铜氢催化不饱和烃与醛、酮的亲核加成反应

金属有机试剂(如:有机锂试剂、格氏试剂、有机铜试剂及有机铝试剂)对醛、酮的加成反应是有机化学中的重要反应,也是最经典的构建C―C键的方法之一。然而上述金属有机试剂存在官能团兼容性较差、对水和空气敏感及不易存储等缺陷,不可避免地限制了其广泛应用。近年来,利用稳定、易得的不饱和烃为原料替代金属有机试剂参与各种化学转化受到了人们高度关注。本文主要介绍在铜氢催化条件下,通过把不饱和烃现场转化为催化量有机铜中间体替代传统化学计量金属有机试剂的策略,实现其对醛、酮的加成反应,从而避免了传统方法的缺点。对于上述反应的介绍,能够丰富和拓展基础教学过程中亲核加成知识点的内容,开阔学生的视野与思维,有利于学生了解学科前沿领域的发展现状,激发学生的兴趣。

金属基催化剂催化不饱和烃的硼氢化反应研究进展

硼氢化反应是合成有机硼化合物的主要方式之一,因其条件温和、操作简便、原子利用率高而受到广泛关注。在过去几十年里,Rh、Ir、Pd等贵金属基材料是硼氢化反应的首选催化剂,但成本高、毒性大的特点限制了其广泛应用。近10年来,碱土金属以及Fe、Co、Ni等过渡金属因为储量丰富、价格低廉、催化效果良好,在催化硼氢化反应领域蓬勃发展,具有广阔的应用潜力。主要综述了近5年内过渡金属及碱土金属基催化剂催化不饱和烃的硼氢化反应研究进展。指出了这些金属基催化剂存在的问题,并对其未来发展方向进行了展望。

促进“文化性理解”的“不饱和烃”单元教学

关注知识教育向文化教育的转向,分析文化性理解的内涵,认为形成文化性理解有利于建构更广阔、更完善的认知结构,是形成学科核心素养的有效途径。结合“不饱和烃”单元教学的案例和反思,提出四种促进文化性理解的课堂活动设计策略:能动参与知识发生、深度关联生活引发顿悟和思考、充分运用化学史、实践绿色化学思想。

不饱和烃类化合物溶解度(-lg S_w)的QSPR研究

将化合物中不同类型非氢原子参数化,建立非氢原子之间的关系,进而构建出新的结构描述符。对部分不饱和烃类化合物进行结构参数化表征,运用多元线性回归(MLR)和偏最小二乘回归(PLS)两种方法建立了化合物结构与溶解度(-lg Sw)之间的关系模型。两模型的相关系数(R)分别为0.9596和0.9310,交叉检验的相关系数(RCV)分别为0.9470和0.9192。模型拟合效果良好、稳定性强,可以用于不饱和烃类化合物溶解度(-lg Sw)的预测,对不饱和烃类化合物结构与性质的关系研究具有一定的参考价值。

煤制油工业尾气不饱和烃加氢催化剂的研制

针对煤间接制油工业尾气的特点,采用浸渍法制备了一系列不饱和烃加氢催化剂,进行了筛选试验及相关条件试验,并对定型的样品进行表征。结果表明,研制的催化剂能有效脱除尾气中不饱和烃,加氢活性好和稳定性高。

不饱和烃理化性质的分子拓扑研究

定义原子特征值g_i=Z_i^u(n_i-1)+h_i,由g_i建构新的价连接性指数~nM=∑(g_i·g_j·g_k…)^(0.5)。其中,0价指数~0M=∑(g_i)^(0.5),1价指数~1M=∑(g_i·g_j)^(0.5),并以此为参数研究了不饱和烃(包括烯烃、炔烃、烷基苯)的标准生成焓、标准生成吉布斯能、标准规定熵等一系列的理化性质,提出了一个通用的关系式:p=a+b^0M+c^1M。它们的相关系数均大于0.99,表明该指数有望在QSPR研究中作为一个新的参数而获得推广应用。

石油组分的拉曼位移特征统计分析Ⅱ:环烷烃和不饱和烃

了解不同类型烃类的拉曼光谱特征有助于更好地利用拉曼光谱技术分析烃类包裹体。主要统计和分析了环烷烃和不饱和烃的典型拉曼位移特征。结果显示,环戊烷和环己烷C—C键最强拉曼峰主要集中在1 440~1 460cm^(-1)之间,而通过环戊烷和环己烷分别在890和785cm^(-1)的稳定特征峰可以进行区分。环戊烷随着支链数的增加,其C—C键最强拉曼峰的波数增大至1 460cm^(-1)。含一个支链的五元环烷烃C—C键最强拉曼峰位于1 445cm^(-1),含两个支链的五元环烷烃C—C键最强拉曼峰为1 450cm^(-1),含三个及以上支链的五元环烷烃C—C键最强拉曼峰为1 460cm^(-1)。环己烷随着支链数增加C—H键最强拉曼峰发生红移,C—C键最强拉曼峰主要分布在1 440~1 460cm^(-1)范围内。含一个支链的环己烷最强拉曼峰组合特征明显,分布在1 445cm^(-1)±,1 034cm^(-1)±,2 853cm^(-1)±和2 934cm^(-1)±,含两个支链的环己烷C—C键分布在1 440~1 460cm^(-1),C—H键的最强拉曼峰为2 926cm^(-1)±,含三个支链的环己烷具有1 459cm^(-1)±和2 924cm^(-1)±的最强拉曼峰组合。烯烃碳碳双键的特征峰为1 641cm^(-1)±。炔烃特征峰在2 200cm^(-1)±,而1 445cm^(-1)±,2 908cm^(-1)±和2 933cm^(-1)±三个强峰可作为辅助识别标志。这些特征可以用于识别烃类包裹体中的环烷烃和不饱和烃。

二氯乙烷中微量不饱和烃氯化研究

论述了二氯乙烷中不饱和烃对其裂解制氯乙烯单体的危害；介绍了氯化工艺小试开发全过程，并确定了氯化反应动力学的特征及条件。

气相色谱法测定Ag(Ⅰ)、Zn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)与不饱和烃生成配合物的热力学函数

把载有金属盐(M)乙二醇(S)溶液的6201担体作为色谱柱,再将各种不饱和烃(U)分别注入色谱柱中,此时在液相中存在如下的配合平衡:其平衡常数可由下式计算:[U]_(L)+[M]_(L)■[U·M]_(L)H=K_(L)+K_IK_(L)[M]_(L)H为不饱和烃在固定相(液相)与流动相(气相)间的分配系数.K_(L)为不饱和烃不发生配合作用时在固定相与流动相间的分配系数,K_I为平衡常数.

不饱和烃同系物凝聚型物理性质递变规律的数学描述

以H-(CH2)n-CH=CH2和H-(CH2)n-C≡CH型同系物结构重复单元数值连续变化为模型,获得了描述该同系物凝聚型物理性质递变规律的数学表达式:P=(a0+a1n+a2n2)/(1+b2n2),式中a0、a1、a2、b2均为常数,n为结构重复单元数值,P为同系物的凝聚型物理性质。通过非线性回归分析,得到回归方程,结果表明同系物的凝聚型物理性质与重复结构单元数值之间满足上述关系式,并显示优良的相关性。

煤制油工业尾气不饱和烃加氢催化剂的研制

针对煤间接制油工业尾气的特点，采用浸渍法制备了一系列不饱和烃加氢催化剂。进行了筛选试验及相关条件试验，并对定型的样品进行表征。试验结果表明，研制的催化剂能有效脱除尾气中的不饱和烃，具有加氢活性好、稳定性高等特点。

不饱和烃高效转化中的新催化体系研究

催化剂在现代有机反应中占核心地位,众多知名反应的发现和发展都以新催化剂和催化体系的发现为基础。随着经济社会可持续发展对化学提出越来越高的要求,围绕不饱和烃催化转化反应在催化效率、选择性、原子经济性和实用性等各个方面都面临着巨大挑战。因此,迫切需要针对存在的挑战性难题发展新型的催化剂和催化体系。催化剂的种类繁多,不同类反应(甚至不同底物的同类反应)对催化剂的结构都有不同的要求,因此,催化剂的结构创新,发展结构可调的催化剂,特别是有一定优势结构的催化剂是不饱和烃高效转化的关键问题。同时催化剂的创新性运用,如,多种催化剂的协同作用,对反应的优化和新反应的发现也有重要意义。

“不饱和烃化学性质”教学反思

按照以往的教学方法,在讲解＂不饱和烃化学性质＂时通常是按照其化学性质逐条讲授的,学生一般是被动地接受,缺乏课堂互动和教学有效性。现代教育理念强调以学生为主体,以学生的长远发展为目标,启发学生思维,培养学生的科学素养。我们通过对不饱和烃化学性质教学的探索实践,

炼油二次加工产品中不饱和烃的分析测定

在炼油二次加工产品中不饱和烃的测定中，通过实验获得了合适的电解液；为提高分析精度，得出了不同加工过程产品溴价测定中相应的操作参数。此外，考察了经过一定贮存期后，二次加工产品中不饱和烃的变化情况。

不饱和烃的理化性质与分子拓扑指数的关系研究

定义并分别求算了不饱和烃(烯烃、炔烃、烷基苯)的价键连通性指数和价键信息拓扑指数,将拓扑指数分别与这些物质的标准生成热、标准熵、标准生成自由能等一系列理化性质相关联,用计算机回归方法确定了不同性质的最佳函数形式.回归的复相关系数和重新计算的误差结果显示拓扑指数与理化性质具有优良的相关性.

不饱和烃高效转化中的前沿科学问题研究立项报告

不饱和烃化合物(包括烯烃、炔烃和芳烃等)是石油化工以及煤化工中的大宗重要产品,是国民经济的重要物质基础和我国可持续发展不可或缺的物质资源。从科学发展角度看,不饱和烃的物质转化极大地推动了人类物质文明的进步,一直是新物质创造科学研究的前沿和核心。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确提出"新物质的创造和转化、绿色化学"等物质转化问题是我国基础科学研究的重要内容之一,而面向原子经济和环境友好的不饱和烃的高效转化则是该领域中最具挑战性的课题之一。目前化学工业面临着效率低、工艺冗长、污染大、资源浪费亟待解决的重大问题。在当前我国政府倡导的低碳经济和可持续发展的形势下,有效利用不饱和烃资源,开展原子经济性的不饱和烃高效转化的前沿科学基础研究已经刻不容缓,从科学研究观点看,是面向我国化学工业可持续发展的源头创新;从环境友好观点看,是从源头上消除污染,为我国现阶段大宗化学工业产品下游产业绿色化的必要技术支撑;从经济发展观点看,是综合利用资源、降低生产成本、发展创制高附加值产品经济的推动力,符合可持续发展的要求。结合当前化学学科的发展趋势和国民经济的重大战略需求,该项目重点解决如何实现不饱和烃转化中的高效性、原子经济性等关键科学问题,包括:(1)温和条件下不饱和烃化学键的高效、高选择性切断与重组;(2)不饱和烃高效转化中催化剂的结构创新和运用创新;(3)不饱和烃多组分反应中催化剂的兼容性、底物的匹配性和催化剂与底物的作用模式;(4)绿色介质中不饱和烃高效转化的催化剂匹配性以及绿色介质对反应效率和催化反应机理的影响规律;(5)不饱和烃高效转化中的反应历程以及分子间弱相互作用对其的影响规律。针对以上关键科学问题,拟设置如下4个课题:(1)原子经济性的不饱和烃高效转化新反应研究;(2)不饱和烃高效转化中的新催化体系研究;(3)环境友好和实用的不饱和烃高效转化新方法研究;(4)不饱和烃高效转化中的多尺度理论研究。针对上述研究内容,将围绕不饱和烃高效转化中原子经济性和环境友好等重要科学问题开展工作,通过探索不饱和烃化学键高效、高选择性切断与重组的科学规律,发现具有原子经济性的新反应,发现与发展用于不饱和烃高效转化的催化剂新体系,同时利用多尺度的理论研究揭示不饱和烃官能化反应的一些基本规律,指导催化剂和不饱和烃转化反应的发现和优化;在此基础上,发展若干环境友好和实用性的不饱和烃高效转化反应新方法。

直链1—不饱和烃理化性质与结构之间定量关系的研究

本文将饱和烃分子中的拓扑指数推广到直链1——不饱和烃体系,建立了直链1——不饱和烃的性质与其含碳原子数和拓扑指数的关系。

异戊烷中不饱和烃的测定方法改进

通过增加溴试剂用量和减少样品量的试验,探讨了异戊烷中不同含量不饱和烃的测定方法,可以获得较为准确的分析结果,弥补了原标准规定方法的不足。

硼氢化钠还原不饱和烃反应研究进展

硼氢化钠还原不饱和烃(烯烃及炔烃)是传统加氢方法的一种可行性替代途径,催化剂在还原过程中起到非常关键的作用.本文主要从催化剂角度综述了硼氢化钠还原不饱和烃反应的研究新进展.