生物法绿色合成纳米银及其抗菌应用进展

纳米银是研究和应用最广泛的纳米材料之一。近年来,为避免纳米银合成过程中产生有毒副产物,研究者在纳米银的绿色合成方面进行了诸多研究。首先,综述了生物法绿色合成纳米银,重点介绍了微生物法、植物提取物法;接着,介绍了纳米银抗菌性的机理和影响因素;然后,总结了纳米银的抗菌应用;最后,指出植物各组织和微生物细胞中富含的各类天然化合物均可完成纳米银的绿色合成,不同生物源合成纳米银的潜力有待进一步发掘。纳米银尺寸和形状的可控化以及在使纳米银发挥抗菌作用的前提下减少迁移、减少副作用是下一步的研究重点,对未来发展提出了建议。

木材气凝胶负载纳米零价铁的绿色合成及应用研究

植物提取物还原制备绿色纳米零价铁因环境友好、反应条件温和、形貌可控等优势成为当前的研究热点。以生物质资源木材气凝胶为载体,以落叶松单宁为多功能反应平台,成功制备了一种可高效去除亚甲基蓝的木材气凝胶负载纳米零价铁复合材料,并探究了铁盐种类、pH值等对亚甲基蓝去除效果的影响。采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对木材气凝胶负载纳米零价铁复合材料进行了表征。结果表明:该复合材料在4次重复使用后对亚甲基蓝仍具有85%以上的去除率,且该方法在多种农林废弃物基材上都具有适用性,是一种绿色、环保、高效的通用型方法。

枸橼酸舒芬太尼绿色合成工艺优化

目的优化枸橼酸舒芬太尼的绿色合成工艺。方法以N-叔丁氧羰基-哌啶酮、苯胺及2-(2-噻吩)乙醇为原料,经Bargellini、酯化、还原、甲基化、脱保护、磺酰化、N-烷基化、酰化反应得舒芬太尼,最后经成盐得枸橼酸舒芬太尼。结果优化后的绿色合成工艺避免了使用剧毒试剂氰化物及钯炭加氢脱苄基工艺,终产品的纯度可达99.5%以上。结论优化后的枸橼酸舒芬太尼合成工艺,原料廉价易得,反应条件温和,操作简便,工艺安全性高,可保证药品的质量及安全性,适合绿色工业化生产。

红光诱导菠菜叶提取物催化对羟基苯甲腈的绿色合成——药学类本科生新创实验的研究与探索

在现代有机化学合成反应中,光照是一种重要的反应条件,但是在现行的有机化学实验教材中很少涉及。本新创实验采用微量化方法,借鉴自然界中的光合作用原理,尝试利用可见光红光诱导菠菜叶中的叶绿素,催化对氰基苯硼酸与空气中的氧气发生氧化反应合成对羟基苯甲腈。在我校有机化学实验教学中引入该综合实验,具有如下优点:(1)所用催化剂绿色环保、简单易得,合成过程安全可靠,实验成本低;(2)微量化实验有利于减少环境污染,提高实验安全,节省试剂和时间,减少仪器损耗,有利于培养学生严谨细致的实验作风和习惯;(3)在拓宽学生的知识面和眼界的同时,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。

锆基金属有机框架的绿色合成及其对染料废水的吸附性能

传统锆(Zr)基金属有机框架(MOFs)材料大多使用有毒的配体和溶剂合成,在去除污染物的同时引入新的污染物。采用水热法合成了以L-天冬氨酸(LA)为配体的Zr基MOFs材料MIP-202,以期开发一种绿色环保且具有优异吸附性能,并可循环利用的吸附剂。以亚甲基蓝(MB)为去除对象,研究pH、吸附时间、温度和共存离子对MIP-202吸附性能的影响,拟合了动力学和热力学参数,并考察了吸附剂的循环利用性能和实际应用效果。结果表明:吸附容量随pH的升高而增大;吸附过程属于放热反应,并遵循准二级动力学和Langmuir吸附等温式,最大吸附容量为192.31 mg/g;吸附性能受共存离子的影响较小;5次循环使用后吸附容量仍有初始吸附容量的85.10%。模拟纺织废水试验表明该吸附剂具有实际应用价值。

基于(4+1)环化反应绿色合成新型吡咯及其衍生物

吡咯结构广泛存在于自然界中,是一类具有多种生物活性的药物骨架。传统合成方法主要是由金属催化且常以有机溶剂作为媒介进行合成,然而以水作溶剂的绿色合成方法鲜有报道。以2-烯丙基丙二腈与S,S-二苯基硫亚胺为原料,以水为溶剂,在温度为50℃且无催化剂的温和绿色的条件下发生(4+1)环化反应,顺利构建了9个不同取代的5,5-二氰基-3-羧酸乙酯吡咯烷(3a~3i),分离收率为62%~77%,其结构经^(1)H NMR,^(13)C NMR和HR-MS(ESI-TOF)表征。

亚硫酸氢钠甲萘醌中间体2-甲基-1,4-萘醌的绿色合成

以2-甲基萘为原料合成了亚硫酸氢钠甲萘醌的中间体2-甲基-1,4-萘醌。使用过硫酸钾为引发剂,过氧化氢为氧化剂,乙酸为溶剂,探究了过硫酸钾与2-甲基萘的质量比、过氧化氢用量、反应温度、时间等单因素对合成中间体2-甲基-1,4-萘醌产率的影响。在单因素实验的基础上,进行正交实验,得到最佳合成条件:2-甲基萘1.42 g(0.01 mol)、过硫酸钾与2-甲基萘的质量比为3%、过氧化氢9.3 mL[即n(过氧化氢)∶n(2-甲基萘)为12∶1]、乙酸9.5 mL[即n(乙酸)∶n(2-甲基萘)为15∶1]、反应温度为80℃、反应时间为3 h,其产率达到55.9%。在优化合成工艺的同时,达到了既绿色环保又高效合成的目的。

金纳米颗粒绿色合成研究进展

制备金纳米颗粒(gold nanoparticles,AuNPs)中绿色合成法主要表现出制备流程简单,环境友好并可能具有协同生物效应的优点。本文简要综述了近年来以植物、藻类、真菌和细菌等天然试剂为原材料绿色合成AuNPs的研究进展。当前金纳米颗粒的绿色合成法存在制备过程中形状和表面修饰可控性不足,多组分萃取液合成过程当中涉及的完整机理和确切的代谢产物仍不十分清楚等问题,还需要进行详细研究,以拓展金纳米颗粒在生物医药领域的应用。

钙通道阻滞剂1,4-二氢吡啶类药物的绿色合成

心脏及心脑血管疾病是发达国家人群的第一死因,也是中国人死亡的首位原因.L-型钙通道是目前临床上主要使用选择性钙通道阻滞剂1,4-二氢吡啶类药物.文章研究了在非均相催化剂离子交换树脂Amberlyst 15的催化以及无溶剂条件下,高效的合成了钙通道阻滞剂1,4-二氢吡啶类药物.该反应体系具有原料便宜、反应时间短、操作及后处理简单、催化剂可回收利用、反应可放大等优良特点.

菊苣叶提取物绿色合成纳米银的表征及其生物活性研究

菊苣作为一种药食同源的食品,极具开发潜力。该研究利用菊苣叶提取物作为还原剂和稳定剂,采用一步法生物合成纳米银抑菌剂,为菊苣叶的开发利用提供了一条新的途径。通过单因素试验探讨了AgNO 3与菊苣叶提取物体积比、反应pH、反应时间等对纳米银制备的影响。优化后的合成产物经紫外-可见吸收光谱、透射电镜、X射线衍射分析和傅立叶变换红外光谱等进行表征和鉴定,结果表明产物在426 nm附近有一明显的纳米银等离子体子共振特征吸收峰,纳米银颗粒呈球形,平均粒径为11.22 nm,具有良好的分散性,为面心立方晶型。抗氧化实验表明,菊苣叶生物合成纳米银与原菊苣叶提取物相比具有较高的DPPH自由基清除活性,AgNPs的IC_(50)为0.053 mg/mL;对4-硝基苯酚的催化反应速率常数(0.1198 min^(-1))、甲基橙(0.189 min^(-1))、罗丹明B(0.567 min^(-1))、亚甲基蓝(0.0986 min^(-1)),综上所述,利用菊苣叶提取物生物合成的纳米银具有一定抗氧化活性和催化活性,有望在临床、有机废水处理领域得到广泛应用。

阴离子对鼠尾草提取物中Ni盐前体绿色合成的NiO纳米粒子磁性和结构性能的影响

采用绿色合成方法,将鼠尾草提取物用作还原和封端剂合成氧化镍纳米颗粒(NiO NPs)。此外,使用各种前驱体合成了NiO NPs,并使用扫描电子显微镜对其形貌进行了分析。利用傅里叶变换红外光谱和粉末X射线衍射(PXRD)对NiO NPs的结构进行了表征,使用振动样品磁强计测量了它们的磁性。PXRD研究表明,所有合成的NiO NPs都表现出具有高结晶度的面心立方相,并且形成了具有高纯度相的NiO。磁化研究结果表明,3种镍盐(乙酸盐、氯化物和硫酸盐)前驱体合成的NiO NPs分别表现出超顺磁、软铁磁和顺磁行为。

我国绿色合成燃料发展可行性分析

为实现“碳中和”目标,世界各国都在积极寻找下一代能源技术。绿色合成燃料作为现有能源体系的有效补充和减碳降碳的新方法,在国际上引起了广泛关注。该合成燃料主要通过可再生能源电解水制氢,然后与二氧化碳和氮气反应生成甲醇、乙醇、汽油与氨等液体燃料。本文介绍了绿色合成燃料的定义与内涵,探讨了绿色合成燃料发展现状及技术进展,分析了我国发展绿色合成燃料的优势和挑战。为推动我国绿色合成燃料产业发展,提出了包括加强顶层设计、加快科学布局、积极推进关键技术研发等实施建议,为我国实现“双碳”目标提供支撑。

二氯化二硫为原料合成硫双威绿色工艺研究

以灭多威、S_(2)Cl_(2)为原料合成硫双威,采用吡啶兼作碱化剂和溶剂,灭多威溶解在吡啶中,反应在液相体系中进行,利于传质、传热并提高反应效果。利用正交实验得到最佳工艺条件为:反应温度30℃,时间6 h,原料灭多威、S_(2)Cl_(2)和吡啶的摩尔比为1:0.7:6.5,醇洗剂用量为500 g甲醇/mol灭多威。灭多威的转化率达92.5%,硫双威收率达89.6%,产品为白色粉末状、颜色一致、粒度分布均匀,含量大于97.8%,热分解率低于2.4%。硫双威合成过程无废水产生,吡啶及副产物吡啶盐酸盐采用碱化处理、共沸蒸馏回收,甲醇采用精馏回收。该工艺路线绿色、环保,可推广到工业生产中。

柑橘皮提取液绿色合成纳米Fe3O4及其吸附水中孔雀石绿的性能研究

以柑橘皮提取液为还原剂和稳定剂,绿色合成Fe3O4纳米材料,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射图谱(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等手段对材料进行表征,并考察了其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。结果表明:绿色合成纳米Fe3O4呈不规则圆球体,分散性和结晶度较好。在投加量为1.0 g/L、初始pH为4、温度为25℃、初始浓度为20 mg/L时,对孔雀石绿的吸附率达到95.33%。纳米Fe3O4对MG的吸附过程分别符合准二级动力学方程和Langmuir等温方程。热力学研究表明,纳米Fe3O4吸附MG是自发吸热过程。绿色合成纳米Fe3O4重复利用4次吸附率仍在70%以上。

甲基嘧啶磷的绿色合成研究

以嘧啶醇和碳酸钾水溶液在有机溶剂中反应减压脱水,生成嘧啶醇钾盐与甲基氯化物进行缩合反应,经过滤、减压浓缩得到甲基嘧啶磷。优化的反应条件为:以甲苯为溶剂,n(嘧啶醇)∶n(碳酸钾)=1.0∶2.0,嘧啶醇钾盐含水量<0.1%,反应温度30~40℃,反应时间6 h。优化条件下,甲基嘧啶磷纯度98.5%,收率92.6%,该工艺转化率高、收率高、三废少,符合绿色环保生产理念,具有工业化应用前景。

阿司匹林的制备实验改进暨绿色合成方法探索

阿司匹林的制备是有机化学实验教学的经典内容之一。在大部分有机化学实验教材中,使用浓硫酸作为催化剂,而浓硫酸具有强氧化性和腐蚀性,不利于学生操作;同时反应原料乙酸酐作为溶剂使用,实验结束后通过水解法除去过量的乙酸酐,造成试剂浪费和环境污染。基于绿色环保理念,该实验选择无毒、绿色环保、可重复使用的Amberlyst 15离子交换树脂作为催化剂,可以减少乙酸酐的用量,经条件优化在室温下以85%产率合成了阿司匹林,实现了阿司匹林制备实验的改进,探索了阿司匹林的绿色合成方法。该实验不仅可以提升学生的综合实验能力和环保意识,还能激发学生的创新思维和对科学研究的兴趣。

二苯基乙二酮的绿色合成方法分析

为进一步探究二苯基乙二酮的绿色合成方法,参考相关资料,以空气氧化法取代传统的硝酸氧化法进行实验,确定实验最优参数组合为:催化剂用量为催化剂摩尔分数15%、反应温度100℃、反应时间90 min。在此基础上,进行循环实验后,得到了产率和纯度均较高的二苯基乙二酮产物,表明本次实验取得初步进展,预计其在实际生产中也将具有潜在应用价值。

碳酸二乙酯绿色可持续合成技术进展

碳酸二乙酯毒性低、环保性能优异,是一种重要的绿色化学品和中间体,可作为锂离子电池电解质,是一种环境友好的油品添加剂。总结了碳酸二乙酯的传统合成方法,同时在“碳达峰、碳中和”的大背景下重点阐述了几种以二氧化碳为基质合成碳酸二乙酯的绿色合成路线,并对比了几种绿色合成路线的碳排放和产品成本。研究结果显示CO_(2)和四乙氧基硅烷合成法可以实现最低的碳排放和产品成本。

绿色合成融入化学实验教学—光催化制备呋喃

当前医科院校有机化学实验普遍缺乏绿色合成理念的介绍,而且通常需要用到强酸、高温等苛刻反应条件。将绿色合成融入实验教学是一种必然趋势。可见光是一种绿色无污染能源。我们为药学类专业有机化学实验课程设计了一个光催化自由基串联反应的教学实验,以(1-氟乙烯基)苯与2-溴苯乙酮作为原料,在可见光照射下合成呋喃衍生物。本实验具有步骤经济性、条件温和、环境友好等优点,非常适合本科生实验教学和创新型人才的培养。

精细化工中的绿色合成技术及其应用

精细化工中的绿色合成技术通过推进化工工业生产污染零排放进程,实现了对环境的可持续发展。本文简述了“绿色精细化工”的概念,重点阐述了“微化工技术”、“分离技术”、“催化技术”、“分子设计技术”、“超临界流体技术”、“生物化工技术”和“电化学合成技术”等方面的内容。要使精细化工产品的高效化、绿色化和节能化,就必须采用科学的化工技术,采取绿色合成技术使废弃物资源化,并对其进行治理,从而达到可持续发展的目的。