点击化学与活性自由基联用构建特殊构型的化合物

有机合成工高级工题库
一、在有机合成中，以下哪种催化剂常用于氢化反应？
A. 氧化铝
B. 硫酸
C. 铂或钯催化剂
D. 氯化铁（答案）C
二、下列哪项技术常用于分离和提纯有机化合物？
A. 电解
B. 蒸馏
C. 磁选
D. 过滤（答案）B
三、在有机合成中，为了引入羟基（-OH），常采用哪种反应？
A. 酯化反应
B. 硝化反应
C. 磺化反应
D. 水解反应（答案）D
四、以下哪种仪器在有机合成实验室中常用于监测反应进程？
A. 核磁共振仪
B. 红外光谱仪
C. 薄层色谱板
D. 质谱仪（答案）C
五、在合成含有碳碳双键的化合物时，以下哪种反应类型常被利用？
A. 加成反应
B. 消除反应
C. 取代反应
D. 氧化还原反应（答案）B
六、为了保护反应中的某些官能团不被破坏，常采用哪种策略？
A. 增加反应温度
B. 使用强酸或强碱
C. 引入保护基团
D. 延长反应时间（答案）C
七、在有机合成中，以下哪种溶剂因其极性适中而常被用作反应介质？
A. 水
B. 乙醇
C. 四氯化碳
D. 二甲基亚砜（答案）D
八、为了合成具有特定立体构型的化合物，以下哪种技术可能被采用？
A. 自由基聚合
B. 立体选择性合成
C. 动态共价化学
D. 无机金属催化（答案）B。

基于巯基的点击反应与RAFT功能性聚合物的合成摘要：点击化学由于其高效、可靠、高选择性等特点，可来实现碳杂原子连接，低成本、快速合成大量新化合物，在复杂结构聚合物制备上得到关注与应用。

可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合作为一种新型活性自由基聚合方法，由于其具有单体适用面广、聚合条件温和、不受聚合方法的限制等优点，已经成为聚合物分子设计的有效手段之一。

两者相结合可以制备多种具有特殊结构功能性的聚合物，这一联用技术也越来越引起研究者们的重视。

而近年来又出现了基于巯基的点击反应，如巯基-烯、巯基-炔、巯基-异氰酸酯、巯基-环氧化物以及巯基-卤代烃等新型点击反应与RAFT 聚合相结合在功能性聚合物的制备和修饰中的应用，相信这种手段的与RAFT结合将发挥更积极的作用。

关键词：点击化学、RAFT、巯基、功能性聚合物1.可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)1998年，澳大利亚化学家Rizzardo等首次提出了可逆加成-断裂链转移自由基聚合( RAFT)的概念。

RAFT聚合是活性自由基聚合中的一种，它可以实现活性/可控聚合。

在RAFT聚合中，通常加入双硫酯衍生物SC(Z)S—R作为链转移试剂(CTA)。

其机理可以这样描述：双硫酯衍生物能迅速捕捉聚合体系中的自由基，形成稳定的自由基，这种稳定自由基不会引发单体聚合，而是迅速裂解生成化合物和新自由基R·。

R·可以引发单体聚合形成链自由基Pm·，它又迅速地被裂解的化合物捕捉。

这样，一个新的快速平衡就建立起来，从而控制聚合物分子量，得到分子量分布比较窄的聚合物。

RAFT聚合采用的CTA通常有二硫代酯化合物，三硫代酯化合物等。

引发剂可采用普通的自由基引发剂，如偶氮或过氧化物引发剂，也可以通过热引发、紫外光引发等。

RAFT聚合单体适用面广、聚合条件温和、聚合方法不受限制，聚合单体可以带羧基、酯基、氨基以及二硫键等官能团，反应温度和溶剂没有特别的限制，聚合方法可采用本体聚合、溶液聚合、乳液聚合以及悬浮聚合等。

超支化聚合物的活性聚合方法1 前言超支化聚合物是一类具有三维椭球状立体结构的高度支化的大分子聚合物[1]，分子之间无缠结, 大量的端基暴露在最外层, 因此超支化聚合物表现出高溶解度、低粘度、化学反应活性高等特殊性能, 对其端基进行改性可得到不同特性和各种功能性的聚合物，如共混改性剂、涂料、纳米杂化材料、药物缓释、光电材料、粘合剂以及可降解聚合物等[2-4]。

因此, 超支化聚合物一出现就受到了大批研究者的关注与青睐, 成为高分子科学中的热门课题之一[5-8]。

超支化聚合物的飞速发展，不但增加了超支化聚合物的制备方法, 也丰富了超支化聚合物的种类[9 ]。

科学家们也在不断开发和应用新型的超支化聚合物[10]。

2 超支化聚合的活性/可控自由基聚合方法传统的自由基聚合由于其反应条件温和、形式多样化(本体、悬浮、溶液、乳液)，易于制备，是合成高分子材料的主要方法。

而它慢引发、快增长、易转移、链终止等反应特点使得产物的分子量和结构难以控制、分子量分布宽，还易出现支化交联等现象，严重影响了高分子材料的某些方面的性能。

直至上世纪七十年代，科学家发现了碘转移自由基聚合[11]（ITP），使氟烯烃的自由基聚合得以控制。

经过科学家几十年的不懈努力，活性／可控自由基聚合（Control/Living Radical Polymerization，CRP）成为制备分子结构明确、分子量可控及分子量分布窄的聚合物的主要方法，已引起了学术界和工业界的极大兴趣。

当前制备超支化聚合物的活性/可控自由基聚合包括原子转移自由基聚合[12-14](ATRP)、可逆加成—断裂链转移聚合[15,16] (RAFT)，且他们都可以与点击化学(Click Chemistry)相结合。

这些活性/可控自由基都是使增长自由基浓度降低，但链增长反应仍可进行，双基偶合和歧化反应显著减少，从而达到控制反应的目的，从而便利高效地合成各种具有预定结构的聚合物，比如嵌段、梳型、接枝、星型、超支化和环形等。

基于点击化学合成星形聚合物孟春凤，祝方明(中山大学化学与化学工程学院广州510275)摘要本论文基于点击化学，以Cu(I)为催化剂，用Huisgen[3+2]环加成合成聚环氧乙烷的四臂星形聚合物。

利用核磁共振(1H NMR、13C NMR)，对中间体及聚合物的结构进行表征，说明所合成的聚合物为结构明确的星形聚合物；采用差示扫描量热法(DSC)对所制备的产品进行热分析，研究聚合物的冷却结晶温度及其熔融温度与原料的差别，发现星形聚合物的结晶温度与熔融温度都比分子量相当的线形聚合物低；利用流变仪对产物的水溶液粘度进行了测量，发现星形聚合物具有相比于分子量相当的线性聚合物更小的粘度。

关键词聚环氧乙烷（PEG）；点击化学；星形聚合物1 前言对具有拓扑结构的聚合物的研究在近年受到越来越多的关注。

星形聚合物作为一种新型聚合物材料，在工业上有广阔的应用前景。

由于独特的支链形式、紧密的球形对称结构，星形聚合物具有一系列不同于线形聚合物的理化性质[1-3]。

现有常用于星形聚合物的合成手段存在不可避免的缺点[4-7]，活性离子聚合条件苛刻，而活性/可控自由基聚合双基终止难以避免，难以得到确定结构的聚合物。

本文引入点击化学，利用点击化学的精确性与定量性[8]，可以避免以上聚合方法的缺点，得到性能优异，结构明确的星形聚合物。

2 实验以季戊四醇和戊炔酸为原料，以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)为缩合剂，4-二甲氨基吡啶（DMAP）为催化剂，在二氯甲烷溶剂中合成端基为炔基的季戊四醇四戊炔酸酯。

实验在无水条件下进行。

在冰水浴中将DMAP的二氯甲烷溶液缓慢滴入反应体系，搅拌一个小时后，撤去冰水浴，常温搅拌两天后，依次用NaOH，HCl，NaCl溶液洗涤，取有机层除去溶剂得到产物季戊四醇四戊炔酸酯。

将端羟基聚环氧乙烷单甲醚（mPEG-OH）除水后溶于无水甲苯，在冰水浴中注入丁基锂的正己烷溶液，至无色溶液变为橙黄色，并搅拌30min颜色不褪去。

点击化学及其在高分子研究中的应用摘要点击化学是一种运用高产率、高选择性的高效化学方法来快速合成化合物的模块化合成手段。

该方法具备产量高、效率高、副反应少、反应条件温和、分离提纯简单、环境污小等优点，因此得到了广泛的应用。

目前点击化学发展极为迅速，涉及到了各个领域，特别是在功能聚合物、大分子化合物、表面修饰、药物开发、生物与化学传感器等方面取得了瞩目的成就。

本文论述了点击化学反应的基本概念、反应类型和反应特征，重点介绍了点击化学在功能聚合物、大分子化合物及表面修饰方面的应用。

关键词：点击化学；功能聚合物；大分子化合物；表面修饰1、引言材料是人类生活和生产的基础，从人类发展的历史来看，每一种重要材料的发现和利用都给社会生产力和人类生活带来巨大变化。

随着科技的发展，材料科学与生物科学、生物工程、化学、物理、信息科学和环境科学等不断交叉渗透，促进了新材料的发明和利用，但仍不能满足人们对材料功能日益增长的需求。

因此，迫切需要新技术、新方法为新材料的研发注入新的活力。

“Click Chemistry”又称点击化学，是一种快速合成大量化合物的新方法，在众多领域得到了迅速的发展，如DNA[1]、自组装[2-3]、表面修饰[4-5]、超分子化学[6-7]、树枝状分子[8-9]、功能聚合物[10]、生物及化学传感器[11-14]和生物医药领域[15-16]等方面展示广发的应用前景。

2、点击化学简述点击化学是由2001年诺贝尔化学奖得主美国化学家Sharpless首次提出的[17]，他希望化学反应像操作个人电脑一样（仅需点击鼠标）可控、简单、高效、快捷。

点击化学是一种快速合成一系列含有C-X-C原子键接单元化合物的组合化学新方法，与传统的化学合成技术相比，点击化学更能适应分子多样性的要求，用少量简单可靠和高选择性的化学转变来获得更广泛的分子多样性结构。

点击化学是指具有以下特征的一类化学反应：（1）反应模块化，主要是Cu+催化条件下的叠氮化物和端位炔Husigen 1，3-偶极环加成反应（CuAAC）；（2）使用范围广，如有机合成、蛋白质和DNA分子标记等；（3）产率高，副产物少，产物通过简单的结晶或蒸馏即可分离纯化；（4）较好的立体选择性；（5）反应条件简单，产物对水和氧气都不敏感；（6）原料和反应试剂易得；（7）反应不使用溶剂或使用水等良性溶剂；（8）产物在生理条件下稳定，有较好的生物相容性；（9）反应需要较高的热力学驱动力（>84kJ/mol）；（10）符合原子经济性。

有机光电高分子材料研究热点和前沿分析1. 本文概述有机光电高分子材料作为一类具有广泛应用前景的材料，近年来受到了科研工作者的广泛关注。

本文旨在综合分析当前有机光电高分子材料的研究热点和前沿进展，探讨其在能源转换、显示技术、传感器件以及生物医学等领域的应用潜力。

本文将介绍有机光电高分子材料的基本概念和特性，包括其独特的光电转换机制、结构多样性以及可调节的物理化学性质。

接着，将重点讨论几大研究热点，如新型高分子材料的设计与合成、纳米结构的构建、界面工程以及器件集成等方面的最新进展。

本文还将关注有机光电高分子材料在实际应用中面临的挑战和问题，例如稳定性、效率、成本等因素，并提出可能的解决方案和未来发展方向。

通过全面而深入的分析，本文期望为相关领域的研究者和工程师提供有价值的信息和启示，推动有机光电高分子材料科学与技术的进一步发展。

这个概述段落是基于假设的文章主题和结构编写的，实际的文章可能会有不同的内容和侧重点。

2. 有机光电高分子材料的基本概念有机光电高分子材料是一类特殊的高分子化合物，它们不仅具备高分子的基本特性，如良好的可加工性、机械强度、稳定性等，还具备独特的光电性能。

这类材料在受到光照射时，能够产生电流或者电压，或者能够改变其光学性质，如吸收、反射、透射等，从而被广泛应用于光电器件、太阳能电池、发光二极管、光传感器等领域。

有机光电高分子材料主要由有机小分子或者高分子链构成，其中包含共轭双键或者芳香环等结构，使得材料在光的作用下能够发生电子跃迁，从而产生光电效应。

这些材料的光电性能还可以通过化学修饰、物理掺杂等手段进行调控，以满足不同应用的需求。

近年来，随着人们对可再生能源和环保技术的需求日益增长，有机光电高分子材料的研究和应用也受到了广泛的关注。

通过深入研究这类材料的基本概念和性能特点，可以为新型光电器件的研发提供理论支持和实验指导，进一步推动有机光电技术的发展和应用。

3. 有机光电高分子材料的合成方法有机光电高分子材料的合成是材料科学和化学工程领域的一个重要研究方向。

Phenalenyl自由基合成及应用研究进展【摘要】Phenalenyl自由基是一类重要的有机自由基，具有独特的结构和性质，在有机合成、材料科学和生物医药领域展示出广泛的应用前景。

本文首先介绍了Phenalenyl自由基的合成方法，包括传统方法和新型方法，并着重讨论了其在有机合成中的重要性。

探讨了Phenalenyl自由基在材料科学领域的应用，如有机电子器件等。

接着介绍了Phenalenyl自由基在生物医药领域中的潜在应用，包括抗癌药物等。

展望了Phenalenyl自由基研究的未来发展方向，例如合成方法的改进和新型应用领域的拓展。

Phenalenyl自由基合成及应用研究具有重要意义，并有着广阔的发展前景。

【关键词】Phenalenyl自由基、合成方法、有机合成、材料科学、生物医药、未来发展方向、意义、展望1. 引言1.1 Phenalenyl自由基合成及应用研究进展Phenalenyl自由基是一类具有潜在应用前景的有机自由基，其合成及应用研究一直备受关注。

自由基在有机合成、材料科学和生物医药领域中具有重要作用，而Phenalenyl自由基的特殊结构和性质使其在这些领域中展现出独特的应用潜力。

近年来，Phenalenyl自由基的合成方法不断得到改进，同时其在有机合成、材料科学和生物医药领域中的应用也在不断拓展。

本文将系统总结Phenalenyl自由基的合成方法以及其在不同领域中的应用研究进展，探讨Phenalenyl自由基在未来的发展方向。

通过对Phenalenyl自由基合成及应用研究进展的深入探讨，将有助于更好地认识和理解这一类有机自由基的特性和潜在应用，为其在相关领域中的进一步研究和应用提供参考和指导。

Phenalenyl自由基合成及应用研究的进展对于推动有机自由基化学的发展和应用具有积极意义，也为未来的科学研究和技术创新提供了新的思路和方向。

2. 正文2.1 Phenalenyl自由基的合成方法Phenalenyl自由基是一种重要的有机自由基，具有稳定性和活性较高的特点，因而在有机合成、材料科学和生物医药领域中具有广泛的应用价值。

有机化学中的活性化合物反应有机化学是研究有机化合物的性质、结构和反应的学科。

活性化合物反应是有机化学中的重要内容之一，它涉及到有机分子的转化和变化。

本文将从活性化合物的定义、反应机理、应用和未来发展等方面进行探讨。

一、活性化合物的定义活性化合物是指具有较高反应活性的有机分子。

它们通常具有不稳定的化学键或反应中心，容易与其他化合物发生反应。

活性化合物的反应性主要来自于它们的电子结构，如双键、三键、芳香环等。

活性化合物可以通过各种方式进行合成，包括化学合成、生物合成和天然合成等。

二、活性化合物的反应机理活性化合物的反应机理可以分为两大类：极化和重排。

极化反应是指通过增加或减少电子密度来改变化合物的性质。

常见的极化反应包括亲电加成、亲核取代和自由基取代等。

重排反应是指通过重新排列原子或化学键来形成新的化合物。

重排反应可以分为分子内重排和分子间重排两种类型。

三、活性化合物的应用活性化合物在有机合成、药物研发和材料科学等领域具有广泛的应用价值。

在有机合成中，活性化合物可以作为反应底物或催化剂，参与各种重要的有机反应，如烷基化、氧化、还原和环化等。

在药物研发中，活性化合物可以用于合成新药分子，并通过与生物分子的相互作用来发挥药理活性。

在材料科学中，活性化合物可以用于制备具有特殊功能的材料，如光学材料、电子材料和生物材料等。

四、活性化合物反应的未来发展随着有机化学领域的不断发展，活性化合物反应也在不断演变和创新。

未来的研究重点将集中在以下几个方面：一是发展新的催化剂和反应条件，以提高反应的效率和选择性。

二是探索新的反应机理和反应途径，以拓展有机合成的可能性。

三是开发新的活性化合物，以应对复杂的有机合成和药物研发挑战。

四是研究活性化合物的生物活性和药理机制，以加速新药的发现和开发。

总之，活性化合物反应是有机化学中的重要内容，它涉及到有机分子的转化和变化。

通过深入研究活性化合物的定义、反应机理、应用和未来发展，我们可以更好地理解和应用有机化学的基本原理，推动有机化学领域的进一步发展。

化学合成的新方法化学合成一直是化学领域中的重要研究方向之一。

合成新方法的开发不仅可以提高合成效率和产率，还可以创造更多多样化的化合物。

在过去的几十年里，科学家们在化学合成领域取得了显著的进展，不断提出新的合成方法。

本文将介绍一些近期出现的化学合成的新方法。

一、金属有机化学金属有机化学是一种基于过渡金属催化剂的合成方法。

通过控制催化剂的种类和反应条件，可以实现多样性的化学反应。

例如，钯催化的交叉偶联反应（Cross-Coupling）已成为有机合成中常用的方法之一。

此方法通过将两个不同的有机物分子进行偶联，可以合成出更复杂的化合物。

而金属有机化学的发展也使得很多催化剂的效率大幅提高，反应底物的范围更加广泛。

二、点击化学点击化学是一种高效、快速的合成方法。

这种方法是由Huisgen等人在20世纪60年代提出的，通过对特定的官能团进行点击反应，可以构建多样的化学键。

点击化学以其高反应活性和高选择性在合成领域中得到了广泛应用。

例如，通过使用特定的点击反应可以合成具有复杂结构的药物分子。

此方法简单易行，对环境友好，并且合成产物的纯度也很高。

三、可持续化学合成随着环保意识的提高，可持续化学合成也成为了研究的重点。

这种合成方法主要关注于减少废物产生、提高原料利用率和使用环境友好的溶剂。

例如，使用水作为溶剂的合成方法相较于传统的有机溶剂，在可持续性和成本效益上都具有明显的优势。

同时，可持续化学合成也促进了绿色化学的发展，致力于减少对环境的负面影响。

四、光催化光催化是利用光能来促进化学反应的一种方法。

通过选择合适的催化剂和光源，可以实现特定的化学转化。

光催化合成方法具有反应选择性高、反应速率快的特点。

光催化在有机合成中的应用也得到了广泛的关注。

例如，通过光催化反应可以合成具有特定立体构型的有机化合物，在药物研究和材料领域有着重要的应用。

总结：近年来，化学合成的新方法层出不穷，科学家们在金属有机化学、点击化学、可持续化学合成和光催化等领域取得了显著的进展。

利用化学方法合成具有药物活性的化合物在现代医药研究中，化学合成方法在合成具有药物活性的化合物方面起着重要的作用。

通过对化学反应的理解和掌握，科学家们能够设计和合成出一系列新的化合物，用于药物研究和开发。

本文将探讨利用化学方法合成具有药物活性的化合物的过程和方法。

一、目标分子的选择在合成具有药物活性的化合物之前，首先需要确定合成目标。

这通常是根据已有的药物研究和相关文献资料，从中选取具有潜在药物活性的目标分子。

目标分子的选择需要考虑其结构特点、可能的生物活性和药理学特性等因素。

二、合成路线的设计在确定目标分子后，下一步是设计合成路线。

合成路线是指通过一系列化学反应，逐步合成出目标分子的过程。

设计一个高效的合成路线是合成具有药物活性的化合物的关键。

该路线应具有高收率、高选择性和环保性。

合成路线设计需要综合考虑反应的条件、反应的步骤及途径，并利用有机合成化学的各种策略和技术。

常用的合成策略包括精确的官能团转化、碳-碳键的构建、官能团保护和解保护等。

三、合成试剂和反应条件的选择合成具有药物活性的化合物需要选择合适的试剂和反应条件。

试剂的选择应考虑其化学反应的活性、选择性、稳定性和价格等因素。

反应条件的选择需要根据具体反应的要求，如温度、压力、溶剂和催化剂等。

四、化合物的结构鉴定和纯化在合成具有药物活性的化合物后，应对其进行结构鉴定和纯化。

结构鉴定通常使用核磁共振（NMR）、质谱（MS）和红外光谱（IR）等分析技术。

这些技术可以帮助确定化合物的分子式、结构和纯度。

纯化合成产物通常会采用色谱技术，如柱层析色谱、高效液相色谱（HPLC）或气相色谱（GC）。

这些分离技术可以通过分离和纯化过程来获得高纯度的化合物。

五、生物活性评价合成具有药物活性的化合物后，需要对其进行生物活性评价。

这包括对其在体内和体外的药物活性、毒理学特性、代谢稳定性和溶解度等进行测试。

通过这些评价可以判断其潜在的药物效果和安全性。

六、优化和改进在合成具有药物活性的化合物后，研究人员需要根据评价结果对合成路线进行优化和改进。