摘要：本文先简单得介绍了有机化学的发展，然后花大篇幅介绍了有机合成方法的新方法及新进展。 关键词：有机化学新方法有机合成 浅谈有机合成新技术 https://www.doczj.com/doc/fd12199579.html,/link?url=5v-uy0ZQY5MIx6WlCUPbBrcCMRYFBHW24brQzXYL2T3sna g5iZpfLourdWVmQ5bGJVJo9f1keDWJ2mE0GAq5BCrFd2_dGMZgquMJJfMBnhS 现代有机合成的新概念和新方法 https://www.doczj.com/doc/fd12199579.html,/view/629c946daf1ffc4ffe47acae.html 现代有机合成的新方法 https://www.doczj.com/doc/fd12199579.html,/view/263af7e4524de518964b7de2.html?re=view 有机合成新技术（2011-1）ppt https://www.doczj.com/doc/fd12199579.html,/link?url=GYIFEUfZw5BmHQ6MThL7k9KnQRNrZXRoSZqAqMX_adW zdGOCbDdvxsmofJTfPbSqRgeEqXVyJ1l6t1QJVtyV0M9HJy0us-UJv28o2dhxykW
前言： (3) 1有机化学的发展 (3) 2有机合成方法的一些新方法新进展 (3) 2.1组合合成 (4) 2.2不对称合成 (4) 2.3绿色合成 (5) 2.4金属参与的有机合成反应 (5) 2.5金参与的有机合成反应 (5) 2.6微波技术在液相有机合成中的应用 (5) 结语 (6) 参考文献 (7)
前言： 随着人类社会进入二十一世纪，科学技术高速发展，与此同时，化工合成行业已经形成一个比较完善，有一定系统的行业，特别是有机合成的发展很大程度上促进了人类社会的发展。随着人们对生活质量要求的越来越高，有机合成行业一直在不断根新，新的合成方法不断出现。 1有机化学的发展 虽然纪年历法仅是一个人为约定的相对时间标记,但人们还是对纪年中的十、百、千年不惜以大量的笔墨去回顾和展望。8年前,我们经历了公元纪年的新世纪,正好又是千年的转换,所以很热闹了一阵。自然科学也正好经历了发展中最快速的100 年,化学及其最丰富多彩的有机化学也同样经历了一个日新月异的世纪。因此我们不难在报章杂志上看到众多名家借此机会总结化学的辉煌百年,并预言更辉煌的新世纪。现在,进入新世纪已8年了,8年在历史长河中只是一个极短暂的瞬间,即使就近代自然科学的发展来讲也不是一段很长的时间,但人们还是会问这8年中有些什么过去曾预料到的或者不曾料到的发展动向和迹象。下面是自己从很小的角度观察的有机化学的进展以及记录下来的一些看法。 一段时期以来,有机化学界都注意到了生命科学、材料科学以及环境科学等是今后有机化学大有发展的领域,而这些领域中对有机化学提出的要求又正是有机合成、有机分析和物理有机化学最具挑战性的课题。 生命科学在这8年中的大事件是完成了人类基因组的测定,从而也开始了后基因组、蛋白质组研究的新时期。有机化学家以有机分析,有机小分子的调控等研究工作正在积极介入到这一领域中。 从材料科学来讲,2000 年聚乙炔有机导体工作获得Nobel 奖标志着有机新材料研究正受到特别青睐,同时也激发起更多的有机化学家投入到这一领域。事实上,这几年来在这方面确实涌现了很多很好的工作,例如C60衍生物的合成及其在光、电子器件方面的应用探索。近年来已发展了不少高产率合成C60有机衍生物的方法,吗啉在空气存在下可与C60反应定量生成五吗啉基的C60单环氧化合物,而芳(烯) 基铜试剂也可以高产率地生成五芳(烯) 基η52C60金属络合物。诸如此类的C60衍生物的出现开辟了材料学的新天地,也由于C60制备方法的进步,有人预计3～4 年内C60的生产将会达到数千吨的规模。由此也给有机化学家展示了一片大可用武之地。 有机化学发展的另一个重要领域是环境科学,上世纪90 年代,有机化学家已经对环境科学给予了相当的关注,但现在看来还应该更深更广地去参与环境中的有机化学问题,尤其是当今生态环境已成为人类社会可持续发展的关键问题，所以有机合成的未来已经有了很明确的目标，那就是向更优化更环保的方向发展。 2有机合成方法的一些新方法新进展 可以说二十一世纪的有机合成水平已经很高，有机合成体系已经很完善了，但是社会的进步还在继续，一些新的合成方法仍然不断出现，他们真在给世界的发展注入新鲜的血液，无论如何，一种合成方法要想长久存在下去，它必要达到发展的要求。
学号：20115051217 学年论文 学院化学化工学院 专业化学 年级2011级 姓名马韵会 论文题目现代有机合成 指导教师金春雪职称教授 成绩 2013年12月18日
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Keywords (1) 引言 (1) 1开发“原子经济性[5]”反应 (2) 2选用更“绿色化”的起始原料和试剂 (2) 3采用无毒无害的高效催化剂 (3) 4采用无毒无害的溶剂 (3) 结束语 (4) 参考文献 (4)
现代有机合成 学生姓名：马韵会学号：20115051217 化学化工学院化学 指导老师：金春雪职称：教授 摘要：有机合成是综合应用各类有机反应及其组合、有机合成新技术[1]、有机合成设计及策略以获得目标产物的过程。有机合成既与材料、生命、环保、能源四大支柱学科密切相关，也与我们社会的现代文明和日常生活密切相关。近年来绿色化学[2]、洁净技术、环境友好过程已成为合成化学追求的目标和方向。可见21世纪有机合成所关注的不仅仅是合成了什么分子，而是如何合成，其中有机合成的有效性、经济性、环境影响和反应速率将是有机合成研究的重点，尤其是绿色有机合成的研究[3]。 关键词：有机合成；绿色化学；绿色合成 Abstract：Organic synthesis is a comprehensive application and combination of various types of organic reactions,organic synthesis technology[1],the process of design and organic synthesis strategies to obtain the desired https://www.doczj.com/doc/fd12199579.html,anic synthesis is closely related to both materials,life,environmental protection,energy four pillars of discipline, but also closely related to the daily life of modern civilization and our society.In recent years,green chemistry[2],clean technology,environmental-friendly process has become the pursuit of the goals and direction of synthetic chemistry.Visible in the21st century is not only of concern to the organic synthesis of what synthesized molecules,but how synthesis,where the validity of organic synthesis,economy,environmental impact and the reaction rate will be the focus of research in organic synthesis,especially green organic synthesis study[3]. Keywords：Organic Synthesis;Green Chemistry;Green synthesis 引言 有机合成是指利用化学方法将原料制备合成新的有机物的过程。它是一个极富创造性的领域。早期的有机合成主要是合成自然界中已存在的但含量稀少的有机化合物。后来根据结构与性质关系的规律性和实际需求，进一步合成了自然界不存在的、具有理论和实际价值的有机化合物。
浅谈现代化学进展 我们已经知道，化学是一门在分子、原子水平上研究物质组成、结构和性能的辩证关系，以及物质、能量转化规律的科学。化学也是一门满足社会需要的中心科学。 现代化学的发展，经历了很长的历史时期。大约五十万年以前，人类掌握了人工取火的技术。这是人类最早的一项化学实践活动，也是人类最早知道的一种化学现象。古代化学是一种实用化学，由它产生的制陶，金属冶炼，火药制造，染色，酿酒等化学工艺，几乎成为古代社会生产力发展的最重要的因素。古代化学在实践的基础上，对物质也有了总体的认识，产生诸多的物质观点，如我国“五行说”，古希腊“四素说”等。 16世纪末至17世纪初，化学理论逐渐建立，英国化学家和物理学家波义耳，提出了科学的元素新概念，把化学确立为一门实验科学。法国化学家拉瓦锡的氧化说，英国化学家和物理学家道尔顿的科学原子说，意大利化学家阿佛加德罗的分子假说，俄国化学家门捷列夫在1869年发现的元素周期律，以及一系列有关物质变化定量规律，如质量守恒定律，当量定律被发现，使化学研究从个别的、零散的和无规律的事实罗列中摆脱出来，近代化学科学逐渐形成了包括：近代无机化学、近代有机化学、近代分析化学和近代物理化学四大独立的分支科学体系。 二十世纪初，物理学科的新发现和新技术特别是相对论和量子力学为现代化学进一步发展概念和定量描述提供了理论依据，将化学和整个自然科学的研究，推进到更深的层次上。现代化学朝着深、细、精，多、综合化的方向发展。现代化学工业的蓬勃发展，化学工业和产品在人类生活和经济活动中具有越来越重要的地位和作用。 现代化学日益丰富并具有以下特点：①研究层面由宏观向微观发展②研究方法由定性向定量发展③研究对象由静态向动态发展④研究结果由描述性向推理性发展这些特点表明了现代化学总的发展趋势是既高度分化又高度综合。其研究的方法，必要博采众长，协同多学科合作进行，以有机整体思维来思考。 现代化学研究的内容可以归纳为三个方面： 第一，深入研究化学反应理论，揭示化学反应的实质，设计最佳的化学反应过程。 第二，提高结构力量水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。 第三，发展分析和测试新方法，依靠计算机技术及多学科综合，使化学研究信息趋于更高的灵敏性和可靠性，为高科技发展创造新分子，为社会需要合成特定性能的材料和物质。 长期以来人类利用化学理论知识与方法，不仅能够合成新的物质，也能帮助人们认识自然界发生的各种化学过程，能够正确地使用它们和控制它们。利用化学知识与手段人类已研制出多种新型材料，这些材料不仅推动了科技和经济的进一步发展，还为人类的社会生活带来了极大的方便。 20世纪50年代以来，科学技术的突飞猛进，新材料研究异常活跃。新材料技术既是高新技术的一部分，又时刻为高新技术服务。新材料技术是知识密集、资金密集的新兴产
现代有机合成的新方法 摘要: 方法是有机合成化学发展的基础,新方法的产生和发展可为有机合成开拓新的研究领域和 发展方向. 介绍现代有机合成中一些新方法, 结合具体的有机合成反应实例阐述有机合成在这些 新方法方面取得的新成果和进展, 现代有机合成发展方向和应重视的研究领域. 关键词: 现代有机合成; 新方法; 进展 The new method of the modern organic synthesis Abstract: the method of synthetic organic chemistry the development foundation, the new method for generating and development for organic synthesis, open up new areas of research and development direction of modern organic synthesis. This paper introduces some new methods, combined with specific examples of organic synthesis organic synthesis in these new methods to achieve new results and progress, the modern organic synthesis development direction and importance should be attached to the research area. Key words: modern organic synthesis; new method; progress 有机合成化学作为有机化学的一个分支, 已经有一百多年的历史. 现代的有机合成不但能合成大量的结构复杂而多样的次生生物代谢物和基因、蛋白质等复杂的生命物质, 而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质. 现代有机合成不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合成和怎样合成的问题. 有机合成与21 世纪的三大发展学科: 材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系, 为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持. 新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用并开辟新的领域. 随着生命科学和材料科学的发展, 尤其进入后基因组时代后, 需要有机合成快速提供各种具有特定生理和材料功能的有机分子, 而要获得有新结构的功能类型分子往往取决于新的合成方法, 新的方法往往又取决于新的理论. 因此, 21 世纪有机合成的发展, 需要从方法、结构与功能方面入手. 1 现代有机合成的新方法 有机合成的发展一方面得益于有机金属试剂的开发与应用, 另一方面得益于新的反应方式, 如自由基反应、卡宾反应、环加成反应与高效合成反应等. 这里就一些新方法给出若干实例. 1．1 自由基反应 自由基化学已为有机合成提供了许多新方法.主要表现在以下 4 个方面: 新型自由基原子转移供体, 如(MeSi)、SiH; 成环模型, 跨环环化反应; 在分子内自由基加成反应中自由基加成的模式, 即endo/exo 型; 自由基加成反应立体选择性的控制[ 1] .在多烯烃的体系内串联式自由基加成反应为多环化合物的合成提供了高效方法[ 2] .
浅谈绿色有机合成 周东华2008080364 张刘莉2008080365 摘要：介绍了绿色化学的概念、特点及绿色合成的目标和研究的方向，实行绿色合成的三个定量指标原子经济性、环境因子和环境商。有机合成实现绿色合成的途径与方法。关键词：绿色有机合成 前言：随着科学技术的发展，绿色合成越来越受关注。国家基金委《国家自然科学基金项目申请指南》中指出：“有机合成新反应和新方法的研究一直是有机化学研究的重要内容。绿色化学是目前研究一个热点和前沿。绿色化学的理想在于不再使用有毒有害的物质，不再产生废物，不再处理废物，是一门从源头上阻止污染的化学。有机合成作为化学合成的重要组成部分，在绿色化学中居于举足轻重的地位；在绿色化学及其理念指导下，最终要实现绿色合成。 一、绿色合成的目标及其研究方向 明确绿色合成的目标及其研究方向，是我们在绿色合成这一领域能有所作为的先决条件。绿色合成的目标应当是实现符合绿色化学要求的理想合成。 实现理想合成，有三个定量指标：原子经济性、环境因子和环境商。 1．原子经济性
原子经济性概念认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每个原子，使之结合到目标分子中，以实现最低排放甚至零排放。原子经济性可用原子利用率来衡量：原子利用率＝（预期产物的分子量／全部生成物的分子量总和）×100％ 原子经济性的特点是最大限度地利用原料和最大限度地减少废物的排放。 2．环境因子（Ｅ） 环境因子和环境商都是由荷兰有机化学家ｓｈｅｌｄｏｎ提出来的。Ｅ—因子是以化工产品生产过程中产生的废物量的多少来衡量合成反应对环境造成的影响。 Ｅ－因子＝废弃物的质量（ｋｇ）／预期产物的质量（ｋｇ） 这里的废弃物是指预期产物之外的所有副产物，包括反应后处理过程产生的无机盐等。显然，要减少废弃物使Ｅ—因子较小，其有效途径之一就是改变经典有机合成中以中和反应进行后处理的常规方法。 3．环境商（ＥＱ） 环境商（ＥＱ）是以化工产品生产过程中产生的废物量的多少、物理、化学性质及其在环境中的毒性行为等综合评价指标来衡量合成反应对环境造成的影响。 ＥＱ＝Ｅ×Ｑ
目录 摘要： (2) 关键词： (2) 第1章过氧化氢简介 (2) 1.1过氧化氢的性质 (2) 1.2过氧化氢的制备 (2) 第2章过氧化氢在有机合成中的应用进展 (3) 2.1 课题研究背景及意义 (3) 2.2 过氧化氢的应用进展 (3) 第3章过氧化氢在有机合成中的一些最新应用 (4) 3.1 过氧化氢用于合成(手性)亚砜、砜 (4) 3.2 过氧化氢用于合成环氧化物 (4) 3.3 过氧化氢用于合成醇、酚制备醇 (5) 3.4 过氧化氢用于合成醛、酮 (5) 第4章过氧化氢衍生物用于有机合成反应 (5) 结论 (6) 参考文献 (7)
过氧化氢在有机合成中的应用研究进展 化学08级01班刘珊 摘要：文章总结了在烯烃的环氧化、醇的选择氧化、酮化、肟化、磺化氧化反应、硫化物到砜的转化、有机物的卤化等反应中过氧化氢的催化性作用。也归纳了一些新的合成反应介质体系如氟相、离子液体、超临界流体等与过氧化氢在有机合成中的应用希望能够促进绿色化学科技的研究发展促进化学的可持续发展。 关键词：绿色化学；过氧化氢；有机合成；应用进展；环境保护 第1章过氧化氢简介 1.1过氧化氢的性质 过氧化氢（H2O2），又称双氧水，分子量为34.016，相对密度为1.4067（25℃），熔点－0.4℃，沸点150℃；纯过氧化氢是近乎无色的粘稠液体，分子间有氢键，由于极性比较强，在固态和液态时分子缔合程度比水大，所以他的沸点远比水高。过氧化氢的化学性质主要表现为一定的酸性、氧化性、还原性和不稳定性，其在酸性介质中的还原性比在碱性介质中的弱，氧化性则相反。过氧化氢主要用作氧化剂，过氧化氢作为氧化剂的主要优点是它的还原产物是水，不会给体系引入新的杂质。因为这一点，它便是当今社会一种很重要的绿色化学试剂。 1.2过氧化氢的制备 实验室制法: 一： 于100ml15-18%的硫酸中，在冰的冷却下，逐渐加入过氧化钡，加入的量以保持溶液的弱酸性为度（约40g）。倾出上层溶液即得到过氧化氢溶液。必要时可进行提取。每次用20ml提取4-5次。将醚提取物置于水浴上蒸发（不要高于40℃）除去醚，将剩余物移至硫酸保干瓶中。用此法可以制得50%过氧化氢溶液。 二： 将90g过氧化钠在强烈搅拌下分次少量地加入用冰水冷却的800ml20%的硫酸中，应保持温度不高于15℃。放置12小时，滤去析出的十水硫酸钠结晶。将滤液置于磨口真空装置中（5-10mm），在浴温60-65摄氏度（最后在85℃）下进行蒸馏，每次的蒸馏量为100ml。用两个串联的受器（第二个受器应用冰冷却）收集馏出物，第一个受器中的产品含过氧化氢含量高于20%，第二个受器含过氧化氢3%以下。所得过氧化氢溶液进一步浓缩可在浓硫酸真空保干器中，于室温下进行，经
绿色有机合成的发展与应用 摘要：绿色化学是21世纪化学化工研究的重要研究方向，是实现可持续发展规律的重要保障。绿色合成，作为当代有机合成发展的一个重要学科前沿．已成为化学发展的一个方向。该文介绍了绿色合成的含义及基本要点并综述了近年来国内外绿色合成研究的一些进展。 关键词：绿色有机合成、不对称合成、采用无毒、无害的催化剂、提高烃类氧化反应的选择性 正文：1. 绿色化学的进展 绿色化学是依靠科技进步，创造出单位产品产污系数最低，资源消耗最小的先进工艺技术；从化学反应的根本上减少污染。而不是对“三废”等进行处理的环保局部性终端治理技术。 2.绿色化学的含义及原理： 含义绿色有机合成是指采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，选择具有高选择性、高转化率，不生产或少生产副产品的对环境友好的反应进行合成，其目的是通过新的合成反应和方法，开发制备单位产品产污系数最低，资源和能源消耗最少的先进合成方法和技术，从合成反应入手，从根本上消除或减少环境污染。 研究的内容绿色化学是对传统化学的挑战，是对传统化学思维方式的更新和发展，因此，绿色化学的研究内容是从反应原料、反应条件、转化方法或开发绿色产品等角度进行研究，打破传统的化学反应，设计新的对环境友好的化学反应。包括：①使用无毒无害的原料；②利用可再生资源；③新型催化剂的开发研究；④不同反应介质的研究；⑤寻找新的转化方法；⑥设计对人类健康和环境安全的化学产品。 非传统溶剂有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶固相合成的剂的较高的挥发性和毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向。目前, 水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。 无溶剂有机合成研究发现, 在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。 绿色催化剂据统计, 在化学工业中, 80%以上的反应只有在催化剂作用下才能获得具有经济价值的反应速率和选择性。新的催化材料是创造新催化剂的源泉, 也是提高原子经济性、开发绿色合成方法的重要基础。近年来, 绿色催化剂的研究主要有绿色固体酸碱催化剂、分子筛催化剂、生物酶催化剂等。 3．采用无毒、无害的催化剂： 目前烃类的烷基反应一般使用氢氟酸、硫酸、三氯化铝等液体酸作催化剂，这些催化剂的共同缺点是对设备的腐蚀严重、危害人身、产生废渣、污染环境。为此，国内外研究人员正从分子筛、杂多酸、超强酸等新催化材料中大力开发固体酸烷基化催化剂。其中采用新型分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术引人注目，这种催化剂选择性高。催化剂寿命长，且乙苯回收率超过99.6%。还有一种生产线性烷基苯的固体酸催化剂替代氢氟酸催化剂，改善了生产环境，现已工业化。今后在固体酸催化剂的研究开发中，还应进一步提高催化剂的选择性，以降低产品中杂质的含
有机合成现状及最新发展 唐彬 （吉首大学化学化工学院08化工一班20084064026） 摘要：本文针对有机合成的现状、合成方法和最新发展及应用进行了综述。同时结合各种技术的发展状况及最新进展与突破，对其前景作了简要概述。 关键词：有机合成最新进展波促进生物催化光化学离子液 0引言 在人类多姿多彩的生活中，化学可以说是无处不在的。据统计，在工业发达国家的全部生产中，化学过程的工业占高比例，以美国为例占到35%。有机化学是研究有机化合物的来源、制备、结构、性能、应用以及有关理论和方法的学科[1]。自从1828年合成尿素以来，有机化学的发展是日新月异，其发展速度越来越快，而有机合成则是有机化学的核心，下面就有机合成的方法与应用作一综述： 1绿色有机合成 1.1 高效、无毒的溶剂和助剂 有机溶剂因其对有机物具有良好的溶解性。但有机溶同相合成的剂的较高的挥发性毒性成为有机合成造成污染的主要原因。因此新型绿色反应介质代替有机溶剂成为绿色化学研究的重要方向[2]。目前，水、超临界流体、离子液体、仿酶化学和含氟溶剂作为反应介质的有机合成在不同程度上已取得了一定的进展。用离子液体作有机反应的介质，可获得更高的选择性和反应速率，同时还具有条件温和、环境友好的特点[3]。Vincenzo 等[4]在离子液体中以钯催化烯丙醇的芳基化Heck 反应，可以高选择性地得到芳香族羰基化合物或芳香族共轭醇。Doherty 等[5]在非对称性Diels-Alder 反应中采用离子液体作溶剂，获得了比常规的三氯甲烷溶剂更高的对映选择性和反应速率。 有机合成研究发现，在固态下能够进行的有机反应大多数较溶液中表现出高的反应效率和选择性。无溶剂有机合成具有高选择性、高产率、工艺过程简单和不污染环境、能耗少和无爆炸性等优点。Zhang 等[6]对水介质中1，4-苯醌的芳
生物质能源的利用 摘要：在这个能源危机的时代，生物质能作为新型的可再生能源，具有极其广泛的的应用前景。生物质能来源广泛，木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等都可以作为能源加以利用，从而更能减少他们对环境的污染。生物质能的应用方面很广，可以制备生物柴油、生物乙醇、发电、制沼气，还可以与常规能源制成复合燃料等，虽然在投资成本方面、利用转化率方面有不少欠缺，但相信随着科学技术的进步，生物质能将成为我们的主要能源。 关键词: 能源危机；生物质能；来源；应用 引言 生物质能是以生物质为载体的能量形式，即通过植物的光合作用把太阳能以化学能形式在生物质中储存的一种能源形式。目前，生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源【1】。生物质能是重要的可再生能源资源，具有资源种类多、分布广的特点，在当今能源日趋紧张的情况下，越来越引起人们的关注。我国是一个农业大国，薪材、秸秆、畜类等农业生物质能非常丰富【2】。 一、生物质能的定义 生物包括动物、植物和微生物【3】。生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括所有的动植物和微生物。而所谓生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。目前，很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中，它是由太阳能转化而来的。有机物中除矿物燃料以外的所有来源于动植物的能源物质均属于生物质能，通常包括木材、及森林废弃物、农业废弃物、水生植物、油料植物、城市和工业有机废弃物、动物粪便等。地球上的生物质能资源较为丰富，而且是一种无害的能源。地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，但目前的利用率不到3%【4】。 二、生物质能的来源 依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。 林业资源：林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等；木材采运和加工过程中的枝丫、锯末、木屑、梢头、板皮和截头等；林业副产品的废弃物，如果壳和果核等。 农业资源：农业生物质能资源是指农业作物(包括能源作物)；农业生产过程中的废弃物，如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆（玉米秸、高粱秸、麦秸、稻草、豆秸和棉秆等）；农业加工业的废弃物，如农业生产过程中剩余的稻壳等。能源植物
有机合成新策略 经典有机合成已经发展到了相对比较成熟的阶段。进入21世纪以来，社会的可持续发展及其所涉及的生态、环境、资源、经济等方面的问题愈来愈成为国际社会关注的焦点，并被提到发展战略的高度。这对科学技术发展必然提出新的要求，也对合成化学提出了新的挑战。现代有机合成对化学家的要求不再只是拿到目标分子，还需要更加注重反应的效率。随着一个个分子被征服，合成化学家的目标就是用最简便易操作的步骤实现复杂产物的高效合成，如何从简单易得的原料高效地构建结构复杂的分子是当前有机化学研究中的一个新方向。 有机化学单元反应是有机合成的基础。通过在单元反应中实现一些新的成键方式可以高效定向合成特定的目标分子，研究新的成键方式和新的合成策略成为近年来有机合成的热点。通过近年来的不懈努力，我国化学工作者在实现高效有机合成研究方面取得了一系列创新性的成绩。具体成果主要体现在以下两个方面：1）通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成；2）通过多组分串联反应策略实现多官能团化合物的高效构建。 1通过发现新的催化体系实现新的化学键的高效定向生成 传统的二组分单元反应长期以来得到了广泛深入的研究，目前在这一领域的研究集中在如何将已知的反应做得更加绿色和高效,比如通过发现新的催化剂提高反应的选择性。1近年来催化剂的设计和应用呈现新的趋势，就是将新的催化体系用于新反应的发现，生成按照传统方法难以形成的新的化学键，从而达到目标化合物的高效合成。 通过研究一些新的催化体系，包括设计新的配体、新的多功能催化剂、新的有机小分子催化剂等，可以实现新的化学键的高效定向生成。 冯小明组基于双功能和双活化的策略，设计了一系列新型高效的手性氮氧配体。2该氮-氧配体具有较强的偶极，能与多种金属配位形成金属络合物催化剂，其中发现钪络合物可以成功地应用于重氮化合物与醛的新型的不对称Roskamp反应。3
现代有机合成 技术简介报告 姓名：田雅明 学号：2009291029 学院：化学化工学院 专业：应用化学
近百年来，有机化学对人类文明进程的巨大推动作用与卓越的贡献是不争的事实，而有机合成技术的长足发展又为有机化学的不断创新和其多样性、选择性以及经济性等方面提供了坚实的保障。 有机合成是综合应用各类有机反应及其组合、有机合成新方法、新技术、有机合成设计及策略以获得目标产物的过程。有机合成既与材料、生命、环保、能源四大支柱学科密切相关，也与我们社会的现代文明和日常生活密切相关。尤其在当今，新材料和新药物的需求、资源的合理开发和利用、减少或消除环境污染等可持续发展问题为有机合成提出了更高的要求。早期的有机合成主要是合成自然界中已存在的但含量稀少的有机化合物。后来根据结构与性质关系的规律性和实际需求，进一步合成了自然界不存在的、新的、具有理论和实际价值的有机化合物。所以，有机合成今后的任务将不再是盲目追求更多新化合物的合成，而是去设计合成预期的、有特异性能或有重大意义的有机化合物。 有机合成的发展趋势可以概括为两点: 其一是合成什么，包括合成在生命、材料学科中具有特定功能的分子和分子聚集体；其二是如何合成，包括高选择性合成、绿色合成、高效快速合成等。“如何合成”是合成化学家主要关注的问题。另外，有机合成的迅猛发展是缘由其它学科的需求，反过来有机合成也有力地促进了其它学科的进步。应该说，与有机合成关系最密切的学科是材料科学、生命科学和环境科学，当然能源、信息等其它科学也还是直接或间接相关的。其中环境科学中的绿色化学问题与有机合成密切相关。绿色化学当今已
不仅为学术界，而且也为社会上广为知晓的名词。在国际上有专门的刊物“Green Chemistry”，在美国有专门的奖项。绿色化学包括多方面的内容，但仔细分析这些内容就可以发现，其核心是有机合成。目前，绿色有机合成是十分重要的课题，又是十分艰难的课题，尤其是可以工业化的、理想的绿色有机合成。绿色有机合成今后长时期内将会是有机化学中最具挑战性的一个领域。 绿色合成不是治理污染而是防止污染产生的一种新观念，它是开发从源头解决污染问题的一门科学。对环境保护及社会的可持续发展具有重大意义。那么实现绿色合成的方法、技术与途径是：1. 开发“原子经济性”反应2. 提高烃类氧化反应的选择性3. 选用更“绿色化”的起始原料和试剂4. 采用无毒、无害的高效催化剂5. 采用无毒、无害的溶剂6. 反应方式的改变7. 采用高效合成法8. 固态反应9. 利用可再生的生物质资源。 目前应用于实践的绿色合成有：1、微波辐照有机合成2、有机声化学合成3、高效合成方法----一锅合成4、相转移催化反应5、有机电化学合成6、有机光化学合成7、等离子体有机合成8、超临界有机合成9、固相合成10、组合合成。其中，我对高效合成方法----一锅合成法和相转移催化反应印象颇深。 传统的有机合成是一步一步地进行反应的，难免步骤多、产率低、选择性差，且操作十分繁杂。采用一锅合成的方法，可将多步反应或多次操作置于一个反应器内完成，不再分离许多中间产物。采用一锅合成法，目标产物将可能从某种新颖、简捷的途径获得。通常，一锅
6科技资讯科技资讯S I N &T N OLOGY I NFORM TI ON 2008N O .23 SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 学术论坛 组合化学(C om bi nat or i al chem i st r y)[1～2] 是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机器人结合为一体的技术。它根据组合原理在短时间内将不同构建模块以共价键系统地、反复地进行连接,从而产生大批的分子多样性群体,形成化合物库;然后,运用组合原理,以巧妙的手段对化合物库进行筛选、优化,得到可能的有目标性能的化合物结构的科学。它能够为药物筛选提供所需的大量的化合物以及新的药物靶点,大大缩短了药物发现所需要的时间。组合化学主要有两种技术,固相合成与液相合成。其中,固相有机合成(SPOS)[3～4]具有产物分离纯化简单、可以使用过量试剂促使反应完全和容易实现合成的自动化等诸多优点而受到重视,是组合化学及高通量筛选技术中建立分子多样性化合物库最常用的方法,它在有机和组合化学上正发挥着越来越重要的作用。 尽管如此,SPO S 也有一些缺点,之一便是缺乏普遍适用和稳定可靠的分析方法。由于SPOS 的目标产物是键连在不溶性高分子载体上的,一些基于液相合成普遍有效的分析监测技术如薄层色谱(TL C)和高效液相色谱(HP LC )等不再适用。对键连在固相载体上的化合物进行分析时,理想的分析方法比较缺少。如果将化合物裂解下来以后再进行分析的话,操作会比较繁琐,而且裂解与分析方法的选择将直接影响到产物的纯度与产率。下面作者总结了近年来固相有机合成上较常用的分析方法。 1裂解与分析 化学家们考虑先把目标化合物从载体上切割下来再对其进行常规分析检测的方法[5]。这样的方法要求切断反应非常完全且不会对目标产物造成污染,而在实际操作中,这一点是很难做到的。此外,切割以后分析得到的产物收率和纯度不能真实反映连接在固相载体上的产物收率和纯度。更为重要的是,这样的方法无法对固相反应进程进行实时监测,所以不适合对反应进行动力学研究。 2在珠分析 为了减少分析时间以提高效率,以及提高分析的准确性,直接对树脂上的化合物进行分析已经成为一种趋势。随着固相化学分析技 术的深入发展,逐渐建立了很多直接对连在高分子载体上的化合物进行分析检测的方法。这种方法比较快速简便,而且能真实地反应树脂珠上化合物的信息。下面介绍几种直接在树脂上分析化合物较常用的方法。2.1傅立叶变换红外光谱 傅立叶变换红外光谱(FT I R)仪是现代化学试验最常用的分析仪器之一,广泛用于有机合成的定性和定量分析。在固相有机合成中,红外分析是检测固相反应最有效的技术。这是因为:首先,通过观察官能团表现在红外峰上的出现与消失,可以判断化学反应是否发生;其次,根据红外吸收峰的强度变化可以监测从原料到产物转化的程度,进行固相反应动力学研究。因为F TI R 和SP OS 各自的这些特点,近年来FTI R 分析及其新技术在S POS 中的应用非常广泛。 采用KBr 压片的红外光谱法可以直接表征连接在不溶性高分子载体上的目标化合物,G or deev 等[6]用此方法对固相有机合成反应做出了监测,通常需5m g 左右样品与KBr 粉末一起在玛瑙研钵中充分混合磨细,通过压片完成样品制备后进行透射FTI R 分析。但是此方法存在着一些缺点:操作费时、不适于对反应进行实时监测;需要较多的样品量,K Br 有可能会对树脂造成形态变化或表面污染;颗粒过大造成的红外辐射光的强烈散射会致使谱图基线发生漂移,甚至造成吸收谱带畸变,谱图难以辨认。 针对以上问题,显微红外光谱技术就显示出其独特的优越性。显微红外光谱法就是将显微镜安装在FTI R 光谱仪上,是微量分析又是微区分析的近代技术。Y an 等[7]利用红外显微技术首次实现了对固相有机合成的反应监测,在羟甲基树脂上进行了两步合成反应,并且对目标化合物进行了产率测定。Yan 等接下来研究发现:用两片石英玻璃将树脂压平后再测定透射光谱,消除了因树脂直径过大所造成的光散射。这种方法可以得到高质量,高重现性,高信噪比的谱图。这是一种高通量、自动化、对样品无损伤的原位检测手段[8]。显微红外测试附件通常具有透射型和ATR 型两种测量功能,既可测定样品的透射光谱又可测定样品的反射光谱。 FT I R 分析可以很方便地用于固相有机反应研究的各个阶段,包括表征固相上的化合物、实时监测反应进程、进行固相反应动力学研究等。由于它的简单、快速以及很高的灵敏度,此方法可以大大缩短化合物库合成时条件优化所需要的时间,加快药物发现的进程。Ya n 等认为,与TL C 在液相分析中的作用一样,FTI R 技术已经成为固相有机化学中最便利、最实用的分析方法。2.2质谱 质谱(M S)在化合物库的表征上得到了广泛的应用,可以用来检测剖析化合物库中的化学结构。一些软离子技术,如电子喷雾离子化质谱技术(ESI -M S)以及基质辅助激光解析电离质谱(M AL DI -M S)的发展,大大提高了分析的速度、灵敏度以及专一性。配备了自动进样器和液相色谱系统的全自动仪器已经是商品化的,这些仪器都能够通过相应软件来完成全部操作过程(样品制备,进样以及分析)。比较快速的技术是当应用流动注射分析时,把化合物从树脂上裂解下来进入溶液后,进样5μl ～20μl ,就能够在1m i n ～3m i n 内得到其质谱数据。 Na t ha n 等[9]通过单珠固相萃取M A LDI -M S 检测方法,为研究生物活性肽细胞通讯在细胞培养中完整的神经组织和神经元突起提供了在时间上和空间上有足够灵敏度的方法。 屠春燕等[10]用L C/M S/M S 联用技术分析在W a ng 树脂上合成胸腺五肽及其副产物,此方法不仅可以一次性测定合成产物中各成分的分子量,而且还可以获得目标肽与各主要副产物的有关结构信息。有利于快速、准确地确定合成目标肽的真实性和研究副反应发生的可能机制,对于优化合成过程具有重要的指导意义。 还有人采用液相色谱-质谱(LC-M S)联用技术以及高效液相色谱-核磁共振谱-质谱HP L C-NM R-M S [11]三谱联用技术对化合物库作同步成分分析和结构解析。由此看来,质谱已成为一种应用越来越广泛的分析工具。2.3核磁共振法 核磁共振(NM R)作为一种物理现象被广泛地应用于物质分子性能的检测,目前已发展成为医学诊断、物质化学成分与结构分析以及化工过程分析中一种强有力的工具。T a kuya 等[12]基于倒相门控去耦13C NM R 技术,改进了一个无损坏的监测固相合成低聚糖的方法。为了提高灵敏度,通过应用两个含 浅谈固相有机合成分析方法 雷育红1袁敏2时冉冉3 (1.西安航空职业技术学院基础课部陕西西安710089;2.山东省中医药研究院 山东济南 250014; 3.山东大学药学院山东济南250100) 摘要:固相有机合成是组合化学的重要组成部分,但是普遍适用和稳定可靠的分析检测方法是制约固相有机合成发展的重要因素。现 在已经有越来越多的分析技术应用在固相合成上,傅立叶转换红外光谱、质谱、核磁以及它们与其它技术的联用,已经在分析上得到越来越多的应用,为组合化学的发展提供了强有力的手段。关键词:固相有机合成分析方法在珠分析中图分类号:O6文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)08(b )-0176-02 17C E CE ECH A
现代有机合成的新概念和新方法 摘要: 概念和方法是有机合成化学发展的基础, 新的概念和方法的产生和发展可为有机合成开拓新的研 究领域和发展方向. 介绍现代有机合成中一些新概念和新方法, 结合具体的有机合成反应实例阐述有机合 成在这些概念和方法方面取得的新成果和进展, 现代有机合成发展方向和应重视的研究领域. 关键词: 现代有机合成; 新概念; 新方法; 进展 The new concept and new method of the modern organic synthesis Abstract: Concept andmethod are the bases of the development of organic synthesis chemistry. New concept and new method can exploit new research fields and development orientations for modern synthesis. This paper introduces some new concept and new methods in modern organic synthesis, revealing the new achievement and improvement in thes concept and methods by giving some instances of organic synthesis reaction, summarizing the development orientations and the fields the modern organic synthesis should lay emphasis on. Key words: modern organic synthesis; new conception; new method; development 有机合成化学作为有机化学的一个分支, 已经有一百多年的历史. 现代的有机合成不但能合成 大量的结构复杂而多样的次生生物代谢物和基因、蛋白质等复杂的生命物质, 而且能合成大量的自然界中没有的具有独特功能性分子的物质. 现代有机合成不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合 成和怎样合成的问题. 有机合成与21 世纪的三大发展学科: 材料科学、生命科学和信息科学有着密 切的联系, 为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持. 新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用并开辟新的领域. 随着生命科学和材料科学的发展, 尤其进入后基因组时代后, 需 要有机合成快速提供各种具有特定生理和材料功能的有机分子, 而要获得有新结构的功能类型分子 往往取决于新的合成方法, 新的方法往往又取决于新的理论和概念. 因此, 21 世纪有机合成的发展, 需要从概念、方法、结构与功能方面入手. 1 现代有机合成新概念 1．1．1 原子经济性 原子经济性的概念是美国著名有机化学家B.M. Brost 于1991 年首先提出的, 并将它与选择性 归结为合成效率的两个方面[1]. 认为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子中的每一个原子,使 之转化到目标分子中, 达到零排放. 原子经济性反应有两大优点: 一是最大限度地利用原料; 二是 最大限度地减少了废物的生成, 减少了环境污染.原子经济性反应符合社会发展的需要, 是有机合成 的发展方向[2] . 原子经济性是现代有机合成追求的一个重要目标, 也是绿色合成的一个重要指标.原子经济性原则引导人们在有机合成的设计中经济地利用原子, 避免使用保护基或离去集团,减少或消 除副产物的生成. 当前, 提高有机合成原子经济性的主要途径有开发高选择性、高效的催化剂; 开发新的反应介质和试剂, 提高反应选择性; 总的来说主要在合成路线和反应条件上做文章.最近, 在原 子经济性反应方面取得了很大进展. 例如: 用传统的氯醇法合成环氧乙烷, 其原子利用率仅为25%, 而采用乙烯催化环氧化方法可一步合成, 原子利用率可达到100%, 产率达99% .反应如下: