Click化学固载催化剂催化多相有机反应研究进展

催化剂固载实现均相催化多相化已成为当今有机化学领域的一大研究热点,而Click化学作为一种极其有效的均相催化剂的固载手段得到了广泛的应用.主要从硅胶、聚乙二醇(PEG)、聚苯乙烯(PS)、全氟烷烃、树枝状大分子等固载基质方面,综述了近几年来运用Click化学实现的各类催化剂的固载,并通过一系列反应对固载后的催化剂进行了活性和稳定性评价.     

准均相催化:走向绿色和高效

准均相催化是指纳米粒子均匀分散在溶剂中形成准均相体系用于催化各种化学反应.调变合成准均相催化剂的条件,如制备方法、稳定剂和温度等,对于调控纳米粒子的尺寸和形貌至关重要,并显著影响其催化性能和使用寿命.准均相催化目前已被应用到加氢、氧化和C-C偶联等各种类型的反应中,表现出高活性和高选择性等优异的催化性能.膜分离、超过滤、离心、两相分离和磁分离等技术被用于催化剂的分离,可以实现准均相催化剂的循环使用.本文主要介绍准均相催化的诞生背景,发展历程和最新进展,主要包括准均相催化剂的合成及其在各种反应中的应用.     

离子液体和水: 构建高效绿色的纳米粒子催化体系

金属纳米粒子-保护剂-绿色溶剂体系, 因其高效、绿色, 且易实现反应产物和催化体系分离而备受关注. 新型的纳米粒子催化体系设计空间大, 通过设计纳米粒子、保护剂、功能化溶剂可以实现不同的反应和工艺要求, 也更符合低毒、高效可循环等绿色化学的理念. 本文结合作者课题组设计的纳米粒子-保护剂-绿色溶剂催化体系实现的一系列反应, 回顾了这个绿色的新催化体系发展的过程.     

绿色化学与绿色化学教育

本文介绍了绿色化学的定义和内涵,绿色化学的 12条原则,“原子经济”概念,绿色化学的研究动态以及实施绿色化学教育的意义和方法。     

仿酶催化与绿色化学

仿酶催化是绿色化学研究中的一个重要课题。本文简要论述了仿酶催化研究的一些新进展,包括功能环糊精和桥联环糊精仿酶研究、双核铜酶的模拟、咪唑环番仿酶新体系、手性金属胶束体系以及新型手性口恶唑硼烷化学酶。     

聚丙烯腈纳米纤维载银复合膜绿色制备及其催化性能

采用静电纺丝技术和化学镀方法相结合的方法,用聚丙烯腈(PAN)纳米纤维作为载体,以绿色环保的胺化改性替代化学镀传统的敏化、活化前处理,再化学镀银制备胺化聚丙烯腈纳米纤维载银复合膜(Ag/APAN).SEM、XPS、XRD、FTIR等结果表明,银离子能够吸附在经胺化处理后的PAN纳米纤维表面,且能够在纤维表面生成少量单质银;单质银作为催化活性中心,有效地促进化学镀银的进行,在PAN纳米纤维表面生成均匀致密的银纳米粒子层,制备出了以PAN纳米纤维为核,银层为壳的核壳结构复合膜.银纳米粒子附着在纳米纤维表面,可以使银纳米粒子的催化性能得到充分发挥.通过对催化邻-硝基苯胺与硼氢化钠之间氧化还原反应的研究表明,所制备的Ag/APAN纳米纤维复合膜具有很好的催化效果,且不会造成反应体系的二次污染.     

铑催化合成气转化为乙醇反应中甲酰基中间体的化学捕获

本文采用化学捕获法对铑基催化剂上合成气转化反应中的甲酰基中间体进行了化学捕获,在CO+2D_2反应后,用CH_3I进行的化学捕获反应中生成了CH_3CHO、CH_3CDO两种形式的乙醛;补充的Ar吹扫实验显示DCO的甲基化反应对生成的CH_3CDO有重要贡献。因此,甲酰基的确是合成气反应中的C_1含氧中间体。根据这一结果,初步探讨了合成气反应中CH_x物种的生成途径。     

科研转化的综合化学实验:银纳米粒子的制备及其催化反应动力学测量

设计了一个包含胶体化学方法制备金属纳米粒子及其作为异相催化剂催化氧化还原反应的动力学过程等内容的本科生综合化学实验。首先采用晶种生长法合成了不同尺寸的球状和片状银纳米粒子,然后经过离心纯化后作为异相催化剂催化硼氢化钠还原4-硝基苯酚的反应,研究了催化反应动力学过程,分析了催化反应的表观反应速率常数和催化剂的活性。本实验可以锻炼学生制备纳米材料和跟踪反应动力学进程的能力,使学生进一步理解异相催化反应机理、熟悉光谱仪器的应用。     

温控相转移催化——水/有机两相催化新进展

综述了“温控相转移催化”的原理,温控膦配体的设计、合成及其在水溶性极小的底物高碳烯烃的水/有机两相氢甲酰化反应中的应用效果.     

绿色分析化学技术进展

绿色分析化学技术是国际分析化学的前沿,受到广泛关注.绿色分析化学是把绿色化学的原理使用在新的分析方法和技术方面.目前的研究主要集中在环境友好的样品前处理技术(如微波消解、微波萃取、固相萃取、固相微萃取、超临界流体萃取等)和绿色分析测试技术(如X射线荧光分析法、近红外技术、毛细管电泳、顶空气相色谱等).文章对上述内容进行了综述.     

有机化学课程中的绿色化学教育

介绍了在有机化学课程教学实践中对学生进行绿色化学教育的做法和建议,其中包括反应试剂的绿色化,反应条件的绿色化,目标产物绿色化。     

Cu-Fe基催化剂上合成气直接制取低碳烯烃的研究

我们采用浸渍法制备了γ-Al2O3负载的Cu-Fe基催化剂,并结合其反应性能和XRD、H2-TPR和XPS等表征结果研究了其催化合成气直接制低碳烯烃的反应行为.结果表明,合成气直接制低碳烯烃Cu-Fe基催化剂的活性组分Cu和Fe之间存在明显的协同效应,Cu-Fe基催化剂表现出优异的合成气直接制低碳烯烃反应性能;Cu基催化剂中引入少量Fe组分明显提高了活性组分Cu的分散度,促进了Cu活性组分的还原,进而有利于催化剂反应性能的改进.初步推断Cu-Fe基催化剂上合成气转化生成低碳烯烃的主要反应历程为CO加氢生成含氧化合物(醇醚等)后再脱水生成低碳烯烃.     

绿色化学及其绿色系统工程技术与环境友好

绿色化学理念的基本内涵既有微观意义又有宏观意义与工程技术的意义。绿色化学及其绿色技术在社会生产与生活、传统化学工业改造与创新、资源合理充分利用与循环再生、绿色净化与监测、环境保护与开发等方面发挥重要作用。实施绿色化学及其绿色系统工程技术,使社会生产、生活绿色化,实现人类与环境友好对话,建设“环境友好”家园,营造“环境和谐”生活,是坚持可持续发展、科学发展核心战略的重要举措,是当今世界人类面临的重大挑战与机遇。     

绿色化学原则在发展*

从源头上减少或消除化学污染是绿色化学的理想,而绿色化学原则是对绿色化学内涵的最好诠释。自Anastas等人在1998年提出12条绿色化学原则以来,Anastas本人和Winterton又从技术、经济和商业等角度出发,分别提出了另12条绿色化学补充原则。但这些原则中缺乏清晰地反映与环境影响高度相关的概念,绿色工程的概念和绿色工程原则由此应运而生。Tang等人随后将Anastas等人提出的绿色化学原则和绿色工程原则简化为“IMPROVEMENTS PRODUCTIVELY”中字母表示的24条原则,以便于记忆、交流和推广。然而,上述原则主要是直觉和常识的结晶,难以清晰地反映绿色化学的目标和相关研究领域的内在联系。预计,从绿色的认定,原子经济性和有效质量收率等的兼顾,生命周期评价数据的采集,催化剂的性质及其反应、分离和循环使用的一体化以及绿色程度评价指标和评价方法的优化与平衡等几方面发展和凝炼绿色化学原则将是长期的研究课题。     

绿色化学理念下的无机及分析化学实验

根据理工类高等院校无机及分析化学实验课的特点, 结合基础化学实验中心实验条件, 从合理设置实验、减少试剂用量、取代有毒试剂、回收利用等方面对无机及分析化学实验进行了系列改革和实践, 使大部分实验实现了绿色化。减少了废渣、废液、废气对环境的污染, 降低了实验成本, 取得了良好的环境效益和经济效益。同时, 对学生进行了有效地绿色化学实践教育。     

绿色化学

绿色化学致力于从源头上制止污染物的生成。它研究的科学问题遍及化学的整个领域。本文介绍绿色化学的一些基本原则和以生物质为原料的化学的基础问题, 以期为解决可持续发展的问题提供依据。     

绿色化学实验

绿色化学实验的研究和设计将实现对环境没有或只有很少负作用的理想与目标 ,微型实验、小量 -半微量实验、微波化学实验和计算机辅助的绿色化学实验设计是实现这一目标的一些可能途径。