铜配合物催化剂
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铜(Ⅱ)配合物抗癌活性研究进展金属配合物抗癌药物的研究已经成为抗肿瘤药物研究的热点之一。
越来越多的研究表明铜(Ⅱ)配合物具有较好的抗癌活性。
本文在参阅大量文献的基础上,对铜(Ⅱ)配合物的结构特征﹑和铂(Ⅱ)配合物的活性对比、与DNA的作用﹑与氨基酸的共价作用及对癌细胞的诱导凋亡作用等方面作了介绍。
标签:铜(Ⅱ)配合物;结构特征;抗癌活性;共价作用;诱导凋亡60年代末期,顺铂(cis-platin)做为抗肿瘤药物应用于临床,引导金属配合物抗癌药物研究步入了一个新领域,引起了人们对金属配合物抗肿瘤研究的重视。
近年来已证实锗、钼、钯、铜、锌等金属配合物也具有抗肿瘤活性,对金属配合物的研究已经成为抗肿瘤药物研究中的热点之一[1]。
铜是一种很重要的微量金属元素,它在人体内的含量仅次于铁和锌。
所有的动物、植物都需要靠它来生存和维持正常的生理机能。
同时铜还是机体内氧化还原体系中有着独特作用的催化剂。
目前已知铜存在于生物体内金属蛋白和金属酶的活性部位,对造血系统和中枢神经系统的发育,骨骼和结缔组织的形成以及皮肤色素的沉积等过程具有重要作用[2]。
铜作为配合物的活性中心还存在于具有生物功能的蛋白质分子中,其配合物多变的配位结构和活化小分子的催化活性,使其对生命体系有特殊的生物活性和催化作用。
而目前的研究表明:铜是生物体内正常的新陈代谢所必须的,亦是治疗许多疾病的一个主要因素。
近期研究也证实铜与肿瘤血管的形成有密切关系,因此铜配合物已成为抗肿瘤药物的研究热点。
早在1912年,德国就用一种由铜的氯化物和蛋黄素组成的混合物来治疗患有面部癌的患者。
这一治疗的成功说明铜化合物具有抗癌功能[3]。
在众多的过渡金属中,铜具有良好的配位特性,且其配合物具有良好的光裂解活性[4],众多的研究者们开始将铜配合物作为研究对象。
本研究在参阅大量文献的基础上,结合自己的工作,从以下几方面对铜(Ⅱ)配合物抗癌活性的研究进展作了介绍。
1 铜(Ⅱ)配合物的结构特征Cu(Ⅱ)金属原子的配位多含O、N原子,Cu(Ⅱ)配位数从4~6多变,配位构型有四面体、三角双锥、八面体等。
四氨合铜配合物原理
四氨合铜配合物是一种重要的化学配合物,它由四个氨分子和一个铜离子组成。
这种配合物在化学研究和应用中具有重要的地位和广泛的应用。
下面我将介绍一下四氨合铜配合物的原理和特点。
四氨合铜配合物的形成原理是通过氨分子与铜离子之间的配位作用。
氨分子中的氮原子与铜离子形成了配位键,形成了四氨合铜配合物。
这种配位作用在化学反应中起到了重要的作用,可以改变反应的速率、选择性和产率。
四氨合铜配合物具有一些特点和优势。
首先,它具有良好的稳定性和溶解性,可以在溶液中形成稳定的配合物。
其次,四氨合铜配合物具有较强的催化活性,可以促进许多化学反应的进行。
此外,它还具有良好的选择性,可以选择性地催化特定的反应。
四氨合铜配合物在催化剂、药物和材料等领域具有广泛的应用。
在催化剂领域,四氨合铜配合物可以用于有机合成反应、氧化反应、还原反应等。
在药物领域,它可以用于制备抗癌药物、抗生素等。
在材料领域,四氨合铜配合物可以用于制备导电材料、光电材料等。
四氨合铜配合物是一种重要的化学配合物,具有重要的应用价值。
它的形成原理是通过氨分子与铜离子之间的配位作用,具有良好的稳定性、溶解性和催化活性。
它在催化剂、药物和材料等领域具有广泛的应用。
四氨合铜配合物的研究和应用将为化学领域的发展做
出重要贡献。
铜系催化剂应用综述医药化工学院化学工程与工艺专业学生:陈立峰陈峰舒文强陈灵指导老师:摘要铜作为催化剂, 具有价格低廉、毒性低等优点, 此外, Cu物种比较温和而且配体简单, 正因为如此, 应用Cu 盐进行催化化学反应是目前非常热门的一个领域。
以下介绍Cu催化剂应用的研究与新应用。
关键词铜系催化剂合成甲醇催化剂铜系催化剂热分析铜系催化剂热相分析1 铜系催化剂的各方面应用2.1 Cu 催化交叉偶联反应2.1.1 Ullmann 反应早期的Ullmann 反应局限于卤代芳烃和芳基亲核化合物( 如芳胺、酚类、硫酚类等) 之间的偶联. 尽管实际起作用的是一价铜络合物, 在反应中人们通常使用过量的铜粉. 反应的温度通常高达200℃, 反应的后续处理困难, 反应产物复杂, 反应的产率也不高. 尽管如此, 由于在早期人们没有其它办法来实现亲电性sp2 碳与亲核试剂之间的直接偶联,Ullmann 反应仍然被合成工作者大量使用. 1998 年, 马大为等报道了卤代芳烃与A-氨基酸之间进行偶联得到N-芳基-A-氨基酸的反应. 这一反应使用CuI作催化剂, 溶剂为DMA, 反应条件较为温和. 利用该反应, 他们合成了重要的医药试剂Benzolactam-V8.2001 年, 马大为等又将上述催化体系应用到B-氨基酸的芳基化中, 同样取得了很好的结果(Eq. 1) . 他们发现B-氨基酸也可以加速反应的进行, 其机理类似于A- 氨基酸的芳基化过程. 利用这一反应, 他们成功地合成了SB-214857.(1) Buchwald 研究组最终找到了一种通用、温和、简单, 而且高效的碳、氮偶联方法. 使用该方法, Buchwald 等高产率地合成了一系列的芳香胺、脂肪胺、酰胺以及吲哚等芳基化产物. 作为一个成功的例子, 下面的成环反应可以使用CuI 作为催化剂, N, Nc-二甲基乙二胺作为辅助配体, 通过分子内的胺芳基化来实现( Eq. 2) . 该反应可在室温下进行, 产率很高.(2)同时, 他们还发现该催化体系有很好的选择性. 在单取代酰基肼的氮芳基化中, 以叔丁氧甲酰肼为底物和间位和对位取代的碘苯进行的反应时, 只是得到N-芳基化合物A,而苯甲酰肼和邻位取代的碘苯进行反应时, 得到的是Nc-芳基化合物B ( Eq. 3)(3) Buchwald 等最近将这一催化体系应用到碳、卤偶联化合物的制备. 他们发现以下的反应可以高效地将芳烃或者烯烃的溴化物转化为碘化物( Eq. 4 .(4)Cuny 等使用( CuOTf) 2PhMe 作为催化剂制备了具有生物活性的2-羟基-2c甲氧基二苯基醚(Eq.5) . 他们还应用该反应简捷地合成了有助于神经生长的药物verbenachalcone.(5)Venkataraman[ 46] 报道了CuI 催化的碳-硒交叉偶联反应( Eq. 6) . 该反应使用CuI 和2, 2c- 联喹啉亚铜作为催化体系, 以叔丁基钠( 对于富电子的芳香碘) 和碳酸钾( 对于贫电子的芳香碘) 作为碱, 合成了十八种的碳) 硒化合物, 最高的产率达到92%.(6)2.1.2Stille 反应Stille 反应通常是由钯催化的芳基锡化合物与芳基卤代物之间的交叉偶联反应. 目前该反应已经广泛地被应用在有机合成中, 用于制备各种不对称的芳香交叉偶联产物.由于锡烷化合物对于水汽和空气都是稳定的, 并且对很多的官能团表现出化学惰性, 因而它们应用范围很广. 同时, 由于Stille 反应中生成不溶的锡盐类, 所以可以很容易实现目标产物与副产物的分离.尽管Stille 反应通常由Pd 来催化, Roth 等。
金属铜配合物催化双氧水用于棉针织物的低温漂白张帆;张儒;周文常;周辉;汪南方【摘要】为解决传统高温练漂中棉针织物加工过程能耗高、纤维损伤大的问题,以N,N'-双(3-氨丙基)乙二胺和三(2-氨基乙基)胺分别和水杨醛反应生成席夫碱配体M和N,然后与铜盐反应制备金属铜配合物CuM和CuN用于棉织物低温漂白加工.借助红外光谱仪和核磁共振仪表征金属配合物的化学结构,研究CuM和CuN对双氧水的催化分解特性以及铜配合物-双氧水低温漂白工艺因素对织物白度的影响,并对比探讨了低温漂白与传统高温漂白工艺.结果表明:CuM和CuN催化双氧水(H2O2)分解反应级数为1,分解速率常数分别为0.055、0.042 min-1,远大于空白体系;采用CuN-H2O2体系在70℃漂白的棉织物白度为80.0%,与传统工艺相当,毛效和强力保留率优于传统工艺.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2019(040)008【总页数】8页(P101-108)【关键词】铜配合物;催化分解;低温漂白;棉针织物;双氧水【作者】张帆;张儒;周文常;周辉;汪南方【作者单位】湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104;湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104;湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104;广东溢达纺织有限公司,广东高明 528500;湖南工程学院环境催化与废弃物再生化湖南省重点实验室,湖南湘潭411104【正文语种】中文【中图分类】TS195.5纯棉针织物的传统练漂工艺需要高温促使双氧水产生漂白活性物种,而在98~100 ℃保温处理 40~60 min将消耗大量蒸汽,且高温碱氧加重纤维强力损伤和损耗,不利于染整清洁生产[1-2]。
相关研究表明,活化剂或催化剂可有效降低双氧水的分解活化能,而使之在较低温度条件下产生漂白的活性物种[3-5],从作用机制上可将他们分为有机活化剂[3]和金属仿酶催化剂[4]二大类。
buchwald铜催化反应
Buchwald铜催化反应是一种重要的有机合成方法,它是以铜作为催化剂,在有机合成中实现碳-氮键或碳-碳键的形成。
该反应以其高效、高选择性和广泛适用性而受到广泛关注。
Buchwald铜催化反应最常见的应用是在C-N键的构建中,即通过催化剂促使芳香胺和芳香卤化物之间形成新的C-N键。
这种反应对于药物合成、材料科学以及天然产物合成等领域具有重要意义。
在Buchwald铜催化反应中,通常使用的催化剂是含有铜和配体的配合物。
这些配合物能够稳定铜离子,并调节反应的速率和选择性。
常用的配体有JohnPhos、XPhos、BINAP等。
这些配体能够与铜形成配位键,并提供空间位阻,从而控制反应的立体化学和催化活性。
Buchwald铜催化反应的反应条件相对温和,通常在室温或略高温下进行。
反应溶剂可以是常见的有机溶剂,如二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷(DCM)等。
反应时间一般较短,通常在几小时到一天之间。
Buchwald铜催化反应的机理还在研究中,但一般认为其机理涉
及铜催化剂的活化、配体的配位和底物的反应等步骤。
具体的机理
细节可能因反应底物和配体的不同而有所差异。
总的来说,Buchwald铜催化反应是一种重要的有机合成方法,
通过铜催化剂和配体的协同作用,实现了碳-氮键或碳-碳键的形成。
该反应在有机合成中具有广泛的应用前景,并为合成化学领域的研
究和发展提供了重要的工具和方法。
铜配合物催化剂在甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯中的应用王贤松(成都有机化学研究所,2013E8003661027)摘要碳酸二甲酯(DMC)是重要的化工中间体原料,甲醇氧化羰基化法是合成DMC的清洁工艺,该工艺的关键技术在于选取合适的催化剂体系,众多的研究结果表明CuCln(n=1或2)系列配合物催化剂对合成DMC具有较好的催化性能。
目前以从CuCl、CuCl2衍生的CuMP、CuXnLm、Cu(phen)Cl2铜系配合物成为催化合成DMC良好工业应用前景的催化剂。
关键词铜配合物碳酸二甲酯氧化羰基化催化剂1 引言碳酸二甲酯(DMC),分子式为C3H603。
分子结构中含甲基、甲氧基、羰基等基团,具有多种反应性能。
广泛用于工程塑料聚碳酸酯、医药、农药的合成。
由于分子中含氧量高,在油品中溶解性好,加入油品可以提高辛烷值[1],降低汽车尾气中NO、CO的排放量。
碳酸二甲酯具有非常乐观的应用前景与经济效益。
碳酸二甲酯的传统合成方法是“光气法”,该方法使用了剧毒的光气作为原料,并且产生了大量强酸,工艺较为污染和落后。
逐步发展的清洁工艺有:甲醇氧化羰基化法、酯交换法、尿素醇解法等。
我国目前主要以酯交换法生产碳酸二甲酯,该方法的原料碳酸丙烯脂受石化资源的限制,且大规模生产受到技术限制。
甲醇液相氧化羰基化法以煤炭为原料,结合我国煤炭资源丰富、廉价,更适合大规模生产,是目前合成DMC 最有前景的方法[2]。
甲醇液相氧化羰基化合成DMC的关键技术问题在于制备合适的催化剂。
2 合成DMC铜系配位催化剂发展国内外对铜、钯、硒、钴4种催化体系进行了大量研究。
铜系配合物CuCln(n=1或2)和Pd2+被认为是重要且有效的催化剂[3]。
以钯配合物为催化剂时,DMC的选择性低,产品难分离,工业化价值小。
2.1 CuCl及CuCl2催化剂铜系催化剂以氯化亚铜为主,以于1983年实现了液相甲醇氧化羰基化合成DMC工业化,但氯化亚铜具有较强的腐蚀性,对反应器材料要求特别高,采取特殊的防腐蚀措施又会导致反应器传热困难等问题。
铜基催化剂性能及其应用铜基催化剂是一种重要的催化剂,因其在有机合成、化学能量转化等领域具有广泛应用而备受关注。
在本文中,将介绍铜基催化剂的性能、结构以及其在不同领域的应用。
1. 铜基催化剂的性能铜基催化剂的性能主要取决于其结构、表面活性中心的数量和反应条件等因素。
一般来说,较高的表面活性中心数量对于提高催化活性、选择性和稳定性非常有利。
此外,催化剂的比表面积越大,反应速率也越高。
在催化反应中,铜基催化剂通常表现出优良的催化活性和选择性。
例如,铜基催化剂可以在不使用昂贵的配体的情况下,在羰基化合物的催化反应中发挥催化作用。
此外,铜基催化剂还可用于脱氧化和氢化反应等。
2. 铜基催化剂的结构铜基催化剂的结构多种多样,包括单质铜、氧化物、硝酸盐、卤化物、有机配合物等。
其中,Cu/N/SiO2和Cu/ZrO2等纳米级铜基催化剂具有比较优越的结构和性能。
此外,铜基催化剂的表面结构也属于影响其性能的重要因素。
比如在Cu/Al2O3 催化剂表面上的Cu2O结构活性位,能够表现出优异的催化活性和选择性。
3. 铜基催化剂在有机合成中的应用铜基催化剂在有机合成中具有广泛的应用。
其中,常见的应用包括双烷基化反应、氧化反应、羧酸反应、[3+2]和[4+2]偶极环加成反应等。
在双烷基化反应中,铜基催化剂通常通过协同作用催化环烯基酮和烯丙酮的反应。
这种反应可以产生多种催化剂产物,其中包括α,β-不饱和化合物、富马隆产物等。
实验表明,铜基催化剂不仅具有高催化活性,而且具有较高的稳定性和选择性。
在氧化反应方面,铜基催化剂也常常作为催化剂的载体。
例如,Cu/N/SiO2纳米级铜基催化剂可以用于催化芳香族烃的氧化反应。
在这种反应中,铜基催化剂能够将氧化物作为活性中心并催化反应。
此外,在催化最近“口香糖反应”中,铜基催化剂也具有不错的催化效果。
这种反应可以直接从芳香基甲酸酯合成口香糖状的化合物。
该反应可以采用铜膦化合物作为催化剂,在反应过程中能够有效控制反应的膦无定型度和催化活性。
2018年第37卷第10期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·3879·化 工 进展三核铜配合物的合成、表征及其催化性能冷帅1,2,李云涛1,邓建国2(1西南石油大学材料科学与工程学院,四川 成都 610500;2中国工程物理研究院化工材料研究所,四川 绵阳 621900)摘要:采用溶剂热法合成了以三核碘化亚铜(CuI )四面体结构为活性中心的硅氢加成反应催化剂,探讨了物料比对产物收率的影响。
结果说明了当配体与碘化亚铜的摩尔比为1∶6时,产物收率最高。
通过元素分析、傅里叶红外光谱分析、X 射线光电子能谱分析、X 射线单晶体衍射分析、紫外可见光光谱分析、热失重分析对配合物的化学组成、空间结构及性能进行表征,并进一步通过甲基苯基乙烯基树脂和甲基苯基含氢硅油的硅氢加成反应进行催化固化效果验证。
结果说明了在催化剂填加量为0.04%、固化温度为150℃的优化条件下反应24h ,共混体系固化效果最佳。
该配合物对硅氢加成反应具有很好的催化性能,并且原料成本低、制备方法简单、晶体颗粒方便储存,有望解决硅氢加成反应中贵金属催化剂的高成本问题。
关键词:配合物;催化剂;硅氢加成;碘化亚铜;晶体;合成中图分类号:TQ426.61;O643.36 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)10–3879–06 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-2271Synthesis, characterization and catalytic performance of tri-nuclearcopper complexLENG Shuai 1,2, LI Yuntao 1, DENG Jianguo 2(1School of Materials Science and Engineering, Southwest Petroleum University ,Chengdu 610500,Sichuan ,China ;2Institute of Chemical Materials ,China Academy of Engineering Physics ,Mianyang 621900,Sichuan ,China)Abstract :A complex catalyst with tetrahedron structure copper(I) iodide (CuI) as active center has been synthesized by solvent-thermal method ,which is then used in hydrosilylation. The effect of the material ratios on the product yield has been discussed in depth. The results show that when the molar ratio of ligand to CuI is 1∶6,the highest yield is obtained. The chemical composition ,spatial structure and properties of the catalyst have been studied by elemental analysis ,Fourier transform infrared spectroscopy analysis ,X-ray photoelectron spectroscopy analysis ,X-ray single crystal diffraction analysis ,UV-visible spectroscopy analysis and thermogravimetric analysis, respectively. Furthermore ,the catalytic performance has been tested by the hydrosilylation reaction of methylphenyl vinyl resin and methylphenyl hydro-silicone oil. The results indicate that the curing effect is the best when the blending system reacts for 24h under the addition of 0.04% complex at 150℃. The complex shows very good catalytic performance in hydrosilylation ,and can be synthesized with the advantages of low-cost raw materials ,simple preparation method and convenient storage. It is promising to solve the problem of the high cost of traditional precious metal catalysts in hydrosilylation.Key words :complex ;catalyst ;hydrosilylation ;copper(I) iodide ;crystal ;synthesis合材料。
双金属氰化物配合物(dmc)催化剂的预备及表征双金属氰化物配合物(dmc)作为一种重要的催化剂,在有机化学合成中有着广泛的应用。
本文将具体介绍dmc催化剂的制备及表征过程。
一、催化剂制备过程1、氰化合物的选择铜、镍、铁、钴等与铂、钯等元素均可形成双金属氰化物配合物。
而其中以铜和铂催化活性最高,因此选用铜和铂为实验材料。
2、催化剂配制将铜和铂的氰化物按照1:1摩尔比例称取,加入适量的异丙醇、甲苯等溶剂,搅拌至配合物充分溶解。
3、催化剂的还原将配合物的溶液加入到氢气氛下,通过还原反应,将氰化合物还原为金属态。
还原后,用氮气将空气完全排除,以保证催化剂的存放稳定。
二、催化剂的表征过程1、元素分析使用ICP-OES法对dmc催化剂进行元素分析,确定催化剂中铜和铂的含量。
2、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析将催化剂粉末样品通过涂敷的方式涂附在KBr片上,进行FT-IR分析,了解催化剂分子中的化学键和分子结构。
3、X射线荧光光谱(XRF)分析通过XRF分析,了解催化剂中有无其它杂质。
4、扫描电子显微镜(SEM)分析对dmc催化剂进行SEM观察,观测样品的形貌、表面形貌、粒径分布情况等。
综上所述,双金属氰化物配合物(dmc)催化剂的制备及表征过程包含了多个环节,其中制备过程的铜和铂的氰化物选择、催化剂配制及还原过程尤为关键,表征过程则主要包括元素分析、FT-IR分析、XRF分析、SEM分析等。
这些分析工具和方法的应用,可以有效地研究和改进催化剂的结构和性质,从而进一步提高dmc催化剂的催化活性和选择性。
一种单核铜配合物及其制备方法和应用一、引言单核铜配合物是一类由铜离子与配体形成的稳定化合物。
它具有广泛的应用领域,如催化剂、生物学和材料科学等。
本文将介绍一种单核铜配合物的制备方法及其在催化剂领域的应用。
二、制备方法单核铜配合物的制备方法多种多样,下面介绍一种常用的方法:溶剂热法。
首先,选择适当的配体和铜盐,按一定的摩尔比将它们溶于有机溶剂中,如甲醇或乙腈。
然后,在惰性气氛下,将溶液加热至适当温度,并搅拌一段时间。
在反应过程中,配体与铜离子发生配位反应,形成单核铜配合物。
最后,将反应溶液冷却至室温,并用合适的溶剂洗涤和结晶,得到单核铜配合物。
通过适当调节反应条件和配体种类,可以获得不同性质的单核铜配合物。
三、应用领域单核铜配合物在催化剂领域具有重要的应用。
首先,它们可以用作氧化反应的催化剂。
例如,某些单核铜配合物可以催化苯酚的氧化反应,将其转化为对苯二酚。
此外,单核铜配合物还可用于有机合成反应中的氧化偶联反应,如催化芳香烃的氧化偶联反应,生成对应的酮或醛化合物。
这些反应在合成有机化合物中具有重要的意义。
单核铜配合物还可用作还原反应的催化剂。
例如,某些单核铜配合物可以催化芳香醛的还原反应,将其转化为相应的醇化合物。
此外,单核铜配合物还可用于还原偶联反应中,如催化芳香烃的还原偶联反应,生成对应的烯烃或脂肪烃化合物。
这些反应对于有机化学合成具有重要的意义。
单核铜配合物还可应用于生物学和材料科学领域。
在生物学中,它们可以作为抗菌剂、抗肿瘤药物和生物传感器等的活性成分。
在材料科学中,单核铜配合物可以用于制备具有特殊功能的材料,如光学材料、磁性材料和催化材料等。
这些应用领域的发展与单核铜配合物的制备方法和性质密切相关。
四、结论单核铜配合物是一类重要的化合物,具有广泛的应用领域。
本文介绍了一种常用的制备方法——溶剂热法,并阐述了其在催化剂领域的应用。
随着科学技术的不断发展,相信单核铜配合物在更多领域的应用将得到拓展,并为人类社会的发展做出更大的贡献。
8羟基喹啉铜结构式
8羟基喹啉铜是一种具有广泛应用的化合物,具有良好的稳定性和光学特性。
它在有机合成、催化反应和材料科学等领域具有重要作用。
下面将对其化学性质和应用领域进行详细介绍。
我们来了解一下8羟基喹啉铜的化学性质。
该化合物是一种具有螯合性的配体,能够与金属离子形成配合物。
8羟基喹啉铜与铜离子结合后,可以形成稳定的配合物,其中铜离子与8羟基喹啉配体形成配位键。
这种配合物具有较强的抗氧化性能,并且在溶液中具有良好的溶解性。
在应用领域方面,8羟基喹啉铜广泛用于有机合成反应中的催化剂。
它可以作为催化剂催化醇和醛的氧化反应,将它们转化为相应的酮。
此外,8羟基喹啉铜还可以催化芳香化合物的氧化偶联反应,生成对应的偶联产物。
这些反应在有机合成中具有重要的应用价值,可以高效合成各种有机化合物。
8羟基喹啉铜还可以用于材料科学中的应用。
由于其具有良好的稳定性和光学特性,8羟基喹啉铜配合物常被用作染料、发光材料和有机光电材料的前体。
这些材料在光电子器件、显示技术和传感器等领域具有广泛的应用前景。
近年来,关于8羟基喹啉铜的研究也在不断深入。
研究人员通过改变配体结构和金属离子,设计合成了一系列新型的8羟基喹啉铜配
合物,并研究了它们的光学性质和催化性能。
这些研究为进一步发展8羟基喹啉铜的应用提供了新的思路和方法。
8羟基喹啉铜是一种具有广泛应用潜力的有机金属化合物。
它在有机合成、催化反应和材料科学等领域具有重要作用。
通过进一步的研究和开发,相信8羟基喹啉铜的应用前景将更加广阔。
8羟基喹啉铜的合成
8羟基喹啉铜(8-Hydroxyquinoline copper,简称8-HQ-Cu)是一种金属有机配合物,广泛应用于催化剂、发光材料以及生物分析等领域。
下面介绍一种合成8羟基喹啉铜的方法。
合成步骤如下:
步骤1:制备8羟基喹啉中间体。
将2-氨基苯酚与甲醛在酸性条件下反应生成8羟基喹啉中间体。
反应条件可选择酸性介质,如硫酸、盐酸等,并加入过量的甲醛作为反应试剂。
步骤2:合成8羟基喹啉铜配合物。
将8羟基喹啉中间体与氯化铜反应,生成8羟基喹啉铜配合物。
反应条件可选择无水乙醇作为溶剂,并加热至反应温度,通常在60-80摄氏度之间。
反应过程中应保持反应体系的无水无氧
状态。
步骤3:提取和干燥。
将合成得到的8羟基喹啉铜配合物用无水乙醚等有机溶剂进行提取和洗涤,去除杂质。
然后将溶剂去除,得到干燥的8羟基喹啉铜产物。
需要注意的是,由于8羟基喹啉和氯化铜具有一定的风险性,在操作过程中需要严格掌握安全操作,保护好皮肤和眼睛,避免接触和吸入。
以上是一种常见的合成8羟基喹啉铜的方法,具体实验条件和步骤可以根据实际需要进行调整。
cu配位化合物摘要:一、cu配位化合物的基本概念二、cu配位化合物的类型与结构三、cu配位化合物的性质与用途四、cu配位化合物的合成方法五、cu配位化合物的研究进展正文:cu配位化合物是指由铜离子(Cu2+)与配体形成的化合物。
在化学领域,配位化合物研究已成为一门重要的学科,而cu配位化合物作为其中一类,具有广泛的研究价值和应用前景。
一、cu配位化合物的基本概念cu配位化合物是由铜离子与一个或多个配体通过配位键结合而成的化合物。
配体通常为含有孤对电子的分子或离子,如氨、羟基、磷酸根等。
在cu 配位化合物中,铜离子为中心离子,配体通过配位键与铜离子相连,形成稳定的化合物。
二、cu配位化合物的类型与结构根据配体的不同,cu配位化合物可分为多种类型,如氨配合物、羟基配合物、磷酸根配合物等。
这些配合物具有不同的结构,如线性、四面体、八面体等。
结构特点决定了cu配位化合物的性质和用途。
三、cu配位化合物的性质与用途cu配位化合物具有以下性质:1.光学活性:部分cu配位化合物具有光学活性,如手性配位化合物。
2.电化学性质:cu配位化合物具有典型的电化学性质,如氧化还原反应、电催化等。
3.磁性:部分cu配位化合物具有铁磁性或反铁磁性。
4.生物活性:某些cu配位化合物具有生物活性,如金属酶中的铜中心原子。
cu配位化合物的用途广泛,包括:1.催化剂:cu配位化合物可作为催化剂,参与化学反应,如乙醇氧化酶。
2.磁性材料:某些cu配位化合物可作为磁性材料,应用于磁性传感器、磁性储存等。
3.药物:部分cu配位化合物具有生物活性,可作为药物研究对象,如抗肿瘤药物。
4.光学材料:手性cu配位化合物可应用于光学领域,如手性光学器件。
四、cu配位化合物的合成方法cu配位化合物的合成方法主要包括:1.溶液法:将铜盐与配体在溶液中反应,生成cu配位化合物。
2.固相法:将铜盐与配体在固相条件下反应,生成cu配位化合物。
3.配位交换法:通过配位交换反应,将铜离子与配体结合,生成cu配位化合物。
双二吡咯铜配合物的合成及结构一、概述说到双二吡咯铜配合物,不知道大家是不是觉得名字有点绕口?别担心,今天我们就来聊聊这个化学小家伙,看看它是怎么“长出来”的,又是怎么在科学大舞台上大放异彩的。
铜这个元素就不陌生了吧,大家都知道它是一种金属,身上闪着点铜光。
至于二吡咯,大家可能没听过,它其实是一个有趣的小分子,可以和金属离子形成稳定的配合物。
今天我们要聊的就是铜和二吡咯结合起来的“故事”。
这种配合物的结构非常有意思,也为化学家们带来了不少启发。
虽然名字看起来有点长,但这真的是一款非常实用的化合物,甚至在催化、电子传输等领域都有着举足轻重的地位。
二、合成过程说到合成嘛,做化学实验就像是做菜,你得有材料、得有步骤、还得有点“火候”。
合成这个配合物并不复杂,但也不能掉以轻心。
我们需要先准备好二吡咯和铜离子,二吡咯其实就是二吡咯基的化合物,它是由两个吡咯环组成的。
而铜离子呢,通常使用的是铜(II)盐,比如铜氯化物,常见而且容易获取。
就是把这两者“混合”在一起,形成一个配位复合物。
这个过程要小心控制反应条件,温度、溶剂等都不能马虎。
比如,反应一般在有机溶剂中进行,大家比较熟悉的比如二氯甲烷或者醇类溶剂。
然后,反应温度通常控制在室温到稍微加热一点的位置。
如果温度过高,可能会引起副反应,让铜离子跑偏,失去原本的结构。
溶剂也是关键,它不仅帮助溶解反应物,还能稳定反应过程中的中间产物。
所以啊,做实验就像开车,速度不能太快,也不能太慢。
掌握了这些“火候”,就能顺利合成出双二吡咯铜配合物。
一旦反应结束,怎么知道反应成功呢?嗯,科学家的“眼睛”就是各种检测手段啦。
比如,X射线单晶衍射技术就能帮助我们看到这个配合物的三维结构,给我们一个明确的答案。
通过这些方法,我们可以确认铜和二吡咯是否成功结合在一起,形成了稳定的配合物。
三、结构分析结构分析是这类化学配合物的“灵魂”部分,毕竟任何化学物质的性质、功能都和它的结构息息相关。
四铵合铜离子与乙醇的生成物四铵合铜离子(Cu(NH4)4^2+)是一种金属配合物,它与乙醇之间的反应会产生一系列的生成物。
这些生成物有着重要的应用价值,并在各个领域中得到了广泛的应用。
本文将从实验原理、实验步骤、生成物的性质以及应用进行详细介绍。
实验原理:四铵合铜离子与乙醇反应是一种配位反应,通过配位键的形成和断裂,使得原料中的铜离子与乙醇分子发生化学反应。
在反应中,四铵合铜离子中的铜离子与乙醇形成配合物,并释放出氨气。
这个反应的化学方程式可以用以下式子表示:Cu(NH4)4^2+ + 4C2H5OH → Cu(C2H5OH)4 + 4NH3 + 4H2O实验步骤:1. 准备实验所需的试剂和仪器。
2. 将四铵合铜离子与乙醇按照一定的摩尔比例混合。
3. 在适当的温度下进行反应,控制反应时间。
4. 通过适当的方法对反应产物进行分离和提取。
5. 对产物进行表征和分析,确定其结构和性质。
生成物的性质:四铵合铜离子与乙醇反应生成的主要产物是乙醇合铜配合物(Cu(C2H5OH)4)。
这个配合物是一种无色的晶体,可溶于一些有机溶剂。
乙醇合铜配合物具有良好的稳定性和可溶性,可以在一定条件下进行催化反应。
它的结构中包含一个中心铜离子和四个乙醇分子,通过配位键与铜离子相连。
这个结构使得乙醇合铜配合物具有一定的化学和物理性质,可以在催化反应中起到重要的作用。
应用:乙醇合铜配合物在多个领域中有广泛的应用。
首先,它可以作为一种催化剂,在有机合成反应中起到催化作用。
其次,乙醇合铜配合物还可以用于电化学领域,作为电催化剂或电极材料。
此外,由于乙醇合铜配合物具有良好的可溶性和稳定性,它还可以作为一种溶剂或添加剂,在某些化学反应中发挥作用。
因此,乙醇合铜配合物的应用前景非常广泛。
总结:通过四铵合铜离子与乙醇的反应,我们可以得到乙醇合铜配合物这一重要的化合物。
这种配合物具有良好的稳定性和可溶性,可以在催化反应、电化学和化学合成等领域中得到广泛应用。
铜配合物催化剂在甲醇氧化羰基化合成
碳酸二甲酯中的应用
王贤松
(成都有机化学研究所,2013E8003661027)
摘要碳酸二甲酯(DMC)是重要的化工中间体原料,甲醇氧化羰基化法是合成DMC的清洁工艺,该工艺的关键技术在于选取合适的催化剂体系,众多的研究结果表明CuCln(n=1或2)系列配合物催化剂对合成DMC具有较好的催化性能。
目前以从CuCl、CuCl2衍生的CuMP、CuXnLm、Cu(phen)Cl2铜系配合物成为催化合成DMC良好工业应用前景的催化剂。
关键词铜配合物碳酸二甲酯氧化羰基化催化剂
1 引言
碳酸二甲酯(DMC),分子式为C3H603。
分子结构中含甲基、甲氧基、羰基等基团,具有多种反应性能。
广泛用于工程塑料聚碳酸酯、医药、农药的合成。
由于分子中含氧量高,在油品中溶解性好,加入油品可以提高辛烷值[1],降低汽车尾气中NO、CO的排放量。
碳酸二甲酯具有非常乐观的应用前景与经济效益。
碳酸二甲酯的传统合成方法是“光气法”,该方法使用了剧毒的光气作为原料,并且产生了大量强酸,工艺较为污染和落后。
逐步发展的清洁工艺有:甲醇氧化羰基化法、酯交换法、尿素醇解法等。
我国目前主要以酯交换法生产碳酸二甲酯,该方法的原料碳酸丙烯脂受石化资源的限制,且大规模生产受到技术限制。
甲醇液相氧化羰基化法以煤炭为原料,结合我国煤炭资源丰富、廉价,更适合大规模生产,是目前合成DMC 最有前景的方法[2]。
甲醇液相氧化羰基化合成DMC的关键技术问题在于制备合适的催化剂。
2 合成DMC铜系配位催化剂发展
国内外对铜、钯、硒、钴4种催化体系进行了大量研究。
铜系配合物CuCln(n=1或2)和Pd2+被认为是重要且有效的催化剂[3]。
以钯配合物为催化剂时,DMC的选择性低,产品难分离,工业化价值小。
2.1 CuCl及CuCl2催化剂
铜系催化剂以氯化亚铜为主,以于1983年实现了液相甲醇氧化羰基化合成DMC工业化,但氯化亚铜具有较强的腐蚀性,对反应器材料要求特别高,采取特殊的防腐蚀措施又会导致反应器传热困难等问题。
氯化亚铜易与水和二氧化碳生成氢氧化铜和碳酸铜沉淀,使催化剂失活。
CuCl 在甲醇中不溶解,反应相为气液固三相,反应过程中溶液的pH变化不大。
CuCl2为催化剂时,合成反应只在气液相进行,CuCl2在甲醇中的溶解度大,溶液的pH 随催化剂用量增大而下降,氯离子在反应过程中流失,不仅催化剂失活,更造成强酸的环境对反应器腐蚀很严重。
当CuCl2去掉结晶水后,催化活性明显提高,经分析,发现Cu(OH)Cl和Cu(OH)导致活性明显下降。
等摩尔量的CuCl与CuCl2,CuCl的催化活性和选择性均好于CuCl2[4]。
针对氯化亚铜、氯化铜催化剂的这些问题,铜系催化剂的研究转为使催化剂活性高、腐蚀性小、寿命长。
2.2 不同配体与CuCl及CuCl2配位
当配体不同时,对铜系配合物催化剂的催化活性影响较大。
中科院成都有机所的研究表明,用吡啶、三苯基膦、EDTA同CuCl 配位时,吡啶可大幅度的加快DMC的生成速度,而三苯基膦和EDTA则完全抑制了DMC的产生[5]。
由此可推知以O、P为配位元素的Cu配合物不具备甲醇氧化羰基化合成DCM的催化能力。
同时,发现了含N、F元素的配体可加速DMC的生成。
在Rabb[6]等的研究中,试验了不同种类和数量的含N配体及卤素对合成DMC的影响,当配体加入后同卤化亚铜相比,催化活性和选择性得到了明显提高。
(NMI)4CuI 的活性最高,标准反应条件下,DMC选择性可达90%以上,甲醇的转化率达到50%以上。
以Cu(Ⅱ)代替Cu(Ⅰ)时,CuBr2同含N 配体配位后,CuBr2的催化性能明显改善,其中以(C3H7)4NBr/CuBr2的效果最好。
标准反应条件下,DMC选择性可达93.5%,甲醇的转化率达到58.1%[7]。
2.3 新型氯化亚铜配合物催化剂CuMP
中科院成都有机所经反复研究、试验,筛选出了含一定量配体的新型氯化亚铜配合物催化剂CuMP。
经过表征,CuMP催化剂的负荷能力强,平均值达到了 1.5g DMC/(g·cat·h),最高可达 2.0g DMC/(g·cat·h),同时具有了很好的耐水性。
100L反应器上进行了工程放大,实验表明该催化剂活性高、腐蚀性小、寿命长。
现已成功开发出了100t/a CuMP催化剂的工业生产技术。
该技术批量生产的催化剂在4000t/a 甲醇液相氧化羰基化合成DMC的工业性实验转置应用结果表明,CuMP催化剂活性高、选择性高、寿命长、在2000小时内性能保持稳定,腐蚀性较小,已从根本上解决了甲醇氧化羰基化的腐蚀性问题[8]。
CuMP催化剂同国内外有代表性的同类催化剂比较,在反应条件基本相同时,生产能力和寿命、抗腐蚀能力都达到了很高的水
平,4000t/a甲醇液相氧化羰基化合成DMC 的工业性实验结果更显示出CuMP催化剂极具竞争力的工业应用价值。
2.4 新型Cu(Ⅱ)配合物催化剂
针对氯化亚铜体系的不足,采用稳定性更佳的Cu(Ⅱ),腐蚀性更小的Br-,添加活性配位剂L,形成配合物催化剂CuX n L m。
实验结果表明CuX n L m配合物催化剂体系比CuCl稳定[9],CuX n L m催化剂具有较高的活性,DMC在液相中的质量分数稳定在26%以上,副产物的质量分数不高于1.5%,催化剂的平均负荷能力为1.73 g DMC/(g·cat·h)。
从使用过程中催化剂的形态、重复使用性等与CuCl相比,CuX n L m工业应用前景更良好。
配体加入提高了CuCl和CuCl2的活性,降低了对反应设备的腐蚀,但催化体系不具有确定的结构。
根据杜治平等[10]的研究,同(C3H7)4NBr/CuBr2、CuCL/Phen-PS、CuCl2+NMI相比,以1,10-邻菲罗啉(phen)同CuCl2制备的Cu(phen)Cl2催化剂在较低的氧分压下催化活性更高。
Cu(phen)Cl2为四配位平面结构[11]。
应用于甲醇氧化羰基化合成DMC,当Cu(phen)Cl2浓度为0.011mol/L时,150℃,4.0MPa,一氧化碳与氧气分压比为19时,TON可达51.5。
实验结果表明Cu(phen)Cl2具有较高的热稳定性[12],而且phen与Cu(Ⅱ)具有σ-π配位作用而具有较高的催化活性。
3 总结与展望
CuCl n(n=1或2)系列配合物催化剂对甲醇氧化羰基化合成DMC具有较好的催化性能,单一的CuCl和CuCl2作为催化合成DMC的催化剂,存在着氯离子在反应过程中流失、催化剂易与水等反应而导致催化剂失活,更造成强酸的环境对反应器严重腐蚀。
采取适当的配体同CuCl 或CuCl2配位之后,催化活性、稳定性得到提高,催化剂造成的腐蚀设备得到有效控制,特别是CuMP催化剂展现出良好的工业应用前景。
同CuCl 和CuCl2相比CuX n L m、Cu(phen)Cl2催化剂也展现出更好的应用前景。
以Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)为中心离子配位的催化剂,催化剂的各项性能得到了提高,但目前还是缺少对催化剂本身配位分子结构的确定,配位催化DCM合成的机理研究较少,铜系配位催化剂的研发还没形成一定的理论。
参考文献
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