吡啶桥连双功能有机催化剂催化二氧化碳、环氧化物和芳香胺合成3-芳基-2-噁唑烷酮的研究

合成了一类羧基或羟基功能化的有机小分子催化剂,成功用于二氧化碳、环氧化物和芳香胺一锅法制备噁唑烷酮类化合物的制备.该催化体系具有反应条件温和、底物普适性好的优点.控制实验表明整个反应过程经过了三个阶段:环氧化物分别与二氧化碳、芳香胺反应形成环状碳酸酯、氨基醇,最终环状碳酸酯和氨基醇进一步反应形成噁唑烷酮类化合物.     

超临界二氧化碳中组氨酸催化合成环状碳酸酯

研究了超临界二氧化碳中α-氨基酸催化二氧化碳与环氧化物环加成反应合成环状碳酸酯,发现组氨酸的催化活性最高.在二氧化碳压力为8MPa、反应温度130℃、反应时间48h、组氨酸加入量为0.8mol%的条件下,二氧化物可以顺利的与各种环氧化物反应,以高的选择性和产率生成相应的环状碳酸酯.     

二氧化碳间接转化制化学品的研究进展

二氧化碳直接利用较为困难, 因此先将其转化为环碳酸酯等二氧化碳衍生物, 进而间接转化为其它化学品是实现二氧化碳资源化利用的重要手段之一, 具有良好的应用前景. 本文综合评述了二氧化碳转化为环碳酸酯继而间接利用的近期研究进展, 重点介绍了环碳酸酯的加氢反应、 醇解反应和氨解反应中的均相和多相催化体系, 对反应机理进行了阐述, 并展望了该领域仍待解决的问题和发展前景.     

中低压条件下蛇纹石直接矿物碳酸化隔离CO2的实验研究

对中低压条件下蛇纹石CO₂直接矿物碳酸化隔离进行了一系列实验研究,考察了反应温度、反应压力、缓冲剂的加入、预先热处理、颗粒粒径及不同气氛等因素对蛇纹石矿物碳酸化吸收二氧化碳效率的影响。结果表明,在中低压条件下,蛇纹石可以通过液相直接矿物碳酸化对模拟烟气中的CO₂进行直接固定;随反应温度的升高、反应压力的增大,矿物碳酸化效率随之增加;对蛇纹石进行预先热处理或者在反应体系中引入NaHCO₃缓冲剂以及减小蛇纹石矿石颗粒粒径,可以有效地提高蛇纹石矿物碳酸化隔离二氧化碳的效率。在纯CO₂、t=150℃、p=4 MPa、颗粒粒径30 μm的条件下得到最高矿物碳酸化效率为47.7%;在模拟烟气、t=150℃、p=4 MPa、颗粒粒径30 μm的条件下最高矿物碳酸化效率也可以达到36.3%。     

二氧化碳性质实验的综合设计

分析了教科书上"二氧化碳灭火"实验和"二氧化碳与水反应"实验的不足之处,并将这2个实验结合在一起进行了设计.新设计的实验成功率高、效果明显、趣味性强.     

含羧基高聚物负载的锌催化剂用于二氧化碳—环氧丙烷共聚反应

二氧化碳资源丰富,是化学工业中有希望的潜在碳资源。本文介绍一类从二乙基锌和含羧基高聚物反应制得的催化剂。该催化剂可使二氧化碳与环氧丙烷共聚成为交替的聚丙烯碳酸酯。实验证明,苯乙烯与丙烯酸的共聚物是比聚丙烯酸和某些其他聚合物更好的催化剂载体。当金属羧基摩尔比近似于1时,催化活性最高。延长反应时间,使反应产率与产物分子量同时增大。提高反应温度,则在提高反应产率的同时,使反应产物分子量下降。     

氨基酸盐酸盐催化二氧化碳与环氧化物的环化反应

利用氨基酸盐酸盐作为催化剂,二氧化碳可以和环氧化物发生偶联反应,高产率和高选择性地生成环状碳酸酯,详细研究了反应条件如二氧化碳压力,反应温度,时间及催化剂用量对反应的影响。     

聚烷撑碳酸酯的研究现状

二氧化碳和环氧化物共聚可生成聚烷撑碳酸酯,而为实现利用二氧化碳的此一极好途径,还需从理论和实践上探明高度活化二氧化碳的方法。本文介绍了本领域的研究现状,包括反应的催化体系、反应机理、反应条件、聚烷撑碳酸酯的性质、改性方法和应用;还介绍了国内外科学家为催化剂效率而作的努力。     

初中化学疑难实验的改进与创新

对初中化学的3个疑难实验--铜与硝酸银溶液反应实验、铁与硫反应实验、二氧化碳溶解度测定实验进行了改进和创新。     

超临界二氧化碳中马来酸锌催化合成环状碳酸酯

在超临界二氧化碳中, 利用马来酸锌催化二氧化碳与环氧化物反应合成环状碳酸酯. 单独使用马来酸锌作为催化剂时, 对二氧化碳与环氧丙烷反应的催化活性较低, 而在DBU、DMAP、三乙胺、吡啶、咪唑或4-氨基吡啶等有机碱的存在下, 反应活性较高, 产物的收率得到明显提高. 有机碱作用的强弱顺序为DBU>Et3N>咪唑>4-氨基吡啶>DMAP>吡啶. 在压力为8 MPa, 温度110 ℃, 反应时间48 h条件下, 马来酸锌与DBU组成的二元催化系统可以催化二氧化碳与环氧丙烷反应, 得到83.4%产率的碳酸丙烯酯. 该二元系统也能催化其它环氧化物高产率地转化为相应的环状碳酸酯.     

医学专业学生中开展医用化学设计性实验的探索

为适应学科发展和培养应用型人才的需要,探索了在医学生中开展医用化学设计性实验“底物的合成及NAG酶的含量测定”。实验内容包含尿中NAG酶的临床应用、底物的合成及检测方法的建立等,涵盖酶学、有机化学、无机化学、分析化学等多个学科的基本理论知识与实验技能。实验内容又与医学专业紧密联系,把理论知识与临床检验相结合,综合培养了学生的科学素养、思维方法、技术应用能力和综合能力。     

高分子化学实验教学的初步探索

主要从四个方面介绍了我校在高分子化学实验教学过程中所做的初步探索:第一,加强实验教学环节,对验证性实验进行改进,设法提高学生对于实验的兴趣和实验教学效果;第二,改革传统的高分子化学实验教学的模式和教学内容,将高分子化学、高分子物理和成型加工所学知识有机结合起来,开设综合性高分子实验课程;第三,紧密结合本校教师科研情况,开设研究创新性实验,并开设第二课程,鼓励学生利用课余时间参与教师的科研,以培养学生独立分析问题、解决问题的能力;第四,结合本校实际情况,适量开设微量、半微量实验。     

本科化学专业实验教学模式的改革与实践

以培养学生的创新思维和实践能力为目标,对本科化学专业实验课程体系与内容进行了全面改革。将化学学科中传统的无机化学实验、有机化学实验、分析化学实验、物理化学实验4大实验的内容设计优化成基础实验、综合设计实验、研究创新实验3个实验模块,搭建了基础型、提高型、创新型3个能力训练层次和1条毕业设计/专业实习能力训练主线,构建了具有地方本科院校特色的化学专业 “331”实验课程新体系,实现了课程结构的模块化,实验内容的层次化和教学科研的一体化。实践证明,通过改革与实践激发了学生的学习兴趣和主动性,动手能力、分析问题和解决问题的能力都有一定程度的提高。     

有机化学实验教学内容的绿色化改进

绿色实验教学由于其低能耗、低污染和低毒害等特点而日益受到重视。分析了目前有机实验教材和实验课程的现状,指出绿色化研究应该集中于制备实验的改进,建议教学中的制备反应不仅要符合绿色化学的12项原则,还必须具备试剂绿色廉价、反应时间较短和体现有机合成新技术等3个特征,推荐了几类代表性的绿色有机制备反应。     

思想实验及其对化学仿真实验教学的启示

思想实验作为一种研究方法和阐明科学理论的表述方法,广泛应用于各个学科。其基本特征为:思想实验是在头脑中进行的实验,具有非实际的可操作性;思想实验,全凭思维中的抽象形式和抽象运动展开,具有严密的逻辑性;思想实验是人们在长期实验的经验基础上的产物,具有实践性。在化学教学中,随着信息技术的发展,仿真实验逐渐被教学一线所接受。考察仿真实验的相关研究和思想实验的特征可见:仿真实验具有思想实验的特质,仿真实验可视为思想实验在化学实验教学领域的特定表现。有限度地使用仿真实验,有利于促进化学教学手段的现代化和化学实验观念的更新。但仿真实验不能承载所有的实验教学功能,搞好仿真实验教学需以真实场景的实验教学为基础。     

化学化工虚拟仿真实验教学中心建设与实践

为了有效解决化学化工类实验教学无法或者难以实现的教学过程问题,组建了黑龙江大学化学化工虚拟仿真实验教学中心,搭建了辅助虚拟实验教学和管理于一体的开放共享的虚拟仿真信息化网络平台,设计开发了系列化工、制药、仪器类虚拟仿真实验教学项目,开展理论课+线下实验课+虚拟仿真实验+慕课四维课程体系建设,期望提升本科一流专业和拔尖人才试验班建设以及本科人才培养,为提高学校本科教学质量提供有力的保障。     

氨气喷泉实验的一体化设计

改进了氨气的喷泉实验装置设计,优化了试剂用量,将氨气生成与喷泉实验融为一体,使其操作简单,实验成功率高,而且能在3 min内完成。     

无机化学实验教学中的几点尝试

针对无机化学实验教学中存在的学生实验操作不规范、理论联系实际能力不足、学习兴趣不大等问题,提出了在实验教学过程中,以强化规范实验操作、培养良好实验习惯为教学目标,同时通过实验设计、趣味化学实验、举办优秀作品展示等活动,提高学生理论联系实际的能力及对无机化学实验课程的学习兴趣。     

铝热反应实验的微型化设计

分析了教科书中铝热反应演示实验设计存在的问题,基于微型实验设计理念,对铝热反应实验装置和引燃剂进行了改进,实现了实验药品用量少、成功率高、绿色环保的目的。     

分析化学实验教学改革探索

针对分析化学实验教学中教学内容设置不当,教学模式"保姆式",教学方法单一等问题,通过改变教学理念、构建新型实验教学体系以及改革实验教学方法等多种措施,提升了学生的实验兴趣,培养了学生的工作责任心和探索精神,提高了学生的应用创新能力。