复合SERS基底的构建及性质

通过自组装方法以对巯基苯胺(PATP)为偶联分子, 在石英基片上构筑了多种形貌的银钠米粒子单层结构和三明治结构. 研究了组装膜在不同激发线下表面增强拉曼散射(SERS)的增强差异. 研究结果表明, 单层基底和三明治基底中偶联分子的SERS信号因银纳米粒子间的电磁场耦合而显著增强, 且在三明治结构中增强更加明显. 对复合SERS基底增强因子进行计算可知, 复合SERS基底的表面等离子体共振(SPR)峰与激发线的匹配程度越好, 其增强因子越大. 在三明治结构中更易发生PATP分子转变为对巯基偶氮苯(DMAB)分子的激光诱导催化偶联反应. 另外, 该激光诱导催化偶联反应与激发波长密切相关.     

PDMS-Au复合基底上多环芳烃分子的表面增强拉曼光谱

利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对有机物的富集功能,通过在金纳米粒子单层膜(Au MLF)表面旋涂薄层PDMS膜制备PDMS-Au MLF复合表面增强拉曼光谱(SERS)基底.研究了SERS增强性能与旋涂液浓度及稀释溶剂间的关系,考察了复合基底增强活性的均匀性.研究发现,采用叔丁醇为稀释溶剂,浓度为2%(质量分数)的旋涂液时所得复合基底表面多环芳烃(PAHs)的SERS信号强度最高,且此基底SERS信号强度偏差小于10%.分别以PDMS-Au MLF复合材料和Au MLF作为基底,对比研究了对萘、蒽、菲和芘4种多环芳烃的SERS检测能力.结果表明,PDMS-Au MLF复合基底对以上4种有机物的检出限分别为10~(-6),10~(-7),10~(-8)及10~(-7)mol/L,相比于单一Au MLF基底,其检测限至少降低了1个数量级,这主要源自于PDMS对PAHs的富集作用,且此类复合基底可用于多种多环芳烃混合物的特征识别.     

离子液体中PMBA脱羧反应及界面水影响的电化学SERS研究

基于气-液界面自组装法和转移技术制备了负载Au纳米粒子单层膜的玻碳电极（Au MLF@GC）,并将其用于离子液体-电化学体系界面过程现场的研究.以对巯基苯甲酸（PMBA）的表面等离激元共振（SPR）催化脱羧生成苯硫酚（TP）反应为探针,采用电化学-表面增强拉曼光谱（SERS）技术,通过电位阶跃法研究了其在离子液体体系中的反应动力学行为.结果表明,亲水性离子液体[BMIm]BF4/Au MLF@GC的零电荷电位（pzc）为-0.95 V, PMBA脱羧反应仅在pzc以正区间发生;通过SERS谱峰强度变化以二级反应拟合获得该反应的速率常数,发现其反应速率常数的对数与阶跃后电位呈线性关系;随着体系外加水的含量（摩尔分数）由0增至0.001和0.003,阶跃后发生脱羧反应的起始电位负移,且同一阶跃电位下反应速率常数随着外加水量的增加而增大.     

对氨基苯硫酚分子的表面增强拉曼光谱及等离激元光催化反应

对氨基苯硫酚(PATP)是表面增强拉曼光谱(SERS)研究中最重要的探针分子之一. PATP吸附体系具有非常特征且异常强的SERS信号, 但人们对其SERS信号的理解仍存在较大争议. 本文结合文献, 总结了我们为了理解PATP分子异常的SERS光谱所开展的系统的理论和实验工作. 首先介绍PATP的SERS增强机理方面开展的理论工作, 研究表明PATP分子的异常SERS信号不是来自PATP分子本身, 而是来自其表面催化偶联反应产物二巯基偶氮苯(DMAB). 通过实验和DMAB合成两个方面, 验证了DMAB是异常SERS信号的根源. 其次总结了各种实验条件对PATP转化为DMAB的影响, 并从实验和理论两个角度探讨PATP的表面催化偶联反应机理. 最后, 通过对PATP体系的SERS和等离激元增强化学反应的总结, 展望表面等离激元增强化学反应的未来发展方向.     

电化学组装法制备对-巯基苯胺/聚苯胺纳米有序导电聚合物膜

提出了制备二维纳米有序有机导电聚合物膜的新方法--电化学组装法,应用该方法在电位脉冲的作用下使苯胺聚合到对-巯基苯胺修饰的金电极上,获得了致密、有序的对-巯基苯胺/聚苯胺(p-aminothiolphenol/polyaniline,PATP/PANI)导电寡聚物薄膜.用STM研究了Au(111)/PATP、Au(111)/PATP/PANI膜表面的二维有序性,用SERS谱表征了Au(粗糙表面)/PATP、Au(粗糙表面)/PATP/PANI膜的结构和成分,并以[Fe(CN)₆]^3-/[Fe(CN)₆]^4-为探针研究了其电子传递性能.结果表明用电化学组装法制备的PATP/PANI膜在纳米尺度上是二维有序的,且具有良好的电子传递性能.     

金纳米粒子修饰的氨基硅胶整体柱的制备及超灵敏表面增强拉曼散射检测

采用溶胶-凝胶法结合超分子模板技术, 以四乙氧基硅烷(TEOS)和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)作为反应前体, 以十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)为超分子模板, 简单快速地制备了一种新型氨基硅胶整体柱, 通过氨基将金纳米粒子组装在整体柱材料孔表面并用于表面增强拉曼散射(SERS)光谱分析. 以对巯基苯胺(PATP)和结晶紫(CV)为拉曼探针, 考察了金纳米粒子修饰的氨基硅胶整体柱用作SERS活性基底的性能. 结果表明, 该整体柱基底具有良好的SERS增强效应, 可检测到的PATP和CV的最低浓度分别为10^-9和10^-11 mol/L. 与金溶胶SERS基底相比, 本文制备的整体柱基底的检测灵敏度显著提高, 并具有良好的信号均一性, 是一种具有现场痕量检测应用潜力的SERS活性基底.     

基于金纳米聚集体的核壳型SERS探针及其细胞内应用

利用金纳米粒子的聚集体作为表面增强拉曼散射（Surface enhanced Raman scattering,SERS）的增强基底,合成了一种二氧化硅包裹的核壳型SERS探针,并成功将该探针应用于活细胞的SERS光谱探测.实验中利用4-巯基苯甲酸（4-mercaptobenzoicacid,4MBA）作为拉曼标记物,...     

电化学SPR协同催化对氯苯硫酚界面反应的SERS研究

表面等离激元共振(SPR)驱动的催化反应近年来广受关注, 研究集中在SPR等外场作用下发生单一的界面催化反应生成新的物质, 这对于表面反应设计和实现多步骤界面有机合成反应仍存在一定困难. 本工作以对氯苯硫酚(4-CBT)为探针, 利用表面增强拉曼光谱(SERS)的极高表面灵敏度并结合金粒子单层膜(Au MLF)的玻碳电极(Au MLF@GC电极)作为基底在均匀性方面的优势, 实现了电化学和SPR协同作用下界面催化反应及其过程的精准监测. 结果表明, 较负电位区间内, 在光电协同催化作用下, 4-CBT先发生脱氯反应生成苯硫酚(TP), 然后4-CBT脱氯与偶联同时发生生成联苯-4,4'-二硫醇(4,4'-BPDT). 提高激光功率可显著加快反应速率, 且在中性溶液中反应速率最快. 溴代苯硫酚以及邻位或间位二氯取代苯硫酚均可发生类似的脱卤素取代基和偶联反应, 但邻位二氯取代物因空间位阻而导致偶联效率降低.     

微接触印刷技术转移Au纳米粒子及氧化石墨烯复合图案及其性质研究

通过改良的“Hummers方法”制得氧化石墨烯,利用聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性印章的微接触印刷技术,以Au膜和氧化石墨烯溶液为“墨水”,通过二次印章转移,分别将Au纳米粒子和氧化石墨烯（Graphene Oxide,GO）转移至修饰了(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷（APTES）的ITO基底（APTES/ITO）表面. 利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、原子力显微镜（AFM）等表征图案,结果表明转移的AuNPs和GO组成的复合图案均匀,致密性较好. 利用表面电势显微镜（Surface Potential Microscope,SEPM,KFM）测定了各部分的表面电势,以APTES/ITO基底表面为表面电势零点,各部分表面电势大小为：APTES/ITO > GO > Au（0,-11.6,-44.2 mV）.     

Au/Ag复合纳米笼在表面增强拉曼光谱中的应用

表面增强拉曼光谱（SERS）技术是一种基于贵金属纳米结构基底对被检测物进行高灵敏度检测的一种方法.具有特殊纳米结构的贵金属表面受到激光的照射时，金属表面的自由电子会受到极大的振荡，当入射光频率与振荡频率相近时，则会发生表面等离子体共振现象（SPR），使金属表面的局域电场强度极大增强，入射光强度和散射光强度都得到成倍的放大，从而使吸附在贵金属纳米结构表面的分子的拉曼散射信号得到有效的增强.使用NaBH₄还原-酸刻蚀模板法，制备了八面体Au/Ag复合纳米笼，其形貌规整，尺寸均匀约为600 nm，无Cu₂O模板的残留，Au元素均匀负载在Ag纳米笼上，质量分数约为16.8%；Au/Ag复合纳米笼的紫外可见吸收峰相对于Ag纳米笼发生了红移，更重要的是，Au和Ag元素协同赋予了复合纳米笼超高的SERS灵敏度和重复性，Au/Ag复合纳米笼实现了对罗丹明6G的痕量检测（5×10^-14 mol/L），通过时域有限差分法（FDTD）模拟证实：这主要归因于等离子共振作用产生的高电磁场强度；此外，Au元素的加入使Au/Ag复合纳米笼具有优异的抗氧化性和化学稳定性，即使在1%的H₂O₂溶液中浸泡3 h，仍然能够保持优异的SERS性能.八面体Au/Ag复合纳米笼有望成为一种具有应用前景的高灵敏度、高稳定性的SERS基底.     

Towards click chemistry: Multicomponent reactions via combinations of name reactions

In this report, we try to show the importance of incorporation of name reactions in the sequential cascade reaction in which significantly decreasing the number of steps towards an ideal and practical multi-step synthesis of natural products as well showing virtually all the advantages already mentioned for “Click Chemistry”. In addition, since the chiral inductions are desired for most of these sequential name reactions, their asymmetric catalyzed reactions were also described.     

Recent advances in ionic liquids: green unconventional solvents of this century: part II

Abstract

In the second part of our paper, further recent developments of ionic liquids in selected name reactions of carbonyl chemistry such as Mannich, Reformatsky, Cannizaro, Streacker, Barbier, Pechmann, etc. are described.     

Competitive thermal ene reaction and Diels-Alder reactions of 2-[N-(alk-2-enyl)benzylamino]-3-vinylpyrido[1,2-a]pyrimidin-4(4H)-ones

Thermal reaction of 2-[N-(alk-2-enyl)benzylamino]-3-(2-substituted and 2,2-disubstituted)vinylpyrido[1,2-a]pyrimidin-4(4H)-ones gave azepine, the desired ene products, and/or pyran derivatives. The formation of the latter was responsible for the [4+2] cycloaddition reaction between the α,β-unsaturated ester carbonyl moiety as a diene part and the alkenylamino moiety as an ene one. The reaction features depended upon the kinds of substituents both on the vinyl and alkenyl counterparts; strongly electron-withdrawing substituents on the vinyl moiety or an electron-donating substituent on the alkenyl one changed the reaction feature from the ene reaction to the hetero Diels-Alder reaction.     

Palladium bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate) catalyzed Suzuki, Heck, Sonogashira, and cyanation reactions

Palladium bis(2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedionate): a structurally well-defined O-containing transition metal complex is reported as an efficient catalyst for Suzuki, Heck, and Sonogashira cross-coupling reactions. The protocol was also applied successfully for cyanation of aryl halides under milder operating conditions. The system tolerated the coupling of various aryl halides with alkenes, alkynes, and organoboronic acid along with the cyanation of aryl halides providing good to excellent yields of desired products.     

Boehmite@tryptophan‐Pd nanoparticles: A new catalyst for C–C bond formation

A boehmite@tryptophan‐Pd nanoparticulate catalyst was prepared by a simple, fast and convenient route. The nanomaterial was characterized using various techniques and employed as a thermally stable catalyst for Heck, Stille and Suzuki cross‐coupling reactions. Optimized conditions for these reactions are described. The catalyst could be isolated, post‐reaction, by simple filtration and recycled for several consecutive cycles without a notable change in its activity.     

Oxa-Michael加成反应的研究新进展

Oxa-Michael加成反应是一类重要的反应, 经常被用于天然产物的合成, 但该反应直到近几年才被深入研究. 简要综述了oxa-Michael加成反应的研究进展.     

Tandem Hass-Bender/Henry reaction for the synthesis of dimethylnitro alcohols from benzylic halides

Dimethylnitro alcohols are constructed in a one-pot process from benzylic halides and 2-nitropropane. The use of tetrabutylammonium fluoride (TBAF) as the promoter is essential for this tandem Hass-Bender/Henry reaction to proceed.     

温度和时间对有机合成反应影响的探讨

根据物理化学和有机合成原理,从动力学、热力学、反应机理及溶解度等各方面详细分析了反应温度和反应时间对有机合成反应的影响。通过这些分析,可以让同学们更好地在合成反应课程的学习中掌握和分析反应温度和反应时间对反应的影响。     

具有相同简单级数的不同反应类型的半衰期公式

化学反应的半衰期公式不仅与反应级数有关,而且与反应类型相关。具有相同简单级数的不同类型反应的半衰期表达式也往往不一致。对具有简单级数反应的半衰期表达式进行了分析,重点讨论了不同类型的二级反应和三级反应半衰期表达式的特点及其他们之间的内在联系和区别。     

钯催化的交叉偶联反应——2010年诺贝尔化学奖获奖工作介绍

钯催化的交叉偶联反应是非常实用的合成新方法.文章给出了Heck反应、Negishi反应和Suzuki反应的概念,对其反应机理作了详细的说明,并对其在复杂化合物和天然产物全合成中的应用作了评价.