人名反应在化学制药工艺学中的教学探索——重氮化反应

人名反应是经典的反应,化学制药工艺学中要应用到较多的人名反应。本文以重氮化反应为专题从五方面给学生进行讲解,有利于学生对反应的深入理解和熟练运用,达到更好的教学效果。

硅粉直接氮化反应合成氮化硅研究

研究了硅粉直接氮化反应合成氮化硅粉末的工艺因素 (包括硅粉粒度、氮化温度、成型压力、稀释剂含量等 ) ,借助XRD ,SEM等测试手段测定和观察了氮化产物的物相组成和断口形貌。研究结果表明 :硅粉在流动氮气氛下 ,高于 1 2 0 0℃氮化产物中氮含量明显增加 ;在氮化反应同时还伴随着硅粉的熔结过程 ,它阻碍硅粉的进一步氮化 ,其影响程度与氮化温度、氮化速度 ,素坯成型压力及硅粉粒度等工艺因素有关。在硅粉素坯中引入氮化硅作为稀释剂 ,提高了硅粉的氮化率 ,使产物中残留硅量降低 ;同样在实际生产中可以通过控制适当热处理制度 (如分段保温、慢速升温 ) ,达到硅粉的完全氮化。在生产中批量合成了含氮量为 3 2 .5 % ,残留硅量为 0 .0 5 % ,主要为α相 ,含少量 β相的针状。

高温氮化反应制备α-Sialon

采用Si3N4、AlN和Li2CO3为原料,以Y2O3、CaF2为添加剂,利用高温氮化反应合成得到不同阳离子掺杂的α-Sialon。并借助XRD和SEM等测试手段,研究了合成温度(1450,1500,1600,1700℃)、添加剂(5.0%CaF2、5.0%Y2O3、2.5%CaF2+2.5%Y2O3,质量分数,下同)等因素对试样反应产物的物相组成、晶面间距及晶粒微观形貌的影响。结果表明:采用Si3N4、AlN和Li2CO3等为原料,以(2.5%Y2O3+2.5%CaF2)作为复合添加剂,利用高温氮化法在0.9MPa的流动氮气中1700℃下保温3h合成得到了不同阳离子掺杂的α-Sialon,在显微形貌中可见到长柱状晶粒。提高反应温度能够促进α-Sialon的合成;不同添加剂的试样由于阳离子的离子半径以及Al、O固溶量的不同导致形成的α-Sialon晶面间距不同。

氮化反应合成β’-Sialon材料的工艺研究

研究了以硅粉、铝粉和氧化铝粉为原料氮化反应制备不同Z值 β’ Sialon材料的氮化工艺制度 :以 10℃·min- 1的升温速度升到 6 0 0℃ ,再以小于 2℃·min- 1的升温速度升到 70 0℃ ,保温 2 .5h ;以 10℃·min- 1的升温速度升到 12 0 0℃ ,再以 2℃·min- 1的升温速度升到 135 0℃ ,保温 6h。炉内气氛为流动氮气 ,流速小于 0 .2m3 ·h- 1。所有试样的氮化率都在 80 %以上 ,说明该工艺制度是合适的。物相分析表明 :氮化最终产物以 β’ Sialon为主 ,高Z值试样残余较多的α Al2 O3 ,并伴生少量15R相 ;烧结后试样的 β’ Sialon呈棱柱状。

Si粉加入量对氮化反应制备Si_3N_4结合MgO-C材料的影响

为了提高MgO-C材料的使用性能,试验以电熔镁砂(3~1和≤1 mm)、单质Si粉(≤0.074 mm)和鳞片石墨(≤0.074 mm)为主要原料,木质磺酸钙溶液为结合剂,在氮气气氛下分别于1 350℃保温2 h后再于1 500℃保温3 h制备Si_3N_4结合MgO-C材料。研究了Si粉加入质量分数分别为16%、18%、20%、22%和24%时对材料物理性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:当Si粉加入量(w)为16%时,试样具有最优的显气孔率、体积密度和耐压强度,此时试样中生成的物相有β-Si_3N_4、α-Si_3N_4和Si C,与其他试样相比,该试样中β-Si_3N_4的晶粒尺寸最小。另外,除Si粉加入量(w)在22%和24%时有少量MgSi N2相生成外,Si粉不同加入量的试样氮化后生成的物相无明显变化,主要有β-Si_3N_4、α-Si_3N_4和少量Si C相。试样中原位生成的β-Si_3N_4相主要呈短柱状。

重氮化反应光度法测定烟丝中硝酸盐

采用乙酸溶液提取烟丝中的NO- 3,锌粉作还原剂 ,萘基乙二胺 (二盐酸化盐 )及对氨基苯磺酸作显色剂 ,建立了一种测定烟草中硝酸盐的光度法。该法简便、灵敏、准确 ,线性范围为 0 .1～ 0 .6 μg·ml- 1(NO- 3 N) ,平均回收率为 97.5 % ,RSD为 2 .6 %～ 3.8%。

叠氮化反应进展(Ⅰ)——羰基化合物叠氮化

有机叠氮化合物含有叠氮基高能活性官能团,是一类重要的有机合成中间体及目标,目前已被广泛应用,该类化合物均来自叠氮化反应。本文主要综述了该类反应近些年的研究进展,阐述了羰基化合物的叠氮化反应的进展情况,主要包括醛、羧酸及羧酸衍生物的反应情况,并对部分反应机理进行了讨论。

基于偶氮化反应构筑无酶无试剂型过氧化氢传感器的研究

近年来，人们在临床诊断、化学医药、环境保护等领域对过氧化氢的测定开展了广泛研究。电化学方法测定H2O2具有方法简便、灵敏度高等优点。发展无酶无试剂型H2O2传感器是重要的研究方向之一。利用偶氮4-氨基苯硫酚（ATP）膜具有强的导电性，偶氮基可与硫堇（Th）进行偶联反应，从而在电极表面实现Th的共价固定，建立了新型无酶无试剂H2O2生物传感器。

液相烧结碳化硅晶界内氮化反应的研究

SiC ceramic was sintered through liquid phase by using SiO\-2 as the sintering additive. Mixed N\-2 and CO gas was used as the sintering atmosphere. The microstructure of the densified SiC ceramic was observed by using transmission electron microscopy(TEM), Bar\|like ting crystal was found to distribute in the intergranular phase. The crystal was identified by spatially\|resolved electron energy\|loss spectroscopy(EELS) to be Si\-2N\-2O. It is suggested that nitrogen, coming from the sintering atmosphere, attends the chemical reaction in SiC ceramic at sintering temperature and is responsible for the appearance of the Si\-2N\-2O crystalline.

叠氮化反应及其在炸药合成中的应用

本文在阐述叠氮化反应机理的基础上，讨论了在有机分子中引入叠氮基的几种方法与技术及其在炸药合成中的应用．

硅粉氮化反应合成氮化硅

研究了硅粉直接氮化反应合成氮化硅粉末的工艺因素（包括硅粉粒度、氮化温度、成型压力、稀释剂含量等），借助XRD、SEM等测试手段测定和观察了氮化产物的物相组成和断口形貌。研究结果表明：硅粉在流动氮气氛下，高于1200℃氮化产物中氮含量明显增加；在氮化反应同时还伴随着硅粉的熔结过程，它阻碍硅粉的进一步氮化，其影响程度与氮化温度、氮化速度，素坯成型压力及硅粉粒度等工艺因素有关。在硅粉素坯中引入氮化，其影响程度与氮化温度、氮化速度，素坯成型压力及硅粉粒度等工艺因素有关。在硅粉素坯中引入氮化硅作为稀释剂，提高了硅粉的氮化率，使产物中残留硅量降低；同样在实际生产中可以通过控制适当热处理制度（如分段保温、慢速升温），达到硅粉的完全氮化。在生产中批量合成了含氮量为32．5％，残留硅量为0．05％，主要为α相，含少量β相的针状、柱状的氮化硅。

叠氮化反应进展(Ⅱ)——碳-氢、卤代烃、醇、胺叠氮化

有机叠氮化合物含有叠氮基高能活性官能团,是一类重要的有机合成中间体及目标,目前已被广泛应用,该类化合物均来自叠氮化反应。本文主要阐述了碳-氢、卤代烃、醇、胺等的叠氮化反应,并对部分反应机理进行了讨论。

Al-Al_2O_3-MgO混合粉的氮化反应烧结行为

以金属铝、镁铝尖晶石和氧化铝及氧化镁细粉为原料，研究了Ａｌ－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ体系混合粉料的氮化反应烧结行为 结果表明：Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３、原料的种类、烧成温度等对试样的烧结性能有很大的影响，通过选择合适的原料及配比，可得到比较适宜于直接制备ＭｇＡｌＯＮ结合复合材料的基质料．

基于偶氮化反应构筑无酶无试剂型H2O2传感器研究

近年来，人们在临床诊断、化学医药、环境保护等领域对H2O2的测定展开了广泛研究。电化学方法测定H2O2具有方法简便、灵敏度高等优点。发展无酶无试剂型H2O2传感器是重要的研究方向之一。新型无酶无试剂H2O2生物传感器的构筑过程如图1所示。以自组装共价键合法，4-氨基苯硫酚（4-ATP）自组装在Au电极表面后进行偶氮化反应，通过偶联反应实现硫堇Th的共价固定。

粉煤灰空心微珠氮化反应合成O′-Sialon粉的研究

以粉煤灰空心微珠、金属硅粉为原料,采用氮化反应工艺合成了O′-sialon粉体。研究了原料配比、氮化温度等对合成O′-sialon粉体的影响。结果表明,在1350～1500℃可以氮化反应合成O′-sialon,其最佳的合成温度为1450℃,合成产物中O′sialon的纯度较高;硅粉的用量对O′-sialon的合成影响不明显。O′-sialon粉体的显微结构观察结果表明:1350～1450℃氮化合成的O′-sialon粉体都已经失去了粉煤灰空心微珠的原始形貌,相互粘连在一起,反应产物中仅存在少量O′-sialon空心球,其粒径约为100μm。

气固叠氮化反应的等温动力学研究

为研究气固叠氮化反应过程,采用等温热重(TG)法,测试叠氮化钠、硬脂酸以及铜粉混合物在120℃、130℃、140℃下的热重曲线,对气体释放及叠氮化过程进行表征,根据不同温度下的TG数据进行动力学计算,推算气固叠氮化反应的反应机理方程。研究表明:叠氮酸生成反应的机理函数为26号,Mampel Power法则,纳米铜粉叠氮化反应的机理函数为29号,反应机理为收缩球体(体积),相边界反应。本研究为气固原位叠氮化反应的过程研究提供理论和技术支撑。

快速热氮化SiO_xN_y薄膜界面氮化反应模型

提出了快速热氮化二氧化硅膜技术界面氮化模型。由该模型认为，快速热氮化二氧化硅膜中固定电荷及界面态的变化是高温处理及氮化剂向界面扩散并在界面处参与反应两种过程造成的。高温处理带来固定电荷及界面态增大。而氮化剂在界面处的反应存在五种方式，这五种反应对固定电荷及界面态的影响各不相同：有的增大固定电荷，有的减少固定电荷；有的增大界面态，有的减少界面态。高温处理及这五种反应的综合结果，影响了快速热氮化二氧化硅膜中固定电荷及界面态。文中从这一模型出发，提出了关于固定电荷变化的计算公式。

重氮化反应火灾危险性分析与防火对策探讨

重氮化反应单元操作，其火灾危险性与该过程涉及的物料性质，反应工艺条件以及生产防火管理有密切关系。