第二章 固相合成法
第二章固相合成P192.
• 在更普遍情况下,扩散过程与其他物理化学过程一 样,推动力应是系统的化学位梯度。一切影响扩散 的外场(电场、磁场、应力场等)都可统一于化学 位梯度中,仅当化学位梯度为零,系统扩散方可达 到平衡。
22固体中原子或离子的扩散迁移方向和自固体中原子或离子的扩散迁移方向和自由程还受到结构中质点排列方式的限制依一定方由程还受到结构中质点排列方式的限制依一定方式堆积成的结构将以一定的对称性和周期性限制着式堆积成的结构将以一定的对称性和周期性限制着质点每一步迁移的方向和自由程质点每一步迁移的方向和自由程图图2233中处于平面点阵中处于平面点阵中间隙原子只存在四个等中间隙原子只存在四个等同的迁移方向每一步迁同的迁移方向每一步迁移均需获取高于能垒移均需获取高于能垒gg的能量迁移的自由程则的能量迁移的自由程则相当于晶格常数大小
2021/7/13
三、非晶体中的扩散 • 玻璃中的物质扩散可大致分为以下四种类型。
1.原子或分子的扩散 • 稀有气体He、Ne、Ar等在硅酸盐玻璃中的扩散; • N2、O2、SO2、CO2等气体分子在熔体玻璃中的扩
散; • Na、Au等金属以原子状态在固体玻璃中的扩散。 • 这些分子或原子的扩散,在SiO2玻璃中最容易进行
2021/7/13
在缺氧的氧化物中扩散与温度关系示意
2.1.4 影响扩散的因素
一、晶体组成的复杂性 • 在大多数实际固体材料中,往往具有多种化学成分
。因而一般情况下整个扩散并不局限于某一种原子 或离子的迁移,而可能是两种或两种以上的原子或 离子同时参与的集体行为所以实际测得的相应扩散 系数已不再是自扩散系数而应是互扩散系数。 • 互扩散系统不仅要考虑每一种扩散组成与扩散介质 的相互作用,同时要考虑各种扩散组分本身彼此间 的相互作用。
固相合成步骤
固相合成步骤一、固相合成是啥呢?固相合成啊,就是一种很有趣的化学合成方法啦。
简单说就是反应在固体的载体上进行哦。
就好像在一个固体的小舞台上,各种化学物质在上面跳舞、反应呢。
二、固相合成的准备工作首先得选好固体载体,这个载体就像是房子的地基一样重要呢。
常见的载体有树脂之类的东西。
这树脂呀,得是那种质量比较好的,能稳定地支撑整个合成过程的。
然后就是要准备好我们需要反应的原料啦。
这些原料就像是盖房子的砖头,一块一块的,不过它们都是化学物质哦。
比如说我们要合成一种新的有机化合物,那就得把那些含有特定官能团的原料准备好。
而且这些原料的纯度也要比较高才行,要是杂质太多,就像盖房子用了烂砖头,房子肯定盖不好呀。
三、开始固相合成啦我们把原料和载体放在一起,这个时候就像是把砖头放在地基上开始盖房子咯。
要控制好反应的条件呢,温度、压力还有反应的时间都是很关键的因素。
温度就像火候一样,要是温度不合适,反应可能就进行得很慢或者根本不进行。
压力呢,就像是给反应加了一个外力,合适的压力能让反应朝着我们想要的方向发展。
反应时间也不能太长或者太短,太长了可能会产生一些我们不想要的副反应,太短了反应又不完全。
比如说我们在合成一个多肽的时候,要是反应时间太长,可能就会有一些氨基酸之间发生错误的连接。
在反应的过程中呢,我们还得时不时地去观察一下反应的情况,就像厨师做菜的时候要尝尝味道一样。
看看颜色有没有变化,有没有新的物质生成之类的。
四、反应后的处理当反应完成之后呀,我们要把合成好的东西从固体载体上弄下来。
这就有点像把房子盖好之后要把一些脚手架之类的东西拆掉一样。
这个过程也需要很小心呢,不能把我们辛辛苦苦合成好的东西弄坏了。
然后还要对得到的产物进行纯化,把那些杂质去掉。
纯化的方法有很多种,比如过柱子之类的。
过柱子就像是给我们的产物洗个澡,把脏东西都洗干净,只留下我们想要的纯净的产物。
五、检测我们的成果最后呢,我们要检测一下我们合成出来的东西到底对不对呀。
第二章固相合成法
2.3 高温下固相合成反应
4. 气氛的影响 对于一系列能形成非化学计量氧化物的物质,气氛可直接影 响晶体表面缺陷的浓度和扩散机构与速度。 非化学计量化合物:原子或离子的比例不成简单整数比的 化合物称为非化学计量化合物。
第二章 固相合成法
许多固相反应在低温条件下便可发生。
一个室温固——固反应的实例: 固体4-甲基苯胺与固体CoCl2·6H2O按2:1摩尔比在室温 (20℃)下混合,一旦接触,界面即刻变蓝,稍加研磨反应 完全。该反应甚至在0℃同样瞬间变色。
第二章 固相合成法
思考: 固相反应与在溶液中反应有哪些不同?
2.1 固相合成反应类型
固相反应
高温固相反应 中温固相反应 低温固相反应 高温: 高于600℃ 中温: 100-600 ℃ 低温: 低于100 ℃
2.1 高温的获得和测量技术
高温固相反应:反应温度高于600 ℃。高热固相反应已经在材料合 成领域中建立了主导地位,虽然还没能实现完全按照人们的愿望进 行目标合成,在预测反应产物的结构方面还处于经验胜过科学的状 况,但人们一直致力于它的研究,积累了丰富的实践经验,相信随 着研究的不断深入,定会在合成化学中再创辉煌。
第二章 固相合成法
1993年,美国化学家Arthur Bellis等人编写的“Teaching Gene ral Chemistry,A Materials Science Companion”中也指出: “很多固体合成是基于加热固体混合物试图获得具有一定计量 比、颗粒度和理化性质均一的纯样品,这些反应依赖于原子或 离子在固体内或颗粒间的扩散速率。固相中扩散比气、液相中 扩散慢几个数量级,因此,要在合理的时间内完成反应,必须 在高温下进行”。
固相合成法的影响因素
固相合成法的影响因素固相合成法是一种常用的化学合成方法,广泛应用于有机合成领域。
在固相合成过程中,反应物或中间体与固相载体通过化学键结合,反应物质在固相载体上反应,最终产物通过适当的处理从固相载体上脱离出来。
固相合成法的效率和产物纯度受到多个因素的影响,下面将详细介绍这些影响因素。
1.固相载体的选择固相载体是固相合成法的关键组成部分,它应具备一定的物理化学性质以及反应活性。
常用的固相载体有硅胶、树脂和硅胶树脂等。
不同的固相载体具有不同的吸附性能和反应活性,因此在固相合成中应选择合适的固相载体以提高反应效率和产物纯度。
2.反应物的纯度和溶解度反应物的纯度和溶解度直接影响固相合成的效果。
纯度高的反应物能够减少副反应的发生,提高产物纯度。
溶解度好的反应物能够更好地与固相载体发生反应,提高反应效率。
因此,在固相合成中应选用高纯度的反应物,并在反应过程中控制好反应物的溶解度。
3.反应条件的控制反应条件是固相合成中另一个重要的影响因素。
包括反应温度、反应时间、反应物的配比等。
合适的反应温度和反应时间能够提高反应速率和产物收率,同时避免不必要的副反应。
反应物的配比也应根据实际情况进行调整,以保证反应物充分参与反应,避免过量或不足。
4.反应物的保护基团选择在固相合成中,为了保护反应物不与固相载体发生非特异性反应,常常采用保护基团的策略。
保护基团的选择和保护基团的保护效果直接影响固相合成的效果。
合适的保护基团能够在反应过程中有效保护反应物,提高反应物的稳定性和反应活性。
5.反应物的缩合剂选择在固相合成中,常常需要使用缩合剂来促进反应物之间的缩合反应。
不同的缩合剂具有不同的反应活性和选择性,因此在固相合成中应根据实际需要选择合适的缩合剂。
合适的缩合剂能够提高反应活性和产物收率,同时避免不必要的副反应。
6.反应物的保护基团去除条件在固相合成中,反应物的保护基团去除是一个重要的步骤。
保护基团去除条件的选择直接影响产物纯度和产率。
材料的固相合成教学课件
4 多样性
固相合成可以应用于多种材料合成,具有广 泛的应用领域。
固相合成的应用领域
药物研发
固相合成在药物研发中被广泛应用,可以高效 合成各种药物分子。
有机合成
固相合成对于有机合成反应有着重要的应用价 值,可以高效合成复杂的有机化合物。
材料科学
固相合成可以用于合成各种材料,如聚合物、 纳米材料等。
分子生物学
材料的固相合成教学课件 PPT
材料的固相合成定义:固相合成是一种将原料或反应物固定在介质中,通过 反应生成目标产物的合成方法。
固相合成原理
固相合成的原理是通过将反应物固定在固体介质中,利用分子的自组装能力, 通过一系列的化学反应,不断将反应物转化为目标产物。
固相合成的步骤
1
选择固体介质
选择适合的固体介质,如树脂或多孔材料,作为反应物的载体。
固相合成可以用于合成多肽、寡核苷酸等分子, 用于分子生物学研究。
固相合成的案例分析
药物合成
利用固相合成方法,研发了一种 新型抗癌药物,取得了显著的疗 效。
聚合物合成
通过固相合成技术,合成了一种 具有特殊性能的聚合物,用于构 建高强度材料。
多肽合成
利用固相合成方法,合成了一种 重要的多肽分子,用于生物医学 研究。
结论和展望
固相合成作为一种重要的合成方法,在材料科学、药物研发、有机合成等领 域具有广阔的应用前景。未来的研究应重点关注新材料的合成和反应机理的其能够参与化学反应。
3
反应与转化
进行一系列的化学反应,将反应物转化为目标产物。
固相合成的优点
1 高纯度产物
由于固相合成可以避免杂质的污染,产物通 常具有高纯度。
2 高收率
固相合成可以减少产物的损失,提高反应的 收率。
固相合成法实验流程
固相合成法实验流程一。
固相合成法,这可是化学领域里的一把“利剑”!简单来说,就是在固体状态下进行化学反应,从而合成我们想要的物质。
1.1 准备工作那可是关键。
就像打仗前要准备好武器一样,咱们做实验前也得把东西备齐喽。
得选好反应原料,这就好比挑好“种子”,质量得过硬。
然后呢,各种实验器具,什么反应容器、搅拌棒、温度计,一个都不能少,而且得保证干净、完好,不然就像“破车走烂路”,容易出岔子。
1.2 原料处理要精细。
原料到手可不能直接用,得进行一番处理。
该研磨的研磨,该提纯的提纯,把杂质都去掉,让原料“纯纯粹粹”,这样反应才能顺顺利利。
二。
接下来就是真正的“战斗”环节啦!2.1 反应条件要控制好。
温度、压力、反应时间,这可都是“命门”。
温度高了低了都不行,就像炒菜火候不对,味道就差了。
压力也要适中,过大过小都会影响反应效果。
反应时间更是关键,时间短了反应不完全,时间长了又可能产生副产物,得拿捏得恰到好处,这叫“恰到好处,事半功倍”。
2.2 搅拌操作不能少。
搅拌就像是给反应“煽风点火”,让反应物充分接触,加快反应速度。
搅拌速度也有讲究,太快太慢都不行,得根据具体情况来调整。
2.3 过程监控要及时。
反应进行中,得时刻盯着,就像看着自己的孩子一样,一点风吹草动都不能放过。
定期取样检测,看看反应进行到哪一步了,有没有偏离预期,一旦有问题,赶紧“对症下药”。
三。
最后就是收获成果啦!3.1 产物分离与提纯。
反应结束后,得把产物从混合物中分离出来,这可需要点技术和耐心。
然后进行提纯,把杂质彻底清除,让产物“出淤泥而不染”。
3.2 产物鉴定与分析。
分离提纯完,还得对产物进行鉴定和分析,看看是不是我们想要的东西,质量合不合格。
这就像是给成果“打分”,只有合格了,咱们这实验才算成功。
《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。
固相合成法及应用
固相合成法及应用固相合成法是一种把化学反应中的反应物固定在固相材料上进行反应的合成方法。
这种方法可以用于合成与有机化学、药物化学、材料化学等领域相关的化合物。
固相合成法具有反应条件温和、操作简便、高效率、高纯度等优点,因此在化学合成中得到了广泛的应用。
固相合成法最早应用于多肽的合成。
多肽是由α-氨基酸组成的生物分子,其合成过程中涉及到反应物的固定和反应的进行。
传统的多肽合成方法需要在溶液中进行,而固相合成法则可以将多肽的前体固定在固相材料上,并在反应过程中进行,大大提高了合成的效率和纯度。
固相合成法已经成为多肽合成领域的主流方法,广泛应用于药物研发、蛋白质工程等领域。
在药物化学中,固相合成法可以用于合成新药分子。
新药分子的合成往往需要进行大量的化学反应和结构修饰,传统的合成方法需要进行多道反应步骤,并需要分离纯化产物,费时费力。
而固相合成法则可以将反应物固定在固相材料上,反应后只需简单的洗涤和溶解等步骤即可得到目标产物。
这种方法不仅提高了合成效率,还减少了中间产物的损失和杂质的产生,保证了产物的纯度和质量。
因此,固相合成法能够实现高通量合成和高效率的药物研发,大大缩短合成周期和降低合成成本。
此外,固相合成法还在材料科学领域有着重要的应用。
材料的合成往往需要通过多步骤的反应来得到目标产物,而固相合成法则可以将反应物固定在固相材料上,实现多步骤反应的连续进行。
固相合成法可以用于制备各种材料,如金属氧化物、高分子材料、纳米材料等。
它可以控制材料的形貌、结构和性能,提高材料的纯度和稳定性。
固相合成法还可以用于合成催化剂、吸附剂和敏感材料,以及制备电池材料、传感器材料等。
总之,固相合成法是一种在化学合成中广泛应用的方法,能够在有机化学、药物化学和材料科学等领域合成各种化合物。
它的优点包括反应条件温和、操作简便、高效率和高纯度等。
固相合成法不仅提高了合成效率和纯度,还可以实现高通量合成和高效率的药物研发,以及制备各种材料。
固相合成法合成多肽的一般步骤
固相合成法合成多肽的一般步骤
固相合成法是一种常用的合成多肽的方法,它采用固定在固相载体上的起始氨基酸,通过循环的反应步骤逐渐扩大多肽链的长度。
下面是一般的固相合成多肽的步骤:
1. 选择合适的固相载体:常用的固相载体包括树脂或纳米粒子等。
载体上通常含有反应活性的官能团,以便于多肽链的延长。
2. 固相载体的活化:将固相载体与活化试剂(例如DIC、DCC等)进行反应,以提供反应所需的官能团。
3. 起始氨基酸的固定:将起始氨基酸与已活化的固相载体进行反应,使其固定在载体上。
4. 反应循环:重复以下步骤,逐渐扩大多肽链的长度:
a. 去保护基:使用适当的切割试剂去除氨基酸残基上的保护基。
b. 活化:将下一个氨基酸与已去保护的氨基酸残基进行反应,生成新的伸长部分。
5. 合成结束:在合成所需长度的多肽链合成完成后,将多肽链从固相载体上解离下来。
6. 去保护基:去除整个多肽链上的保护基,恢复对应的功能基团。
7. 纯化和表征:对合成得到的多肽进行纯化和分析,常用的方法包括高效液相色谱(HPLC)、质谱等。
需要注意的是,每一步骤都需要严格控制反应条件,遵循适当的化学法则和实验室操作规范,确保多肽的合成效果和质量。
固相合成法
固相合成法
固相合成法是一种物质制备方法,它以某种固体作为反应介质,通过有机、无机反应而引起的晶体增长形成新的物质。
其中,最常用的晶体生长介质包括氧化锆、二氧化硅和金刚石等。
在这种方法中,所有的反应物都是可溶性的。
反应发生时,原体积中的物质会沉淀出来,晶体就会在晶体的表面上生长。
固相合成法有以下优点:
1.反应温度可以控制在低温,避免有机物的失活和分解; 2.反应条件温和,不容易受到外界环境的干扰;3.可以节省原料和能源,并具有很好的经济效益; 4.可以产生高纯度的产物。
固相合成
自发极化
• 铁电性的微观机制来自于自发极化,钙钛 矿铁电体和其他一些含氧八面体铁电体的 自发极化主要来源于B离子偏离八面体中心 沿四重轴、二重轴和三重轴的位移的运动, 分别对应四方相、正交相和三角相,在立 方相中,Ti离子位于氧八面体中心,整个晶 体无自发极化,是顺电相。合成工艺对材 料的微观结构影响较大,因此材料性能与 合成工艺关系非常密切。
• 1 高温炉 • 2 球磨机 • 3 成型机 • 4 磨床 • 5 检测仪器
第2节 固相合成举例
• 1 压电陶瓷,如PZT等 Pb3O4 + ZrO2 + TiO2 → Pb (Zr1-x,Tix)O3 • 2 铁氧体,如ZnFe2O4 ,BaFe12O19等
Fe2O3 + ZnO = ZnFe2O4 • 3 微波电介质陶瓷,如BaTi4O9等
PbTiO3, PbZrO3
• PbTiO3和PbZrO3是铁电体和反铁电体的典 型代表,Zr和Ti属于同一副族,PbTiO3和 PbZrO3具有相似的空间点阵形式,但两者 的宏观特性却有很大的差异。
居里温度
• 铁电(或反铁电)陶瓷只在某一温度范围 内才具有铁电(反铁电)性,当温度高于 临界温度Tc时,铁电(或反铁电)相转变 为顺电相,自发极化消失,这个临界温度 Tc就称为铁电(或反铁电)陶瓷的居里温 度。居里温度高,能在很宽的范围内调整 性能以满NiO+Fe2O3
如何加速固相反应?
• 1)增加T • 2)采用微细的原料 • 3)采用活性高的原料,用碳酸盐比用氧化
物反应速度要快 • 4)原料压制成块比散料反应要快 • 5)其它
先进固相合成技术
• 1 微波加速合成:极性物质能强烈吸收微波。 • 2 电流加速合成
固相合成法实验流程
固相合成法实验流程一。
固相合成法是一种在化学合成领域中具有重要地位的方法。
它有着独特的魅力和优势,让我们一起来深入了解一下。
1.1 准备工作。
这就好比打仗前的粮草准备,可不能马虎。
首先得把各种原材料准备齐全,而且质量得有保证,这叫“工欲善其事,必先利其器”。
然后对反应设备进行仔细检查和调试,确保一切正常,别到关键时刻掉链子。
1.2 反应条件的设定。
温度、压力、反应时间等,这些条件就像是做菜时的火候和时间,得拿捏得恰到好处。
温度高了,可能东西就烧焦了;温度低了,反应又不充分。
压力也是,得根据具体情况来定,不能瞎搞。
反应时间更是关键,时间短了,产物出不来;时间长了,可能又会有副反应。
二。
接下来就是实际的操作过程啦。
2.1 加料。
把准备好的原料按照一定的顺序和比例加到反应容器中,这一步要小心谨慎,不能出错,不然“差之毫厘,谬以千里”。
2.2 控制反应进程。
在反应进行的过程中,要时刻盯着,观察各种现象,比如颜色变化、有无气体产生等等。
就像照顾小孩一样,得细心留意。
2.3 产物分离和纯化。
反应结束后,得把我们想要的产物从混合物中分离出来,然后进行纯化,去除杂质,这可是个精细活,得有耐心。
三。
最后就是对产物的检测和分析啦。
3.1 检测。
用各种仪器和方法对产物进行检测,看看是不是我们想要的东西,质量怎么样。
3.2 分析结果。
根据检测的结果进行分析,如果有问题,就得找出原因,下次改进。
固相合成法是个很有意思也很有挑战性的方法,只要我们认真对待,就能得到满意的结果。
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。
第二章 固相合成
化学反应本身
反应新相晶格缺陷调整速率 晶粒生长速率 反应体系中物质和能量的输送速率
无 机 材 料 合 成 技 术
2、
固相反应的分类
( 1) 按物质状态分 纯固相反应(相变、固溶) A(s)+B(s) 有液相参加的反应 A(s)+B(s) A(s)+B(s) AB(s) (A+B)(l) (A+AB)(l)
A(g)+B(s) 有气体参加的反 应(热分解) AB(s) A(s)+C(g) C(g)
无 机 材 料 合 成 技 术
( 2) 按反应性质分
氧化反应 还原反应 加成反 应 置换反应 等
无 机 材 料 合 成 技 术
(3) 按反应机理 • • • • 扩散控制的固相反应 化学反应成核速率控制的固相反应 晶核生长速率控制的固相反应 升华控制的固相反应
无 机 • 材 料 合 成 技 术
可见,固态反应除固体间的反应外也包括有气相、 液相参与的反应。控制速度不仅限于化学反应, 也包括扩散等物质迁移和传热等过程。如金属氧 化,碳酸盐、硝酸盐和草酸盐等的热分解,粘土 矿物的脱水反应以及煤的干馏等反应均属于固态 反应。
无 机 材 料 合 成 技 术
总结出固相反应的特点:
Zn氧化时ZnO层内Zni’及e的 浓度分布结构示意
无 机 材 料 合 成 技 术
由于ZnO 是金属过量型的非化学计量氧化物。过剩的 Zn· 存 在于晶格间隙中,并保持如下的解离平衡 Zn(气)→Zni· +e 故有 (2-2) (2-3) ([Zni· ][e])/P Zn =k
由式(2-1)得 P ZnPo21/2=恒值
无 机 材 料 合 成 技 术
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。
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。
共沉淀及固相合成法
共沉淀及固相合成法
共沉淀法和固相合成法都是用于制备纳米材料的常用方法。
共沉淀法是通过在溶液中混合两种或多种溶质,并在适当的条件下使其共同沉淀,从而得到纳米材料。
该方法一般包括以下步骤:
1.准备适当的金属盐溶液。
2.将不同金属盐溶液混合。
3.在适当的条件下(如温度、pH值等)搅拌反应体系。
4.通过沉淀、洗涤和干燥等步骤获得纳米材料。
固相合成法一般是将化学原料以溶液状态混合,并向溶液中加入适当的沉淀剂,使溶液中已经混合均匀的各个组分按化学计量比共沉淀出来,或者在溶液中先反应沉淀出一种中间产物,再把它煅烧分解制备出微细粉料。
此方法包括以下步骤:
1.以镍钴锰和锂的氢氧化物或碳酸盐或氧化物为原料,按相应的物质的量配比混合。
2.在700-1000℃煅烧,得到相应的产品。
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第二章 固相合成法
固相化学学科的确认: 1912年,年轻的Hedvall发表“关于林曼绿”(CoO和ZnO 的粉末固体反应)为题的论文,有关固相化学的历史才正式 拉开序幕。
原因:自亚里士多德时起,直至距今80多年前,人们广泛相 信“不存在液体就不发生固体间的化学反应”。
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第二章 固相合成法
第ห้องสมุดไป่ตู้章 固相合成法
固相反应定义: 广义:凡是有固相参与的化学反应。
例:固体的分解氧化 固体与固体的化学反应 固体与液体的化学反应
狭义:常指固体与固体间发生化学反应生成新固体产物 的过程.
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第二章 固相合成法
固相合成法: 指有固态物质参加反应的合成方法。也就是说,反应 物必须是固态物质的反应,才能称为固态反应。固相 反应不适用溶剂,具有高选择性、高产率、工艺过程 简单等优点,是人们制备新型固体材料的主要手段之 一。
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2.1 固相合成反应类型
固相反应
高温固相反应 中温固相反应 低温固相反应 高温: 高于600℃ 中温: 100-600 ℃ 低温: 低于100 ℃
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2.1 高温的获得和测量技术
高温固相反应:反应温度高于600 ℃。高热固相反应已经在材料合成 领域中建立了主导地位,虽然还没能实现完全按照人们的愿望进行目 标合成,在预测反应产物的结构方面还处于经验胜过科学的状况,但 人们一直致力于它的研究,积累了丰富的实践经验,相信随着研究的 不断深入,定会在合成化学中再创辉煌。
固相反应的特点: 固体质点间作用力很大,扩散受到限制,而且反应组分 局限在固体中,使反应只能在界面上进行。
L1+L2 扩散快 反应快 均相中反应 一般室温下可以反应
S1+S2 扩散慢 反应慢 界面上反应 高温下反应
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第二章 固相合成法
固体原料混合物以固体形式直接反应过程是制备多晶固体 (即粉末)最为广泛应用的方法。固体混合物在室温下经 历一段时间,并没有可觉察的反应发生。为使反应以显著 速度发生,通常必须将它们加热至甚高温度,一般在1000 ~ 1500℃。这表明热力学和动力学两种因素在固体反应中 都极为重要:热力学通过考察一个特定反应的自由能来判 断该反应能否发生,动力学因素则决定反应进行的速率。
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第二章 固相合成法
1993年,美国化学家Arthur Bellis等人编写的“Teaching Gene ral Chemistry,A Materials Science Companion”中也指出: “很多固体合成是基于加热固体混合物试图获得具有一定计量 比、颗粒度和理化性质均一的纯样品,这些反应依赖于原子或 离子在固体内或颗粒间的扩散速率。固相中扩散比气、液相中 扩散慢几个数量级,因此,要在合理的时间内完成反应,必须 在高温下进行”。
许多固相反应在低温条件下便可发生。 一个室温固——固反应的实例: 固体4-甲基苯胺与固体CoCl2·6H2O按2:1摩尔比在室温 (20℃)下混合,一旦接触,界面即刻变蓝,稍加研磨反应 完全。该反应甚至在0℃同样瞬间变色。
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第二章 固相合成法
思考: 固相反应与在溶液中反应有哪些不同?
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第二章 固相合成法
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2.2 高温的获得和测量技术
获得高温的方法及其温度
获得高温的方法 高温电阻炉 聚焦炉 闪光放电 等离子体电弧 激光
原子核裂变及聚变 高温粒子
温度 / K 1,273 – 3,273 4,000 – 6,000
> 4,273 20,000 105 – 106 106 – 109 1010 – 1014
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2.1 固相合成反应类型
低温固相反应:相对于前两者而言,低热固相反应起步较晚,相比于通 常意义的固相反应,低热固相反应最大的特点在于反应温度降至室温或 接近室温。因而,低温固相反应又叫室温固相反应,指的是在室温或近 室温(≤100℃)的条件下,固相化合物之间所进行的化学反应具有便于 操作和控制的优点。此外低温固相反应还有不使用溶剂,高选择性、高 产率、污染少、节省能源,合成工艺简单等特点。这些特点符合当今社 会绿色化学发展的要求。
1993年Mallouk教授在Science上的评述中指出的:传统 固相化学反应合成所得到的是热力学稳定的产物,而那 些介稳中间物或动力学控制的化合物往往只能在较低温 度下存在,它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。 为了得到介稳态固相反应产物,扩大材料的选择范围, 有必要降低固相反应温度。
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第二章 固相合成法
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2.2 高温的获得和测量技术
各种电阻材料及其最高工作温度
发热体
最高温度 / ℃
发热体
镍铬丝 硅碳棒 铂丝
1060 1400 1400
ThO2 / CeO2 ThO2 / La2O3
钽丝
铂铑合金 钼丝
1540 1650
ZrO2 碳管
硅钼棒
1700
石墨棒
钨丝
1700
钨管
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最高温度 / ℃ 1850 1950 2000 2400 2500 2500 3000
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第二章 固相合成法
陶器
瓷器
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第二章 固相合成法
电容器
微波器件
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第二章 固相合成法
固相化学的应用:制陶工艺
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第二章 固相合成法
英国化学家West在其《固体化学及其应用》一书中所写。 “在室温下经历一段合理时间,固体间一般并不能相互反 应。欲使反应以显著速率发生,必须将它们加热至甚高温 度,通常是1000—1500℃”。
传统固相反应通常是指高温固相反应,但高温固相反应只限于制备 那些热力学稳定的化合物,而对于低温条件下稳定的介稳态化合物或 动力学上稳定的化合物不适于采用高温合成。
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2.1 固相合成反应类型
中温固相反应:虽然起步较晚,但由于可以提供重要的机理信息,并 可获得动力学控制的、只能在较低温度下稳定存在而在高温下分解的 介稳化合物,甚至在中温固相反应中可使产物保留反应物的结构特征。
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2.2 高温的获得和测量技术
高温反应设备: 电阻炉 感应炉 电弧炉 放电等离子烧结炉( Spark Plasma Sintering )
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2.2 高温的获得和测量技术
电阻炉 简介:最常见的加热设备。具有结构简单,使用方便, 温度精确可控等优点。 工作原理:利用发热体加热。 电阻材料:石墨,金属,氧化物,等等。