019年,Chen 等[22]通过溶液法在无机固态电解质Li 6.75La 3Zr 1.75Ta 0.25O 12(LLZTO)表面生长了一层磺酸功能化的COF(sCOF)薄膜(图7a),使用熔融的锂对sCOF 薄膜进行锂化之后,无机电解质的亲锂性提高,与锂电极之间的界面电阻显著降低,组装成的全固态锂金属电池在2C 倍率下放电比容量为97mAh㊃g -1,这是因为sCOF 材料在固态电解质和锂电极之间充当界面层,形成了能够快速传输锂离子的通道(图7b)㊂2020年,Chen 等[26]合成了胍基连接的阳离子型COF 纳米片,与聚对苯二甲酰对苯二胺(Kevlar)形成的复合膜厚度仅为7.1μm 且具有良好的力学强度,室温下离子电导率为1.62ˑ10-4S㊃cm -1,组装成的全固态LiFePO 4/Li 电池循环300h 放电比容量仅衰减0.052%,可循环500h 而不会造成短路㊂除了作为固态电解质,iCOF 还被应用于锂金属电池的负极保护㊁锂硫电池正极宿主材料等方面㊂2021年,Lu 等[28]合成了一种以SiO 62-为节点㊁以蒽为连接基元的图7㊀iCOF 在锂电池和锂硫电池方面的应用:(a,b)sCOF 膜的结构及传导锂离子示意图[22],(c)ACOF 结构及电解质界面保护膜示意图[28],(d)EB-COF-Br 负载多硫化物示意图[30]Fig.7㊀iCOF applied in lithium batteries and lithium-sulfur batteries:(a,b)structure of sCOF and schematic of lithium ion conduction [22],(c)structure of COF and schematic of Li anode protection [28],(d)the sulfur loading process of EB-COF-Br [30]196博看网 . All Rights Reserved.中国材料进展第40卷阴离子型COF(ACOF),平衡离子为Li +,旋涂于锂金属负极表面(图7c),该方法不仅有效抑制了锂枝晶的生长,而且ACOF 本身的亲锂性和多孔结构有利于锂离子的快速传输㊂相比于无保护的锂金属电池,ACOF 保护的锂金属全电池(LiCoO 2|ACOF-Li)的充放电稳定性和倍率性能都得到了显著的提升,在4.5V 高电压下可循环500次,10C 倍率下放电比容量为89mAh㊃g -1㊂锂硫电池中的多硫化锂穿梭效应会导致活性物质损失㊁电池容量衰减,2020年,Zang 等[30]通过Br -和S 82-的阴离子交换反应在EB-COF 孔道内负载多硫化物(图7d),可以有效抑制Li 2S 8溶解在电解液中,与非离子型COF 组装的电池相比充放电循环性能有所提升,4C 倍率下循环300次仍可保持较高的比容量(468mAh㊃g -1)㊂此外,其他种类的iCOF 也被应用于锂硫电池中,如胍基结构的阳离子COF [27]㊁通过点击反应后修饰季铵盐的COF [29]等㊂与COF 不同,非晶态的有机多孔聚合物材料不具备有序的传导通道,故很少用于离子传导㊂4.3㊀质子传导近年来,质子交换膜在燃料电池等能源转换器件中的应用得到了广泛关注,如何提高材料的质子传导性能是研究重点之一㊂2016年,Zhu 等[31]合成了溴化乙啶型阳离子型COF(EB-COF:Br),通过离子交换将多酸磷钨酸(PW 12O 403-)掺杂到COF 框架中可以显著提高其质子传导性能(图8a),室温下质子传导率为3.32ˑ10-3S㊃cm -1,相比掺杂前的材料提高了103倍(图8b),这是由于PW 12O 403-阴离子与水分子相互作用后在孔道内形成氢键网络,为质子传导提供了高速迁移的通路㊂2020年,Chen 等[34]报道了一种将离子化COF 和有机凝胶复合来促进质子传导的策略,酮烯胺连接的COF 在LiH 处理下去质子化形成框架含 N - Li +的阳离子型COF,40ħ㊁98%相对湿度下质子传导率为2.7ˑ10-2S㊃cm -1,相比修饰前的COF 提高了107倍;将其与小分子凝胶单体吡咯/磷酸原位凝胶化得到柔性COF 薄膜,质子传导率进一步提高至0.13S㊃cm -1,组装成的离子交换膜燃料电池在50ħ下的输出功率密度可达54mW㊃cm -2㊂无定形的有机多孔聚合物材料由于没有规则的孔道结构,质子传导方面的应用报道较少㊂Nafion 是一种全氟磺酸型聚合物,在高湿度下具有优异的质子传导特性,起关键作用的是聚合物网络中的磺酸基团㊂受此启发,研究人员认为将磺酸基团引入COF 框架可以赋予其传导质子的能力㊂2017年,Ghosh等[32]对多孔有机框架PCF-1进行磺酸功能化,30ħ㊁95%相对湿度下质子传导率约0.026S㊃cm -1,相比功能化前的材料提高了130倍㊂虽然后修饰法较为方便,但这种方法得到的iCOF 无法实现离子在框架内的均匀分布㊂2020年,Jiang 等[35]使用2,5-二氨基苯磺酸为单体,通过自下而上的方法在水溶液中直接合成了磺酸功能化的iCON (NUS-9),进一步自组装形成自支撑的膜(图8c),在80ħ㊁98%相对湿度下,质子传导率高达0.38S㊃cm -1,是目前文献报道的最高值之一,即使相对图8㊀iCOF 在质子传导方面的应用:(a)EB-COF ʒBr 掺杂多酸磷钨酸示意图[31],(b)EB-COF ʒBr 和EB-COF ʒPW 12质子传导率对比[31],(c)IPC-COF 膜合成路线和传导质子示意图[35]Fig.8㊀iCOF applied in proton conduction:(a)schematic of PW 12O 403-doping in EB-COF ʒBr [31],(b)comparison of proton conductivity ofEB-COF ʒBr and EB-COF ʒPW 12[31],(c)structure and synthesis of IPC-COF membrane and schematic of proton conduction [35]296博看网 . 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一种3-吲哚乙基(3’-甲基-2’-酮)戊酰胺的分离方法[发明专利]
专利名称:一种3-吲哚乙基(3’-甲基-2’-酮)戊酰胺的分离方法
专利类型:发明专利
发明人:王永红,张淑静,刘启,张璟,闫合,冯俊涛,马志卿
申请号:CN202110087492.2
申请日:20210122
公开号:CN112624955A
公开日:
20210409
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明属于农药领域,具体涉及一种3‑吲哚乙基(3’‑甲基‑2’‑酮)戊酰胺(Nematophin)的分离方法,包括:嗜线虫致病杆菌属细菌的发酵液进行柱层析分离,收集含有3‑吲哚乙基(3’‑甲
基‑2’‑酮)戊酰胺的组分;含有3‑吲哚乙基(3’‑甲基‑2’‑酮)戊酰胺的组分依次经减压浓缩及溶媒萃取即得;所述的溶媒为石油醚,石油醚与萃取对象的体积比为1:1。
该方法分离步骤简单,分离材料易得,为微生物源农药的开发提供了一条新途径。
申请人:西北农林科技大学
地址:712100 陕西省西安市杨凌示范区邰城路3号
国籍:CN
代理机构:西安恒泰知识产权代理事务所
代理人:孙雅静
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宁波高纯度脂肪族类分子砌块简介
宁波高纯度脂肪族类分子砌块简介宁波高纯度脂肪族类分子砌块(Ningbo High Purity Aliphatic Molecular Building Blocks)是一种重要的有机化学合成中间体。
它由宁波高纯度(Ningbo High Purity)公司生产,广泛应用于有机合成、医药、农药、化妆品等领域。
在有机合成中,脂肪族类分子砌块起着重要的作用。
脂肪族类分子是由碳、氢原子组成的有机化合物,分子结构简单,稳定性高,具有广泛的化学反应性。
由于脂肪族类分子砌块能够稳定存在于环境中,因此它们可以被用作合成其他复杂化合物的构建单元,通过不同反应能够连接到其他分子上,从而合成出各种有用的化合物。
宁波高纯度脂肪族类分子砌块具有高纯度的特点。
高纯度是指产品中杂质的含量非常低,通常在ppm(百万分之一)级以下。
高纯度的脂肪族类分子砌块可以提供更高的合成效率和更好的产率,避免了反应中杂质的干扰,有助于提高合成产物的纯度和质量。
宁波高纯度脂肪族类分子砌块的生产过程经过严格的控制和检测,确保产品的高纯度。
生产过程主要包括原料选择、反应条件控制、中间体纯化、产品精制等环节。
通过合理选择原料和优化反应条件,可以降低杂质的生成和残留,并提高目标产物的纯度。
中间体纯化和产品精制过程则通过物理或化学方法去除杂质,进一步提高产品的纯度。
宁波高纯度脂肪族类分子砌块在医药领域具有广泛的应用。
脂肪族类分子砌块是许多药物的重要组成部分,它们可以用于合成各种类型的药物分子,如抗生素、抗癌药物、抗病毒药物等。
由于宁波高纯度脂肪族类分子砌块的高纯度和优良品质,可以确保合成药物的纯度、活性和药效,从而提高药物的疗效和安全性。
除了医药领域,宁波高纯度脂肪族类分子砌块还广泛应用于农药和化妆品等领域。
在农药领域,它们可以用于合成各种类型的农药分子,提高农作物的抗病虫害能力。
在化妆品领域,它们可以作为油脂基质,用于制造各种类型的护肤品和化妆品。
总之,宁波高纯度脂肪族类分子砌块是一种重要的有机化学合成中间体。
n,n-二甲基乙醇胺 产能
n,n-二甲基乙醇胺产能[n,n二甲基乙醇胺产能]一、产品概述n,n二甲基乙醇胺(N,N-Dimethylethanolamine,简称DMEA)是一种具有碱性的有机化合物,化学式为(C2H5)2NCH2CH2OH。
它是一种无色液体,在各种溶剂中具有良好的溶解性。
DMEA广泛应用于涂料、颜料、水性树脂、电子化工、医药和农药等行业。
二、DMEA的生产方法通常,DMEA的生产方法可以通过乙醇胺和甲醇反应得到。
具体步骤如下:1. 在反应釜中加入适量的乙醇胺;2. 加入甲醇作为甲醇胺的甲基化试剂,并控制反应温度;3. 在适当的时间和温度下进行反应,通常反应温度为80-100摄氏度;4. 反应结束后,通过提取和蒸馏纯化DMEA产品。
三、DMEA的产能情况DMEA作为一种重要的化工原料,其产能在全球范围内不断提升。
以下是一些全球知名化工公司的产能情况:1. 道康宁(Dow Chemical):该公司于2017年在中国启动了一条DMEA生产线,产能达到5,000吨/年;2. 住友化学(Sumitomo Chemical):该公司在日本、新加坡等地设有多条DMEA生产线,总产能超过10,000吨/年;3. 东丽(Toray Industries):该公司在日本设有一条DMEA生产线,产能约为2,000吨/年;4. 美国亨斯迈(Huntsman):该公司在美国和荷兰等地设有多条DMEA生产线,总产能超过15,000吨/年。
除了上述几家知名公司外,还有许多其他小型化工企业也在生产DMEA,进一步推动了产能的提升。
根据市场需求的不断扩大和技术进步的推动,预计未来几年DMEA的产能将继续增长。
四、市场需求与前景DMEA作为一种重要的碱性化学品,广泛用于各个行业。
特别是在涂料、颜料和水性树脂领域,DMEA被广泛应用于酸性催化剂的中和剂、pH调节剂和防霉剂等方面。
此外,在电子化工、医药和农药等领域,DMEA也扮演着重要的角色。
2乙基蒽醌常年销售合同
甲方(供货方):____________________地址:__________________________联系人:______________________联系电话:______________________乙方(采购方):____________________地址:__________________________联系人:______________________联系电话:______________________鉴于甲方拥有2乙基蒽醌产品的生产、销售权,乙方有购买2乙基蒽醌产品的需求,双方本着平等互利、诚信自愿的原则,经友好协商,达成如下协议:一、产品名称及规格1. 产品名称:2乙基蒽醌2. 规格:根据乙方需求,甲方提供符合国家标准的产品。
二、产品质量标准1. 甲方提供的2乙基蒽醌产品应符合国家相关产品质量标准。
2. 乙方在收到产品后,有权对产品质量进行检验,如不符合质量标准,甲方应无条件退货或赔偿。
三、供货数量及交货时间1. 供货数量:根据乙方需求,双方协商确定具体数量。
2. 交货时间:甲方在收到乙方付款后,应在____个工作日内完成产品交付。
四、价格及付款方式1. 产品价格:根据市场价格及供需情况,双方协商确定。
2. 付款方式:乙方应在合同签订后____个工作日内,将货款汇入甲方指定账户。
五、售后服务1. 甲方提供的产品在正常使用条件下,如出现质量问题,甲方应提供相应的售后服务。
2. 售后服务期限:自产品交付之日起____个月。
六、违约责任1. 如甲方未按约定时间交货,每逾期一天,应向乙方支付合同金额的____%作为违约金。
2. 如乙方未按约定付款,每逾期一天,应向甲方支付合同金额的____%作为违约金。
3. 如一方违反合同规定,给对方造成损失的,应承担相应的赔偿责任。
七、争议解决1. 双方在履行合同过程中发生的争议,应首先通过友好协商解决。
2. 如协商不成,任何一方均有权向合同签订地的人民法院提起诉讼。
分子砌块 医药 概念
分子砌块医药概念
分子砌块(Molecular Building Blocks)是指在合成药物或生物药物中,用于构建药物分子的基本结构单元。
这些砌块通常是由一系列化学反应制备得到的,并可以在药物合成过程中重复使用,以构建出具有特定药效的分子。
在医药领域中,分子砌块的概念非常重要,因为它们可以为药物研发提供有效的工具。
通过使用不同的分子砌块,科学家可以设计和合成出具有所需药效的分子,从而开发出新的药物。
这些药物可以用于治疗各种疾病,包括癌症、心脏病、糖尿病、感染性疾病等。
分子砌块还可以促进药物合成的效率和规模化。
在传统的药物合成方法中,科学家需要手动进行一系列的化学反应来制备药物分子。
这种方法不仅耗时,而且难以实现大规模的生产。
然而,通过使用分子砌块,科学家可以更容易地设计和自动化药物合成过程,从而提高生产效率并降低生产成本。
此外,分子砌块还可以促进新药的研发和优化。
通过设计和合成具有特定药效的分子,科学家可以评估这些分子的药效和副作用,并进一步优化它们的结构和药效。
这种方法可以帮助科学家发现新的药物候选物,并加速药物的研发过程。
总之,分子砌块在医药领域中具有广泛的应用前景。
通过使用这些砌块,科学家可以更有效地设计和合成具有特定药效
的分子,从而开发出新的药物并提高药物合成的效率。
这些进展将有助于改善人类的健康状况并推动医药产业的发展。
分子砌块定义
分子砌块定义分子砌块是一种在纳米尺度上组装分子的技术,它可以将不同的分子按照特定的排列方式组合在一起,形成具有特定功能的纳米结构。
这种技术在材料科学、生物医学和纳米电子学等领域具有重要的应用价值。
在材料科学领域,分子砌块技术可以用来设计和构建新型的纳米材料。
通过精确控制分子的组装方式和相互作用,可以制备出具有特殊性能和功能的材料。
例如,可以通过分子砌块的方法制备出具有高强度和高导电性的纳米材料,这对于电子器件和传感器的制备非常重要。
在生物医学领域,分子砌块技术可以用来制备药物载体和靶向递送系统。
药物载体是指将药物包裹在纳米材料中,通过控制材料的结构和性质,可以实现药物的缓释和靶向递送,提高药物的疗效和减少副作用。
分子砌块技术可以精确控制纳米材料的形状、大小和表面性质,从而实现对药物的高效包裹和释放。
在纳米电子学领域,分子砌块技术可以用来制备分子电子器件。
分子电子器件是一种以分子为基本单元构建的电子器件,具有尺寸小、功耗低和功能多样化等优点。
通过分子砌块技术,可以将不同的分子按照特定的排列方式组装成分子电子器件,实现电子信息的传输和处理。
除了上述应用领域,分子砌块技术还可以用于纳米传感器、纳米催化剂和纳米光学器件等领域。
通过精确控制分子的组装方式和相互作用,可以实现对光、电、热等信号的灵敏检测和高效转换。
这些纳米器件在环境监测、生物诊断和能源转化等方面具有重要的应用潜力。
尽管分子砌块技术在纳米科学领域具有巨大的应用潜力,但也面临着一些挑战。
首先,分子砌块技术需要精确控制分子的组装方式和相互作用,这对于实验条件和技术手段提出了较高的要求。
其次,分子砌块过程中可能会出现分子的异质性和不稳定性,导致组装产物的不均匀性和不可控性。
此外,分子砌块技术还需要解决分子之间的相互作用和排斥力问题,以实现更复杂的组装结构和功能。
总的来说,分子砌块技术是一种重要的纳米组装技术,它可以实现对分子的精确控制和组装,从而构建具有特定功能的纳米结构。
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01胺类分子砌块
偌大的家族可以分为好几支,有胺,羧酸,醛酮,硼酸等等。
接下来,我就给大家介绍介绍吧。
首先闪亮登场的就是小胺的本家——胺。
众所周知,我们是形成碳氮键的重要单元之一,在有机合成和药物发现领域都有很重要的应用。
我们是整个家族里最庞大的,目前有28,424 个伯胺,还有19,025 个仲胺,大到复杂骨架小到简单烷烃我们应有尽有。
Fig 1. 胺类分子砌块示例
你看我们哌嗪叔,他参加的药物里有一百种已经被FDA 批准了。
最近听说,哌嗪叔的几个儿子——双环二胺也是青出于蓝,刚被科学家们发现,用螺二胺替代抗癌药奥拉帕尼(Olaparib) 中的哌嗪环,可以提高化合物活性并降低其细胞毒性。
Fig 2. 双环二胺分子砌块的应用
哌啶和吡咯烷哥也很受欢迎,超过50 种FDA 批准的药物都有他们的身影。
最近科学家们还给他们做了件新衣服,摇身一变就成了新一代的类糖亚胺化合物,是强效的糖苷酶抑制剂。
喏喏喏,那个降血糖药米列格醇(Glyset) 就是他们中的一员。
羡慕啊,小胺也想成为这样有用的人。
Fig 3. 类糖亚胺分子砌块的应用
02羧酸类分子砌块
再说我们的羧酸,哈哈哈,就那个千年老二。
虽然他们不如我们胺家那么多人,但也是大有用处的,他们最大的本事就是生产各类酰基化合物。
他们家有33,162 名成员,不仅有适用于平行反应的单活性分子砌块,还有适用于DEL 合成的多官能团分子砌块。
Fig 4. 羧酸类分子砌块示例
说到这个DEL 合成,我想多说两句,这可是新的医药研发风口呢。
一次实验可以同时筛好几亿个分子,你说能不厉害吗?但是科学家们天天抱怨多官能团分子砌块不好找。
你看,这不巧了吗。
我家有的是这类人才,欢迎大家来找我们哦~
Fig 5. 用于DEL合成三官能团(上)/双官能团(下)分子砌块示例
03磺酰类分子砌块
说完羧酸,我们再来说说磺酰家。
他们家的特产是磺胺类化合物,已经有100 种药物被FDA 批准。
其中磺内酰胺化合物还挺特殊,可以看作脂肪环胺(吡咯烷,哌啶等)的模拟物,但是他们的水溶性更高,代谢稳定性更好,而且N-
(Piroxicam) 就是这类分子。
Fig 6. 璜内酰胺分子砌块的应用
一般来说,合成磺胺都是家主磺酰氯亲自出马,但是磺酰氯跟杂环芳基脾气合不来,磺酰氯常常一气之下就放出SO2。
所以这种情况下,只好选择更稳重(反应活性低)的二当家磺酰氟来合成磺胺化合物。
而且磺酰氟还有另一项绝技,他可以与蛋白质中的丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、赖氨酸、半胱氨酸和组氨酸残基共价结合,常常作为化学探针和共价蛋白抑制剂被广泛应用。
Fig 7. 璜酰氟分子砌块优点
正因为磺酰氟的稳重,他可以忍受水解,金属催化,还原等反应条件。
科学家就想办法给他穿上了溴/碘衣服,这样他就可以被用于例如Suzuki-Miyaura 等反应,大大提高了可用性。
Fig 8. 卤代杂环磺酰氟分子砌块的应用
04硼酸类分子砌块
自从Suzuki-Miyaura 反应出现以来,硼酸家可是风光无限啊,在活性分子的修饰以及化合物库的构建等方面大展身手。
近些年来,具有多样和发达的三维形状的化合物已经成为最受欢迎的结构,科学家们认为富含环状sp3 结构的化合物更有成为苗头化合物的可能性。
你看他们家又鼓捣出一群乙烯基硼酸酯以及饱和脂肪环三氟硼酸盐,也许有一天还真能刮中张彩票吧。
Fig 9. 硼酸类分子砌块示例
你们可别以为硼酸家只能做合成哦,他们也可以是很好的药物分子骨架。
苯并氧杂硼烷就是一种多功能的骨架,在最近的十年中已发现其在药物化学中的广泛应用。
科学家们发现使用苯并氧杂硼烷作为骨架,可以开发出具有抗菌、抗真菌、抗原虫、抗病毒和抗炎症性质的药物分子。
目前已经有两个苯并氧杂硼杂环戊烷衍生物应用于临床治疗了,分别是治疗甲癣的他伐硼罗(Tavaborole) 和治疗特应性皮肤炎/湿疹的克立硼罗(Crisaborole)。
Fig 10. 硼酸类分子砌块示例
05用于点击反应的分子砌块
哦对了,最后给大家介绍一个反应:Huisgen 1,3-偶极环加成反应,大名鼎鼎的点击化学反应。
在亚铜催化剂的作用下,端基炔化合物跟叠氮化合物生成三氮唑化合物,该反应优点是有极高的产率而且具有很好的区域选择性。
我们家有1,772 个端基炔小哥哥和288 个叠氮小姐姐可以被用于这个反应,不仅可以合成特定的化合物,还可以用于蛋白质标记等生物学领域。
Fig 11. Huisgen环化反应
总之呢,讲起分子砌块,我们Enamine 就没有怕过谁。
别家有的,我们基本都有;别家没有的,我们也可能有。
再不行呢,我们还可以帮你定制,我们可以提供 2.1 亿个分子砌块的定制合成。
2.1 亿哦,还怕找不到你想要的?
Fig 12. 定制合成的分子砌块设计思路
不过,因为我们来自遥远的乌克兰,中国的朋友们要联系我们可能有诸多困难。
但是你放心,我给你介绍个好伙伴,那就是我们的陶素哥哥。
咱家的所有分子砌块他们都知根知底,喜欢我就赶紧来咨询把我带回家吧,我在陶素等着你~。