不对称合成8-有机小分子催化剂

不对称合成简介

不对称合成（Asymmetric Synthesis）在有机合成，特别是手性药物等合成中具有相当重要的意义。 定义 按照IUPAC金皮书的定义，不对称合成（Asymmetric synthesis），也称手性合成、立体选择性合成、对映选择性合成，是研究向反应物引入一个或多个具手性元素的化学反应的有机合成分支。按照Morrison和Mosher的定义，不对称合成是“一个有机反应，其中底物分子整体中的非手性单元由反应剂以不等量地生成立体异构产物的途径转化为手性单元”。这里，反应剂可以是化学试剂、催化剂、溶剂或物理因素。 不对称合成目前在药物合成和天然产物全合成中都有十分重要的地位。但无疑，现在最完善的不对称合成技术，要数存在于生物体内的酶。能否实现像酶一样高效的催化体系，是对人类智慧的挑战。 不对称合成介绍 首先说，什么是手性？ 在有机化合物中，化合物分子主要是以彼此相互连接的碳碳键构成骨架。碳原子在成键时，采取了sp3的杂化方式，使得碳原子的四个价键彼此成109度28分，为一正四面体形。正是因为这样的成键特性，导致了他们当中的有些碳原子，虽然其结合的四个基团的种类相同，但却始终无法重合，两者互为镜像，就像我们的左手和右手一样。这样的性质就称之为手性。我们称两种互为镜像的分子为对映异构体。 其次，什么是不对称合成？ 为了得到同一物质中的其中一种手性分子，我们就需要采取特定的合成方法，这种方法就是不对称合成。 然后，我们再来讨论，经过不对称合成得到的具有某一手性的分子有什么样的特性？ 手性分子最大的特点在于它的光学活性，它可以使通过它的偏振光发生一定角度的偏转，就是我们通常意义上的旋光性。若光的旋转方向是顺时针，称为右旋；反之，称为左旋。 不对称合成的意义 那么了解了一些基本常识以后，不对称合成有什么样的意义？ 举几个简单的例子，大家就知道了。青霉素我们再熟悉不过了，作为一种药力强，副作用小的抗生素药物，长期以来一直被人们广泛的使用。然而近来人们发现，青霉素分子同样存在两种手性分子，其中一种有药效，而另一种却根本没有。换句话说，我们花了一瓶青霉素的钱，有用的部分却只有半瓶，这其实是一种很大的浪费。当然如果光是浪费，都可以接受，但事实上有的药物两种手性分子中，其中一种不仅没有药效，反而还有相当强的毒副作用。上个世纪中叶，怀孕妇女经常使用一种叫“反应停”的药物来抑制妊娠反应，却产生了大量的畸形胎儿。后来才发现该药物两种手性分子中的其中一种具有致畸形胎儿的作用。

有机高分子材料介绍

第四章有机高分子材料 第一节概述 有机高分子材料包括两种： 天然高分子材料：木材、棉花、皮革等； 有机聚合物合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料及粘合剂等。 有机高分子材料的特点：质地轻、原料丰富、加工方便、性能良好、用途广泛，因而发展速度很快。且随着合成、加工技术的发展，耐高温、高强度、高模量和具有特定性能和功能的高分子材料也应运而生。 有机聚合物（有机玻璃、橡胶等等）具有与金属相反的物理性能： 大部分是电和热的绝缘体 不透明 硬度低 大部分不能禁受200℃以上的温度 有机聚合物材料的加工工艺 有机聚合物材料的加工工艺路线 有机物原料或型材 成形加工 切削加工 零件 热处理、焊接等 热压、注塑、挤压、喷射、真空成形等 高分子材料的基本概念 高分子材料是由可称为单体的原料小分子通过聚合反应而合成的。绝大部分原料单体为有机化合物。在有机化合物中，除碳原子外，其他主要元素为氢、氧、氮等。在碳原子与碳原子之间、碳原子与其它元素的原子之间能形成稳定的共价键。由于碳原子是4价，所以可以形成为数众多、结构不同的有机化合物，已知的有机化合物的总数已接近千万，而且新的有机化合物还不断合成出来。 高分子的链结构 高分子的聚合度及其计算 立构规整性 碳链高分子与杂链高分子 共聚物 高分子的相对分子质量与机械强度 1、高分子的链结构 一个大分子往往由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成，因此高分子又称为聚合物(polymer)。 也就是说高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过化学键连接而成的。 高分子的一个重要特点： 当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能。 方括号内是聚氯乙烯结构单元，并简称结构单元。 许多重复单元连接成线型大分子，类似一条链子，因此有时又将重复单元称为链节。 由形成结构单元的小分子组成的化合物，称为单体，是合成高分子的原料。 式中括号表示重复连接，通常用n代表重复单元数，由又称聚合度。聚合度是衡量高分子大小的指标。 2、高分子的聚合度及其计算 由聚氯乙烯的结构式很容易看出，高分子的相对分子质量是重复单元的相对分子质量(M0)与聚合度( )(或重复单元数n)的乘积，即 根据化合物的相对分子质量大小来划分高分子和小分子：相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量大于10000的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的可能为高分子（低聚物），也可能为小分子。 3、立构规整性

分子筛催化剂

分子筛催化剂

分子筛催化剂及其进化柴油机尾气的研究 一、分子筛催化剂 1、分子筛的相关解释 分子筛, 常称沸石或沸石分子筛, 按经典的定义为“是具有可以被很多大的离子和水分占据孔穴(道) 骨架结构的铝硅酸盐”。照传统定义，分子筛是具有均一结构，能将不同大小分子分离或选择性反应的固体吸附剂或催化剂。狭义讲，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键连相连形成孔道和空隙体系，从而具有筛分分子的特性。基本可分为A、X、Y、M和ZSM几种型号，研究者常把它归属固体酸一类。 2、分子筛催化剂的分类及其特点 分子筛按孔道大小划分，分别有小于2 nm、2—50 nm和大于50 nm的分子筛，它们分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。分子筛根据孔径大小可分为微孔、介孔和大孔分子筛3 大类。微孔分子筛具有强酸性和高水热稳定性等优点和特殊“择形催化”性能，但也存在着孔径狭窄、扩散阻力大等缺点，从而大大限制了在大分子催化反应中的应用。介孔分子筛具有比表面积高、吸附容量大、孔径大等特点，在一定程度上解决了传质扩散限制问题，但其酸性较弱且水热稳定性较差，导致其工业应用受到了限制。为了解决上述问题，研究人员开发了多级孔分子筛，该分子筛结合了介孔和微孔分子筛的优点，在石油化工领域具有不可估量的应用前景。 3、分子筛的催化特性 （1）催化反应的活性要求： 比表面积大，孔分布均匀，孔径可调变，对反应物和产物有良好的形状选择；结构稳定，机械强度高，可耐高温(400～600℃)，热稳定性很好，活化再生后可重复使用；对设备无腐蚀且容易与反应产物分离，生产过程中基本不产生“三废”，废催化剂处理简单，不污染环境。如择形催化的研究体系，几乎包括了全部的烃类转化和合成，还有醇类和其它含氮、氧、硫有机化合物以及

有机高分子材料的分类及鉴别(含解析).doc

有机高分子材料的分类及鉴别（含解析） 姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________ 题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分得分 一、选择题（共17题） 1.日常生活中的下列物品：①“飞火流星”足球②铝合金门窗③橡皮 塞④大理石板⑤羊毛衫⑥铅笔芯⑦保鲜膜，主要是由有机高分子材料制成的是（） A.①②③⑤ B.①③⑤ ⑦ C.②③④⑤ ⑦ D.①③⑥⑦ 【答案】【答案】B 【考点】有机高分子材料的分类及鉴别 【解析】【分析】7种物质的成分分别是：①“飞火流星”足球，是橡胶或毛皮做成②铝合金门窗，是合金材料③橡皮塞，橡胶组成④大理石板，无机物碳酸钙组成⑤羊毛衫，天然纤维制成⑥铅笔芯，碳的单质主要成分是石墨⑦保鲜膜，聚乙烯材料，利用这些材料的成分可解决此题． 【解答】7种物质的材料分别是：①“飞火流星”足球，是橡胶或毛皮做成②铝合金门窗，是合金材料③橡皮塞，橡胶组成④大理石板，无机物碳酸钙组成⑤羊毛衫，天然纤维制成⑥铅笔芯，碳的单质⑦保鲜膜，聚乙烯材料，其中①③⑤⑦由有及高分子材料组成，②是金属材料⑥是碳的单质． 故选B 【点评】此题是对常见物质分类的考查，解决的重点是掌握这些物质的组成材料，并依据材料判断其归属难度：容易知识点：有机合成材料 2.下列是淡化海水的一种方法，请你分析，有关高分子材料制造的半透膜的作用是（） A.阻止泥沙，过滤海 水 B. 抬高海水的水位 C.可让水分子通过，阻止盐分通过 D.能与海水中的盐分反应，除去盐分 【答案】【答案】C 【考点】有机高分子材料的分类及鉴别 评卷人得分

【解析】【分析】根据题意推测，有机高分子材料制造的半透膜应该只能让水分子通过，而阻止其他盐分通过． 【解答】根据题意将海水淡化，利用这种有机高分子材料，则此材料需具有透水性，只允许水分子通过，而海水中的其他盐分不能通过，故选C． 【点评】物质的性质决定用途，用途反映性质，会根据题中信息物质的用途推测其性质 难度：容易知识点：有机合成材料 3.认真观察生活中常见的物品，并养成思考的习惯，至关重要．下列物品并非主要有天然材料简单加工制成的是（） A.药棉 B.竹片坐 垫 C.丝 巾 D.透明皂 【答案】【答案】D 【考点】有机高分子材料的分类及鉴别 【解析】【解答】解：A、药棉是用棉花制成的，属于天然材料简单加工制成的，故选项错误．B、竹片坐垫是用竹子制成的，属于天然材料简单加工制成的，故选项错误． C、丝巾是用真丝制成的，属于天然材料简单加工制成的，故选项错误． D、透明皂使用精炼的油脂，加入作透明剂的乙醇、甘油等制成的化工产品，并非主要有天然材料简单加工制成，故选项正确． 故选：D． 【分析】天然材料是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的材料；可根据天然材料和人工制造的材料等的分类依据、产品名称进行分析判断． 难度：容易知识点：有机合成材料 4.吸烟有害健康，是导致肺癌最广泛及作用最强的因素。非吸烟者往往会因吸烟者吸烟而造成被动吸烟，被动吸入的有害物质浓度并不比吸烟者低，今年开始我省已经禁止在公共场所吸烟，造成被动吸烟的原因是（） A.在化学变化中分子可以再 分 B.分子的大小不随温度改变而改变 C.分子的体积很小，非吸烟者不易觉察 D.分子在不断运动【答案】【答案】D 【考点】有机高分子材料的分类及鉴别 【解析】【分析】根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可． 【解答】非吸烟者往往会因吸烟者吸烟而造成被动吸烟，是因为烟气中含有的烟气分子是在不断的运动的，烟气分子向四周扩散，造成人们被动吸烟． 故选D． 难度：容易知识点：有机合成材料 5.下列属于天然有机高分子材料的是（） A.合成橡胶 B.合成纤 维 C.塑

沸石分子筛催化剂的发展现状及趋势

沸石分子筛催化剂的发展现状 摘要：从工业催化的角度思考和表述了沸石分子筛催化剂合成、催化及应用，综述了国内外相关的最新研究进展，探讨了分子筛催化剂未来的发展方向。旨在引发人们对分子筛催化未来向经济、可控、高效催化、绿色环保和新应用等方面发展的思考与探索。 关键词：沸石分子筛催化剂、工业应用、未来发展 在我国的经济发展，工业是国民经济的重要组成部分,化学工业中80% 以上的过程涉及催化技术，尤其对于炼油与石化工业，催化剂更是不可或缺，其中分子筛催化剂未来的发展方向又深切关系着工业的发展。目前，分子筛催化剂在炼油与化工工业得到了研究与应用，如催化裂化、加氢裂化、带支链芳烃的烷基化、异构脱蜡以及轻烯烃聚合等。国内外已开发出一批有发展前景的高功能化、多功能化、精密化的分子筛催化剂材料。分子筛催化剂的合成方法主要有：①水热晶化法；②非水体系合成法；③干胶转换法；④无溶剂干粉体系合成法；⑤微波辐射合成法；⑥蒸汽相体系合成法；⑦多级孔道沸石分子筛的合成；⑧化学后处理法；⑨硬模板法；⑩软模板法[1]。 而沸石分子筛是其中重要一员。沸石分子筛的工业催化应用始于上世纪60 年代，Mobil 公司首先发现并采用八面沸石替代无定形硅铝催化剂, 应用于炼油中催化裂化(FCC) 过程, 大大提高了汽油产量以及原油利用率。目前，仅作为FCC催化剂一项，沸石分子筛催化剂的销售额就占全球催化剂的18.5%。沸石分子筛具有确定的孔体系，大的晶内比表面积和与硫酸或氯化铝相当的酸性，同时具有分子筛分或择形作用以及可改性或易掺杂等优点，它们对许多工业催化反应有高效促进作用。在各种酸性催化剂高性能中，反应了它的催化潜力。此外，还有其他类型的高效分子筛催化剂。 1、沸石分子筛结构 沸石分子筛是一族结晶性硅铝酸盐的总称。沸石最基本的结构是由(SiO4)四面体和(AlO4)四面体。相邻的四面体由氧桥连结成环，环有大有小，按成环的氧原子数划分，有四元氧环，五元氧环，六元氧环，八元氧环，十元氧环和十二元氧环；环是分子筛的通道孔口，对通过的分子筛起筛分作用。氧环通过氧桥相互

合成材料新型有机高分子材料

合成材料新型有机高分子材料 第八章合成材料 第二、三节合成材料、新型有机高分子材料（命题人：邱常清）姓名________ 班级________ 学号________ 一、选择题 1、现代以石油化工为基础的三大合成材料是（） ①合成氨，②塑料，③医药，④合成橡胶，⑤合成尿素，⑥合成纤维，⑦合成洗涤 剂 A．②④⑦ B．②④⑥ C．①③⑤ D．④⑤⑥ 2、科技文献中经常显现的下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是（） A．赤色海潮B．绿色食品C．白色污染D．棕色烟气 3、下列塑料可作耐高温材料的是（） A．聚氯乙烯B．聚四氟乙烯C．聚苯乙烯D．有机玻璃 4、下列物质中，在氧气中完全燃烧，只生成水和二氧化碳的是（） C．蛋白质D．硫化橡胶 5、室内空气污染的要紧来源之一是现代人的生活中使用的化工产品，如泡沫绝缘材料的办公用品、化纤地毯及书报、油漆等不同程度开释出的气体。该气体可能是（）A．甲醛B．甲烷C．CO D．CO2 6、下列材料中属于合成高分子材料的是（）A．羊毛B．棉花C．粘合剂D．蚕丝 7、下列化合物不属于天然有机高分子化合物的是（） A．淀粉B．油脂C．纤维素D．蛋白质

8、下列物质属于塑料的是（） A．有机玻璃B．锦纶C．电木D．白明胶 9、丁列物质属于人造纤维的是（） A．木材B．粘胶纤维C．丙纶D．涤纶 10、下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是（） A．聚乙烯塑料B．聚氯乙烯塑料C．酚醛塑料D．聚苯乙烯塑料 二、填空题 11、塑料的要紧成分是__________，热塑性塑料的特点是_______________________； 热固性塑料的特点是________________________。 12、人造纤维的原料是________，合成纤维的原料是________________。 13、合成橡胶是以________为原料，以________为单体聚合而成的。 14、已知涤纶树脂的结构简式为： 则合成涤纶树脂所需的单体是________________。 15、合成相对分子质量在2000~50000范畴内具有确定结构的有机化合物，是一种新研 究领域。1993年报道：合成了两种烃A和B，其分子式分不为C1134H1146和 C1398H1278。B的结构跟A相似，但分子中多了一些结构为的结构单元。B分子比A分子多了_______(填写数字)个如此的结构单元。

微孔分子筛催化剂的制备及应用

微孔分子筛催化剂的制 备及应用 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

2 银川能源学院 工业催化 学生姓名席坤 学号 指导教师王伟 院系石油化工学院 专业班级能源化工1302班 微孔分子筛催化剂的制备及应用 ） 摘要：微孔分子筛具有表面积大、水热稳定性高、微孔丰富均一、表面性质可调等性能,被广泛地用作催化剂。分子筛作为催化剂常应用在石油化工、有机中间体的合成和物质 的分离中。本文主要是简述了一下微孔分子筛催化剂及对微孔分子筛的改进方法和分子 筛催化剂在不同反应中的应用。 关键词：催化剂；微孔；分子筛；应用 一、引言 分子筛是一种具有立方晶格的硅铝酸盐化合物，具有均匀的微孔结构，这些孔穴能把比其直径小的分子吸附到孔腔的内部，并对极性分子和饱和分子具有优先吸附能力，因而能把极性程度不同，饱和程度不同，分子大小不同及沸点不同的分子分离开来，即具有“筛”分子的作用，故称分子筛。根据形成的孔径的大小，国际纯粹与应用化学协

会（IUPAC）定义：微孔（小于2nm），介孔（2～50nm），大孔（大于50nm）三类。分子筛到现在通过各种方法合成的新型分子筛，人们已经从结构，性质，作用原理等各个方面全面认识了分子筛。根据不同的需要合成具有不同功能的分子筛材料，不同种多性能的分子筛被越来越多的人研究[1]。因此分子筛也不再局限于由硅氧四面体和铝氧四面体组成的阴离子骨架硅铝酸盐体系 ,而是泛指一类具有规则孔结构的结晶无机固体。这些具有新型组成和结构的分子筛进一步扩大了微孔分子筛的应用和发展空间。分子筛作为催化剂特别具有活性高，选择性好，稳定性和抗毒能力强等优点。近年来，它作为一种化工新材料发展得很快，应用也日益广泛。特别是在石油的炼制和石油化工方面作为工业催化剂发挥了很重要的作用[2]。 二、微孔分子筛的合成方法[3] 传统的微孔分子筛合成方法有：水热体系合成法，非水体系合成法，蒸汽相体系合成法，干粉体系合成法，微波法，高温焙烧法，向导剂法等等。 1、水热体系合成法 又称水热晶化法，是将硅源、铝源、碱(有机碱和无机碱)和水按一定比例合，放入反应釜中，在一定温度下晶化而制备沸石晶体。通常低硅铝比沸石是在低温水热体系中合成的，而高硅铝比的沸石于高温水热体系中合成。 2、非水体系合成法 非水体系合成法于本世纪八十年代初期由Bibbq和Dale[19]开创。它不以水为溶剂，而代之以有机物作为溶剂进行沸石的合成。开辟了一条沸石合成的新途径，并为沸石的固相转变机理提供了有力的佐证。 3、蒸汽相体系合成法

合成有机高分子材料

合成有机高分子材料 ?定义： 有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 ?有机合成材料的基本性质： 1、聚合物 由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。 2、合成有机高分子材料的基本性质 ①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定 温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。 这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。 ②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实， 町用于制渔网、降落伞等。 ③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外 面的绝缘层等。 ④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于 某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。 ?新型有机合成材料： 1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。 2、新型自机合成材料的类型 ①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料； ②隐身材料； ③复合材料等： 有机合成材料对环境的影响： 我们应该辩证地认识合成材料的利弊。 1、利： a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活； b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能 2、弊： a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等； b．消耗大量石油资源。 因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。 ?三大合成材料： （1）塑料 ①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料 制品的性能。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。塑料有热塑性塑料和热固性塑

分子筛催化剂

分子筛催化剂及其进化柴油机尾气的研究 一、分子筛催化剂 1、分子筛的相关解释 分子筛, 常称沸石或沸石分子筛, 按经典的定义为“是具有可以被很多大的离子和水分占据孔穴(道) 骨架结构的铝硅酸盐”。照传统定义，分子筛是具有均一结构，能将不同大小分子分离或选择性反应的固体吸附剂或催化剂。狭义讲，分子筛是结晶态的硅酸盐或硅铝酸盐，由硅氧四面体或铝氧四面体通过氧桥键连相连形成孔道和空隙体系，从而具有筛分分子的特性。基本可分为A、X、Y、M 和ZSM几种型号，研究者常把它归属固体酸一类。 2、分子筛催化剂的分类及其特点 分子筛按孔道大小划分，分别有小于2 nm、2—50 nm和大于50 nm的分子筛，它们分别称为微孔、介孔和大孔分子筛。分子筛根据孔径大小可分为微孔、介孔和大孔分子筛3 大类。微孔分子筛具有强酸性和高水热稳定性等优点和特殊“择形催化”性能，但也存在着孔径狭窄、扩散阻力大等缺点，从而大大限制了在大分子催化反应中的应用。介孔分子筛具有比表面积高、吸附容量大、孔径大等特点，在一定程度上解决了传质扩散限制问题，但其酸性较弱且水热稳定性较差，导致其工业应用受到了限制。为了解决上述问题，研究人员开发了多级孔分子筛，该分子筛结合了介孔和微孔分子筛的优点，在石油化工领域具有不可估量的应用前景。 3、分子筛的催化特性 （1）催化反应的活性要求： 比表面积大，孔分布均匀，孔径可调变，对反应物和产物有良好的形状选择；结构稳定，机械强度高，可耐高温(400～600℃)，热稳定性很好，活化再生后可重复使用；对设备无腐蚀且容易与反应产物分离，生产过程中基本不产生“三废”，废催化剂处理简单，不污染环境。如择形催化的研究体系，几乎包括了全部的烃类转化和合成，还有醇类和其它含氮、氧、硫有机化合物以及生物质的催化转化，

不对称合成的发展与应用

不 对 称 合 成 的 发 展 与 应 用 专业:化学 姓名:史茹月 学号:2013296043

不对称合成的发展与应用 摘要:本文介绍了手性药物的重要性与类型;结合实例对不对称催化法合成手性药物作简要概述,尤其就是化学不对称催化技术,包括不对称催化氢化、羰基的不对称催化还原、不对称催化氧化、不对称环丙烷化、不对称催化羰基化及不对称催化加成反应等;展望了不对称催化反应在手性药物合成中的发展方向。 1、概述 手性就是自然界与生命休戚相关的基本属性之一。近年来,人们对单一手性化合物及手性功能材料的需求推动了手性科学的蓬勃发展,手性物质的合成与医药、农药、精细化工与材料科学的密切关系也显示出重要的应用前景。 近年来,研究者设计合成了一系列高选择性的手性配体与催化剂,其中螺环型手性配体已成为优势手性配体之一;她们发展了多个高选择性的不对称催化反应,并发展了手性催化剂负载化、分离回收新方法。 生命体系的大部分基本单元都就是手性分子,其所涉及的生命过程及相互作用也大多以手性方式进行。因此,具有生物活性的物质,如手性药物的对映体都以不同方式参与生命过程并对生物体产生不同的作用效果。 2、“完美合成化学”的重要途径 低成本、高药效的手性药物开发为不对称催化合成的发展提供了

巨大的吸引力,其广阔的市场需求更就是不对称催化发展的强劲动力。 人工合成就是获得手性物质的主要途径。外消旋体拆分、底物诱导的手性合成与手性催化合成就是获得手性物质的三种方法,其中,手性催化合成方法被公认为学术与经济上最为可取的手性技术,因而得到广泛的关注与深入的研究。因为一个高效的手性催化剂分子可以诱导产生成千上万乃至上百万个手性产物分子,达到甚至超过了酶催化的水平。 因此,如何设计合成高效、新型的手性催化剂,探讨配体与催化剂设计的规律,解决手性催化剂的选择性与稳定性,以及研究手性催化剂的设计、筛选、负载与回收的新方法,发展一系列重要的不对称反应就是该研究领域面临的新挑战。 3、科学基金布局手性合成研究 手性催化剂的研究目前还缺少系统的理性指导以及规律性可循,手性催化剂及高效催化反应的开发大都凭借经验、运气与坚持不懈的努力。因此,要实现手性催化反应的高选择性、高效率,需要从基础研究入手,通过理论、概念与方法的创新,解决这一挑战性问题。 上世纪80年代,我国科学家就开始注意到手性合成这一重要研究方向,并陆续有出色的成果出现。国家自然科学基金委员会适时组织了我国化学与生物学两个学科的研究人员,集中力量在手性药物的化学与生物学领域开展基础研究。 国家自然科学基金“九五”计划期间,由中国医学科学院药物研

有机高分子材料的结构

第1章 有机高分子材料的结构 1.1引言 天然有机高分子化合物，如木材、橡胶、棉花、毛皮和蚕丝等都已经被人类广泛应用；生命运动中天然有机高分子化合物也不乏其广泛的应用，如蛋白质、酶、淀粉、纤维素等都是动植物体内生物和生理学过程中不可缺少的基本有机物。 在科学发展到二十世纪初期，知识和技术的积累已经可以使人类来逐步确定这些高分子化合物的结构，并通过低分子有机物来合成它们。许多我们常用的塑料、橡胶和纤维材料都是合成高分子材料。事实上从第二次世界大战结束后，材料领域中高分子材料的发展可以说是日新月异，一个个高分子材料的新发明和新发现冲击着材料领域，给人以世界变得太快的感觉。 塑料、橡胶和纤维都可以廉价合成，有许多性能还比天然生产的产品有更优越的性能；在许多应用上，它们已经逐步在取代木材和金属材料，并且有更好的性能价格比。 与其他材料一样，高分子合成材料的性能和它们的结构有密切的关系，在本章中我们着重研究它们的分子和晶体结构，而把结构和性能的关系和制备工艺放到以后的章节中加以阐述。 1.2碳氢化合物分子 由于许多高分子化合物都是有机物，我们要简单回顾一下它们的分子结构。首先，许多有机化合物都是碳氢化合物，即它们主要由氢和碳元素组成。碳原子有四个电子，可供形成共价键，然而，氢原子只有一个电子，每个氢原子贡献一个电子与碳原子的一个电子形成一个共价键，就像甲烷（CH 4）分子中那样。碳原子间也可共用两对电子，形成双键，两个碳原子还分别和两个氢原子形成单键，如乙烯（C 2H 4）分子中就是这样。在少数情况下，碳原子还可以形成三键。如乙炔（C 2H 2）中就是这样。甲烷、乙烯和乙炔的结构分子式分别如下： 图 1.1 烷烃的结构举例 双键和三键称为不饱和键，也就是说碳原子没有充分地和其它原子结合。双键可看成是 两个单键，碳原子位置稍加调整就可以允许两个其余碳原子以外的其它原子和它成键。饱和碳氢化合物中，所有原子都是单键结合，因此如果没有移去一个原子，就不能加入另一个原子。饱和碳氢化合如表1.1所示。 表1.1 饱和烷烃化学式和结构式举例 C H H H H C H H C H H C H C H

有机化学在高分子材料合成中的应用

有机化学在高分子材料合成中的应用 发表时间：2016-11-23T17:03:27.550Z 来源：《基层建设》2016年17期作者：李友杰 [导读] 摘要：20世纪30年代建立起来的高分子材料科学，对人类产生了巨大的影响，它影响人类生活的方方面面，如当前人们已经离不开塑料、橡胶等高分子材料，他们人们的生活紧密相关，被广泛应用于生活生产等领域，其种类繁多，具有非常多的优点，已经成为社会不可缺少的材料。 广东庆达咨询有限公司 摘要：20世纪30年代建立起来的高分子材料科学，对人类产生了巨大的影响，它影响人类生活的方方面面，如当前人们已经离不开塑料、橡胶等高分子材料，他们人们的生活紧密相关，被广泛应用于生活生产等领域，其种类繁多，具有非常多的优点，已经成为社会不可缺少的材料。人类从未停止过对有机化学研究的脚步，目前它已经成为高分子材料专业必不可少的基础课，本文结合我国多年来对有机化学高分子材料的研究成果，探讨了有机高分子合成的应用。 关键词：高分子；材料合成；有机化学；应用 前言 目前，人们的生活与高分子材料科学息息相关，生活、科研、国防等领域都能看到它们的身影，其品种数繁多，应用广泛，是当今社会发展建设中不可缺少的材料。为了提高对有机高分子的研究水平，为新世纪培养精通高分子材料的优秀人才，近年来，各个领域纷纷设立高分子材料与工程专业，对其进一步研究。 1有机合成材料 1.1有机合成材料定义 将烯烃一类的小分子有机物等通过化学合成的方法，将其合成大分子聚合物的过程就叫做有机材料的合成，这些大分子聚合物就是有机合成材料。有机合成材料的种类繁多，合成纤维、合成塑料、合成橡胶等的相对分子质量都在10000以上，它们就是用人们通常所说的用人工的方法，将低分子化合物合成的高聚物。 有机合成材料有很多优点，例如强大的耐高温性能使它能够代替一些耐高温金属的功能!目前，市场上有很多东西都是以有机合成材料为主要原料，比如有机玻璃做的眼镜，收纳物品用的塑料袋，汽车上的窗户，轮胎等。有机合成材料的出现使人类告别了极度依靠天然材料的时代，在人类材料发展史上，是人类科学发展进步和生活水平提高的一大表现和突破。 合成材料的原料如用石油产品、石灰石、煤、水等含量丰富，容易购买、制造加工的过程也非常简单、生产出的产品性能千变万化，性能各异。所以，合成材料被人们广泛的应用在生产和生活的各个方面。 1.2 有机合成材料成分和分类 因为在有机物发生聚合反应的时候，经常会不小心拉断一些分子链较长的分子，这就会导致其中产生的一些结构相似、分子量却不同的分子聚合在一起，所以，指的注意的是，这样形成的有机合成材料并不是纯净物，而是混合物，即使这些产生的分子的结构类型相同，物理和化学性质都相似，混合在一起也是混合物。就拿简单的有机物烷烃来说，分子量越大的烷烃，发生聚合反应后形成的有机高分子就越不纯净，液化乙烷中很可能会有丁烷、庚烷等同类有机物混在其中。 有机高分子化合物制成的材料就被叫做有机高分子材料。有机合成材料的种类非常的多，塑料、橡胶、土工材料等都包括在其中。可以将它们简单的分类为如棉花和天然橡胶等用有机高分子化合物制成的的有机高分子材料和如塑料、纤维和橡胶等合成有机高分子材料。不需要经过加工的天然有机高分子材料有羊毛和天然橡胶等，还有一种高分子材料是人工合成的有机高分子材料，例如塑料，纤维和橡胶等。有机合成材料可以对日渐匮乏的自然资源进行补充，而化学技术是有机合成材料合成中的必备技术。新型有机合成材料会给人类未来增添更多美好的色彩。 1.3有机合成材料的性质 有机合成材料种类各种各样，不同的种类又拥有不同的性质，就拿合成橡胶来说，合成橡胶是生活中常见的有机合成材料，比如汽车上的轮胎就是由合成橡胶做成的，所以轮胎具有合成橡胶的优点，不仅弹性好而且耐磨性质良好，轮船的轮胎还具有防水的功能；合成橡胶还具有耐油、酸、碱、耐高温、耐老化的性质。下面具体分析了有机合成材料的性质。 1.热塑性 有机合成材料在一定温度范围内，能够可逆在加热时变软流动，冷却变硬的过程，可以反复进行。大部分的有机合成材料都具有这种特性。线形或支链型结构的高分子材料反复加工，制成薄膜、拉成丝或压制成各种各样的形状，在工业、农业和日常生活中广泛使用。大多数线型聚合物都有热塑性，所以，加工起来很简洁方便，可塑性极强。 2.热固性 有机合成材料在加热的时候不能软化和反复塑制，它也不能被溶剂溶解。如体型聚合物就具有这种典型的性质，其中的酚醛塑料就是这样，在加热的时候，它只能被烧焦而不能熔化。在进行第一次加热的时候，它可以软化流动，等到到达一定温度的时候，产生化学反应就会变硬，等到再次进行加热的时候，酚醛塑料就不能再变软流动了。在制作加工产品的时候，正好借助酚醛塑料的这种特性对其进行成型加工，第一次加热时，在压力下，在塑化流动充满型腔之后其进行固化，打造成确定的形状和尺寸。以上步骤完成之后，会有特定的化学键在分子链之间形成，进过一系列的反应，最终变成不能再次进行熔触网状结构，也不能溶解在溶剂中。主要在隔热、耐高压电等的恶劣环境中的塑料中含量较高，炒锅锅把手和高低压电器就是最常见的。 在遇火后，热固性材料会出现碳化的现象，对于不同的材料，碳化层深度也都不同，在特殊情况下，部分材料会产生阴燃的现象。其中的聚氨酯，会在遇火后，再其表面形成一层碳化层，使得火焰无法深入。而其中的酚醛树脂在遇火后发生碳化，之后还会继续阴燃。 2 在高分子单体合成方面的应用 从传统高分子单体合成的方面来说，有机化学的应用具有极其重要的研究意义。例如，同时具有透明度高，加工简单，价格低廉的有机玻璃，在生活生产的各个方面都有很强的竞争力。PMMA的高分子单体甲基丙烯酸甲酯有两种合成方法：第一种是丙酮氰醇法，第二种是异丁烯氧化酯化法，两者都各具特色，对人们的生活都产生了巨大的影响。 近十年来新兴起来的高分子单体聚合方法中的可逆加成断裂链转移聚合备受关注。它不仅对大多数单体都适用，而且还具有聚合条件

人教版高中化学选修5教案：第五章 进入合成有机高分子化合物的时代

第五章进入合成有机高分子化合物的时代 一、教材分析和教学策略 教材的要求与过渡教材不一样，如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线表示。 2、本节的内容体系、地位和作用 本节首先，用乙烯聚合反应说明加成聚合反应，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应，不介绍具体的反应条件，只介绍加聚与缩聚反应的一般特点，并借此提出单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念，能识别加聚反应与缩聚反应的单体。利用“学与问”“思考与交流”等栏目，初步学会由简单的单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定基础。 本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线（按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质来编写）和以科学方法逻辑发展为主线（先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，再介绍有机合成，最后介绍合成高分子化合物的基本方法），不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。明显可以看出来是《有机化学基础》第三章第四节“有机合成”基础上的延伸。学习本讲之后，将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。 3、教学策略分析 1）开展学生的探究活动： “由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（2n-1）”；由聚合物的分子式判断单体。 2）紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力，同时特别注意官能团、结构、性质三位一体的实质。 3）运用多煤体生动直观地表现高分子化合物合成的基本方法。 二、教学设计方案 （一）教学目标： 1、知识和技能 1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节 和单体。 2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点 2、过程与方法 了解高分子化合物合成的基本方法。

浅析有机化学在高分子材料合成中的应用

浅析有机化学在高分子材料合成中的应用 高分子材料与现代人们的生活息息相关，人们常见的塑料、涤纶、橡胶等高分子材料为人们的日常生活及生产提供重要帮助。从高分子材料合成分析，高分子材料合成反应复杂，而有机化学作为高分子材料合成的基础，因此探讨高分子材料合成上，必须掌握有机化学基础知识，从而使高分子材料更好提升人们生活水平。 标签：有机化学；高分子材料；应用 1 引言 高分子材料通过打破原有的分子结构，重组一种新型结构分子，运用于生活的方方面面。近几年以来，材料成为人类得以生存和发展重要物质保障，也是能源和信息发展的重要物质基础，并且不断地对它们的研究与开发，让其性能更加优化，来满足各行各业的需要。下面就高分子材料未来可能在生活中的各个用途进行探析。 2 有机化学合成材料的内容 2.1 自由基 自由基的性质及其结构特性，对于高分子材料合成和反应来说具有非常重要的作用。自由基的稳定性按照叔碳自由基、仲碳自由基、伯碳自由基的顺序依次减小，而共扼效应就是产生自由基稳定性差别的一个最为主要的原因，这是因为共扼效应对自由基所产生的聚合作用具有一定的导向险作用。由于仲碳自由基的稳定性比叔碳自由基的稳定性差，所以仲碳自由基的反应弧的竞争力也就较弱，在进行反应时，通常会按照规则优先将叔碳自由基上的氢元素夺走，在进行研究时，可凭此对反应的趋势进行判断，而有一些自由基因为其自身稳定因素的影响，具有一定的自阻聚作用，如果自由基中碳原子存在于含二鍵的取代基（如苯基）时，将会产生较为典型的共扼效应，这种现象将会增强自由基的稳定性，一般而言，自由基的稳定性越强其反应的活性就越低，也越容易产生自阻聚作用，由此可见，稳定性越强的自由基的链长所受到的限制也就也大，那么，当稳定性达到一定程度时，将会导致链终止，产生自阻聚作用，对下一步化学反应产生阻碍。 2.2 聚合反应 聚合反应是高分子材料合成过程中较为常见的反应之一，其实质上是小分子有机物通过一定的聚合作用而来的。聚合反应主要分为缩聚反应和加剧反应两大类，缩聚反应是指采用逐步聚合的形式，将若干个单体通过反应后将小分子逐步除去的一种聚合形式，当然，在聚合的过程中也将会产生一部分的副反，而通常情况下，只有当基团反应程度超过98%时，才可以得到高分子化合物。而加剧反应首先是使小分子间键断裂，之后这些断裂的小分子键彼此之间将会产生一定的

《合成有机高分子材料塑料》教学设计

《应用广泛的高分子材料——塑料》教学设计 一、设计理念： 根据新课程的基本理念，化学课堂教学应立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，从学生已有的知识、经验出发，经过多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方法的转变，培养学生的创新精神、实践能力及人文精神。 本节课学生要学习的是塑料的结构、性质和用途。塑料制品的用途学生并不陌生，教师可以引导学生对原有知识进行主动地选择、加工和处理，然后在此基础上再学习接受新的知识和信息，将新信息重新认识和编码，让原有的知识经验因为新知识经验的进入而发生调整和改变，从而实现学生在知识内容、学习方法、情感态度等各个方面的重新建构。 课堂中充分体现学生的主体地位，关注学生的学习体验，重视对学生学习过程和方法的教学，培养学生的化学思维能力，努力创设一个开放、民主、和谐的课堂环境，让学生在学习中感受快乐，在愉悦的心情中投入学习。最终目标是让学生学会辩证的分析问题。 二、教学目标 知识与技能： 1.以聚乙烯和酚醛树脂为例，了解高分子化合物的结构和性质，体会高聚物结构和性质之间的关系。 2.塑料在生产和生活中的重要作用； 3.认识“白色污染”及其危害，讨论出解决问题的入手点。 过程与方法：

1. 通过塑料性质的探究的实验，发展学生科学探究的能力； 2. 通过塑料在生产和生活中有着重要作用的学习，认识化学在生产和生活中的重要地位，培养学习化学的兴趣； 3.了解塑料的特点、用途和对环境的危害，认识环境保护的重要性。 情感态度与价值观： 1. 认识塑料对人类社会进步所起的重要作用，体会学习化学的价值； 2. 培养学生关注生活、关注社会、关注人类生存环境的情感。 【重点与难点】 教学重点：塑料的分类、性质和用途。 教学难点：高分子结构对性能的影响。 【教学方法】讨论法、比较法、实验法 【教学资源】 1.教材分析：本节内容是在学完高分子基本合成方法和特点之后，从“三大合成材料”入手认识高分子材料的概貌。为了让同学们更深入的了解高分子材料结构对性质的影响，我选择了“三大合成材料”中的塑料进行深入探究。塑料与学生生活息息相关，教学中注意联系生活实际，从学生身边的物质入手，可使学生感到熟悉、亲切、生动，增强学习的兴趣和热情。 2.学情分析：学生对高分子的合成方法和特点已有了了解，学生在日常生活中对塑料的性质和用途已有了很深的认识，为本节的学习奠定了良好的基础。 3.教学策略：通过学生探究实验和教师的演示实验，激发学生的学习兴趣，使学生充分参与探究的过程，能够通过实验得出塑料的性质，体会结构对性质的影响。通过图片和学生的原有知识总结治理“白色污染”的入手点，培养学生关注和

有机高分子及其合成及参考答案

1．下列说法正确的是() A．硫酸钠溶液和醋酸铅溶液均能使蛋白质变性 B．油脂是高级脂肪酸的甘油酯，不能发生氢化反应 C．H2N—CH2—COOH既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应 D．在蛋白质的渗析、盐析、变性过程中都发生了化学变化 2．(2018·北京高考)一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高，广泛用作防护材料。其结构片段如图。 下列关于该高分子的说法正确的是() A．完全水解产物的单个分子中，苯环上的氢原子具有不同的化学环境 B．完全水解产物的单个分子中，含有官能团—COOH或—NH2 C．氢键对该高分子的性能没有影响 D．结构简式为 3．(2019·安徽江南十校联考)我国科学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得2015年的诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一，下列关于二羟甲戊酸的说法中正确的是()

二羟甲戊酸 A．与乙醇发生酯化反应生成产物的分子式为C8H18O4 B．能发生加成反应，不能发生取代反应 C．在铜的催化下与氧气反应的产物可以发生银镜反应 D．标准状况下，1 mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4 L H2 4.乙酸橙花酯是一种食用香料，其结构简式如图所 示，下列关于该有机物的下列叙述中正确的是 () ①分子式为C12H20O2 ②能使酸性KMnO4溶液褪色 ③能发生加成反应，但不能发生取代反应 ④它的同分异构体中可能有芳香族化合物，且属于芳香族化合物的同分异构体有8种 ⑤1 mol该有机物水解时只能消耗1 mol NaOH ⑥1 mol该有机物在一定条件下和H2反应，共消耗3 mol H2 A．①②③B．①②⑤ C．①②⑤⑥D．①②④⑤⑥ 5．符合分子式为C5H10O2且能在酸性条件下水解为酸和醇的有机物，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有() A．15种B．28种 C．32种D．40种 6．1 mol X在稀硫酸、加热条件下可水解生成 1 mol草酸(H2C2O4)和2 mol M(C3H8O)，下列说法不正确的是()

生命中的基础有机化学物质 合成有机高分子

生命中的基础有机化学物质合成有机高分子 1．糖类 (1)糖类的概念和分类 ①概念：从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 ②组成：碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为C n(H2O)m，所以糖类也叫碳水化合物。 ③分类： (2)单糖——葡萄糖与果糖 ①组成和分子结构 分子式结构简式官能团二者关系葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4 CHO —OH、—CHO 同分异构 体果糖CH2OH(CHOH)3COCH2OH 、—OH ②葡萄糖的化学性质 (3)二糖——蔗糖与麦芽糖

比较项目蔗糖麦芽糖 相同点分子式均为C12H22O11性质都能发生水解反应 不同点 是否含醛基不含含有 水解产物葡萄糖和果糖葡萄糖相互关系互为同分异构体 (4)多糖——淀粉与纤维素 ①相似点： a．都属于天然有机高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。 b．都能发生水解反应，如淀粉水解的化学方程式为(C6H10O5)n 淀粉＋n H2O――→ 酸或酶n C6H12O6 葡萄糖。 c．都不能发生银镜反应。 ②不同点： a．通式中n值不同。 b．淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。 2．油脂 (1)组成和结构 油脂是高级脂肪酸与甘油反应所生成的酯，由C、H、O三种元素组成，其结构可表示为 (2)分类 (3)物理性质 性质特点 密度密度比水小 溶解性难溶于水，易溶于有机溶剂 状态含有不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态；含有饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈固态

熔、沸点 天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点 (4)化学性质 ①油脂的氢化(油脂的硬化) 烃基上含有碳碳双键，能与H 2发生加成反应。如油酸甘油酯与H 2发生加成反应的化学方程 式为 ＋3H 2――→Ni △ 。 经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。 ②水解反应 a ．酸性条件下 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为＋3H 2O H ＋ ＋3C 17H 35COOH 。 b ．碱性条件下——皂化反应 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为 ＋3NaOH ―→ ＋3C 17H 35COONa ； 碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。 3．氨基酸与蛋白质 (1)氨基酸的结构与性质 ①氨基酸的组成与结构 羧酸分子中烃基的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的几乎都是α-氨基酸，其 通式为 ，官能团为—NH 2和—COOH 。 ②氨基酸的化学性质 a ．两性 氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH ，又含有碱性基团—NH 2，因此，氨基酸是两性化合物。 如甘氨酸与HCl 、NaOH 反应的化学方程式分别为