固相有机合成.ppt
《固相反应》PPT课件
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
2. 固-气反应
固相-气相反应的原始反应物要求至少有一种固相物质和 气相物质。按照气相物质在反应过程是否进行化学传输过 程,固-气反应可分为无化学传输的蒸发反应和涉及化学传 输过程的气相生长反应两大类。
(1)蒸发反应
蒸发反应的起因是固相物质的饱和蒸汽压,当饱和蒸汽 压大于固相表面处平衡蒸汽压时,固相物质就不断离开固 相表面。相反过程就是表面处的蒸汽原子落回到表面处, 产生凝聚过程。利用这种蒸发-凝聚过程,控制其热力学、 动力学条件,可制备出各种新型薄膜类材料。
(2)气相生长反应
气相生长反应可制备具有高纯、高分散性和高均匀性要 求的材料,如制备特种薄膜、单晶材料、高纯物质等
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
3. 固-固反应
固相-固相反应只涉及两个或以上的固相物质之间的化 学反应以及物质的扩散等过程。按照反应进行的形式, 固相反应又包括相变反应、固溶反应、离溶反应、析晶 反应、化合与分解反应等。其中,相变反应是最基本的 反应类型
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
第二章
固相反应
2008年6月
材料科学基础-----固相反应
固相反应:固体与固体反应生成固体产物的过程
也指固相与气相、固相与液相之间的反应
固相反应特点:先在界面上(固-固界面、固-液界 面、固-气界面等)进行化学反应,形成反应产物层, 然后反应物再通过产物层进行扩散迁移,使反应继续 进行
(1) 固态物质间反应直接进行,气相或液相没有或不起重要 作用;
(2) 固体反应开始温度比反应物的熔融温度或系统的低共熔 温度要低的多,通常与一种反应物开始呈现显著扩散作用的 温度相接近,且其与熔点Tm之间存在一定的关系,如硅酸盐 中约0.8~0.9Tm; (3) 反应物之一存在多晶转变时,多晶转变温度常是反应开 始变为显著的温度
研磨法;固相;有机合成
研磨法;固相;有机合成
研磨法是一种常见的有机合成方法,被广泛用于研制新药物和探索新的反应途径。
它是通过在固相条件下将两种或两种以上的化合物进行混磨,使它们之间发生化学反应,从而得到目标化合物的方法。
在研磨法中,反应物粉末经过仔细的加权和混合后被放置在珠状研磨罐中。
研磨物质通常是一些硬质材料,例如玻璃珠、钢珠或陶瓷珠。
然后,研磨罐被旋转或震动,以实现两种或两种以上的固相反应物之间的混合和研磨。
混合时间通常需要几小时到几天,取决于反应物的选择和所需的反应程度。
最终,产物可通过分离和纯化得到。
研磨法拥有许多优点。
首先,它可以在常温常压下完成,因此不需要使用昂贵的设备和大量的能量。
此外,研磨法也可以大幅降低反应物之间的活化能,使得一些反应变得更加容易进行。
最后,研磨法还可以将反应瓶颈拆解为数个可控的步骤,从而使化学反应变得更加可靠和可重复。
然而,研磨法也存在一些局限性。
首先,可以用研磨法进行反应的化合物数量有限。
通常,研磨法只能用于涉及少量的反应物,因为其中的化学反应通常需要一些不同的成分之间的物理距离来促进。
此外,因为研磨法中的反应通常需要一段时间来完成,过长的研磨时间可能
会导致产生不良的副反应或处理问题的增加。
总之,研磨法是一种可靠且有效的有机合成方法,在研制新药物和探索新反应途径方面具有广泛的应用。
虽然它存在一些局限性,但随着技术的不断发展和改进,研磨法在有机合成领域的地位将更加重要和举足轻重。
高等有机合成固相有机合成
高等有机合成固相有机合成有机合成化学固相有机合成高等有机合成概述合化1001班主讲:于振宁小组人员:王玮宁锐马庆超王小磊崔恩峰于振宁有机合成化学固相有机合成高等有机合成布鲁斯·梅里菲尔德(R.B.Merrifield)博士是世界著名的生物化学家,是Merrifield固相法的创始人。
他由于发明了固相多肤合成法而荣获1984年度诺贝尔化学奖。
科学界对梅里菲尔德给予了众多的荣誉。
1984年,梅里菲尔德由于固相蛋白质化学合成方法的建立而独享了该年度的诺贝尔化学奖。
瑞典皇家科学院在授予诺贝尔奖时对他的成就评价为梅里菲尔德固相化学方法在多肽和蛋白质化学领域带来了一场革命,没有梅里菲尔德的研究,今天一些几天就可以完成的实验或过程可能花费几年甚至几十年。
认真是能力,规范是水平有机合成化学固相有机合成高等有机合成固相合成技术(olid-phaeynthei)就是把底物或催化剂锚合在某种固体载体上,再与其他试剂反应;生成的化合物连同载体过滤、淋洗,与试剂及副产物分离,这个过程能够多次重复,可以连接多个重复单元或不同单元,最终产物通过解脱试剂从载体上解脱下来,固相合成采用过量的反应试剂使反应进行完全,所以即使反应不完全(20%~30%)也可以进行,并且通过简单过滤就能分离纯化产物。
1963年Merrifield发明了多肽的固相合成法,为有机合成史揭开了新的一页。
固相有机合成反应产物分离、提纯方法简单,环境污染小,是一种较理想的合成方法。
近年来,随着对连接分子和切割方法研究的不断深入以及各种新型树脂的发明,固相有机合成技术得到了迅速的发展和广泛的应用,成为目前有机化学的重要领域之一。
因此,研究固相有机合成具有重大的理论意义和实践意义,为发展绿色化学与技术开拓了新途径。
认真是能力,规范是水平有机合成化学固相有机合成高等有机合成固相有机合成(olid-phaeorganicynthei,简称SPOS)涉及的主要反应是将反应物或催化剂键合于高分子载体上,应用所需的反应试剂与键合于高分子载体上的反应物进行反应,最后选择适当的试剂将目标产物从树脂上断裂下来。
《固相有机合成》课件
固相有机合成的发展趋势
1
微流控技术
应用微流控技术可以提高反应效率、减少废料产生。
2
管球技术的应用
利用管球技术来加速反应速率,改善反应的均匀性。
3
新的反应底物的引入
研究者不断尝试引入新的反应底物,以扩展固相合成的适用范围。
总结
1 固相有机合成的意义
2. 底物的固定化
3. 反应的进行与监控
4. 合成产物的去除与纯化
2
固相合成的前期准备
1. 固相支持材料的表面功能化
2. 底物的选择与设计
3. 固相固定方法的选择
3
固相合成的反应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 底物与活化剂的反应
2. 底物之间的反应
3. 合成产物的去保护与收集
固相有机合成中的关键步骤
质量控制
确保底物、试剂和产物的质量稳定,以保证合成效果。
《固相有机合成》PPT课 件
固相有机合成是一种重要的化学合成方法,本课程将介绍固相合成的定义、 优势以及基本过程。
什么是固相有机合成?
固相有机合成是一种在固相材料上进行的有机化学反应来合成有机化合物的方法。 优势:高效、高纯度、易于分离产物。
固相合成的基本过程
1
固相合成的步骤
1. 固相支持材料的选择
固相有机合成为有机化学合成提供了高效、高纯度的方法。
2 固相有机合成的成就
固相有机合成在药物研发、新材料研究等领域取得了显著的成就。
3 固相有机合成中的挑战
质量控制、活化剂选择等是固相有机合成中需要面对的挑战。
活化剂的选用
选择适当的活化剂,加速反应速率并提高产率。
固相有机合成原理及应用指南
固相有机合成原理及应用指南固相有机合成(solid-phase organic synthesis,SPOS)是一种在固相材料或载体上进行有机合成的方法,其原理基于化学反应物质在固体界面上的吸附和反应。
固相有机合成具有反应条件温和、化学品易于使用和处理的优点,因此在有机合成领域得到了广泛的应用。
本文将介绍固相有机合成的基本原理、实验技术和应用指南。
一、固相有机合成的基本原理固相有机合成的基本原理可以概括为以下几点:1. 固相材料:常用的固相载体包括无机、有机和金属氧化物等材料。
固相材料具有大比表面积和内部孔隙结构,可以提供丰富的反应场所,增强反应效率。
2. 基于固体表面的反应:反应物质在固体表面上被吸附,然后在固体表面上进行反应。
由于固体表面提供了大量的反应场所,可以促进反应物质的接触和反应,增加反应速率。
3. 无需溶剂:固相有机合成不需要溶剂,反应物质直接吸附在固体表面上进行反应。
这样可以避免溶剂的使用和处理,减少对环境的污染。
4. 固相反应条件:固相有机合成一般使用温和的条件,例如常温下或中等温度下反应。
这使得固相有机合成具有更好的可操作性和更广泛的适用性。
二、固相有机合成的实验技术1. 固相载体的选择:选择合适的固相材料对于固相有机合成非常重要。
载体应具有合适的孔隙结构和表面性质,可以吸附和固定反应物质,并提供良好的反应条件。
常用的载体包括硅胶、多孔陶瓷、聚合物等。
2. 固相反应的设计:设计合适的反应体系对于固相有机合成的成功至关重要。
在设计中需要考虑反应物质的选择、反应条件的控制和反应的时间等因素。
此外,反应条件的改变和反应的监测也是实现高效固相合成的关键。
3. 固相反应的实施:固相有机合成实验一般可以在密封的容器中进行。
反应物质与固相材料混合后,可以通过热搅拌或其他方式促进反应物质的接触和反应。
反应结束后,固相材料可以通过简单的分离和洗涤等步骤进行处理。
三、固相有机合成的应用指南固相有机合成在有机合成领域具有广泛的应用,以下是一些常见的应用指南:1. 多步合成:固相有机合成可以用于多步合成,即在同一固相载体上完成多个反应步骤。
材料的固相合成
在晶核上的晶体生长也有相当的困难。
原料中的Mg2+和Al3+扩散为速控步,则需要 横跨两个界面的扩散才有可能在核上发生晶 体生长反应,并使原料界面间的产物层加厚。
总结:升高温度是有利于离子键的断裂和重新 组合,有利于晶格中Mg2+和Al3+离子扩散的, 因而明显有利于促进反应。
影响这类固相反应速率的主要因素:
碳元素反应性: 金刚石:三维晶体,它在—定的温度范围 内几乎对所有试剂 都是稳定的;
石墨:具有层状结构,在室温到 450℃的温度范围 内很容易与其它物质发生嵌入反应,生成层状嵌入 化合物,当然这种反反应是可逆的:
HF/F2,25度 石墨 —————石墨氟化物(黑色),C3.6F~C4.0F
HF/F2,450度 石墨 ——————石墨氟化物(白色).CF0.68~CF
2.4.3.3 固相反应与液相反应的差别
(3) 热力学状态函数的差别 K3[Fe(CN)6]与I-在溶液中不反应,但固相
中反应可以生成 k4[Fe(CN)6]和I2,原因是各 物质尤其是I-处于固态和溶液中的热力学函数 不同,加上I2(S)的易升华挥发性,从而导 致反应方向上的截然不同。
2.4.3.3 固相反应与液相反应的差别
2 低热固相化学反应的特有规律
(1)潜伏期
固相化学反应:单组分和多组分固相化学
多组分固相化学反应存在潜伏期
原因:
扩散:反应开始于两相的接触部分,反应继续进行,反应物需 以扩散方式通过生成物进行物质输运,而这种扩散对大多数固 体是较慢的。
成核:产物只有集积到一定大小时才能成核,而成核需要一定 温度,低于某一温度Tn,反应则不能发生。 总结: 两种过程均受温度的显著影响,温度越高,扩散越快,产 物成核越快,反应的潜伏期就越短;反之,则潜伏期就越长。 当低于成核温度Tn时,固相反应就不能发生。
固相有机合成方法研究与应用
固相有机合成方法研究与应用随着有机合成领域的不断发展,固相有机合成方法作为一种新的合成策略,逐渐引起研究者们的广泛关注。
固相有机合成方法以其高效、环境友好和经济性等优势,被广泛应用于有机合成和药物研发领域。
固相有机合成方法的基本原理是将反应物固定在固相载体上,在无溶剂或少溶剂的条件下进行反应。
这种方法相比传统的有机合成方法,具有一系列独特的优点。
首先,由于反应物被牢固固定在固相载体上,反应过程中不需要反应溶剂,因此能够减少有机溶剂在合成过程中对环境的污染。
其次,固相有机合成方法不需要繁琐的分离和纯化步骤,大大提高了合成效率。
最后,固相有机合成方法能够充分利用反应物的空间立体性,有助于构建立体化合物。
固相有机合成方法的研究主要集中在固相芳香烃合成、固相杂环合成和固相多步反应等方面。
其中,固相芳香烃合成是固相有机合成方法研究的重点之一。
固相芳香烃合成主要通过固相醚化反应、固相酰基化反应和固相芳烃磺酸化反应等步骤,实现从简单芳香化合物到多功能化芳香烃的高效合成。
这种方法不仅能够合成多样性的化合物,还可以探索更多未知结构的化合物。
固相杂环合成是另一个值得关注的研究方向。
固相杂环合成方法常用于制备药物候选化合物中的杂环结构,能够实现高效合成和高产率合成。
固相多步反应则是通过在固相载体上选择性固定反应物,进行连续的合成步骤,实现一锅多步反应的目标。
固相有机合成方法在药物研发领域的应用也越来越广泛。
其应用主要体现在药物的快速合成和药物分子库的构建方面。
固相有机合成方法可以通过高通量合成的策略,实现快速合成与筛选。
这种方法大大加快了药物合成和发现的速度。
此外,固相有机合成方法还可以用于构建药物化合物的分子库。
通过在固相载体上固定一系列不同的反应物,可以合成大量结构相似但化学性质有所差异的化合物,用于分子筛选和药物设计。
固相有机合成方法的研究还存在一些挑战和亟待解决的问题。
首先,固相有机合成方法的反应条件往往较为特殊,不同的反应物需要选择不同的固相载体和反应条件。
有机化学的固相合成法
有机化学的固相合成法有机化学的固相合成法是一种在固体介质中进行有机分子合成的方法。
这种方法的主要优势在于可以减少溶剂的使用,降低了对环境的影响,并且有助于简化反应过程。
本文将介绍有机化学的固相合成法的原理、应用以及未来发展方向。
原理有机化学的固相合成法是一种在无溶剂或微溶剂的条件下进行有机分子合成的方法。
在这种方法中,反应物与催化剂被固载在固体载体上,通过表面催化的方式进行反应。
固相合成法不仅可以减少溶剂的使用,还可以提高反应的选择性和产率。
同时,固相合成法还可以减少反应物之间的分子间干扰,有助于合成复杂化合物。
应用有机化学的固相合成法在药物合成、功能材料制备以及有机光电领域有着广泛的应用。
在药物合成领域,固相合成法可以提高合成过程的效率和产率,加速新药的研发。
在功能材料制备方面,固相合成法可以控制材料的结构和性能,制备具有特定功能的材料。
在有机光电领域,固相合成法可以制备高性能的有机光电器件,提高器件的性能和稳定性。
未来发展方向随着绿色化学和可持续发展理念的普及,有机化学的固相合成法将会得到更广泛的应用。
未来,固相合成法将会更加智能化、自动化,提高反应的控制性和选择性。
同时,固相合成法还将会与其他合成方法相结合,开发出更加高效、环保的有机合成方法。
有机化学的固相合成法将会成为有机合成领域的重要发展方向。
结论在实践中,有机化学的固相合成法可以减少溶剂的使用,提高反应的选择性和产率,有利于环境保护和资源节约。
该方法具有广泛的应用前景,并且在未来会得到更多的研究和发展。
有机化学的固相合成法将会为有机化学领域的发展和创新注入新的活力。
固相法 ppt课件
冲击波
液相共 沉淀法
前驱体
化合和晶化
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➢前驱体制备
氨水 过滤洗涤 干燥120℃ Fe2O3和ZnO
Fe(NO3)3和Zn(NO3)2 沉淀
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电子衍射谱:产品成分为铁酸锌; XRD分析结果:
①煅烧法制备的尖晶石铁酸锌,XRD衍射峰的 位置和强度完全符合尖晶石铁酸锌的标准谱图。 ②冲击波法制备的铁酸锌完全没有衍射峰。原因: 产物晶粒太小(5nm左右) 光催化活性:冲击波法制备的铁酸锌活性=3煅 烧法制备的尖晶石铁酸锌
的工艺条件对生成物有很M大g5(影OH响)5;(CO3)4·6H2O为初始
原料,则在1300℃下就可得到
反应物参加反应的先后纯的次B序a(对Mg最1/3终Ta产1/3)物O3也 有很大影响。
15
10.2.3 还原反应法制备超细粉体
基本原理 该法是一种制备非氧化物粉体的工艺, 其基本原理是用一种与氧亲和力更高的还原剂去还 原某元素的氧化物,再将其氮化、碳化或硼化等, 从而获得该元素相应的非氧化粉体,最常用的还原 剂是C。
再如:菱镁矿分解可得到氧化镁 Mg3 CM O gC O 2O
这是获得制造镁质耐火材料的基础。
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硫酸铝铵[Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O]在空气中热分 解可获得性能良好的Al2O3粉体:
Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O 200℃ A12(SO4)3·(NH4)2SO4·H2O+23H2O↑
A 2 O 3 l3 C ( s ) N 2 ( g ) 2 A ( s ) l 3 C N ( g )O
该反应原料通常是市售的Al2O3和炭黑,入炉前 将二者充分混合,合成温度以1650℃左右为宜。
此法还特可以合成SiN和硼的1金、属纯化度合高物。还原剂除 用C,还点可用Al 和Mg的,2但、这粒时度产较品大粉,末数中微会米含左 有Al2O3和MgO,需要用酸右洗等方法除去。
研磨法;固相;有机合成
研磨法概述研磨法(Grinding Method)是一种常用的固相有机合成方法,广泛应用于有机化学领域。
通过研磨固体反应物,可以实现有机物的合成、分解、改变结构等多种化学转化。
研磨法的原理研磨法通过机械能的作用,使固体反应物分子之间发生位阻解离和溶剂抑制反应,从而实现有机合成。
在研磨的过程中,固体反应物受到外界力的压力作用,其晶体结构受到破坏,有机分子发生位阻解离,使反应速率加快,从而实现反应的进行。
研磨法的优点1.反应速度快:由于研磨过程中的位阻解离效应,反应速度较快,反应时间缩短。
2.可逆性好:研磨法所得到的产物通常具有高度可逆性,容易分离和回收。
3.容易控制反应条件:研磨法不需要复杂的仪器设备,通过简单的手动研磨操作即可实现,反应条件易于控制。
研磨法在有机合成中的应用研磨法在有机合成中广泛应用于以下几个方面:1. 原料合成研磨法可用于有机化学中常见的原料合成,例如合成酮类、醇类、酸类等。
通过选择合适的反应物和反应条件,在研磨过程中使反应物发生位阻解离,从而合成所需的有机化合物。
2. 结构转化研磨法可用于有机分子结构的转化。
通过选择适当的反应物和反应条件,研磨过程中发生的位阻解离可以改变分子的结构,实现新化合物的合成。
3. 分解反应研磨法也可用于有机分子的分解反应。
通过选择合适的反应物和反应条件,在研磨过程中使有机分子发生位阻解离,从而实现有机物的分解。
4. 催化剂的合成研磨法可以用于催化剂的合成。
通过研磨反应物和催化剂前体,可以得到具有较高催化活性的催化剂。
研磨法的操作步骤研磨法的具体操作步骤如下:1.粉碎反应物:将反应物粉碎成适当的颗粒大小,利于后续的研磨操作。
2.添加溶剂:将粉碎后的反应物放入研磨容器中,加入适量的溶剂,以促进反应的进行。
3.研磨反应:用研磨棒等工具对反应物进行研磨,使其发生位阻解离反应。
4.反应完成:根据具体的反应类型,控制反应时间,待反应完成后,停止研磨操作。
5.分离产物:通过适当的方法,例如过滤、结晶、萃取等,将产物从反应混合物中分离出来。
[课件]组合化学PPT
组合化学是Furka等人 在 1988 年首先提出,在 1991年才正式应用这一术 语[6]。1994 年,美国化学 文摘(CA)设立组合化学主 题,1998年《Science》 把它列为科学研究领域的九 大突破之一。在美国化学会 组织的一次研讨会上,化学 家们称之为“21世纪的化 学合成”。现在,其概念和 技术已被广泛接受并用于科 学研究的各个方面。
组合化学最初主要应 用于药物合成及筛选,现 在已迅速扩展至有机、无 机、生物、高分子合成等 领域。显然,组合化学已 成为当今化学研究领域中 的新热点[7]。
2 组合化学原理
2.1 组合化学基本原理
传统的化学合成,每次进行 一个反应,生成一个化合物,经 过分离、纯化后进行下一个反应, 以此反复,最终得到目标产物。 特点是反应的步骤数远大于所需 的化合物数(图1) 。
固相合成与液相合成都有各自的优缺点,把二者巧妙地结合常常可以得到很好的 效果,在合成过程中把适合于固相合成的步骤用固相合成,然后再将其切割到溶 液中,进行适合于液相的步骤,最终得到目标化合物库。Teague等用该法合成了 二取代哌嗪衍生物库,他们首先用固相法合成了单取代哌嗪,然后切割到含有亲 电试剂的96孔板中进行液相反应得到目标分子库[14]。
3.2.2液相Biblioteka 机合成液相合成仅局限于一步多组分或一锅多步反应,副产物多,分离复杂,因此很 难用于混合物的合成。液相合成的关键是反应产物的分离提纯。液相组合合成 中的分离纯化方法有: (1)固相载体协助分离纯化 (2)通过相萃取分离纯化 (3)色谱分离纯化的组合合成
3.2.3固相与液相结合的组合合成
4 组合化学在药物筛选合成中的应用
动态组合化学(DCC) 融合了组合化学和分子自组装过程两个领域的特点,开辟了使用 相对较小的库组装很多的物质的途径,而不必单独合成每一个物质[15]。下面就动态组 合化学基于靶标酶的药物设计的几个成功的范例,来说一下组合化学在药物筛选合成 中的应用。 4.1 碳酸酐酶II( Carbonic anhydrase II)抑制剂的筛选 对位取代的苯磺酰胺是碳酸酐酶II(CA II)的良好抑制剂。Lehn等[16]采用胺和与 对位取代的苯磺酰胺结构相类似的醛类反应作为可逆过程,制备一个含有3 个醛、 4个胺的库。采用羰基和胺在正常的生理条件下建立可逆反应,很快达到平衡(图 6)。
固相有机合成——其应用于精细化工中的前景
固相有机合成——其应用于精细化工中的前景摘要:固相有机合成是一项绿色环保、自动化程度高、可持续发展的化学技术,在精细化工领域广泛应用。
然而,固相有机合成技术实际应用中还存在较多不足,需要优化改善相应问题,实现该技术的进一步发展。
本文基于固相有机合成技术特点及优势,对其发展前景进行展望,旨在更多人了解该技术,并为精细化工行业发展作出贡献。
关键词:固相有机合成;精细化工;应用前景在化工产业发展中,有机合成是应用率最高的一种技术,其作用是物质利用的有效完成,对行业可持续发展有积极意义,也促进了精细化工的快速发展。
但是,该技术本身具有一定局限性,包括技术不够成熟、成本高、有效利用率低等,倘若能突破这些局限,更好地发挥其优势,将会实现该技术应用效果的最大化发挥,促进精细化工产业健康发展。
1固相有机合成特点及优势分析固相有机合成,主要针对即将出现化学反应的各类物质进行反应,反应结束后产生的中间化学产物,会与化学试剂进行反应,再次产生化学物质[1]。
这种反应模式参与的化学物及其他载体均需要进行全面冲洗和过滤,具有可重新性操作特点,最终提取其中重要物质。
该技术具有绿色环保、处理模式简单、自动化水平高的优势,具体来看:(1)绿色环保,指基于固相高分子这一载体进行反应物及催化物反应,并将其中间产物进行一次或多次反应,经过滤冲洗后,分离出化合物,是一个回收再利用的模式,因而具有绿色环保特点[2]。
(2)处理模式简单,与传统复杂有机合成技术相比,固相有机合成主要通过对反应过程中的所有化合物和载体进行冲洗,以达到化学反应连贯性以及反应物的分离,整个反应环节和基本条件简单,无不必要步骤的存在,工作效率和反应时间明显缩短。
作者介绍:崔清海,(1975-),濮阳人,专长:有机精细化工的生产与管理、工业废水水处理。
联系电话:159****6060,邮箱,********************。
(3)自动化水平高,在化工生产中,需要使用的物质种类繁琐,工作流程复杂,经常需要进行重复性操作,导致大量资源浪费,工作人员工作积极性消磨。
固相有机合成方法及应用
1963年Me而6eld发明了多肽的固相合成法,为有机合成史揭开了新的一页。
固相有机合成反应产物分离、提纯方法简单,环境污染小,是一种较理想的合成方法。
近年来,随着对连接分子和切割方法研究的不断深入以及各种新型树脂的发明,固相有机合成技术得到了迅速的发展和广泛的应用,成为目前有机化学的重要领域之一。
因此,研究固相有机合成具有重大的理论意义和实践意义,为发展绿色化学与技术开拓了新途径。
一、固相有机合成技术进展固相有机合成(solid—phaseorganicsynthesis,简称sPOS)就是把反应物或催化剂键合在固相高分子载体上,生成的中间产物再与其它试剂进行单步或多步反应,生成的化合物连同载体过滤、淋洗,与试剂及副产物分离,这个过程能够多次重复,可以连接多个重复单元或不同单元,最终将目标产物通过解脱试剂从载体上解脱出来(产物脱除反应)。
固相合成采用过量的反应试剂以使反应进行完全,所以即使反应不太完全也可以进行,并且通过简单过滤就能分离纯化产物。
目前已被公认为固相条件下成熟的反应主要有N一芳基化反应、脱保护反应、Pauson—Khand反应、卤代反应、生成吲哚和苯并呋喃等杂环化合物的有关反应(如Fischer合成,Pd—hetemannulation)、生成烯键的有关反应(如wittig,Home卜Emmons反应,易位反应)、氧化/还原反应(如醇一醛、酮,硫醚一砜,硝那么第一个通道下一次开始播放的时间相对第八个通道也是延时N/8时间播放。
这样相邻通道播放的是相同节目,但时间间隔均是N/8。
用户点播时,其点播信息经节目请求计算机处理后,由节目播放控制计算机将马上要播放的通道号、授权等信息返送给用户接收设备,用户在N/8时间内就可看到自己点播的节目。
2.视频点播(VOD)。
视频服务器不仅可用于准视频点播系统,也可用于视频点播(VOD)系统。
VOD的全称为Video0nDemand,即视频点播技术,也称交互式电视点播系统,意即按需要的视频流播放。
研磨法;固相;有机合成
研磨法;固相;有机合成
研磨法是一种利用机械能将固态反应物粉碎并加速反应的方法,近年来在有机合成领域得到了广泛应用。
固相有机合成是指在无溶剂或少量溶剂的情况下,将反应物置于固相中进行反应。
这种反应方式具有无需溶剂且易于操作的优点,但受固相反应物的分散性影响,反应速率较慢。
研磨法与固相有机合成相结合,能有效地克服固相反应物分散性的问题,加速有机反应速率。
具体而言,在磨碎过程中,反应物不仅被粉碎成微米级甚至纳米级颗粒,也被混合均匀,增大了反应场强度,从而大大提高了反应速率和反应产率。
研磨法固相有机合成的优势在于,反应物之间的物理接触会增强反应速率,不仅可降低激发能,减少反应过渡态生成的能量,同时还能实现选择性合成,即针对某些反应物进行选择性加速或抑制。
例如,当反应物中含有不同官能团时,可通过调整反应物的比例和使用不同的研磨材料实现对特定官能团的合成。
在当今有机合成中,研磨法固相有机合成已成为一种快速、效率高、操作简单的有机合成方法。
尤其对于那些难以在溶液中反应的化合物,如多环芳香烃、咪唑类化合物等,研磨法固相有机合成尤为有效。
当然,研磨法固相有机合成也存在一些局限性,例如反应物必须是固态,反应中的机械能会导致副反应的发生等。
但总体来说,研磨法固相有机合成已成为有机化学领域的一种重要技术手段,将在今后
的有机合成中扮演更加重要的角色。
固相法合成工艺流程
固相法合成工艺流程英文回答:Solid-phase synthesis is a widely used method in organic chemistry for the preparation of various compounds. It involves the reaction of solid reactants, usually supported on an insoluble material, to form the desired product. The process typically consists of several steps, including the loading of reactants onto a solid support, reaction initiation, reaction monitoring, and product isolation.The first step in solid-phase synthesis is the loading of reactants onto a solid support. This can be done through various methods, such as covalent attachment or physical adsorption. For example, in peptide synthesis, the amino acid building blocks are attached to a resin support through a covalent bond. This allows for the reactants to be immobilized and easily separated from the reaction mixture.Once the reactants are loaded onto the solid support, the reaction can be initiated. This is typically done by adding a suitable reagent or catalyst to the reaction mixture. The reaction can be carried out under various conditions, such as room temperature or elevated temperature, depending on the nature of the reactants and the desired product. The reaction progress can be monitored using various techniques, such as spectroscopy or chromatography.After the reaction is complete, the product needs to be isolated from the solid support. This can be achieved through various methods, such as filtration or solvent extraction. In some cases, additional purification steps, such as column chromatography or recrystallization, may be required to obtain a pure product. Once the product is isolated, it can be characterized using various analytical techniques, such as NMR or mass spectrometry.Solid-phase synthesis offers several advantages over traditional solution-phase synthesis. Firstly, it allowsfor the synthesis of complex molecules by enabling the stepwise addition of reactants. This is particularly useful in peptide synthesis, where the amino acids are added oneby one to form the desired sequence. Secondly, solid-phase synthesis eliminates the need for extensive purification steps, as the product is already immobilized on a solid support. This can save time and resources. Lastly, solid-phase synthesis allows for the automation of the synthesis process, making it more efficient and reproducible.中文回答:固相法合成是有机化学中广泛使用的一种合成方法,用于制备各种化合物。
特种陶瓷粉体合成培训课件:固相、液相、气相合成法
– 硼化物 – 氮化物
3ZrO2 B4C 8C B2O3 20A0r0C 3ZrB2 9CO 2TiO2 C B4C 2TiB2 2CO2 TiO2 5C B2O3 TiB2 5CO
3SiO2 6C 2N2 Si3N4 6CO 2TiO2 4C+N2 2TiN 4CO Al2O3 3C N2 2AlN 3CO
特种陶瓷粉体合成
• 固相反应法 • 液相反应法 • 气相反应法
固相反应法
• 以固体为原料制备粉体的方法
– 高温固相反应法 – 碳热还原反应法 – 盐类热分解法 – 自蔓延燃烧合成法
• 成本低、批量、规模生产 • 应用广泛
高温固相反应法
• 主要步骤:
1. 将参加反应的固态物质(如氧化物、碳酸盐 、氢氧化物)按化学计量比均匀混合
块材。
• 胶体(colloid)是一种分散相粒径很小的分散体 系,分散相粒子的重力可以忽略,粒子之间的相 互作用主要是短程作用力。
• 溶胶(Sol)是具有液体特征的胶体体系,分散的 粒子是固体或者大分子,分散的粒子大小在1~ 100nm之间。
• 凝胶(Gel)是具有固体特征的胶体体系,被分 散的物质形成连续的网状骨架,骨架空隙中充有 液体或气体,凝胶中分散相的含量很低,一般在 1%~3%之间。
Zr+2B SHS ZrB2 Ti+C SHSTiC 3Si+2N2 SHS Si3N4 Mo+2Si SHS MoSi2
镁热还原SHS
• 采用氧化物为原料,Mg作为燃料和还原剂,合成产物 中有副产物氧化镁,合成后经酸处理获得产物。
• 廉价 TiO2 +B2O3 +5Mg SHSTiB2 +5MgO MoO3 +2SiO2 +7Mg SHS MoSi2 +7MgO 4B2O3 +2C+12Mg SHS 4B4C+12MgO B2O3 +N2 +3Mg SHS 2BN +3MgO
八章固相过程和高温合成
❖ (3)固相反应产物的性质与扩散特性
❖ 在晶格中和相间的离子扩散是影响固相反应的一个重要因素。有 时甚至称为这类反应速率的控制步骤。因此,固相反应的特征是 必须在高温下进行。
❖
在某些场合,高温下固形物表面发生局部熔融,粘稠的熔融
层有利于传质而促进反应的进行。虽然有液相存在,但从宏观的
流程组织来分类,仍作为固相过程加以考虑,这就是有液相参加
的固相反应过程。
固相反应的几种工业形式
(1)高温热化学加工过程
图 粉末实体的收缩 意谓着单个晶粒的形状变化
体积收缩
焙烧(烧砖) 煅烧(烧石灰) 烧结(制备粉体材 料) 熔融(炼钢)
(2)低温固相反应过程 低温固相反应过程是在常温或较低温度下靠固相中的分子或离子扩
散来进行的。这类过程有气氛处理,蒸气养护等过程,建筑材料的生产 使用很多。 如:蒸汽养护灰渣砖 (3)燃烧合成
黄磷生产的原料与成型工艺
1:原料成型 球团法 烧结法 瘤结法
工艺条件 原料另一重要成分为硅石,一般要求SiO2含 量大于96%,Fe2O3含量小于1.5%,粒度控制 在3~30mm。
焦炭是常用的还原剂。固定碳含量应大于 80% , 挥 发 分 含 量 小 于 3% , Fe2O3 含 量 小 于 1.5%,粒度控制在3~15mm。用量一般控制 为炉料中P2O5、Fe2O3、CO2等组分还原需碳 量理论值的105%~120%。
❖ 进一步实现在晶核上的晶体生长也有相当的困难。 因为对原料中的Mg2+和Al3+来讲需要通过已存在
的尖晶石产物层。正确地发生相互扩散到达新的反 应界面。在此阶段有两个反应界面:MgO和尖晶石 之间以及尖晶石和Al2O3之间的界面。通过这样的扩 散才有可能在核上发生晶体生长反应,并使原料界
多肽的固相合成课件
重复上述肽键形成反应,使肽链从C 端向N端生长,直至达到所需要的肽 链长度。最后脱去保护基X,用HF 水解肽链和固相载体之间的酯键, 就得到了合成好的肽。
方法流程图
能用于多肽合成的固相载体必须满足如下 要求:必须包含反应位点(或反应基团), 以使肽链连在这些位点上,并在以后除去; 必须对合成过程中的物理和化学条件稳定; 载体必须允许在不断增长的肽链和试剂之 间快速的、不受阻碍的接触;另外,载体 必须允许提供足够的连接点,以使每单位 体积的载体给出有用产量的肽,并且必须 尽量减少被载体束缚的肽链之间的相互作 用。
人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。
具体合成由下列几个循环组成: 1. 去保护:Fmoc保护的柱子和单体必须用一 种碱性溶剂(piperidine)去 除氨基的保护基团。 2. 激活和交联:下一个氨基酸的羧基被一种 活化剂所活化。活化的单体与游离的氨基反应交 联,形成肽键。在此步骤使用大量的超浓度试剂 驱使反应完成。循环:这两步反应反复循环直到 合成完成。 3. 洗脱和脱保护:多肽从柱上洗脱下来,其 保护基团被一种脱保护剂(TFA) 洗脱和脱保护
多肽的固相合成
组长:徐磊 组员:许金祥,尚立群,王修楠, 钟佳伟
英文解释: solid phase peptide synthesis 简写为SPPS
在肽合成的技术方面 取得了突破性进展的 是R.Bruce Merrifield, 他设计了一种肽的合 成途径并定名为固相 合成途径。由于 R.BruceMerrifield在肽 合成方面的贡献, 1984年获得了诺贝尔 奖
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1963 年Merrifield 发表了肽的固相合成研 究,打破了传统的均相溶液中反应的方法,以固 相高分子支持体作为合成平台,在合成中使用大 大过量的试剂,反应结束后通过洗涤除去多余的 试剂,实现了肽的快速合成,他本人因为此项杰 出的工作获得了1984 年的诺贝尔化学奖。固相有 机合成反应产物分离、提纯方法简单,环境污染 小,是一种较理想的合成方法。
(linker); (3) 固相载体上的化学反应及条件优化; (4) 产物从固相载体上解离的方法。
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(一)固相载体的要求
在进行固相有机合成之前,要选择和寻找适宜 的固相载体。通常对载体的要求有以下几点
(1) 不溶于普通的有机溶剂; (2) 有一定的刚性和柔性; (3) 要能比较容易功能基化,有较高的功能基 化度,功能基的分布较均匀; (4) 聚合物功能基应容易被试剂分子所接近; (5) 在固相反应中不发生副反应; (6) 机械稳定性好,不易破损; (7) 能通过简单、经济和转化率高的反应进行 再生,重复使用。
交联聚苯乙烯树脂一般采用悬浮聚合法合成, 通过控制工艺参数如反应器的几何尺寸、搅拌方 式和搅拌速率等,可以得到合适粒径的珠状颗粒, 无需任何后续形状加工,即可直接用作固相合成 载体树脂。
(5) 控制反应的选择性:某些情况下,高分子骨架
的化学和空间结构可以为连接在高分子上的活性基
团提供特殊的微环境,例如,利用高分子本身的侧
链作为取代基团,或利用高分子孔径的结构和大小
等,控制反应的立体和空间选择性。
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二、固相载体
固相合成中的组成要素为固相载体、目标化合物和 连接体。
固相有机合成的研究包括四个方面: (1) 载体(support)的选择和应用; (2) 载体的功能基化及其与反应底物结合的连接基
PolyHIPE 树脂:高度支化、被聚二甲基丙烯酰胺
接枝的多孔PS—DVB树脂;
聚丙烯酰胺树脂;
PEGA 树脂:丙烯酰胺丙基-PEG-N,N-二甲基丙
烯酰胺;
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无机载体:包括硅胶、氧化铝等。
在有机类载体中,由于聚苯乙烯树脂具有价廉 易得、易于功能基化、稳定性好等诸多优势而成为 目前应用最多的高分子载体。
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(一)固相有机合成反应的分类:
固相有机合成反应总体上可以分为3类:
(1) 反应底物以共价键和高分子支持体相连,溶液 中的反应试剂和底物反应。反应后产物保留在支持 体上,通过过滤、洗涤与反应体系中的其它组分分 离,最后将产物从支持体上解离下来得到最终产物;
(2) 反应试剂与支持体连接形成固相合成试剂,反 应底物溶解在溶液相中,反应后副产物连接在树脂 上,而产物留在溶液中,通过过滤、洗涤、浓缩得 到最终产物;
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(3) 将催化剂连接在支持体上,得到固相高分子催 化剂。使用这种催化剂可以在反应的任何阶段把催 化剂分离出来,从而控制反应进程,而且这种催 化剂通常还具有更好的稳定性和可循环使用性,因 而降低了成本。
(二)固相合成方法的优越性:
(1) 后处理简单:通过过滤、洗涤就可以将每一 步反应的产物和其它组分分离;
(2) 易于实现自动化:固相树脂对于重复性反应 步骤可以实现自动化,具有工业应用前景;
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(3) 高转化率:可以通过增大液相或固相试剂的量 来促进反应完成或加快反应速率,而不会带来分离 操作的困难;
(4) 催化剂可回收和重复利用:稀有贵重材料(如稀 有金属催化剂) 可以连接到固相高分子上来达到回 收和重复利用的目的;
第三讲 固相有机合成
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选题1 有机硅连接体在固相有机合成中的应用
选题2 组合化学的高通量合成策略
选题3 高分子载体上的固相合成
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固相有机合成经历了几个重要的发展时期: 1、20世纪50年代——离子交换树脂的发展与应用; 2、20世纪60年代——固相肽合成的提出与发展; 3、20世纪70年代——固相过渡金属催化剂的应用; 3、20世纪80年代——各类寡聚型化合物的固相合 成,固相多重合成,固相自动合成仪的应用,分-混 法合成OBOP型肽库; 5、20世纪90年代——组合化学的全面发展,有机 小分子的固相合成,固相有机试剂以及固相清除剂 的应用,天然产物的固相合成,新型固相载体以及 Linker多样性的发展,多通道固相自动合成仪的应 用。
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为了使固液非均相反应能顺利进行,载体树 脂需要在溶剂中具有足够的溶胀性,交联度过高 的PS-DVB 树脂显然不能满足固液反应对树脂溶 胀性的要求,所以低交联度的聚苯乙烯(1 %~2 %二乙烯苯交联) 最适宜作固相合成载体。此交联 度的聚苯乙烯树脂在很多溶剂(如甲苯、二氯甲烷、 DMF 等) 中的溶胀性都很好。
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一、固相有机合成基本原理和特点
固相有机合成(solid-phase organic synthesis,简称SPOS),就是把反应物或催化 剂键合在固相高分子载体上,生成的中间产物再 与其它试剂进行单步或多步反应,生成的化合物 连同载体过滤、淋洗,与试剂及副产物分离,这 个过程能够多次重复,可以连接多个重复单元或 不同单元,最终将目标产物通过解脱试剂从载体 上解脱出来(产物脱除反应)。其基本原理如下 图所示:
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(二)载体材料的类型
根据骨架的主要成分可分为:
有机载体:
苯乙烯-二乙烯基苯交联树脂:PS-DVB,简称聚苯
乙烯树脂;
TentaGel 树脂:在交联聚苯乙烯PS树脂上接枝聚
乙二醇PEG,得到的这种树脂称为TentaGel树脂,
TentaGel树脂可在末端羟基位上引入带有各种功能
基的连接桥,形成一个系列载体 ;
根据载体的物理形态,又可分为: 线型、交联凝胶型、大孔大网型等。
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1、 聚苯乙烯(PS)类载体
Merrifield 树脂就属于此类。它是一种低交联 的凝胶型珠体。凝胶型聚苯乙烯树脂通常用1% 或2%二乙烯苯交联。一般说来,凝胶型聚苯乙 烯树脂在有机溶剂中有较好的溶胀性并具有较 高的负载量,但是机械性能和热稳定性较差, 所以它们不适合连续装柱方式操作,反应温度 不能超过100℃。 另外还有大孔型树脂,它具有较高的交联度, 机械稳定性好,在溶剂中溶胀度低,但是负载 量较小。