高分子金属配合物催化剂的合成
摘要：催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂。均相催化剂如金属配合物、有机金属配合物在最近几十年内受到催化科学界的广泛关注。新的均相催化体系的应用使得一些新的生产工艺应运而生。这些工艺操作条件温和，选择性高。然而，在大规模生产中均相催化剂存在着难回收、不稳定、有腐蚀性的缺点。大多数的多相催化剂在高温、高压下才能较好地发挥催化作用，并且其选择性、活性较弱。因此，人们开始设想通过高分子负载的方法转化均相催化剂使之兼具二者的优点。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、高分子效应及其应用。
关键词：催化剂；配合物；高分子；合成；高分子效应
1、简介
近几十年来，均相催化剂由于其较高的催化活性受到了科学界和工业界的广泛重视与应用，但均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、易流失、较难回收操作等缺点；另一方面，均相催化剂往往要使用重金属离子，这样既会对产物和反应后处理过程造成污染，又使得反应的催化剂难于回收，导致均相催化剂在有机合成和工业上的应用受到了很大的限制。多相催化剂虽然回收简单，但是，机理研究比价复杂，选择性和活性较低。因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂成为有机催化反应领域的研究热点之一。1963年，Merrifield和Letstinger等人[1, 2]首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中，开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例。近年来，高分子负载型催化剂得到了迅猛发展。高分子催化剂集合了多相催化剂、均相催化剂的优点[3]。其具有较高的催化活性、立体选择性、较好的稳定性和重复使用性能，并且后处理简单，在反应完成后可方便地借助固-液分离方法将高分子催化剂与反应体系中其他组分分离、再生和重复使用，可降低成本和减少环境污染[4]。杨小暾与江英彦[3]指出，若将多相催化剂、均相催化剂视为第一代、第二代催化剂，那么高分子金属络合物催化剂就是第三代催化剂。
研究表明高分子不仅是负载金属催化剂的惰性载体，而且还可以对催化剂的活性中心进行修饰，并使催化剂的结构发生变化，形成通常在小分子配合物中很难看到的特殊结构，从而影响催化剂的催化反应过程，即同种金属使用不同的载体所得到的化剂其催化活性可能相差很大。此为高分子的基体效应。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、
高分子效应及其应用。
2、高分子金属催化剂的合成
根据金属配合物的特点，高分子负载金属催化剂有以下几种合成方法：(1)通过有机反应先对高分子进行官能化，形成新的官能团，然后再与催化活性中心连接；(2)高分子骨架中己具备有效官能团，可以通过与催化剂前体进行亲核取代或亲电加成等反应，直接将催化活性物质通过共价键链接到高分子；(3)通过具有催化活性单体共聚形成高分子负载催化剂，可以通过控制聚合的条件，以得到合适的孔径、粒度、强度的凝胶或粉末。其中第一种方法最为常用。但是作为金属络合物的配位体，在分子中必须具有以下两类结构之一，一类是分子结构中含有P、S、O、N等可以提供未成键电子的所谓配位原子，含有这类结构的化合物种类繁多，比较常见的如乙二胺四乙酸(EDTA)、胺类、酸类及杂环类化合物等；另一类是分子结构中具有离域性强的P电子体系，如芳香族化合物和环戊二烯等均是常见配位体。
(1)通过有机反应先对高分子进行官能化，形成新的官能团，然后再与催化活性中心连接：该方法是有机高分子负载催化剂方法中应用最多的一种方法，其最大的特点在于配体设计极其灵活，制备过程简单。通过基本的有机反应引入高效的配体，最后通过配位作用将金属催化剂固载化，如图1所示[5, 6]。
图1 高分子负载金属钯催化剂的制备
何英[4]以Wang树脂为基础载体，通过有机合成反应对树脂进行改性，进而制得高分子负载微粒钯催化剂。其具体合成方法如下：在50mL单口烧瓶中依次加入0.50 g (1.04mmol OH/g) Wang树脂，0.48 g (2.60mmol)三聚氯氰，0.14 g (1.10 mmol) N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)和20mL氯仿，室温反应18h。过滤，依次用氯仿和THF洗涤树脂，
60℃真空干燥24h，得到0.56g树脂1[7, 8]。
将0.20g (2.08mmol) 2-氨基吡啶溶于20mL DMF，依次向其加入0.56g树脂1及0.19g (1.5mmol) DIPEA，混合物于100℃反应24 h。反应结束后，冷却至室温，树脂过滤，依次用乙醇和二氯甲烷洗涤后，真空干燥，得浅黄色树脂2。
在10mL单口烧瓶中依次加入0.030g (0.17mmol) PdCl2，0.011g (0.19mmol) NaCl和1mL甲醇，室温搅拌24h。过滤，将滤液转入25mL单口烧瓶中，依次加入14mL甲醇，
0.2g树脂2，60℃反应24h，生成树脂负载Pd2+配合物。反应结束冷至室温，加入0.095g
(1.16mmol)乙酸钠，室温搅拌1h，Pd2+被还原为纳米Pd(0)微粒。过滤，依次用甲醇、水和丙酮洗涤，真空干燥制得高分子负载微粒钯催化剂WRP-Pd。催化剂的制备过程如图2所示。
图2 高分子负载钯催化剂的制备
（2）高分子骨架中已具备有效官能团，可以通过与催化剂前体进行亲核取代或亲电加成等反应，直接将催化活性物质通过共价键链接到高分子：此法制备方法简单，但是高分子骨架中必须具备有效官能团，才能将活性物质通过共价键接到高分子上从而形成有效的催化剂[9, 10]。
（3）通过具有催化活性单体共聚形成高分子负载催化剂，可以通过控制聚合的条件，以得到合适的孔径、粒度、强度的凝胶或粉末：该方法的主要优点在于配体设计灵活性高，且在均相体系中进行，反应活性高，如图3所示[11]。
图3 单体共聚法制备负载锰催化剂
余汉成等[12, 13]，用铁(III)卟啉丙烯酸酯单体与苯乙烯单体共聚得到铁(III)卟啉丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。把0.0200g铁(III)卟啉丙烯酸酯和少许过氧化苯甲酰加入到2.0g苯乙烯中，搅拌使其充分溶解，再加入20mL φ=0.1%聚乙烯醇水溶液，在85℃磁力搅拌15h后升温至100℃，1h后再把温度降至50℃，过滤，以温水多次洗涤球状微粒，干燥。把以上球状微粒溶解于氯仿中，慢慢滴加于处于搅拌状态的甲醇液中，抽滤(以甲醇洗涤至滤液无色)，干燥，粉碎(约50目)后，在索氏提取器上以乙醇抽提24h，真空干燥后得棕红色产物铁(III)卟啉丙烯酸酯-苯乙烯共聚物1.4417g，产率71%。该催化剂由铁(III)卟啉丙烯酸酯单体与苯乙烯单体共聚而成，虽然粉碎为微粒，但部分铁(III)卟啉仍然不可避免地被包埋于共聚物内部而不能发挥催化活性。其结构如图4所示。
图4 铁(III)卟啉丙烯酸酯-苯乙烯共聚物的结构
岳瑞瑞[14]通过化学法合成的导电高分子为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)。首先，将一定量的单体EDOT溶于乙醇中，将该乙醇溶液迅速加入H2PdCl4溶液中，室温下搅拌
反应3h(该过程中EDOT单体被氧化聚合生成PEDOT聚合物，同时Pd2+被还原为Pd纳米颗粒)；然后，向上述溶液中加入一定量的H2PdCl4及不同量的氧化石墨烯(GO)分散液，超声分散2h；磁力搅拌下向该溶液中再逐滴加入NaBH4水溶液，反应液中过量的Pd2+被NaBH4进一步的还原，另外，GO被NaBH4还原为还原态的石墨烯(GE)。反应结束后，将产物过滤并用蒸馏水、乙醇多次冲洗至滤液无色，60℃烘箱中干燥后便得Pd-PEDOT/GE复合催化剂粉末。
3、合成方法的比较
通过文献查阅以及分析比较我们可以对以上三种合成高分子金属催化剂的方法进行简单评价。
第二种方法是利用高分子骨架中已具备有效官能团，通过与催化剂前体进行亲核取代或亲电加成等反应，直接将催化活性物质通过共价键链接到高分子。这种方法虽然简单，不需要对高分子骨架进行修饰，但是其局限性较大，对高分子骨架要求较高。与第二种方法的局限性相比，我们很容易发现第一种方法的优点。通过有机反应先对高分子进行官能化，形成新的官能团，然后再与催化活性中心连接。这种合成方法也较为简单，对于高分子配体的设计灵活性较大。但是，催化剂的形态较难控制。第三种方法，通过单体共聚的方法合成高分子催化剂。该方法可以通过控制反应的条件控制催化剂的结构，灵活性较大。但是，通过以上几个实例我们不难发现，第三种方法操作相对复杂，合成的产物中金属活性中心很容易被包到共聚物内部而使其不能发挥催化活性。
三种合成方法各有自己的优缺点，目前第一种方法应用最为广泛，第三种方法研究前景较为广阔。我们在实际过程中可以根据原料的性质、产品的要求合理的选择合成方法。
4、高分子载体对催化剂性能的影响
当一种高活性、高选择性的小分子金属催化活性物种被负载于高分子时，其稳定性、催化活性及选择性都会发生变化，当高分子载体、配体结构使用恰当时，高分子母体对催化活性物种有增稳、助活、提高选择性效应等作用[4, 15]。下面我将从多个方面，通过高分子金属催化剂与普通金属催化剂的比较，以说明高分子金属催化剂的优点。
(1)基位隔离效应
基位隔离效应是指被键联于高分子的催化活性功能基团由于高分子链的刚性而处于彼此隔离的状态。Grubbs等将可溶性的均相二茂铁络合物应用于烯烃催化加氧时，发
现其催化活性并不好，并且催化剂不能回收利用。研究发现，这是由于在氢化反应条件下生成了一种无催化活性的二聚体。而键联于交联度20%的聚苯乙烯载体的二茂铁络合物，其催化加氧活性较二茂铁的活性高60倍。这是由于键合在一定刚性聚合物链上的二茂钛由于基位隔离效应，使其发生的二聚副反应的可能性降低，使其活性的得到了增强。
(2)增稳效应
均相络合催化剂是一类相对比较容易失活的催化剂，将其负载于高分子上之后，催化剂的稳定性将得到很大的提高。膦化交联聚苯乙烯的胶态钯催化剂对于1, 5, 9-环十二碳三烯(Z, E, E-CDT)的催化加氢活性要比非负载的钯催化剂col-Pd(0)提高16倍。X射线衍射光谱(XRD)证明在膦化交联聚苯乙烯上钯原子族的颗粒直径为4.2 nm，催化剂重复使用20次后钯原子族粒径未发生明显变化(4.8 nm)。而原位制备的胶态钯催化剂在催化反应后则聚集成了无催化活性的钯黑。
(3)选择效应
通过对高分子载体结构的控制制得的高分子负载金属催化剂，往往会比对应小分子催化活性物种呈现更高的催化选择性，这对于精细化工有着重要的意义。
①尺寸选择性
高分子负载金属催化剂的尺寸选择性主要包括两个方面。一方面，一定孔径的多孔性聚合物负载金属催化剂对于分子尺寸不同的底物显示不同的催化活性。另一方面，对于同一种类的高分子负载金属催化剂而言，髙分子载体的孔径与底物分子尺寸匹配效应同样会明显影响催化反应的结果。同均相体系相比，高分子负载体系对底物的尺寸要求较高。
②区域选择性
高分子负载金属催化剂在区域选择性上同样有着重要的影响。以聚苯乙烯负载膦铑络合物催化剂进行底物催化加氢反应时，链双键加氧选择性比对应均相络合物催化剂提高了8.2倍。
③立体异构选择性
对于催化不对称合成而言，产物的立体异构选择性至关重要。用络合物Pd(PPh3)4催化手性化合物分子中酰氧基的烯丙胺化反应时，产物为顺、反异构体的混合物。而在相同反应条件下使用高分子负载膦钯催化剂时产物则是单一的构型。
④正构/异构产物选择性
α-烯烃的氢甲酰化反应合成酸是石油化学工业的一个重要反应，但是反应经常得到的是正构醛和异构醛的混合物。由于正构醛的商品价值远高于异构醛，因此提高氢甲酰化反应产物中的正构/异构产物比值具有重要意义。研究发现，高分子负载铑络合物可以有效地催化α-烯烃氢甲酰化反应，并且正构产物选择性明显高于对应的均相络合物催化剂。
⑤协同效应
与催化剂相互协作并能促进催化剂活性的物质称为助催化剂。若将催化剂和助催化剂引入到同一高分子载体上使之相互协同便能更好的催化反应的有利进行。例如，含有疏水性咪唑催化功能基和亲水性羧酸根基的共聚物a，其对于阳离子性底物c的催化水解效率要比小分子咪唑基化合物b的催化效率高100倍。高分子催化剂a的催化水解作用包括羧酸根基与咪唑基的协同作用，前者通过静电场作用对带正电荷的底物分子c进行吸引，协助咪唑基b完成催化水解反应。
5、高分子金属催化剂的应用
(1)氧化反应
与低分子金属络合物相比，用高分子负载金属络合物作为有机氧化反应的催化剂，具有反应安全平稳、催化活性高和反应选择性好等特点。目前高分子负载金属催化剂在氧化反应中主要应用于烷烃的氧化、烯烃的环氧化、醇类和酸类的氧化等方面。
Krishnan等[16]合成一种高分子负载猛催化剂用来催化氧化仲醇，该催化剂是通过聚苯乙烯支载聚胺树状高分子负载锰配合物合成的，在利用氧气氧化仲醇时显示出很高的催化活性，并且催化剂可循环使用多次仍显示出较好的催化活性。
(2)氢化反应
催化氢化反应在有机合成中有着广泛和重要的应用。烯烃、芳香烃、硝基化合物和醛酮等带有不饱和键的化合物都可以在高分子负载催化剂存在下进行加氧反应。
(3)氢甲酰化反应
烯烃的氢甲酰化反应是化学工业中制备醛的重要方法之一。经典的氢甲酰化反应是利用铑的膦配体羰基络合物或者其高分子键联体为催化剂在有机溶剂中进行的。Zarka 等[17]制备了一种水溶性双亲高分子键联的铑卡宾络合物，并成功地在水介质中进行了水-油两相的氢甲酰化反应，反应完后立即发生相分离，高分子负载铑催化剂位于水相，油相为产物和未反应的醛，催化剂重复使用多次活性无明显改变。
(4)氰基化反应
芳香族氰基化合物是重要的有机合成中间体，在农药、染料和医药领域的应用很广。Islam等[6]制备了高分子负载希夫碱钯络合物，以K4Fe(CN)6作为氰基化试剂，催化碘代芳烃的氰基化反应有较高的收率，并且催化剂可以重复使用多次仍保持较高的活性。
(5)偶联反应
2010年诺贝尔化学奖颁给上个世纪对偶联反应有卓越共献的Heck，Negishi，Suzuki 三位科学家，偶联反应也正是由于其用途的广泛受到了越来越多的关注。近几年中，负载型金属催化剂在偶联反应上的应用也已相当深入[18]。通常有两种负载方式：(1)金属催化剂直接负载到功能化聚苯乙烯上；(2)通过含有金属催化剂的单体进行共聚。相对于均相催化剂而言，高分子负载金属催化剂是一种既经济又绿色的催化剂。
5、展望
尽管目前高分子材料已被广泛用作催化剂载体，但是其还存在着金属中心易于流失的缺点。所以，在未来研究中需要对高分子金属催化剂进行进一步的研究。以设计制造出新型的、更具优势的催化剂载体，使之成为更稳定、活性更高的催化剂，减小催化过程中的金属流失，从而增加催化剂的循环利用次数。
目前，很多高分子金属催化剂的合成还选用易于挥发、有毒的有机液体作为溶剂。所以，为了降低合成过程中的污染。以后可以选用无溶剂、纯水、离子液体、PEG等绿色溶剂与非均相催化剂相结合，建立更高效的绿色反应体系。
随着其他学科的快速发展，超声波、微波技术的应用成为现实。一般情况下，使用超声波、微波等技术可以提高了反应效率。基于高分子负载催化体系的优势，可以将两者有机的结合起来，发挥双重优势。
不对称催化在现代有机化学和化学工业合成中的地位举足轻重，是当今化学发展中最为活跃的领域之一，特别是在药物合成上有着不可替代的地位。如何将高分子负载催化剂应用于不对称催化中，同样是今后研究中需要解决的难题。
6、总结与收获
（1）总结
本文中简单介绍了高分子金属催化剂的合成方法，其中最常用的方法是通过有机反应先对高分子进行官能化，形成新的官能团，然后再与催化活性中心连接。高分子金属催化剂被视为第三代催化剂，其结合了均相催化剂与多相催化剂的优点。并且，高分子
存在一系列效应，当高分子载体、配体结构使用恰当时，高分子母体对催化活性物种有增稳、助活、提高选择性效应等作用。高分子金属催化剂目前在多种反应中都有所应用，比如氧化反应、氢化反应、氢甲酰化反应、偶联反应等。未来可以着重于对新型高分子金属催化剂的设计与绿色合成以及与其它技术相结合以提高催化性能等。
（2）收获
本次学习过程分为有机合成、无机合成两大部分。由于以前本科专业属于石油化工类，所以对于无机合成的接触相对较少，对有机合成的接触也并不多，只是局限在课本上的一些基础反应与合成过程。再加上自己并未参加考研，所以对很多东西都很生疏。通过本次学习使得自己清楚的认识到自己在合成方面的知识储备相当薄弱。
在研究生学习过程中，我将在陈老师带领下从事稠油降粘的有关研究。而其中最关键的一步就是对催化剂的合成，据了解，本课题组所制备的催化剂多为均相催化剂。均相催化剂在反应之后难于实现分离，其中的金属元素将会残留在原油中。这样势必会给管道运输、下游炼化带来不利的影响。由于稠油粘度大、缔合作用强，其很难在多相催化剂中进行扩散，所以多相催化剂应用于稠油井下降粘不够现实。通过对本文的撰写给我一定的启发，日后可以对高分子金属催化剂进一步研究、优化，以更好的应用到稠油降粘过程中去。
最后，感谢夏老师、陈老师的教导！谢谢！
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后过渡金属催化剂综述 1催化剂的意义 催化剂是可以加速化学反应的物质。化学反应若要发生，则反应物分子之间必须有足够能量的发生碰撞以形成活性复合物或过渡态复合物，这个能量就是活化能。而催化剂能够提供一个较低的活化能，因此加速了化学反应的发生。和未添加催化剂的反应的一步实现原理相比，催化反应包含了许多种化合物与过渡态复合物[1]。 催化技术对于目前乃至未来的能源、化学反应、环境工业、石化工业都是至关重要的。原油、煤和天然气向燃料和化学原料的转化，大量石油化工和化学产品的生产，以及CO、NO、碳氢化合物排放物的控制，全都依赖于催化技术。此外，催化剂还是燃料电池电极的必要组分——无论电极使用的是固体氧化物离子还是聚合物质子电解液[2]。催化技术的发展、催化剂的改进和新催化剂的成功开发, 往往会带动已有工艺的改进和新工艺的诞生。据统计,85%以上的化学反应都与催化反应有关。目前工业上采用的催化剂大多为金属、金属盐和金属氧化物等多相催化剂, 其优点是催化性能较稳定, 使用温度广, 容易回收重复使用, 但催化活性较低, 反应常常需要高温、高压条件, 而且副反应较多。最近几十年, 发展了以有机金属络合物为主的均相催化剂, 为化学工业带来革命性进步。这种催化剂分散度高, 活性中心均一, 结构明确, 催化剂活性和选择性都较高, 反应可以在很温和的条件下进行[3]。 2后过渡金属催化剂的性质 聚烯烃工业的发展是一个国家石化工业发展的重要标志。Ziegler - Natta催化剂、茂金属催化剂和后过渡金属催化剂仍然是烯烃聚合催化剂研发的3个主要方向[4]。 90年代,美国北卡罗来纳大学的Brookhart等人[5]报道了利用适当的配体, 可使元素周期表中的第Ⅷ族中Ni和Pd的配合物用来引发烯烃聚合, 从而由单一烯烃可获得高分子量的、有各种支化度的聚合物, 并能实现与极性单体的共聚。他们将这一类催化剂称为烯烃聚合后过渡金属催化剂。后过渡金属催化剂中金属元素的种类涉及到第Ⅷ族中的元素, 目前研究得比较多的为Fe、Co、Ni、Pd4种金属元素[6]。 这类金属配合物的亲氧性相对较弱，对空气和水分不太敏感，特别是催化烯烃以及环烯烃聚合的活性很高[7]，而且对比茂金属催化剂, 后过渡金属催化剂具有稳定性好、生产费用低、能生产新品种聚烯烃以及能合成带有官能团的新型聚合物等优点。再加上后过渡金属催化剂合成相对简单, 产率较高，因而其成本远低于茂金属催化剂, 而且聚合时助催化剂用量比较低, 一般与负载的茂金属催化剂相当, 因此成为烯烃聚合用催化剂的新的研究热点[8]。 3 后过渡金属催化剂的种类 后过渡金属烯烃聚合催化剂是指以镍( Ⅱ) 、钯( Ⅱ) 、铁( Ⅱ) 、钴( Ⅱ) 、钌( Ⅱ)等后过渡金属原子为活性中心的一类金属配合物烯烃聚合催化剂。 3.1 镍系 镍系包括双亚胺类、P - O类和N - O类等。双亚胺类镍系烯烃聚合催化剂是指以双亚胺为配体的一类平面型镍(Ⅱ)阳离子配合物。当采用甲基铝氧烷(MAO)作助催化剂时,二溴化双亚胺合镍的衍生物具有很高的催化活性。这类催化剂在Lewis酸如MAO 的作用下形成阳
常见物质的颜色的状态 1、白色固体：MgO、P2O5、CaO、NaOH、Ca(OH) 2、KClO 3、KCl、 Na2CO3、NaCl、无水CuSO4；铁、镁为银白色（汞为银白色液态） 2、黑色固体：石墨、炭粉、铁粉、CuO、MnO2、Fe3O4▲KMnO4为紫黑色 3、红色固体：Cu、Fe2O3、HgO、红磷▲硫：淡黄色▲ Cu2(OH)2CO3为绿色 4、溶液的颜色：凡含Cu2+的溶液呈蓝色；凡含Fe2+的溶液呈浅绿色；凡含Fe3+的溶液呈棕黄色，其余溶液一般不无色。（高锰酸钾溶液为紫红色） 5、沉淀(即不溶于水的盐和碱）：①盐：白色↓：CaCO3、BaCO3（溶于酸）AgCl、BaSO4(也不溶于稀HNO3)等②碱：蓝色↓：Cu(OH)2红褐色↓：Fe(OH)3白色↓：其余碱。 Cu CuO Cu2(OH)2CO3 CuSO4 Cu(OH)2 CuSO4溶液 红色黑色绿色蓝色蓝色蓝色 Fe Fe2O3 Fe3O4 Fe2+溶液Fe3+溶液Fe(OH)3 银白色红色黑色浅绿色黄色红褐色 在初三阶段，接触最多的沉淀可以总结为“六白”“一蓝”“一红褐” “六白”CaCO3 Ag2 CO3 BaCO3 BaSO4 AgCl Mg(OH)2 “一蓝”Cu(OH)2 “一红褐” Fe(OH)3 一。关键以下（1)Cu的：单质红色，CuO黑色，无水CuSO4白色，遇到水和其余二价铜蓝色 （2）Fe的：单质银白色，实验得到的单质黑色，二价铁浅绿色，三价铁中氧化铁红色，溶液黄色，Fe(OH)3沉淀红褐色 （3）白色的沉淀：BaCO3 CaCO3 BaSO4 AgCl，其中前面两个虽不溶于水，但溶于酸且放出二氧化碳。后面两个不溶于水，也不溶于酸。
高分子金属配合物催化剂的合成 摘要：催化剂可以分为均相催化剂和多相催化剂。均相催化剂如金属配合物、有机金属配合物在最近几十年内受到催化科学界的广泛关注。新的均相催化体系的应用使得一些新的生产工艺应运而生。这些工艺操作条件温和，选择性高。然而，在大规模生产中均相催化剂存在着难回收、不稳定、有腐蚀性的缺点。大多数的多相催化剂在高温、高压下才能较好地发挥催化作用，并且其选择性、活性较弱。因此，人们开始设想通过高分子负载的方法转化均相催化剂使之兼具二者的优点。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、高分子效应及其应用。 关键词：催化剂；配合物；高分子；合成；高分子效应 1、简介 近几十年来，均相催化剂由于其较高的催化活性受到了科学界和工业界的广泛重视与应用，但均相反应的催化剂一般来说存在价格昂贵、易流失、较难回收操作等缺点；另一方面，均相催化剂往往要使用重金属离子，这样既会对产物和反应后处理过程造成污染，又使得反应的催化剂难于回收，导致均相催化剂在有机合成和工业上的应用受到了很大的限制。多相催化剂虽然回收简单，但是，机理研究比价复杂，选择性和活性较低。因此寻找能够重复使用且回收操作简单的催化剂成为有机催化反应领域的研究热点之一。1963年，Merrifield和Letstinger等人[1, 2]首次将聚苯乙烯引入到多肽和低聚糖的合成中，开创了高分子化合物在有机合成中应用的先例。近年来，高分子负载型催化剂得到了迅猛发展。高分子催化剂集合了多相催化剂、均相催化剂的优点[3]。其具有较高的催化活性、立体选择性、较好的稳定性和重复使用性能，并且后处理简单，在反应完成后可方便地借助固-液分离方法将高分子催化剂与反应体系中其他组分分离、再生和重复使用，可降低成本和减少环境污染[4]。杨小暾与江英彦[3]指出，若将多相催化剂、均相催化剂视为第一代、第二代催化剂，那么高分子金属络合物催化剂就是第三代催化剂。 研究表明高分子不仅是负载金属催化剂的惰性载体，而且还可以对催化剂的活性中心进行修饰，并使催化剂的结构发生变化，形成通常在小分子配合物中很难看到的特殊结构，从而影响催化剂的催化反应过程，即同种金属使用不同的载体所得到的化剂其催化活性可能相差很大。此为高分子的基体效应。本文主要介绍高分子金属催化剂的合成、
高一化学金属及其化合物知识点总结 1．元素的存在形式有两种：游离态和化合态。 （1）钠镁铝只以化合态形式存在：钠元素的主要存在形式是氯化钠，镁元素的存在形式有菱镁矿，铝元素的存在形式有铝土矿。 （2）铁元素有两种存在形式：游离态的陨铁和化合态的铁矿石。 2．金属单质的用途： （1）利用钠元素的特征焰色（黄色）制高压钠灯，高压钠灯的透雾力强，可以做航标灯；利用钠单质的熔点低，钠钾合金常温下呈液态，做原子反应堆的导热剂；利用钠单质制备过氧化钠，利用钠单质还原熔融态的四氯化钛制备金属钛。 （2）镁条燃烧发出耀眼的白光，用来做照明弹。 （3）利用铝的良好导电性，做导线。利用铝块和铝粉的颜色都是银白色，铝粉制成银粉（白色涂料）。 3．金属化合物的用途： （1）过氧化钠做漂白剂，过氧化钠做水下作业、坑道下作业的供氧剂；氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠做食品添加剂；氯化钠做为制备单质钠和氯气的原料，氯化钠做为制备氢氧化钠、氢气、氯气的原料。 （2）氧化镁的熔点高，做耐高温的材料：耐火管、耐火坩埚、耐高温的实验仪器。 （3）明矾做净水剂。 4．金属的分类： （1）根据冶金工业标准分类：铁（铬、锰）为黑色金属，其余金属（钠镁铝等）为有色金属。 （2）根据密度分类：密度大于4.5g/cm3的金属是重金属：如铁、铜、铅、钡，密度小于4.5g/cm3的金属是轻金属：如钠、镁、铝。 5．氧化物的分类：二元化合物，其中一种元素是氧元素，并且氧元素呈负二价的化合物是氧化物。 （1）氧化物（根据氧化物中非氧元素的种类）分为金属氧化物和非金属氧化物。 （2）金属氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。 （3）非金属氧化物分为酸性氧化物、不成盐氧化物。
1 实验9 一种钴III配合物的制备及表征一、实验目的1. 掌握制备金属配合物的最常用的方法――水溶液中的取代反应和氧化还原反应2. 学习使用电导率仪测定配合物组成的原理和方法二、实验原理 1. 合成运用水溶液的取代反应来制取金属配合物是在水溶液中的一种金属盐和一种配体之间的反应。实际上是用适当的配体来取代水合配离子中的水分子。氧化还原反应是将不同氧化态的金属配合物在配体存在下使其适当的氧化或还原制得金属配合物。CoII的配合物能很快地进行取代反应是活性的而CoIII配合物的取代反应则很慢是惰性的。CoIII的配合物制备过程一般是通过CoII实际上是它的水合配合物和配体之间的一种快速反应生成CoII的配合物然后使它被氧化成为相应的CoIII配合物配位数均为六。常见的CoIII配合物有CoNH363黄色、CoNH35H2O3粉红色、CoNH35Cl2紫红色、CoNH34CO3紫红色、CoNH33NO23黄色、CoCN63-紫色、CoNO263黄色等。2. 组成分析用化学分析方法确定某配合物的组成提出先确定配合物的外界然后将配离子破坏再来看其内界。配离子的稳定性受很多因素影响通常可用加热或改变溶液酸碱性来破坏它。本实验先初步推断一般用定性、半定量甚至估量的分析方法。推定配合物的化学式后可用电导率仪来测定一定浓度配合物溶液的导电性与已知电解质溶液进行对比可确定该配合物化学式中含有几个离子进一步确定该化
学式。游离的CoII离子在酸性溶液中可与硫氰化钾作用生成蓝色配合物CoSCN42-。因其在水中离解度大固常加入硫氰化钾浓溶液或固体并加入戊醇和乙醚以提高稳定性。由此可用来鉴定CoII离子的存在。其反应如下Co2 4SCN CoNCS42-蓝色游离的NH4离子可由奈氏试剂来鉴定其反应如下NH4 2HgI42- 4OH O NH2I↓ 7I 3H2O 奈氏试剂红 褐色电解质溶液的导电性可以用电导G表示KG 式中γ为电导率常用单位为S·cm1K为电导池常数单位为cm1。电导池常数K的数值并不是直接测量得到的而是利用已知电导率的电解质溶液测定其电导然后根据上式即可求得电导池 常数。一般采用KCl溶液作为标准电导溶液Hg Hg 2 三、实验用品仪器与材料电子台秤、烧杯、锥形瓶、量筒、研钵、漏斗、铁架台、酒精灯、试管15mL、滴管、药勺、试管夹、漏斗架、石棉网、温度计、电导率仪、pH试纸、滤纸等。固体药品氯化铵、氯化钴、硫氰化钾液体药品浓氨水、硝酸浓、盐酸6 mol/L、浓、H2O230、AgNO32 mol/L、SnCl20.5 mol/L、新配、奈氏试剂、乙醚、戊醇等。四、实验内容 1. 制备CoIII配合物在锥形瓶中将1.0g氯化铵溶于6 mL浓氨水中待完全溶解后持锥形瓶颈不断振荡使溶液均匀。分数次加入2.0g氯化钴粉末边加边摇动加完后继续摇动使溶液呈棕色稀浆。再往其中滴加过氧化氢302-3mL边加边摇动加完后再摇动当溶液中停止起泡时慢慢加入6 mL浓盐
高分子材料论文 在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料．它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势, 將是２１世纪最活跃的材料支柱． 高分子材料是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 达到至少１万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人們將其称为高分子、大分子或高聚物．高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶（未加工之前称为树脂）． 面向２１世纪的高科技迅猛发展, 带动了社会经济和其他产业的飞跃, 高分子已明确地承担起历史的重任, 向高性能化、多功能化、生物化三个方向发展．２１世纪的材料將是一个光辉灿烂的高分子王国． 现有的高分子材料已具有很高的强度和韧性, 足以和金属材料相媲美, 我們日用的家 用器械、家具、洗衣机、冰箱、电视机、交通工具、住宅等, 大部分的金属构造已被高分子材料所代替．工业、农业、交通以及高科技的发展, 要求高分子材料具有更高的强度、硬度、韧性、耐温、耐磨、耐油、耐折等特性, 這些都是高分子材料要解决的重大问题．从理论上推算, 高分子材料的强度还有很大的潜力． 在提高高分子的性能方面, 最重要的还是制成复合材料第一代复合材料是玻璃钢, 是 以玻璃纤维和合成树脂为粘合剂制成．它具有重量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、导热系数低、易於加工等优良性能, 用於火箭、导弹、船只和汽车躯体及电视天线之中．其后, 人們把玻璃纤维换成碳纤维, 其重量更轻, 强度比钢要高３～５倍, 這就是第二代的复合材料．如果改用芳纶纤维, 其强度更高, 为钢丝的５倍．高性能的高分子材料的开拓和创新尚有极大的潜力．科学家预测, ２１世纪初, 每年必须比目前多生产１５００～２０００万吨纤维材料才能满足需要, 所以必须生产大量的合成纤维材料, 而且要具有更轻型、耐火、阻燃、防臭、吸水、杀菌等特性．有许多新型纤维, 如轻型空腔纤维、泡沫纤维、各种截面形状的纤维、多组份纤维材料等纷纷被研制出來, 人們可指望会有耐静电、耐脏、耐油, 甚至不会沾灰的纤维材料问世．這些纤维材料將用於宇航天线、宇航反射器、心脏瓣膜和人体大动脉． 高分子功能材料, 在高分子王国里是一片百花争艳的盛景．由於高分子的功能团能够替代, 所以只要采用极为简便的方法, 就可以制造各种各样的高分子功能材料．常用的吸水性
高一化学第三章金属及其化合物知识点归 纳 一、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性。 二、金属的化学性质： 多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
△△ Al(OH)3+NaOH=NaAlO-------------- 2Al(OH)==Al2Fe(OH)==Fe 3、盐 FeCl2FeCl3 颜色浅绿色黄色 与碱溶 液 FeCl2+2NaOH?=?Fe(OH)2↓+2NaCl FeCl3+3NaOH=?Fe(OH)3↓+3NaCl 相互转化2FeCl2+Cl2?=?2FeCl3 2FeBr2+Br2?=?2FeBr3 主要表现：性（还原性） 2FeCl3+Fe?=?3FeCl2 2FeBr3+Fe?=?3FeBr2 表现：性（氧化性） 检验遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色遇KSCN显血红色 用途净水剂等印刷线路板等 四、金属及其化合物之间的相互转化 1、铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。 ⑩NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl 2、铁及其重要化合物之间的转化关系， 写出相应的化学反应方程式。 附：1、焰色反应：用于在火焰上呈现特 殊颜色的金属或它们的化合物的检验。
注：观察钾焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃，以便滤去杂质钠的黄光。 3、氧化铝、氢氧化铝 （1）Al2O3俗名矾土，是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。（2）氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，它既能溶于强酸生成铝盐溶液，又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。氢氧化铝可用来制备铝盐，作吸附剂等的原料。氢氧化铝凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用，可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。
摘要 摘要 配位聚合物作为一种新型的分子功能材料，凭借其独特的结构可剪裁性、多样的拓扑结构和在离子交换、吸附、分子识别、催化以及光、点磁、手性拆分等领域的巨大应用潜力受到各界科学家们越来越多的关注。羧酸配合物和配位聚合物具有性质独特、结构多样化、不寻常的性质等特点,它们在非线性光学材料、磁性材料、催化材料、分子载体、存储气体、生物工程等诸多领域具有广泛的应用前景。因此，对羧酸配合物和配位聚合物的研究具有理论意义和潜在应用价值。 本文主要的研究内容为过渡金属Cu、Cd的金属盐与内型降冰片烯－顺5．6－二羧酸反应为配体邻菲罗啉、2，2－联吡啶为辅助配体在相同温度下反应构筑出具有新颖拓扑结构的金属—有机配位聚合物的相关反应进行研究。 关键词：二羧酸铜配合物，二羧酸镉配合物，合成，晶体结构 I
ABSTRACT ABSTRACT Polymer as a novel molecular functional materials, by virtue of its unique structure, building materials of various topologies and in ion exchange, adsorption, molecular recognition, catalytic and optical, magnetic, chiral resolution field potential application is more and more attention from all walks of life scientists. Carboxylic acid complexes and coordination polymers with unique properties, structural diversification, unusual characters, they are in nonlinear optical materials, magnetic materials, catalytic materials, molecular carrier, gas storage, biological engineering and other fields have broad application prospects. Therefore, the carboxylic acid complexes and coordination polymers research has theoretical significance and potential application value. The main research contents of this article as transition metals Cu, Cd metal salt and type of norbornene and endo-norbornene-cis-5,6-dicarboxylate anion response to ligand phenanthroline,2,2 - bipyridine as assistant ligand at the same temperature response to build a novel topological structure of metal organic coordination polymers related reactions research. Key words:acid Copper Complex, acid cadmium complex, synthesis, crystal structure II
糠醛系功能高分子材料的研究进展 李本建 ( 徐州工业职业技术学院，徐州，221140) 摘要: 论述了可再生资源糠醛及其衍生物的聚合反应、聚合物的结构以及用作光电转换、光热转换、离子交换树脂、螯合树脂等功能高分子材料的发展及应用概况, 并展望了糠醛系功能高分子材料开发前景。 关键词: 糠醛树脂; 高分子材料; 功能高分子; 进展 Abstract: The renewable resources furfural and its derivatives polymerization reaction, the polymer structure as well as a photoelectric conversion, the light-heat conversion, ion exchange resin, chelate resin, etc. The development and application of the functional polymer materials Facts and Prospectsthe the furfural Department of Functional Polymer Materials development prospects. Keywords: furfural resin; polymer materials; functional polymer; Progress 中图分类号: T Q317文献标识码: A 文章编号: 1001 9731( 2005) 04 0499 04--- 1 引言 糠醛存在于许多天然化合物中, 由含聚戊糖的植物以稀硫酸水解并进行水蒸汽蒸馏即可得到, 其主要原料来源为农副产品如玉米芯、棉籽壳、稻壳、甘蔗渣等, 属于可再生资源。在酸碱催化或加热的条件下, 糠醛及其衍生物可以发生缩聚反应而得到相应的热固性糠醛树脂, 具有耐酸碱腐蚀、耐高温, 耐辐射等特性。低粘度糠醛树脂可用作防腐蚀清漆、耐酸胶泥及耐腐蚀玻璃钢管道、阀门、泵体等化工设备衬里, 可做砂型、石墨铸压型管、镁炭管和耐火材料的粘结剂, 还可作为浸渍液, 浸渍各种多孔性材料, 如石墨、陶瓷、石棉、玻璃布、碳纤维等, 并能通过热压固化得到收缩率小、铸件尺寸精确、机械强度高、耐热及耐化学药品性能优良的玻璃纤维增强塑料和耐高温玻璃钢, 用于铸造行业的灰口铁、球墨铸铁砂芯、液体燃料材料部件等, 在无线电器材、绝缘材料、化工防腐材料、耐高温材料、航空材料等方面有着广泛的用途。从分子结构考虑, 糠醛属于多功能团化合物, 所含醛基、环醚键及其共轭烯键均具有反应性。通过糠醛系树脂的功能化反应, 或通过制备糠醛系功能单体并进一步聚合反应, 皆可制得糠醛系功能高分子材料, 然而, 因为醛基的反应性较大 可较容易地制备功能性单体, 所以通过功能性单体的聚合来制备糠醛系功能高分子材料则相应的更为简便, 这也是糠醛系功能高分子材料研制的特点。 2 糠醛及其衍生物的聚合反应和聚合物特点 关于糠醛及其衍生物的聚合机理, Dunlop 等[ 1] 认为糠醛在强酸催化下, 质子进攻羰基中的氧原子而形成碳正离子, 生成的碳正离子与糠醛上呋喃环上的碳发生亲电取代反应, 先形成二聚体, 再与单体进行失水缩聚反应, 逐步聚合成长链高分子( 如图1) , 另外, 糠醛在强酸作用下,质子进攻呋喃环中的氧原子使氧质子化而开环,使糠醛发生开环聚合反应
必修一金属及其化合物化学方程式 一、金属钠及其化合物 1、钠在空气中 （1）钠块在空气中变暗：2Na ＋ O2＝Na2O（白色固体）（钠长时间露置在空气中最终变为碳酸钠）（2）在空气中加热4Na＋2O2 ＝2Na2O2(淡黄色固体） 现象：钠融化成小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体 （3）2Na2O＋O2＝2Na2O2 2、钠与水反应（浮、熔、游、响、红） 2Na ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2↑ 2Na ＋ 2H2O ＝ 2Na+＋ 2OH-＋ H2↑ 3、钠与盐溶液反应（先水后盐） （1）与氯化钠溶液：本质上就是与水反应 （2）与硫酸铜溶液： 2Na ＋ 2H2O ＝ 2NaOH ＋ H2↑ 2NaOH + CuSO4 ==Cu(OH)2↓+ Na2SO4 总：2Na ＋ 2H2O + CuSO4＝ Cu(OH)2↓+ Na2SO4＋ H2↑ 2Na ＋ 2H2O+ Cu2+ ＝ Cu(OH)2↓+H2↑+ 2Na+ （3）与氯化铁溶液： 6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑ 6Na+6H2O+2Fe3+=2Fe(OH)3↓+6Na+ +3H2↑ 4、过氧化钠与水的反应（放热反应、Na2O2是强氧化剂，用于漂白） 2Na2O2＋ 2H2O ＝ 4NaOH ＋ O2 ↑ 2Na2O2＋ 2H2O ＝ 4Na+＋4OH -＋O2↑ 现象：产生大量气泡，带火星的木条复燃，试管外壁发热，滴加酚酞后溶液变红（振荡后褪色）碱性氧化物Na2O与水的反应Na2O＋H2O＝2NaOH Na2O ＋ H2O ＝ 2Na+＋2OH -5、过氧化钠可用在呼吸面具和潜水艇中作为氧气来源，原因是： 2Na2O2＋ 2CO2＝ 2Na2CO3＋ O2 碱性氧化物Na2O与二氧化碳的反应 Na2O+CO2===Na2CO3 6、过氧化钠与盐酸的反应 2Na2O2＋ 4HCl ＝ 4NaCl ＋ 2H2O+O2 ↑ 2Na2O2＋ 4H+＝ 4Na+＋2H2O＋O2↑ 碱性氧化物Na2O与盐酸的反应 Na2O ＋ 2HCl ＝ 2NaCl ＋ H2O Na2O ＋ 2H+＝ 2Na+＋H2O 7、氢氧化钠 （1）与酸性氧化物反应 a向NaOH中通入少量CO2：2NaOH+ CO2 (少量)== Na2CO3 + H2O OH -＋ CO2 (少量)= CO32-＋H2O b 继续向该溶液中通入 CO2： Na2CO3＋ H2O ＋CO2=2NaHCO3 CO32-＋H2O ＋CO2=2HCO3- c向NaOH中通入过量CO2：NaOH+ CO2（过量）== NaHCO3 a+b OH -＋ CO2 (过量)= HCO3- d向Ca(OH)2中通入少量CO2：CO2+Ca(OH)2(过量)===CaCO3↓+H2O Ca2++ 2OH -＋ CO2 (少量)= CaCO3↓＋H2O e继续向该溶液中通入 CO2：CaCO3+H2O +CO2=Ca(HCO3)2 CaCO3+H2O +CO2=Ca2++ 2HCO3- f向Ca(OH)2中通入过量CO2：2CO2(过量)+Ca(OH)2===Ca(HCO3)2 d+e OH -＋ CO2 (过量)= HCO3- CaCl2不与CO2反应：因为一般情况下弱酸不能制强酸 8、苏打（纯碱）与盐酸反应（根据滴加顺序不同，现象不同，所以可以鉴别盐酸和碳酸氢钠） ①向盐酸中滴加纯碱溶液 Na2CO3＋ 2HCl ＝ 2NaCl ＋ H2O＋CO2↑ CO32-＋ 2H＋＝ H2O ＋ CO2↑ △△
功能高分子材料复习提要 （答案仅供参考） 一．名词解释： 1．功能高分子材料：指与常规聚合物相比，除了具有一定的力学性能之外，还具有特定功能(如导电性、光敏性、催化性、化学活性和生物活性等)的高分子材料。 2．功能高分子材料化学：以功能高分子材料为研究对象，研究它们的结构和组成、物理化学性质、制备方法及其应用的科学，就称为功能高分子材料化学。 3．结构型功能高分子材料：是指在大分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由于高分子本身的结构因素决定的。 4．复合型功能高分子材料：是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的其它材料进行复合而制得的功能材料。 5．渗透系数：是指在单位时间、单位膜面积通过的被测物与单位膜厚度所施加的驱动力的比值。 6．高分子骨架的邻位效应：在功能高分子材料中，高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对功能基的性能具有明显的影响力，这种作用称为高分子的邻位效应。 7．高分子骨架的模板效应：模板效应是指利用高分子骨架的空间结构，包括构型和构象，在其周围建立起特殊的局部空间环境，在有机合成和其他应用场合提供一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。 8．聚合物的半透性：指聚合物对某些气体或液体有一定透过性，而对另外一些物质没有透过性，或者透过性很小。 9．一次功能：指向材料输入的能量和从材料输出的能量同种形式时，即材料仅起能量传送作用时的这种功能称为一次功能。 10．二次功能：指向材料输入的能量和输出的能量不同形式时，即材料起能量转换作用时的这种功能称为二次功能。 11．功能高分子材料的多功能复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，形成的新的功能材料具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。 12．阳离子交换树脂：带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子)，能与阳离子进行交换反应的称作阳离子交换树脂。 阴离子交换树脂：带有碱性基团(即可解离的反离子是OH-或其它酸根离子)，能与阴离子进行交换反应的称作阴离子交换树脂。 13．交换容量：交换容量也叫交换量，是指一定数量的离子交换树脂所带的可交换离子的数量。通常把交换容量分为总交换容量、工作交换容量和再生交换容量。总交换容量表示单位重量(或体积)树脂中所具有的可交换离子的总数，它反映了离子交换树脂的化学结构特点。工作交换容量是指离子交换树脂在一定工作条件下表现出的交换量，它是离子交换树脂实际交换能力的量度。再生交换容量是离子交换树脂在指定再生剂用量条件下的交换容量。 14．高吸水性树脂：是指含有强亲水性基团并具有一定交联度，能吸收数百倍至数千倍于自身重量水的功能性高分子材料。 15．絮凝作用：凡具有吸附架桥或表面吸附而导致分散相成絮团沉降的过沉叫做絮凝作用。起絮凝作用的药剂即絮凝剂。
金属及其化合物重要化学方程式总结Na、Na2O、Na2O2 钠与非金属反应 4Na+O2====2Na2O 2Na+O2点燃Na2O2 Cl2 +2Na点燃2NaCl 2Na+H2△2NaH 2Na+S====Na2S(爆炸) 钠与化合物反应 2Na+2H2O====2NaOH+H2↑ 4Na+TiCl4(熔融)====4NaCl+Ti 氧化钠和过氧化钠 Na2O+H2O====2NaOH 2Na2O+O2△2Na2O2 Na2O+CO2====Na2CO3Na2O+2HCl====2NaCl+H2O 2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑(此反应分两步 Na2O2+2H2O====2NaOH+H2O2；2H2O2====2H2O+O2↑。H2O2的制备可利用类似的反应) 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2 NaOH 2NaOH+2Al+2H2O====2NaAlO2+3H2↑ 2NaOH(过量) +CO2====Na2CO3+H2O NaOH +CO2(过量)====NaHCO3 2NaOH +SiO2====Na2SiO3+H2O(常温下强碱缓慢腐蚀玻璃) 2NaOH+Al2O3====2NaAlO2+H2O
2NaOH+Cl2====NaCl+NaClO+H2O NaOH+HCl====NaCl+H2O NaOH+H2S(足量)====NaHS+H2O 2NaOH+H2S(少量)====Na2S+2H2O 3NaOH+AlCl3====A l(O H)3↓+3NaCl NaOH+Al(OH)3====NaAlO2+2H2O NaOH+NH4Cl△NaCl+NH3↑+H2O 4NaOH + AlCl3====NaAlO2+ 3NaCl+2H2O NaAlO2 2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3 3NaAlO2+AlCl3+6H2O====4Al(OH)3↓+3NaCl Na2CO3、NaHCO3 Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2↑ Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl Na2CO3 + CO2+ H2O====2NaHCO3 NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ 2NaHCO3△Na2CO3 + CO2↑+ H2O Al 铝和非金属反应： 4Al+3O2点燃2Al2O3(纯氧) 2Al+3S△Al2S3 2Al+3Cl2△2AlCl3 铝热反应：2Al+Fe2O3高温Al2O3+2Fe
《高分子化学》课程试题 得分 一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期 二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、 和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、 开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。 得分 三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么? ⒊什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。 四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合 ⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚
⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴ PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p (⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈ (15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。 已知：C (偶合终止系数)＝0.15；D (歧化终止系数)＝0.85； f ＝0.8； k p＝3.67×102 L/ mol.s；k d ＝2.0×10-6 s-1； k t＝9.30×106 L/ mol.s；c(I)＝0.01 mol / L； C M＝1.85×10-5；C I＝2×10-2； 甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937 g./ cm3； X。 计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题 一、基本概念（共14分，5. 2分, 其余3分） ⒋自由基共聚合反应 ⒌引发剂 二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的单体有、、和等。 ⒉单体可分为、和三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是、和。 ⒋阴离子聚合的引发体系有强碱、碱金属和碱金属配合物。 ⒌某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为聚酯、聚酰胺、和 聚醚聚合物等。 ⒍根据共聚物大分子链中单体单元的排列顺序，共聚物分交替共聚物、 无规共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物四类。
高中化学金属及其化合物 一、钠及其化合物 1、钠 （1）钠的物理性质：钠是银白色金属，密度小（cm3），熔点低（97℃），硬度小，质软，可用刀切割。 钠通常保存在煤油中。是电和热的良导体。 （2）钠的化学性质：从原子结构可知钠是活泼的金属单质。 ①钠与非金属单质反应：常温：4Na + O2 == 2Na2O,加热：2Na + O2== Na2O2; 2Na + Cl2== 2NaCl; 2Na + S== Na2S等。 ②钠与水反应:2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑；实验现象：钠浮在水面上，熔成小球， 在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。 注意：钠在空气中的变化：银白色的钠变暗（生成了氧化钠）变白（生成氢氧化钠）潮解变成白色 固体（生成碳酸钠）。 ③钠与酸反应：如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,Na放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。 因此Na放入到酸溶液中Na是不可能过量的。同时Na与H2的物质的量比始终是2:1。当然反应要比钠 与水的反应剧烈多。 ④钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他 物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na + CuSO4 + 2H2O == Cu(OH) 2↓+ Na2SO4 + H2↑。 ⑤钠与氢气的反应：2Na + H2 == 2NaH。NaH + H2O == NaOH + H2 ↑；NaH是强的还原剂。 （3）工业制钠：电解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) == 2Na + Cl2↑。 （4）钠的用途：①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等； ②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂； ③钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。 2、氧化钠和过氧化钠 （1）Na2O：白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：Na2O + H2O == 2NaOH, Na2O + CO2 == Na2CO3,Na2O + 2HCl == 2NaCl + H2O .另外：加热时，2Na2O + O2 == 2Na2O2. (2)Na2O2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水、二氧化碳反应放出氧气。 2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O2 ↑,2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 ↑（作供氧剂）。 因此Na2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na2O2和水反应后的溶 液中滴加酚酞，变红后又褪色，实验研究表明是有：Na2O2 + H2O == 2NaOH + H2O2,2H2O2 == 2H2O + O2 反应发生。因为H2O2也具有漂白作用。当然过氧化钠也可以直接漂白的。 3、碳酸钠和碳酸氢钠 溶液中相互转化 Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2 == 2 NaHCO3 除CO2中的HCl杂质是用饱和的NaHCO3溶液，而不用Na2CO3溶液 用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。发酵粉的主要成分之一；制 胃酸过多等。 注意几个实验的问题： 1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。 2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于 n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先①Na2CO3 + HCl == NaCl + NaH CO3,后②NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 . ②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2. 如果用2mol的Na2CO3和的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是；采用②方法放出CO2为。希望同学们 在解题时要留意。 3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的 原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。 4、侯氏制碱法 反应式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 ↓+ NH4Cl.
高分子金属配合物发光材料的制备技术进展 钱栩凯090143802 摘要:高分子金属配合物发光材料是一类很有价值的功能材料,评述了有关它的各种合成方法。以金属离子与含配位基团的聚合物进行反应,容易在高聚物之间形成交联,难以获得发光强度高的高分子配合物;使金属离子与高分子配体和小分子配体同时作用,可以得到荧光强度比较理想的产物,但反应难以定量控制;以小分子金属配合物单体与某些单体之间进行共聚合反应,也可获得荧光强度较高的高分子配合物,但聚合反应的空间位阻较大;通过两端都含有配位基团的刚性链的有机小分子配体直接与金属离子配合形成高分子金属配合物;以小分子金属配合物单体进行均聚或者将小分子金属配合物接枝到高聚物上也可以形成高分子金属配合物。 金属配合物与高聚物以化学键结合生成的高分子金属配合物发光材料,既具有小分子金属离子配合物良好的场致发光特性,又具备高聚物优异的材料性能,容易挠曲、加工成型,特别是可溶性聚合物还具有优良的机械性能和良好的成膜性,因而也可以较易实现大面积显示,拓宽了高分子金属配合物的应用范围。 1金属离子直接与含配位基团的聚合物进行配合 将自由基共聚合成的含β-二羰基配位基的高分子、膦酸酯官能团的高分子直接与金属离子配合成高分子金属配合物。用Suzuki耦合反应缩合聚合生成含有菲咯啉配位基的高分子,然后与一些金属离子Li+、Al3+、Zn2+等配合成高分子金属配合物,其配合能力很强,可以选择的金属离子范围很广,因而发光的波长范围也很广,通过改变配合的金属离子可望获得不同颜色的发光材料。侧链上含有8-羟基喹啉配体的聚合物及主链上含有联二吡啶配位基的聚酯、聚酰亚胺,可与金属离子配合制备高分子金属配合物,可作为获得电致发光材料的一条新途径。这种合成方法的路线简单,操作比较简便,但是由于反应容易在高聚物之间形成交联,影响溶解性能,进而影响加工成膜,故而较难获得发光强度很高的高分子配合物。 2金属离子与高分子配体和小分子配体同时作用 用Eu3+和二苯甲酰甲烷形成的有机配合物与聚丙烯酸、聚(苯乙烯-丙烯酸)发生配位反应,分别得到2种金属铕的配位聚合物,可以发很强的红光。侧链含有β-二羰基的聚合物与小分子配体如8-羟基喹啉、1,10-邻菲罗啉和α-噻吩甲酰三氟丙酮合成了Eu3+配合物,这些配合物都表现较好的荧光性。将8-羟基喹啉接到刚性高分子链上,再和大量8-羟基喹啉配体同时与Al3+配位,制备出以8-羟基喹啉金属配合物为侧链结构的高分子。类似的反应也被用来合成中心离子是钌的高分子金属配合物。用主链为亚杂环芳基亚乙炔基的高分子和双-(4,4′-烷基-2,2′-联二吡啶)的金属钌的配合物缩合共聚合成了一系列的含有金属钌的高分子金属配合物。通过金属离子与高分子配体和小分子配体同时作用,理论上可以得到荧光强度较高的高分子配合物,但是这种合成方式也有一个很大的缺点,由于体系中存在2种不同的配体,它们的配合能力有较大的差异,配体不会按照投加量与金属离子成比例定量配合,高分子配体较难和金属离子发生配合,使得反应难以定量控制。虽然预先生成有预留空位的小分子金属配合物可以减少高分子链之间的交联,但由于部分配合后金属离子的配合能力的下降,不容易再与高分子配体作用,因而在进行此类反应时必须选择配合能力强的高分子配体,以保证反应的顺利进行。