氮杂环卡宾介导的协同芳香亲核取代在^(18)F标记反应中的应用进展

协同芳香亲核取代反应(CS_(N)Ar)在核化学合成中具有十分重要的地位,该反应现今可用于开发正电子放射性示踪剂。相较于传统的芳香亲核取代反应,CS_(N)Ar的反应底物范围不局限于缺电子芳烃,以及放射性标记的产物可以方便地从反应体系中分离出来。本研究首先阐述了协同芳香亲核取代反应的机理,重点阐述了1,3-双(2,6-二异丙基苯基)2-氯咪唑鎓氯盐(SIPr·HCl)介导的CS_(N)Ar反应及其在正电子核素标记放射性示踪剂制备中的应用进展。最后强调了协同芳香亲核取代反应对合成^(18)F放射性示踪剂的重要性,总结存在的不足,展望未来应用前景。

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。

协同芳香亲核取代反应

芳香亲核取代反应被有机化学家广泛地用于有机化合物的合成,是最重要的合成反应之一。教材中对于该反应机理的介绍为分步过程,但是随着研究的深入,通过协同过程的芳香亲核取代反应已经被广泛证实。本文简要回顾了分步进行的芳香亲核取代反应,重点介绍了协同芳香亲核取代反应的几个实例,阐述了反应设计对机理研究的重要性。通过将科研成果融入教学过程,有助于进一步加深对芳香亲核取代反应的理解。

应用量子化学计算理解溶剂对CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)亲核性的影响

溶剂对亲核试剂亲核性的影响是有机化学课程中的重要教学内容。本文以CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)与CH_(3)Cl的双分子亲核取代反应为例,设计了一个计算化学与有机化学相结合的教学案例,通过量子化学计算直观地描述了反应的分子机理,获得了反应的热力学和动力学信息,据此分析了溶剂对亲核试剂亲核性的影响,给出了表征亲核能力的亲核指数。

试剂的亲核性和碱性

从亲核性和碱性的同与异出发，以亲核原子自身的特性与“外部”（包括亲核试剂中其它原子、对抗离子、溶剂）的影响为线索，讨论试剂的亲核性的变化规律，对一些教科书中的有关说法提出异议。

硫醇作亲核试剂在有机合成中的应用

概括硫醇作为亲核试剂与环氧化合物和氮杂环丙烷类化合物加成反应、与酰氯、酸酐、酰胺、酯和羧酸的酰化反应及与醇和卤代烃的亲核取代反应。

芳香亲核取代反应合成4,4’-双(3,6-二叔丁基咔唑基)二苯甲酮及其结构和热活化延迟荧光性质表征

有机功能材料的制备已经成为现代有机化学的重要研究方向之一,并逐步形成了与其相关的中间体和终产物合成产业链。目前,基础有机化学实验主要涵盖单元操作和简单精细化学品合成。将国际前沿的先进有机功能材料合成方法及其性质表征引入到基础有机化学实验,有望进一步扩展教学内容,促进课程与新兴产业之间的衔接。基于此目的,本项目选择有机热活化延迟荧光材料这一有机发光材料的国际前沿热点,将材料合成与有机单元反应教学相结合,丰富有机反应教学手段的同时,指导学生认识合成反应在构建有机功能材料中的关键作用,进一步将知识体系延伸至现代荧光光谱技术,展示有机化合物结构与有机功能材料性质之间的科学联系,从而完成对“合成–分子结构–材料功能”这一知识链条的系统教学。通过本项目,学生不仅可以强化基础实验操作,完成传统有机化学实验学习,而且可以掌握核磁共振谱及荧光光谱技术,让学生体验完整的科研过程,形成有梯度、复合型的知识体系。

中国化学奥林匹克竞赛中关于亲核取代反应的试题分析

中国化学奥林匹克竞赛(以下简称化学竞赛)是中国化学会为普通高中生举办的竞赛活动,化学竞赛促进了中国化学教育。本研究采用统计法、分类归纳法对近年化学竞赛中关于亲核取代的试题进行整理,发现:亲核取代知识虽有单独出题,但多数融入其他考题之中;题目的情境不仅来源于大学教材,也取材于期刊论文中的科技前沿知识。亲核取代反应几乎是每年的必考内容,考查比例逐年增高,考查难度逐年增大。笔者建议教师在日常教学中不仅要要求学生掌握坚实的知识基础,规范书写,还要鼓励广泛阅读期刊杂志。

对“应用量子化学计算理解溶剂对CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)亲核性的影响”的思考与拓展

本文对近期发表于本刊的论文(题目中所示)展开讨论,结合近期溶剂化作用的科研进展,以期更全面地运用量子化学理解溶剂化效应对离子-分子型亲核取代S_(N)2反应的影响。我们增加了可视化图像展示亲核试剂CH_(3)O^(-)/CH_(3)S^(-)的差异,对比气、液相反应势能曲线揭示溶剂化降低亲核性的本质,并且考虑了不同类型的溶剂,使用物理意义明确的前线分子轨道模型阐释溶剂化效应。我们希望通过本文的有益探讨,完善该计算化学辅助有机化学的教学案例。

天然双环及三环多羟基醌类化合物与亲核试剂的反应研究

研究了双环多羟基醌类化合物 ,如 β ,β 二甲基丙烯酰阿卡宁与仲胺的亲核反应 ;以及三环多羟基醌类化合物 ,如茜素与亲核试剂的氧化 -迈克尔加成反应 .

α-羟基酯类亲核试剂参与的烯丙基亲核取代反应

以α-羟基酯类化合物扁桃酸酯为亲核试剂,与烯丙基醋酸酯,以PdCl_2作为催化剂,在K_2CO_2作碱,四氢呋喃为溶剂的条件下,通过烯丙基亲核取代反应,以中等产率得到了α-酯基高烯丙醇化合物,实现了α-羟基酯类化合物作为亲核试剂参与的烯丙基亲核取代反应.

亲核试剂的亲核性与碱性

文章以卤代烃的亲核取代反应为例,从亲核试剂的亲核性和碱性的定义入手,详细讨论了进攻试剂的亲核性与碱性的同和异,阐述了亲核试剂亲核性的影响因素,以便学生能够熟练掌握此知识点。

氧化石墨烯催化形成纳米钛酸锂颗粒的亲核反应机理研究

在用溶胶-凝胶法制备纳米尖晶石钛酸锂(Li_(4)Ti_(5)O_(12))颗粒的过程中,添加氧化石墨烯(GO)可更容易将其实现。本论文经密度泛函理论计算表明,在sp^(2)杂化碳原子层的供电子作用下,GO中的醛基、面内羟基和三元环氧基具有比水更强的亲核反应活性,能够优先于水同有机钛源发生反应,并原位形成纳米颗粒。X射线光电子能谱数据证实纳米颗粒与石墨烯片层之间通过强Ti-O-C化学键连接,表明纳米颗粒被“固定”在石墨烯片层上,从而显著抑制了高温烧结中的颗粒团聚效应,使纳米颗粒形貌得以保留。即使当石墨烯含量仅为3%时,得到的Li_(4)Ti_(5)O_(12)颗粒尺寸也小于50 nm。然而,对于用共沉淀法制备FePO_(4),GO却不能有助于获得均匀分散的纳米颗粒。这说明若要采用GO合成纳米复合材料,则必须考虑相关材料合成机理与GO的亲核活性是否匹配。

影响两可亲核试剂烷基化产物比例因素的探讨

本文探讨了 4方面因素 (亲核试剂及底物 ,过渡态的结构 ,溶剂极性 ,相转移催化剂 )对两可亲核试剂烷基化产物比例的影响 ,从而可使学生对两可亲核试剂烷基化反应的一般规律有较为清楚的认识。

不同溶剂在亲核取代反应中的作用

根据教学实践 ,结合当前国内外关于该方面的教学、科研成果 ,就各种溶剂在亲核取代反应中的作用加以讨论。有利于学生加深对亲核取代反应理论的理解和较为深入的认识 ,将不断提高学生的创新能力。

Lewis酸催化氮杂环丙烷的亲核开环反应

介绍了氮杂环丙烷开环反应的一般方法和反应机理,系统地总结了近10年来多种Lewis酸催化的各类亲核试剂对氮杂环丙烷的亲核开环反应。

金属苯的亲核加成和芳香亲核取代反应

近年来有关金属苯亲核反应的研究工作为证实金属苯的芳香性提供了有力的实验证据,发展了经典有机化学的芳香亲核取代反应理论.同时,借助金属苯亲核反应的研究还可获得一系列结构新颖的金属有机化合物.本文就迄今为止已报道的金属苯的亲核加成和芳香亲核取代反应进行了全面的总结.

硝酸甲酯与不同亲核试剂的S_N2反应的理论研究

用从头计算和半经验分子轨道AM1方法分别对系列亲核试剂和硝酸甲酯的电子结构以及它们之间的气相SN2反应进行了理论研究，揭示了反应过程中体系的结构、能量和电荷的递变规律．由反应活化能得出这些亲核试剂的亲核性次序为：OH-＞F-＞I-＞NO3-＞CN-＞Br-＞Cl-＞N3-