促进非水相酶反应的研究进展

198 6年 klibanov[1] 发现 ,许多酶可以在有机相中进行有效的催化 ,而且有些酶在有机相中的活性和稳定性比在水相中还高 .随后十几年 ,对非水相酶反应的研究取得了突破性的进展 ,而且还实现了一些非水相酶反应在工业生产方面的应用 (如油脂改良等 ) .与水相中的酶反应相比 ,非水相中的酶反应有它独特的优越性 ,尤其是在有机合成方面 .主要表现在 :有利于疏水性物质的反应 ;可改变反应的平衡方向 ;可催化水相中不能进行的反应 ;可以控制底物专一性 ;可提高酶的稳定性 ;便于消除底物和产物的抑制作用 ;酶和产物易于回收 ;可减少微生物的污染 .…     

水相中可见光催化腈合成苯并咪唑衍生物

报道了在水相中可见光下1,2-苯二胺与苯腈的环化反应,合成了一系列苯并咪唑类化合物.反应用便宜、易处理、对环境无污染的曙红Y作为光催化剂.室温下在水相中反应,获得的产物有较好收率,最高产率可达到91%.提供了一种合成苯并咪唑类化合物的简便经济的方法.     

尿嘧啶水助质子转移反应机理的研究

用密度泛函理论,在B3LYP/6-311++G**计算水平下分别对尿嘧啶所有的气相、液相、过渡态和质子转移异构体的结构进行全优化,获得它们在气相和水相中的几何结构和电子结构,PGM反应场溶剂模型用于水相计算.结果显示:在气相和水相中,水参与反应降低了互变异构质子迁移的反应活化能,对互变异构质子迁移的反应起到催化作用,但...     

硫酸铜/取代硫脲水相中高效催化合成N-磺酰基三氮唑

利用系列含磺酰基的叠氮化物与末端炔反应, 制备了N-磺酰基三氮唑化合物. 研究结果表明, 硫酸铜/取代硫脲的组合不仅适用于一般的铜催化叠氮端炔环加成(CuAAC)反应, 还可以在水相中高效催化合成N-磺酰基-1,2,3-三氮唑. 这类反应对水不敏感, 在水相中的反应产率高达99%, 且在空气中室温(25 ℃)下搅拌即可进行. 该方法反应条件温和、 绿色环保、 成本低、 底物普适性广且反应效率高.     

离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应作用的研究及其应用 Ⅲ.显色剂在胶束相的分配系数

我们曾研究了离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应的作用.本文通过测定显色剂在表面活性剂胶束相和水相中的分配系数,考察了分配系数和显色反应灵敏度的关系,进一步探讨了阳离子型-非离子型混合表面活性剂对显色反应协同增敏作用的机理. 根据析相模型,显色剂(配位体)在胶束相和水相中的分配系数可表示如下:     

配体促进的水介质/纯水中铜催化C—N交叉偶联反应研究进展

铜催化Ullmann型C—N偶联反应是高效专一构建C—N键最重要的方法之一.水作为绿色清洁溶剂被广泛用于各种有机反应.按照配体结构特点,对配体促进的水介质或纯水相中,铜催化C—N交叉偶联反应研究进展做了全面的归纳,配体类型包括二胺类、酰肼类、邻菲罗啉类、糖类、吡啶-N-氧化物类、喹啉类、肟类和salen等.另外,对于无配体条件下,水介质或纯水相中铜催化C—N偶联反应也进行了综述.     

水相Reformatsky反应研究进展

近30年来,在水介质中形成碳-碳键一直是有机合成的研究热点.本文综述了水相中Reformatsky反应的研究进展,并对反应机理和应用作了简要的阐述.     

4-磺酰胺-L-脯氨酸衍生物的合成及其水相中不对称催化Aldol反应的性能（英文）

以4-羟基-L-脯氨酸为原料合成了4-对甲基苯磺酰胺-L-脯氨酸催化剂1a-b,通过IR,1~H NMR和HR MS对其结构进行了表征,并考察了其水相中对不对称Aldol反应的催化性能.结果表明两种催化剂在水相中均能很好的催化Aldol反应,仅用5mol%的催化剂即可得到很好的催化效果,产率高达93%,非对映选择性高达94∶6,而对映选择性高达99%.     

水相中烷基硫代酯的绿色合成

发展了一种无需任何添加剂,在水相中合成烷基硫代酯的绿色方法.以卤代烃与硫代酰胺为原料,在水相中反应4 h,即可以较高收率得到预期产物,并可兼容多种官能团.与传统方法相比,该方法具有实验操作简单、反应绿色高效及原子经济等优点,并且可以实现克级制备,具有较高的应用价值.     

纳米零价铁在水相反应中的表面化学和晶相转化

纳米零价铁在水相中的表面化学特性和晶相等性质变化,将影响其反应活性及环境归趋等.总结近期课题组关于纳米零价铁在水相中表面化学和晶相转化的研究进展,为纳米零价铁污染控制化学提供基础理论.重点探讨水中有无溶解氧、不同水力学条件复氧（静态和扰动）、重金属共存、无机阴离子共存对纳米零价铁颗粒表面化学特性和晶相转变的影响.同时也研究高分子电解质表面修饰后,颗粒在水相中表面及晶相的演变及对重金属去除性能的影响.研究表明,纳米零价铁与水相中的水分子、溶解氧、重金属离子及无机阴离子反应,零价铁失去电子演变为氧化铁、羟基氧化铁等;环境条件对颗粒结构性能产生影响,从而影响污染物去除效率及其在环境中的归趋.未来研究将重点探讨结构性能动态变化与不同污染物之间反应性能的影响,建立纳米颗粒的结构与性能之间关系模型,为纳米零价铁材料的环境应用提供理论依据.     

6-硫代黄嘌呤互变异构体的密度泛函理论计算

在密度泛函B3LYP/6-311G**水平下,对14种气相和水相中可能存在的6-硫代黄嘌呤异构体进行了几何构型的全自由度优化,并计算出它们的总能量、焓、熵、吉布斯自由能。Onsager反应场溶剂模型用于水相的计算.计算结果表明,6-硫代黄嘌呤在气相中和水相中主要以硫酮的形式存在.在气相和水相中,硫酮-N7(H)均比硫酮-N9(H)更稳定.计算结果同已有实验结果一致.6-硫代黄嘌呤异构化的熵效应小,对互变异构平衡几乎没有显著的影响,而焓变对互变异构产生了主要的影响.较详细地讨论了水溶剂化作用对异构体的能量、几何结构、电荷分布和偶极矩的影响.     

2,6-硫代黄嘌呤质子互变异构反应机理的理论研究

在密度泛函B3LYP/6-311G~(**)理论水平上,对气相和水相中2,6-硫代黄嘌呤各烯醇式与酮式水助质子互变异构体及其过渡态进行几何构型全自由度优化,获得它们在气相和水相中的几何结构和电子结构,PCM反应场溶剂模型用于水相计算.结果显示在气相和水相中,水参与反应降低了互变异构质子迁移的反应活化能,对互变异构质子迁移的反应起到催化作用,但是没有改变各异构体的稳定性顺序,其顺序为W1＞W3＞W2.进一步研究了2,6-硫代黄嘌呤各烯醇式与酮式水助质子互变异构的反应机理,提出了2,6-硫代黄嘌呤各烯醇式与酮式互变异构质子迁移的反应为平面六元环的过渡态结构.探讨了溶剂化效应对互变异构体的几何结构、能量、电荷分布以及互变异构反应活化能的影响等.     

水相钯(Ⅱ)催化羰基β位C(sp~3)—H芳基化反应

在水相中,以醋酸钯为催化剂,特戊酸银存在的条件下,首次实现了8-氨基喹啉导向的非活化羰基β位的C(sp~3)—H芳基化反应.该催化反应具有以水为溶剂、条件温和、催化体系简单、不需其它添加剂和惰性气体保护等优点,且反应具有良好的底物适应性和官能团容忍性,最高产率可达96%.该方法为在水相中发展其它类型的C—H官能团化反应研究起到参考作用.     

7-硫代鸟嘌呤互变异构体的密度泛函理论计算

在密度泛函B3LYP/6-311G^**水平下,对14种气相和水相中可能存在的7-硫代鸟嘌呤异构体进行了几何构型全自由度优化,并计算出它们的总能量、焓、熵、吉布斯自由能.Onsager反应场溶剂模型用于水相的计算.计算结果表明,7-硫代鸟嘌呤在气相中和水相中主要以硫酮形式存在.在气相中,硫酮-N(6)(H)要比硫酮-N(4)(H)更稳定,而在水相中,则硫酮-N(4)(H)要比硫酮-N(6)(H)更稳定.计算结果同已有实验结果一致.7-硫代鸟嘌呤互变异构的熵效应小,对互变异构平衡没有显著的影响,而焓变对互变异构产生了主要的影响.较详细地讨论了水溶剂化作用对异构体的能量、几何结构、电荷分布和偶极矩的影响.溶剂化自由能与异构体的偶极矩存在相关性.     

SiO2表面吸附层中钛酸丁酯的反应过程

研究了硅胶表面富含水吸附层中钛酸丁酯的反应过程.在不同条件的吸附相反应制备中,首先利用分光光度计测定了乙醇体相中Ti含量随反应进行的变化过程.结果表明由于吸附层中钛酸丁酯的快速水解,乙醇体相中的Ti含量在反应前60 min快速减少.钛酸丁酯与硅胶表面羟基、化学吸附层和物理吸附层中的水分子的反应活性均不相同,这导致了Ti含量曲线的不同变化.EDAX的分析结果表明温度对乙醇体相中钛酸丁酯的反应过程影响很小,但对吸附相反应有着较为复杂的影响,Ti含量和TiO2形貌都随着温度升高出现了两类变化.本文提出了温度对化学吸附和物理吸附的不同影响来解释样品中Ti含量和TiO2形貌的不同变化.     

水相可见光催化反应研究进展

水作为生命体内化学反应的介质,安全、廉价、易得,具有绿色反应介质的一切特性;而可见光是一种清洁、可再生的自然资源,探索水相中光照条件下的可控自由基反应,发展绿色、高效的合成方法,不仅符合当今绿色化学主题,而且在理论和实际应用上具有重要的科学意义.对近年来水相可见光催化反应进行了综述,并对相应的机理进行了讨论.     

六氯苯在水相、冰相和有机相中的光化学转化

以低压汞灯为光源研究了六氯苯(HCB)在水相、 冰相和有机溶剂中光转化的动力学过程, 分析了反应产物, 探讨了反应机理, 考察了H₂O₂, NO₂^-, Fe²⁺对水相/冰相中HCB光转化的影响. 结果表明, 在低压汞灯照射下, HCB在3个体系中的光转化速率大小为有机相>水相>冰相; H₂O₂ 促进水相中HCB的光转化而抑制冰相中HCB的光转化; NO₂^-对HCB在水相/冰相中的光化学转化均起抑制作用; Fe²⁺对水相中HCB的光转化有促进作用, 而对其在冰相中的光转化无影响; 六氯苯在3个体系中光转化的机理均为逐级脱氯过程.     

薄层循环伏安法研究硝基苯/水界面上离子诱导的电子转移反应

应用薄层循环伏安法研究了硝基苯/水两相界面间,且有共同离子四丁基铵TBA+存在于两相中,在有机相中的四氰化二甲基苯醌(TCNQ)与水相中的K4Fe(CN)6之间发生的反向电子转移反应。在直径为0.64cm的裂解石墨电极上用2μL硝基苯溶液使之自然扩散在电极表面形成薄层的有机相,并以此作为工作电极。对电极为铂丝(0.5mm),参比电极为Ag/AgCl电极,均置于总体积为2mL的水相中。由于共同离子TBA+的诱导,在硝基苯/水界面间,在已氧化的TCNQ+阳离子(在有机相中)与[Fe(CN)6]4-阴离子(在水相中)之间发生了反向电子转移反应。试验证明:在一定条件下,通过改变两相中共同离子的浓度,可使一些不能发生的两相界面的电子转移反应得以发生;这类电子转移反应系受界面电位差所控制。此外,还测得了在恒定的共同离子浓度比值的条件下,此两相界面电子转移反应的表观速率常数(k)为0.135cm.s-1.mol-1。     

2-硫代黄嘌呤互变异构体的密度泛函理论计算

在密度泛函B3LYP/6-311G**水平上,对14种气相和水相中可能存在的2-硫代黄嘌呤互变异构体进行了几何构型全自由度优化,并计算出它们的总能量、焓、熵、吉布斯自由能.Onsager反应场溶剂模型用于水相的计算.计算结果表明,2-硫代黄嘌呤在气相和水相中主要以酮式结构形式存在,与已有实验结果一致.在气相和水相中,酮式结构—N(7)(H)均比酮式结构—N(9)(H)更稳定.2-硫代黄嘌呤互变异构的熵效应小,对互变异构平衡没有显著的影响,而焓变对互变异构却产生了主要的影响.水溶剂化自由能与异构体的气相偶极矩存在相关性.另外,较详细地考察了2-硫代黄嘌呤与6-硫代黄嘌呤的相对稳定性.     

DBC-偶氮肿-锇-溴酸钾催化光度法测定微量锇

酸性介质中Os(Ⅳ)对溴酸钾氧化DBC-偶氮肿的褪色反应有明显的催化作用,据此反应建立了微量娥的催化光度分析法,锇在1.0-20.0μg·L-1符合比耳定律.反应在水相中进行,灵敏度高,简便快速,用于贵金属精矿中娥的测定,结果满意.