有机物的合成方法篇1
有机大题的类型主要有两种：有机推断和有机合成。试题一般有4-5个小问，主要考查有机物结构简式的书写;根据转化的特点或反应条件等分析有机反应类型;同分异构体的数目及结构简式的书写;根据反应的规律特点书写化学反应方程式;有机物的命名以及合成线路的设计等，一般以含氧衍生物且含有苯环结构的物质为主。
一、有机推断
1.有机推断题信息的分析处理。有机推断题中通常还要对题中的信息进行分析、归纳、推理、应用。特别要注意区分信息是否对解题有帮助，是有用的还是干扰的。一般来说，由分子式的信息可推知物质的组成元素，再结合不同类别物质的通式特点分析不饱和度，进而预测可能的结构和官能团;由性质、反应等信息可推知官能团的种类;由数据信息可推知官能团的数目;由同分异构体的信息推知官能团的位置等。高考试题中经常提供教材中很少出现或没有出现过的有机化学反应方程式。对于这样的新信息，要注意观察分析有机反应物化学键的断裂方式（或位置）和产物化学键的形成方式（或位置），即有机物反应前后的结构差异、反应的条件、反应的类型等，从而得出反应的本质。通过类比模仿，由特殊性推出一般性的结论。
2.有机推断题常用的思维方法。解答有机推断题常用的思维方法有：正推法、逆推法、假使论证法、知识迁移法等。
（1）正推法。以有机物的结构、性质和实验现象为主线，按题中转化关系框图中由反应物到产物的顺序或所给信息的顺序，由左往右，逐步分析推理而得出正确结论。
（2）逆推法。同样是以有机物结构、性质和实验现象为主线，由产物到反应物，采用逆向思维，逐步向前推进而得出正确结论，这是常用的方法。
（3）正逆综合法。从反应物和生成物同时出发，以有机物的结构、性质为主线，逐步向中间过渡产物靠拢，从而解决过程问题并得出正确结论。
（4）假使论证法。根据已知条件提出假设，然后归纳、猜测、选择，得出合理的假设范围，最后得出结论。其解题思路为：审题印象猜测验证。
（5）知识迁移法。在对未知物质的结构、性质、实验条件、反应现象等进行分析时，联系典型代表物的知识，按照结构决定性质的思想，类比推断，或是对信息化学方程式的迁移应用等。
二、有机物的合成
1.有机合成题的类型。有机合成题主要有两种题型：一是自行设计合成路线的，目前在高考中未受到普遍重视;二是已经给出一定的合成路线框图，常与有机推断联合进行考查。具体上又可分为三类：一是限定原料合成题。主要特点是依据主要原料，辅以其他无机试剂，运用所掌握的有机知识，设计合理有效的合成路线;二是合成路线给定题。主要特点是题目已将原料、反应条件及合成路线给定，并以框架式合成路线示意图的形式直观地展现了最初原料与每一步反应主要产物的关系，要求依据原料和合成路线，在一定信息提示下确定各步主要产物的结构简式或完成某些步骤反应的化学方程式;三是信息给予合成题。主要特点是除给出主要原料和指定合成物质外，还给予一定的已知条件和信息。该题型已成为当今高考的热点。要注意对信息的分析理解，迁移应用。
2.有机合成题的分析解决策略。解决有机合成题时首先要判断目标化合物的类别，有什么官能团，位置如何，有什么特点以及碳原子的个数、碳链或碳环的组成情况等，再联系所学知识或所给信息，类比推理。而具体的合成路线应按照题目要求的方式将分析结果表达出来。注意设计的路线要简单合理，要求选择的试剂合理和转化的条件常规。常用的思维方法有：正向思维法;逆向思维法;正逆综合法等。
（1）正向思维法。即从已知原料入手，先找出合成最终产物所需的下一步产物（中间产物），并同样找出它的下一步产物，如此继续，直至到达最终产品为止。其思维程序可概括为：原料中间产物产品。该法适合于较为简单的有机合成。
（2）逆向思维法。首先根据生成物的类别，然后再考虑这一有机物如何从另一有机物（中间产物）经一步反应而制得。如果甲不是已知原料，则又进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得，一直往前推导到原料为止。
（3）正逆综合法。即同时从原料和目标产物的结构特点及特征反应出发，正推或逆推，逐步向中间过渡产物推导。该法适合于较为复杂并给出信息的有机合成。
参考文献
[1]教育部考试中心2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科.课程标准实验版）[m].北京：高等教育出版社，2013。
有机物的合成方法篇2
关键词：可挥发性有机化合物废气；治理技术；发展现状；分析影响
可挥发性气体无序排放，对于环境造成的污染现状较为严重。部分有毒性可挥发气体的排放，更是对生物的生长，乃至人类的生存造成了严重的影响。因此当前关于可挥发性有机化合物废气的治理现状，也引起了较多人群的关注。如何以高效的办法进行废气的处理，成为研究人员长期研究的课题。针对此类现状，笔者针对可挥发性有机化合物废气治理技术的发展现状，进行简要的剖析研究以盼能为我国此类技术的发展提供参考。
1.可挥发性有机化合物废气
挥发性有机物，英语单词为VolatileorganicCompounds，一般简称为VoCs。可挥发性有机化合物废气，为多类有机化合物的总称[1]。当前在实践研究的过程中，大气中能够辨别的可挥发性有机化合物废气类型有：异构烷烃、多h芳烃、芳香多元酸等。其中烃类有机化合物，对于人类的生存产生了致命的影响，为引发癌症的主要因素之一。
1.1可挥发性有机化合物废气排放造成的影响
当前在经济快速发展的背景下，巨量的能源被消耗。但也因此产生了大量的挥发性废气，此类气体在挥发的过程中，对环境以及人类生存造成了巨大的影响。例如汽车尾气、工厂废气排放造成的环境污染，使得空气中的有害物质剧增。并且极易产生光化学污染，最终造成污染物之间的相互反应对人体造成巨大的伤害。
例如1952年世界著名的环境污染事件“伦敦雾都事件”，此事件累积造成8000人死亡。至此环境污染问题的致命性危害，也对工业的畸形发展敲响了警钟。
1.2可挥发性有机化合物废气的主要来源
当前在环境变化的过程中，关于可挥发性有机化合物废气，主要的来源为：工业排放、汽车尾气等。具体为：化工厂、炼钢厂、炼油厂、制药厂，以及生活中产生的生活废气。此类废气通过空气的流动，进入到人们的生活环境中。
随着当前城市的快速发展，常驻人口剧增。因此大量的建筑开始修建，逐渐城市中的“热岛效应”愈发严重。例如当前城市建筑密度过大，导致空气流通缓慢。一旦出现污染现状，无法进行快速的流通，最终出现了严重的环境污染现状，例如近年来最为突出的环境问题：雾霾现象。
2.当前我国针对可挥发性有机化合物废气的处理现状
由于历史等方面的原因，我国工业的整体发展较为缓慢。因此关于工厂废气排放，前期并没有进行较多的处理，直接进行对外排放。前期由于我国经济发展较慢，各类工业基础的发展都较为薄弱[2]。因此关于废气的整体排放量还较少，并没有引起较为严重的环境污染事件。此后随着我国政策的改变，开始实施对外开放政策，并加入了wto组织。此后受国际社会影响，我国对于此类废气的排放，也开展了一系列的治理工作。但由于技术等方面的原因，我国对于此类现状的改善并不明显。因此在未来的发展中，我国针对此类技术还应进行更为深入的研究和实践。
3.当前关于可挥发性有机化合物废气的常规处理方法
针对当前关于可挥发性有机化合物废气的治理现状，笔者综合分析案例，将此类治理技术总结如下：吸附法、化学处理法、生物处理法、冷凝回收法。针对此类治理办法，笔者进行简要的分析介绍。
3.1吸附法
当前关于可挥发性有机化合物废气的治理，最为常见的方法之一为：吸附法。吸附法在应用的过程中，其主要的应用材料为活性炭。活性炭具有良好的吸附能力，生活中关于活性炭吸附能力的应用也较多。例如装修之后在室内布置的活性炭、鱼缸内放置的活性炭都能够有效的进行污染物的吸附。活性炭在吸收的过程中，具有吸附快、吸收能力强、容量大等特点。
3.2燃烧处理法
可挥发性有机化合物废气，其具体成分有一定的化学特性。当前关于此类废气的治理办法之一为：化学处理法。化学处理法主要结合燃烧作业进行处理，首先将废气排入特殊管道或容器内。之后对容器中的废气加入特殊催化剂，然后进行燃烧作业。但由于废气排入的过程中，也参杂了较多的空气，因此燃烧的效果、效率都较低。并且由于催化剂无法催化所有的有机物，导致最终的燃烧不彻底，因此化学处理法在实际应用的过程中，整体的效率性较低。
3.3生物处理法
可挥发性有机化合物废气在治理的过程中，由于其成分较为复杂，因此单一的治理方法往往效果较差。一般情况下需进行多类治理方法的综合运用，例如当前治理效果较好的生物处理法。生物处理法在实际运用的过程中，首先将废气进行一次处理。化验废气主要成分，并针对其中颗粒物进行过滤。之后根据其废气成分，将微生物植入废气环境中，通过微生物进行废气的降解和处理。
3.4冷凝回收法
可挥发性有机化合物废气，一般由两种及以上的废气成分组成。因此其中部分的废气还具有可利用性，冷凝回收法则是针对此类特性的一种治理办法。其治理的原理为将废气冷凝降温，使得废气与其中颗粒物形成结晶体[3]。之后通过回收装置进行回收，并加以利用。此类方法在当前诸多治理方法中，整体的应用效果较为良好，也受到了广泛的认可。
结束语
随着当前经济的快速发展，工业的发展速度也不断加快。在此过程中关于可挥发性有机化合物废气的治理现状，也引起了广泛的关注。此后为了有效的改善此类现状，当前关于可挥发性有机化合物废气的治理办法主要有：吸附法、化学处理法、生物处理法、冷凝回收法。几类治理办法中，吸附法对复杂性废气的治理现状较好。其余方法针对单一性废气的治理效果较好，因此未来关于可挥发性有机化合物废气的治理，还应朝着综合性治理方法的方向进行发展。
参考文献
[1]王广喜，孙晓兵，张竣尧等.有机废气中挥发性有机化合物的净化技术[J].中国资源综合利用，2013，（8）：50-51.
有机物的合成方法篇3
关键词：有机合成的知识；方法；类型；解析
一、有机合成常用解题方法
1.正向合成分析法
此法是一种正向思维方法，其特点是从已知原料入手，先找出合成最终产物所需的下一步产物（中间产物），并同样找出它的下一步产物，如此继续，直至到达最终产品为止。
2.逆向合成分析法
其特点是从产物出发，由后向前推，先找出产物的前一步原料（中间产物），并同样找出它的前一步原料，如此继续直至到达简单的初始原料为止
3.正向、逆向合成分析法结合运用
先用“顺推法”缩小范围和得到一个大致结构，再用“倒推法”来确定细微结构。一般正向合成分析法主，逆向合成分析法为辅。
二、有机合成的常见题型
1.一个官能团“变”两个
参考答案：
2.“移动”官能团
3.基团的保护
例3.写出由物质a
【分析】物质a在氢氧化钠的溶液下先取代，生成醇，醇氧化成醛，醛在催化剂下继续氧化成羧酸，但a物质中有碳碳双键，也容易被氧化，在氧化羟基之前，一定先与HCl的加成反应再氧化羟基。
参考答案：
4.官能团引入的顺序
例4.据《中国制药》报道，化合物C是用于合成抗“非典”药品（盐酸炎痛）的中间体，其合成路线为：
已知：
【分析】由D物质看出氨基和羧基是邻位，所以甲苯先硝化，再氧化甲基，然后还原硝基。若甲苯先还原硝基，再氧化甲基，那么氨基也被氧化了。因此合成过程中一定要注意官能团引入的顺序和相互转化时的氧化和还原。
参考答案：
5.碳链的增长
【分析】本题的有机合成题，要采用正向思维和逆向思维相结合的分析方法。由原料合成产物聚对苯二甲酸对苯二甲酯，由产物不难推出对苯二甲酸和对苯二甲醇缩聚反应制得。原料先水解对苯二甲醛，然后对苯二甲醛分别还原和氧化得到对苯二甲醇和对苯二甲酸即可。
参考答案：
三、有机合成遵循的原则
第一，起始原料要廉价、易得、低毒、低污染――通常采用4个C以下的单官能团化合物和单取代苯。
第二，尽量选择步骤最少的合成路线――以保证较高的产率。
第三，满足“绿色化学”的要求。
第四，操作简单、条件温和、能耗低、易实现。
第五，尊重客观事实，按一定顺序反应。
有机物的合成方法篇4
1网络药理学的概况
在过去的10多年中，新药研发的失败率不断增高，面临困境［6］，这不是技术问题，而是哲学问题，与疾病相关单靶点高选择性药物设计的主导思想是同时发生的。随着现代生命科学技术的发展，人类对疾病的生物学本质认识不断深化，西方医药界逐渐认识到多基因、多环境因素及其相互作用引起的复杂性疾病。2007年，andrewLHopkins提出了网络药理学，将成为新药研发领域里新的发展方向［7-8］。网络药理学是在系统生物学和多向药理学快速发展的基础上建立起来的，它是在生物网络中各生物实体(疾病、表型、基因、靶标、药物等)相互作用的基础上，通过系统分析方法，观察药物对生物网络的作用和影响，使药物的研发更能针对疾病的实际情况，提高研发成功率。
网络药理学理解复杂的生物系统不仅仅需要实验，同样也需要计算方式的支撑。计算方法能够使网络药理学在复杂生物相互作用网络中获取整体、机制性信息，并能够发现新药靶标以及特效药的组合。尽管在网络药理学中的计算方法还处于实用建模和理论探索阶段，但是它已经为制药业面临的关键科学问题提供了一个很好的基础。网络药理学概念出现比较晚，但是其内涵已经在药理学实际应用中出现，作者概括了药物靶标识别、疾病关联基因发现等方面的研究，总结其方法主要有5个类型的计算方法:网络拓扑分析、靶标准则分析、分类分析、聚类分析和回归模型分析。
网络药理学采用文本数据挖掘(textmining)、知识发现(knowledgediscoveryofdatabase，KDD)、网络分析(networka-nalysis)等技术探索生物实体之间潜在的未被发现的关系，如构建疾病靶标的二部图网络，其中节(顶)点(vertex)代表疾病或靶标，边(edge)代表节点间的相互作用关系，即若2个节点以边相连，则其具有某种特定的关系，反之，则认为无相互作用或潜在未被发现关系。这种靶标网络体系具有评价疾病的发生发展状态，药物对疾病靶标网络的干预与影响预测等功能。网络药理学多以生物学数据库为处理对象，如在蛋白质相关的HpRD［9］，BinD［10-11］，Dip［12］等;与遗传、性状及其基因相关的omim［13］;药物研发方面的DrugBank［14］。
网络药理学采用这些生物学数据库，能够从系统生物学角度，理解“疾病表型-基因-靶点-药物”相互作用网络的基础上，通过计算分析方法，来观察药物对病理网络的干预与影响，使研发的新药更接近于疾病的实际情况。它对人类疾病的认识具有系统性、动态性以及相互作用等特点，药物干预机体靶点，调节机体平衡，从而达到治疗作用。
2中药网络药理学的概念及其特点
传统中药强调“药有个性之特长，方有合群之妙用”的组合应用形式，重视“君臣佐使，七情合和”的组合效果，中医药被认为是古老又经典的系统生物学［15-16］，开展中药网络药理学的研究能够明确中药的药效物质基础和作用机制，提高中药的研究水平。中药网络药理学既需要借鉴网络药理学的技术和手段，又需要结合中药本身的特点。相比较西药而言，中药具有2个特点:一是中药具有针对证候进行治疗的特点。但是，网络药理学是西方学者提出来的，它是以现代医药学数据库为基础，通过网络方法进行构建的。所以进行中医药与现代医学进行嫁接是中药网络药理学的一个桥梁，病症结合是一个行之有效的方法。二是中药具有多成分综合作用的特点。中药常用的用药形式是方剂，由成百上千个化合物组成。但是，中药大多数是口服制剂，必须经过吸收、分布、代谢、排泄过程，即aDme过程，到达靶标器官、靶组织而发挥作用。有些化学成分在体外药理活性必经强，但是由于生物利用度很低，在体内很难达到有效治疗浓度，有些成分经过肠内菌或者肝脏代谢以代谢产物发挥作用。所以，网络药理学必须与体内aDme过程相结合，才能更好提高中药的研究水平和切合中药的实际情况。
3基于体内aDme过程和网络药理学的中药现代研究思路
中药在中国以及亚洲地区被广泛应用，也引起世界广泛关注。但是，中药研究仍然面临许多困境和问题，其中2个问题最关键:一是药效物质基础不明确，二是药理作用及其作用机制不清楚。两者之间相辅相成，相互促进，只有明确药效物质基础，才能更好的阐释其药理作用及其作用机制，只有明确药理作用才能更好的辨识有效成分。作为中药的药效成分应该具有2个方面的属性:一是具有药理作用或者与药理作用相关联;二是该成分在体内具有适宜的药代动力学特征。网络药理学与体内aDme过程相结合对开展中药药效物质基础及其作用机制是一条确实可行的途径，其研究思路见图1。中医药最常用的用药形式是方剂，由君、臣、佐、使组成，是十分复杂的化学体系，通过化学分离、分析的方法研究中药方剂的化学成分，包括定性、定量分析等，建立方剂的化学成分信息库。20世纪90年代，我国学者王喜军教授认为入血的成分才真正是中药的有效成分，提出“中药血清药物化学”的研究方法［17］，关注中药在体内的移行成分，并迅速得到了广大学者的广泛认可。对于中药方剂，通过高通量的定性、定量分析获得外源性药物本身及其所有代谢产物随时间和空间(各个组织)的动态变化情况，药物及其代谢产物各种代谢途径、方式的信息和药代动力学的各种参数等，研究方剂的体内aDme过程，获得方剂的代谢指纹，明确入血成分(包括原型成分及其代谢产物)以及到达靶器官、靶组织或者靶蛋白的成分，即达靶成分。但是，如果这些成分没有合适的药代动力学特征，例如生物利用度很低，没有达到最低有效浓度，或者消除太快，很快被排泄，对于这些成分很难被认为是有效成分。所以必须进行药代动力学的特征分析，获得具有适宜的药代动力学特征的入血成分和达靶成分(包括原型成分及其代谢产物)即药代标示物(pK-marker，pK-m)［18］。然后，对以生物学医学数据库为处理对象，通过文本数据挖掘、知识发现、网络分析等技术构建与疾病/证候的相关的网络靶标。再次，对药代标示物进行计算机靶标的虚拟筛选，与方剂治疗病症/疾病的网络靶标进行分子对接，评价药代标示物对靶标蛋白的作用位点及其作用力，从而预测方剂对疾病靶标网络的干预与影响等功能，有效阐释方剂的药效物质基础及其作用机制。
4中药aDme研究内容介绍
4.1计算aDme高通量筛选中药是一个十分复杂化学体系，基于体内过程发现中药的有效成分群是一条确实可行的途径，通过计算的方法进行虚拟筛选，进行有效成分群辨识是一个简单快捷的方法之一。药物的药代动力学性质是与其理化性质密切相关的，Lipinski等［20］早在1997年根据化合物的结构及理化性质总结预测药物口服吸收的“五倍律”定律。ekins等［21］曾在220届美国化学年会的报告中总结了当前应用计算机构建的预测化合物aDme性质的一些模型，其中包括StephenJohnson应用回归树和神经网络方法构建的预测药物血清蛋白结合的模型，williamegan应用统计模式识别方法预测药物的被动小肠吸收，BerndBeck用半经验定量方法构建的预测药物血脑屏障通透性的模型等，但这些方法的一个共同不足就是都是基于化合物的二维结构来预测。从化合物的分子场中相互作用的能量计算出化合物的性质，并将此方法应用于根据化合物的三维(3D)结构计算预测其理化性质及药代动力学性质是一种全新的方法［22］。VolSurf软件就是将从化合物的3D结构图中提取的相关信息，转换成几个容易理解和解释的描述符(参数)，用这些描述符来构建一个用化合物的3D结构解释其生物学行为的多变量预测模型［23］。通过计算进行中药的aDme虚拟高通量筛选，为中药药物代谢物组学研究提供预测，使之研究更有针对性和目的性。
4.2体内过程的试验研究
4.2.1血清和组织药物化学日本学者田代真一基于“人体胃肠道中寄生菌群能够通过水解苷类物质获得能量来源，中药产生生物活性的成分可能是中药经过菌群代谢之后的产物”的想法，提出了“血清药物化学”的概念［24］，我国学者对“中药血清药物化学”进行系统研究。中药血清药物化学正是通过研究中药或复方口服后被吸收入血的各个移行成分，来间接、快速地筛选有活性的药效成分，探明移行成分与传统疗效的相关性，同时对阐明中药及复方的作用机制、生物转化和代谢等过程，以及对药理、毒理的进一步研究有一定的辅助作用［25］。王喜军等［26］对茵陈蒿展开研究，发现其给药血清中主要药源性物质6，7-二甲氧基香豆素，并通过药效学试验发现其具有利胆、抗炎、利尿、降血脂等药效，从而证明其是茵陈蒿的有效成分。中药组织药物化学研究，分析达到靶器官的移行成分，并对了解药物浓度高、蓄积时间长的组织和器官，以及在药效或毒性靶器官的分布等。通过对血清和组织中移行成分与疾病的网络靶标进行分子对接，有利于从网络药理学角度，系统的阐释中药的药效物质基础和作用机制。
4.2.2多成分的药代动力学研究中药药代动力学起步较晚，多成分药代动力学研究一直是中药研究的难点问题之一。靶标分析是中药药物代谢物组学研究的常用方法，尤其是对在中药中大量存在、具有合适的药代动力学特征以及具有与药效相关的药理活性的化学成分，即对药代标示物［19］进行药代动力学研究，对用它们表征复方制剂在体内吸收、分布、代谢、排泄的动态变化规律及其体内时量关系、时效关系，并用数学模型提供药代动力学参数。同时整合药代动力学是中药药代动力学研究方向，整合机制研究是难点，笔者认为以“组效关系”［27］为核心开展整合机制研究将会突破这个难点。通过这些研究，可为药物的初步筛选、剂型设计、质量评估及给药方案的制订提供依据，可合理地指导临床用药，同时药动学研究对复方的组方、药物作用机制及药物相互作用等也可提供基础和依据。
有机物的合成方法篇5
关键词:无机合成硬化学软化学
合成化学的发展是推动化学学科及其相关学科发展的主要动力,其中无机合成的发展方向是进行特定结构和性质的无机材料定向设计和合成。随着科学技术的日益发展和科技条件的提高,人们提出了两种制备无机材料的方法,即硬化学方法和软化学方法[1-2]。
硬化学方法一般指那些要在超高温或超低温、超真空、强射线辐射、失重等极端条件下进行的化学合成。在这些极端条件下,可以形成许多种在一般条件下无法得到的新化合物及新物相与物态。例如,在模拟宇宙空间的无重力、高真空的情况下,可能合成出没有位错的高纯度晶体;在超高压下,许多物质的内外层电子轨道的距离均会发生变化,从而使元素的稳定价态发生质的飞跃。随着现代科学技术的发展,凭借已有的和将有的能力集中力量进行极端条件下的无机化学合成研究,将会在新材料、新知识、新设备和新工艺等方面获得重大进展。
硬化学方法主要包括:失重合成、超高温高压合成、等离子体合成、自蔓延高温合成、固体火焰燃烧反应以及一些爆炸反应等。在硬化学法提供的诸多材料制备技术中,等离子体合成法是目前研究最多的一种。等离子体可分为冷等离子体和热等离子体。冷等离子体中气体温度低而电子温度高,主要用于那些反应吸热大、产物高温不稳定的化合物,如nH3-H3n、H2n-nH2的合成。在热等离子体中,由于达到了局部热力学平衡状态,而且温度很高,复杂分子一般无法存在,大都离解成原子和离子,因此特别适用于粉末冶金、金属精炼和特种高温材料的合成,也适用于大的吸热反应。例如等离子体合no2,比传统方法利用天然气先合成nH3,再合成no2的方法简单的多[3];美国Lasalamos国家实验室成功的合成了Si3n4、SiC、B4C等超纯超细无机粉末,主要依赖于一种等离子体系统,其可以合成超纯、超细材料的射频。随着科技的发展,越来越多的硬化学方法被开发出来,并应用到实际生产中,如离子束合成、溅射合成等。
硬化学合成方法的特点是高温、高真空、高压、高能和高制备成本,依赖于“硬环境”的硬化学方法所获得的材料必须是在热力学平衡态的,同时还需要有高精尖的设备和巨大的资金投入。
软化学是近年来在的新材料研究中形成的一种全新的制备思路,是指在较温和条件下实现的缓慢地化学反应过程。软化学是在较低温度的“软环境”中进行,可以得到多种具有“介稳”结构的材料体系,这样,便有可能实现不同类型组分（如有机物-无机物、生物体-无机物、金属-玻璃、陶瓷-金属)在同一材料体系中的结合,也有可能发现一些用硬化学反应难以获得的低焙、低嫡或低对称性的新材料,尤其是一些具有特殊结构或形态低维、杂化和复合材料体系,因此软化学方法更有应用潜力。
软化学方法可以说是一种新型材料设计与合成的概念,在这种思路下产生了一系列新型材料的制备技术,开辟出了具有环境友好、节能、经济、高效的工艺路线,与“绿色化学”的核心思想一脉相承。软化学对其化学反应机制、路径、过程的易于控制,为了达到裁剪其物理性质的目的,我们可根据通过控制软化学反应过程的条件,对产物的结构和组分进行设计。软化学合成正在将新材料制备的前沿技术从高温、高真空、高压、高能和高制备成本的硬化学方法中解放出来,进入一个更广阔的空间。软化学提供的方法考验的则是人的技能、智力、学识和改造力,因而可以说软化学是一个具有智力密集型特点的研究领域。
软化学合成法所需设备比较简单,反应步骤也可以较容易地控制,制备成本低廉。软化学方法主要包括:溶胶-凝胶过程、插入反应、离子交换过程、水热法、前驱体法、共沉淀法、溶体(助熔剂)法、初产物法、拓扑化学过程及一些电化学过程等。溶胶-凝胶法是目前软化学中最常见的合成方法,其与传统固体材料制备方法的区别在于:溶胶-凝胶反应过程中,由分子级均匀混合的无结构的前驱体,经一系列的结构化过程,形成具有高度微结构控制和几何形状控制的材料[4]。溶胶-凝胶过程通常包含了如水解、聚合、干燥、致密化等多个物理化学步骤,从而实现反应溶液过渡到固体材料的阶段。目前,工业制备陶瓷、玻璃及相关复合材料的薄膜、块体和微粉等已经广泛采用溶胶-凝胶过程。田秀淑等[5]分别以无机盐和有机醇盐为先导化合物,对溶胶-凝胶法制备al2o3-Sio2-Zro2复合膜的成膜工艺进行详细的研究。随着纳米复合材料的发展,软化学合成技术在功能材料的制备方面发挥重要作用,比如纳米催化剂、纳米磁性材料、纳米气敏材料、纳米光学材料等[6]。
硬化学和软化学合成方法都是化合物和材料合成的热点研究领域,不同方法制出的材料,其性能并不完全一样,有时性能甚至相差很大,新的制备方法经常可以开拓材料的新性能。硬化学和软化学作为无机合成化学的两种思路,共同为材料合成提供技术支持。
参考文献
[1]冯守华,徐如人.无机合成与制备化学研究进展[J].化学进展,2010,12(4):445-457.
[2]周益明,忻新泉.我国固体无机化学的研究进展[J].化学通报,2010,(11):1-6.
[3]徐如人,庞文琴,霍启升.无机合成与制备化学[m].北京:高等教育出版社,2009.
[4]黄剑锋.溶胶-凝胶原理与技术[m].北京:化学工业出版社,2009.
有机物的合成方法篇6
煤化工科学发展的途径就是以科学发展观为指导以改革开放为动力以可持续发展为基石以提高科技创新能力为手段以市场为导向统筹考虑我国煤炭、石油、天然气、煤层气、焦炉气等化石资源以及可再生资源的科学合理、高效利用方向使我国形成石油化工与煤化上相结合、具有各自优势的产品领域相辅相成在整体上形成符合我国国情科学合理的原料结构、产品结构、技术结构和企业结构增强国际竞争力加速推进化学工业现代化。煤化工足资源消耗型行业传统煤化工是我国化学工业的重要组成部分。
1.1煤化工废水的基本特点
煤化工企业排放废水以高浓度煤气洗涤废水为主含有大量酚、氰化物、油、氨氮等有毒、有害物质。废水中的易降解有机物主要是酚类化合物和苯类化合物砒咯、萘、呋喃、眯唑类属于可降解类有机物难降解的有机物主要有砒啶、咔唑、联苯、三联苯等。
2.污水再生回用技术
污水再生处理技术按照作用机理不同可分为物理化学处理方法、生物处理方法和膜处理法三大类。
2.1物化处理方法
物化处理方法以混凝沉淀技术和活性炭吸附技术为主。根据水质的不同可采用不同的处理方法有时可两者结合使用。物化处理方法投资成本较低但运行成本较高受外界条件影响较小出水水质比较稳定。对于预处理后的煤化工废水,国内外一般采用缺氧、好氧生物法处理(a/o工艺),但由于煤化工废水中的多环和杂环类化合物,好氧生物法处理后出水中的CoD指标难以稳定达标。为了解决上述问题,近年来出现了一些新的处理方法,如paCt法、固定床生物膜反应器(FBBR)、厌氧生物法,厌氧-好氧生物法等。
2.1.1改进的好氧生物法
(1)paCt法paCt法是在活性污泥曝气池中投加活性炭粉末,利用活性炭粉末对有机物和溶解氧的吸附作用,为微生物的生长提供食物,从而加速对有机物的氧化分解能力。活性炭用湿空气氧化法再生。
(2)固定床生物膜反应器(FBBR)FBBR技术可应用于高浓度煤化工废水的处理,也可应用于后续的深度处理回用单元。
2.1.2厌氧生物法
一种被称为上流式厌氧污泥床(UaSB)的技术用于处理煤化工废水。该法所用的反应器是由荷兰的G.Lettinga等于1977年开发成功的,废水自下而上通过底部带有污泥层的反应器,大部分的有机物在此被微生物转化为CH4和Co2在反应器的上部。设有三相分离器,完成气、液、固三相的分离。另外,活性炭厌氧膨胀床技术也被用于处理煤化工废水,该技术可有效地去除废水中的酚类和杂环类化合物。
有机物的合成方法篇7
关键词：微生物城市生活污水处理类型
微生物在生物的降解和转化过程中发挥着强大的作用。利用微生物处理污水具有工艺投资少、运行费用低、最终产物少等优点，是污水处理的首选方法。污水处理的方法很多，可归纳为物理方法、化学方法和生物方法三大类。目前国内外多采用二级处理工艺或三级处理工艺治理污水，即采用微生物的作用分解污水中的有机物，采用沉淀法除去排放中的无机盐类及其他悬浮污染物、去磷，在中性条件下增温使氨氮逸出或利用微生物的反硝化作用脱氮，借繁殖藻类以去氮、磷，同时收获藻体。
1.微生物处理污水的机理
所谓利用微生物处理污水是以光合菌群和酵母菌群为主导，协同其他有益微生物共同作用，产生抗氧化物质，通过氧化还原发酵等途径分解氧化有机物，把有害有毒物质转化为无害无毒物质。水体中的微生物，在其生命活动中，吸收和转化某些污染物质，并将大量有机物分解成无机盐类、二氧化碳和水，从而使水体得到自净。
2.微生物净化水质的方式
微生物用于污水处理一般主要对污水有害化合物中的有机物质起降解、转化的作用。其净化方式有以下几种。
2.1降解作用。细菌、真菌和藻类都可以降解有机污染物，如好氧革兰氏阴性杆菌和球菌可以降解石油烃、有机磷农药、甲草胺、氯苯等；霉菌可以降解石油烃、敌百虫、扑草净等；藻类可以降解多种酚类化合物。
2.2共代谢。微生物的共代谢是指微生物能够分解有机物质，但是不能利用这种基质作为能源和组成元素的现象，这类微生物有假单胞菌属、不动杆菌属、洛卡式菌属、芽孢杆菌属等。
2.3去毒作用。微生物通过转化—降解、矿化、聚合等反应，改变污染物的分子结构，从而降低或去除其毒性。如有机磷农药马拉硫磷可以在微生物的水解作用下，被分解为含有一酸或二酸的物质。
但是，微生物的作用是复杂的，有些微生物在净化作用的同时有毒化作用。这类微生物可以使无毒物质转化为有毒物质，从而产生新的污染。如三氯乙烯能够在微生物作用下转化为氯乙烯，这是强致癌物质。因此，在利用微生物进行净化的同时，要密切监视系统中有机物分解的中间产物和最终产物及其毒性。
3.污水的微生物处理类型
目前，污水的微生物处理主要有以下几种类型。
3.1活性泥法。又称日曝气法。它是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气条件下，使污水净化的生物学方法，是一种应用最广、工艺比较成熟的废水生物处理技术。一般可使污水的BoD5去除率达90%。
活性污泥一般经过人工培养、驯化而获得，并在污水处理过程中，能不断地返回接种使用。活性污泥是一种绒絮状小颗粒，主要由菌胶团形成菌、原有生物、有机和无机胶体及悬浮物组成。
此法最大的弱点是产生大量的污泥，剩余污泥已成为令人头疼的难以解决的问题，研究开发从源头上不产生污泥的污水处理技术成为热点课题。
3.2生物膜法。它是以好氧微生物组成的生物膜为净化的处理方法。根据不同的处理装置，又分为滤池法，悬浮颗粒生物膜法等，它广泛应用于石油、印染、造纸、农药、食品等工业废水的处理。净化效果好，一般可使污水的BoD5减少75%—90%。
生物膜由污水与载体BoD5的接触而形成。由于污水通过载体时，污水中的有机物污染物和微生物吸附到载体上，并发生微生物的增殖。经历一个初生、生长和成熟的过程，在载体表面形成一层约2mm厚的生物膜，生物膜在污水处理过程中不断增厚，最后老化，整块剥落，随废水流入沉淀池中，然后开始新生物膜形成过程，它是生物膜的正常更新。处理过程中的物质转移：空气中的氧废水（污水）生物膜。此法比活性污泥法产生的剩余污泥少。
3.3厌氧处理法。厌氧处理法，是在无氧条件下由兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机污染物的处理方法。通常用于不溶性有机物质，如纤维素含量高的污水，或高浓度的工业废水，也经常用于处理剩余污泥。
3.4氧化塘法。又称生物塘法或稳定塘法，是利用一个天然的或人工修整的池塘，由于污水在塘内停留的时间较长，通过水中的微生物代谢活动可以将有机物降解。在氧化塘中，废水中的有机物方要是通过有机菌藻共生作用去除的。氧化塘中同时可以进行好氧和厌氧性分解作用和光合作用，三种作用相互影响。
污水中的污染物质是多种多样的，所以一般一种污水的处理需要联合使用几种处理类型。
4.城市生活污水处理的现状和存在的问题
目前国内外城市生活污水处理厂大多采用活性污泥—曝气池二级生物处理技术，部分用了三级处理技术。采用传统的处理工艺具有耗能多、没有回报等弊端。随着城市人口的增加，城市污水的排放也在逐年增加，研究建设费用低廉，节能和运行管理方便的城镇生活污水处理技术已成为我国城镇生活污水处于理技术研究的重要内容。
在对城市生活污水采用活性污泥法处理时，大多不是利用纯培养的微生物，而是对自然界生长的微生物加以驯化、繁殖利用，在污水处理过程中，有细菌、真菌、原生动物等不同种类微生物共同参与净化，由于其代谢过程复杂，能量利用不尽合理，以及可能存在微生物拮抗作用，通常污水处理效率有限。微生物强化技术已成为今后处理生废水的重要发展趋势。
5.微生物在污水处理中的优势
随着基因重组技术、细胞融合技术及酶和细胞固定化技术的进一步发展，微生物在环保方面的应用在将来的发展中会日益显示其重要性，使环境污染治理达到良性循环，实现以尽可能小的环境代价，获得最大的经济发展效益，进一步推进环保事业的发展。
用微生物对环境治理尤其是对污水进行处理在国内已得到广泛使用，并已应用于各种工业的生产污水和城市污水处理，BoD5去除率达87%—95%；出水水质量较好，一般可达到排放标准；与化学法相比，成本较低；污水肥分高，一般可用作农田肥料；污泥的沉降性能也好，有利于进一步脱水。通过辐射诱变和化学诱变方法筛选出对污水有极高净化能力的高效微生物，是微生物处理方法的发展方向，在我国将有很大的发展前景。
总之，污水治理受到全世界各国的重视，而微生物处理技术处理污水是行之有效的重要方法。
参考文献：
［1］秦麟源.废水生物处理［m］.上海：同济大学出版社，1989.
［2］沈濯良.废水生物处理新技术［m］.北京：理论与应用中国科学出版社，1999.
［3］杨维本，符嫦娥.复合微生微物处理生活污水的研究［J］.云南化工报，2003，VoL30，（6）：7-10.
［4］高蓬明.微生物在环保中的作用［J］.金筑大学学报（综合版），1999，VoL33，（1）：118-121.
［5］顾夏声，李献文.水处理微生物学基础［m］.中国建筑工业出版社，1998.
［6］杨德明，鄢亚玲，彭琴.LBm优势菌处理生活水技术探计［J］.云南冶金报，2006，VoL35，（3）：198.
有机物的合成方法篇8
关键词：高分子材料 可降解 生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作用下，可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理，现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、ph值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ici公司生产的“biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(pet)和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
; 3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献：
有机物的合成方法篇9
关键词：高分子材料可降解生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列，每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解，以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如细菌、霉菌及藻类作用下，可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便，只要保持干燥，不需避光，应用范围广，可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理，现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、pH值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国iCi公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(pet)和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
;3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料新晨
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献：
有机物的合成方法篇10
关键词：有机合成闪速化学微反应器
有机合成是人类改造、创造世界的有力工具，是有机化学不可分割的重要内容，其发展水平直接关系到有机化学研究的发展。近年来，随着我国社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，在有机合成化学领域也取得了许多令人瞩目的成绩，例如生物活性天然产物合成、金属参与有机合成等方面有很多突破性的成果，并逐渐从物理有机化学向化学生物学、计算化学、绿色化学等领域发展，科研与生产能力得到了大幅度的提升。本文对闪速化学的原理与应用进行研究，旨在发挥新理念、新技术的优势，更好的促进我国有机合成化学的发展。
一、有机合成化学发展回顾
据统计，目前已知的有机化学反应数量达到3000多个，被广泛应用的有200多个，并且不断有新的有机合成被研发出来投入应用，这些有机化学反应直接催生出2000多万种有机化合物。在有机合成化学领域研究中，合成路线、合成策略、合成方法需要兼顾原子经济性、高效性、环境友好等原则，通过科学合理的合成设计与巧妙的方法确保有机合成的综合效益。
在1902年至2005年前，诺贝尔化学奖有25项给予了对有机合成领域有突出贡献的科学家，可见有机合成的重要地位及其发展速度之快。最近几十年来有机合成领域发展速度进一步加快，传统有机合成已向绿色合成转变，并渗透到生命科学等学科中产生了巨大的推动作用，组合化学、正向合成分析等理论与技术为精细化学品的研发提供助力，超声波、微波等技术的应用日益广泛，微生物、人工酶的利用工艺日益精湛，很好的体现了有机合成的创造性魅力，为人类的生产生活提供方方面面的支持和帮助。
二、闪速合成目标化合物的原理及特点
在有机合成过程中，我们通常要考虑如何在不降低产物收率的情况下更大幅度的减小反应时间，而一般情况下二者相互矛盾难以统一，降低反应时间往往导致反应过程无法有效控制，最终导致产物收率降低，甚至生成许多副产物。为了有效解决这一问题，Yoshida提出了闪速化学的方法，并在聚合物快速合成中实验成功。其实早在上个世纪该理念便已体现在有机合成中，例如我们所熟知的闪速真空热解技术即是利用载气将前驱物带入裂解室快速获得产物，但因无法控制反应过程仅停留在理论层面。
新世纪以来微反应器技术的应用使闪速化学的实现成为了可能，微反应器的结构特点决定了其具有高效的热转换能力，可以对反应温度进行有效控制，能够快速、精确混合反应物料，并且精确控制滞留时间、快速实现物质分离转移，避免不必要的副产物生成。借助微反应器的诸多功能优势，闪速化学得以真正在有机合成中得到应用，对提高合成产物的产量和效率做出了重大的贡献。
闪速化学反应包括五种类型，主要针对有活性物质参与，或是易生成副产物、产物不稳定、放热剧烈以及需要高活性激发源的有机合成反应。闪速化学反应的特点主要是反应时间短，需要对反应物分子通过热激发、微波辐射等方式进行活化，并且往往产生敏感的高活性物质。
三、闪速合成目标化合物的应用
闪速化学的应用领域十分广泛，可以在氧化、酰化、取代、缩合等反应过程中应用，借助微反应器可以完成许多常规容器中无法实现的反应。下文中将进行列举分析。
1.中间体易分解反应中的应用
在常规容器中中间体易分解的反应，可以利用微反应器的滞留时间控制能力，在中间体分解前转移到后续反应，使化学合成得以顺利实现。例如以醇制备羰基化合物时需要进行低温Swern-moffatt氧化，反应过程需要在零下50℃条件下进行以抑制副产物生成，而利用微反应器，在20℃条件下将滞留时间控制在0.01s产物收率高达90%，与使用常规容器相比不仅对反应条件限制更小，而且产物收率更高。又如羟醛缩合反应中生成的烯醇盐活性高不易积累，而借助微反应器控制滞留时间将其快速转移，仅用15s即可生成高产率的合成产物。另外如溴锂置换反应等均可通过控制中间体滞留时间来实现闪速置换。
2.易生成副产物反应中的应用
为了提高合成反应速度通常需搅拌反应体系，导致难以研究动力学过程和产品选择性，需要依靠降温等方式来减慢反应速率。而凭借微反应器可以在自然速率下控制反应，获得动力学信息，得到选择性产物。例如通过微反应器控制格式反应能够抑制多取代产物的生成，其他如微反应器中的芳香化合物碘化反应也可提高产物选择性。
3.产物易分解反应中的应用
许多有机合成反应产物稳定性差，滞留时间长会分解从而降低收率，凭借微反应器中的闪速合成可以精确控制滞留时间，避免产物分解。例如β-羟基酮的酸催化脱水反应在微反应器中用氢氧化钠溶液冷浸停止，能够有效降低产物滞留时间，避免酸催化产生的环化产物等副产物，获得接近100%纯度的产物。
4.高放热反应中的应用
对于高放热反应常规方法是控制反应速率，然而局部过热现象难以避免，利用微反应器可以及时导出热量，对反应温度进行有效控制，从而提高产物收率和反应速率。有文献研究证实，凭借微反应器对氟化反应的放热量和反应温度进行控制具有显著效果，类似的研究还有硝化反应、卤素与金属置换反应等等。
四、结语
有机合成是化学研究领域的重要内容，推动有机合成化学的发展对于经济发展与科技进步具有积极意义。闪速化学借助微反应器的功能优势，能够更高速、高效的完成许多常规容器内无法实现的合成反应，对于有机合成化学的发展有着重要的促进作用。但是关于闪速化学的研究与应用尚不成熟，未来需要进一步深入研究，将其推向工业生产，以满足现代生产生活对分子快速合成的需求。
参考文献
[1]（美）卡雷，（美）松德贝里.高等有机化学：反应与合成[m].科学出版社，2009.1.