LPNM促进的C—N键形成反应研究

报导了一种新的C—N键的合成方法.以对氯苯胺和芳香仲醇,叔醇作为反应原料,在LPNM(高氯酸锂-硝基甲烷)体系促进下得到C—N键形成产物.该反应所需条件温和,具有一定新颖性.

基于2-溴芳基烷基酮的C—N键构建反应

C—N键的构建反应对于药物开发,天然产物合成,以及含氮化合物的代谢等都具有重要意义。本文结合作者的研究,主要介绍基于2-溴芳基烷基酮的C—N键构建反应及其在药物合成中的应用。

中小流域桥梁设计流量的H—C—N法

利用暴雨推求中小流域桥梁设计流量时，设计流量受到地理参数、暴雨参数等众多因素的影响，计算公式难以显式表达。本文采用H—C—N法计算中小流域桥梁设计流量：用层次分析法（Analytic Hierarchy Process）对影响流量的因素进行分析并筛选出主要因素；用模糊聚类法（Fuzzy Clustering）从已知水文站数据集中选取合理的训练样本；运用神经网络方法（Neutral Network）建立中小流域桥梁设计流量的隐函数关系式，从而计算出中小流域桥梁的设计流量．用VB．NET编写程序实现H—C—N法，计算了十座中小流域桥梁的设计流量。结果表明，与广东省法和四院法相比，H—C—N法精度较高，是一种较为科学和实用的算法。

纤维素负载铜催化C—N偶联反应制氮杂环查尔酮衍生物

含氮杂环的查尔酮具有抗痢疾生物活性。采用纤维素负载的铜为催化剂,无需加入配体或者共氧化助剂,通过氮杂环与4-溴苯乙酮的C—N偶联反应合成中间体化合物4-氮杂环基苯乙酮(产率为56.4%～80.4%),然后与数种取代苯甲醛通过Claisen-Schmidt缩合反应得到一系列含氮杂环查尔酮衍生物(产率为49.3%～90.2%)。产物通过1HNMR、13CNMR、IR、MS和元素分析测试。

生物催化C—N成键反应合成手性胺的研究进展

生物催化C—N键的成键反应主要是用于合成手性胺类化合物,它广泛应用于食品、精细化学品和药物中间体的制备过程中。酶法生产手性胺具有高对映体选择性、转化率和时空产率的特点。主要介绍了C—N键成键的三种方式,分别为还原胺化反应、氢胺化反应和转氨化反应。并根据不同的反应类型对相关的酶进行了归纳总结。

轰击离子能量对CN_x薄膜中sp^3型C—N键含量的影响

对磁控溅射生长在单晶Si(001)衬底上的CN_x薄膜样品的化学键合及结构进行了研究,利用不同的衬底负偏压(V_h)来控制轰击衬底表面的入射离子能量,从而影响膜中的化学键合的状态。样品的FTIR,Ra-man和XPS分析结果表明,CN_x薄膜中N原子分别与sp,sp^2和sp^3杂化状态的C原子结合,其中sp^3型C—N键含量先随着衬底偏压(V_b)的升高而增加,并在偏压V_b=-50V时达到最大值,但随着V_b继续升高,sp^3型C—N键含量减少,这表明CN_x薄膜中,sp^3型C—N键的含量与轰击离子的能量变化密切相关。

高分辨高精密甲胺分子C—N伸缩带的兰姆凹陷饱和吸收红外光谱

甲胺分子(CH3NH2)是最简单的胺类分子,但由于分子中振动-转动-扭动-反转的相互作用使得其能级结构复杂和丰富密集且谱线强度差异很大的波谱,尤其是在频率中心位于1 044cm-1的C—N伸缩振动带。我们使用利用兰姆凹陷光谱技术自主研发的分辨率为0.4 MHz的二氧化碳激光和微波边带红外光谱仪将甲胺分子的C—N伸缩振动带的多普勒光谱中密集重合在一起的上百条谱线逐条分辨开和精密地测量了它们的跃迁频率。将它们标识归类和对J(J+1)作幂级数展开后,我们求得了27个系列的最初跃迁频率和它们的有效转动常数。

哌啶在MoP表面C—N键断裂反应实验设计

设计了哌啶在Mo P表面C—N键断裂反应机理实验,给出了哌啶在MoP(001)表面加氢脱氮反应中的C—N键断裂机理。哌啶在MoP(001)上存在4种稳定的吸附构型,均通过N—Mo键吸附在Mo原子顶位且吸附较弱,C—N键并未受到活化作用。哌啶E1消去过程(质子化+C—N键断裂)包含的反应能垒均比哌啶C—N键直接断裂能垒小很多,因此哌啶是通过E1消去反应而发生C—N键断裂的。该实验以超算中心为平台,使用Materials Studio软件开展密度泛函理论计算,可为材料计算类实验的开展提供思路和经验。

C—N键催化氢解反应研究进展

叙述了非杂环类含氮化合物和杂环类含氮化合物C—N氢解反应常用催化剂,讨论了苄基型含氮化合物的底物结构、催化剂及反应条件对C—N氢解反应的影响,初步探讨了C—N键催化氢解反应机理。认为C—N键的催化氢解反应不仅与含氮化合物的分子结构有关,还与催化剂的性能有关,若要从根本上提高C—N键氢解活性还需深入对反应机理的研究。

CO_(2)参与电化学构筑C—N键制备重要化学品

CO_(2)是主要的温室气体,同时也是重要的C1资源.通过构筑C—N键制备重要化学品在化工、生物合成及医药等领域应用广泛.近年来,随着碳中和与绿色化学理念的不断深化,电化学构筑C—N键的策略也因其环保、低碳、简单及绿色等优势而受到关注.同时,由于化石燃料不断消耗带来的资源与环境问题,重要化学品及燃料的绿色合成也成为科技发展战略中的重中之重.本文归纳了CO_(2)参与构建C—N键制备重要化学品方面的研究进展;从催化体系构建、反应过程和机理的角度对电化学合成尿素、酰胺和胺进行了综述;最后针对目前研究中面临的挑战,对这一领域的未来发展进行了展望.

高价碘(III)试剂在C—N键偶联中的研究进展

近年来,氧化偶联反应发展迅猛,已成为构建碳-杂键的重要方法之一。相对于金属催化的氧化偶联反应而言,高价碘试剂有着廉价易得、毒性小、结构稳定等一系列优势,在药物、天然产物、农用化学品以及新型材料的合成中扮演着重要角色。在此基础上,研究小组研究了高价碘试剂(III)在炔胺环化中的应用。利用高价碘(III)的氧化特性,简单、高效地完成了多卤吡咯和卤代噁唑烷酮的合成。本文以高价碘(III)试剂促进C—N键偶联为基础,从分子内、分子间成键两个方向对最新研究展开综述,并对高价碘试剂(III)在反应中的不同作用也做了较为详细的介绍。

铜催化C—C/C—N键活化合成2,4,6-三芳基吡啶的研究

研究了在无溶剂条件下,由铜盐催化的苄胺与查尔酮的C—N/C—C键活化串联反应,合成了一系列2,4,6-三芳基吡啶衍生物。重点考察了催化剂、反应温度和反应溶剂等因素对目标产物产率的影响,并通过核磁氢谱和碳谱对串联产物进行了结构鉴定。实验结果表明:在无溶剂情况下,三氟甲磺酸铜(Cu(OTf)_2)催化合成2,4,6-三芳基吡啶衍生物的产率高(60%～88%),该方法具有反应条件温和,原料易得和底物适用范围广等特点。

生物催化氨基酸C—N裂解反应的研究进展

氨基酸脱氨酶能催化系列氨基酸C—N裂解反应生成对应的α-酮酸和氨,是代谢途径及生物催化的重要酶。综述了近年来催化氨基酸C—N裂解反应的5’-磷酸吡哆醛介导的苏氨酸脱氨酶、黄素腺嘌呤二核苷酸介导的L-氨基酸脱氨酶和L-氨基酸氧化酶,以及这些关键酶应用于多酶级联反应中以生产α-羟基酸、α-酮酸、D-氨基酸等精细化学品的研究进展。此外,还对该类反应的应用前景进行了展望,以期扩大其在精细化学品生产中的应用范围。

铂掺杂的Ni/C—N复合催化剂的制备及乙醇传感性能

为了设计一种高灵敏度乙醇检测装置,采用一个简单且环境友好型的方法——一锅合成法制备了铂掺杂的Ni/C-N复合催化剂,并采用高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和X射线衍射(XRD)对材料的结构、形貌进行了表征,结果显示平均尺寸约16.8 nm的Ni纳米颗粒均匀分散在碳基体上,呈立方体状,且催化剂中Pt的质量分数低至0.01%.通过循环伏安等电化学测试方法研究催化剂对乙醇的电催化和传感性能.结果表明:在碱性环境下,所得催化剂对乙醇有较好的电催化活性,具有高的灵敏度37.4μA m(mol/L)^(-1)·cm^(-1)和较宽的检测范围(0.85~444 mmol/L),并且在多种电活性物质的存在下具有优异的选择性.

离子束溅射制备立方C—N化合物

用氮离子束分别原位溅射 Ｔｉ和石墨靶的方法制备了 ＣＮｘ／ＴｉＮｙ多层膜用 Ｘ射线光电子谱分析 ＣＮｘ层中 Ｃ和Ｎ的键合状态，用透射电镜观察薄膜中的相形貌，用电子衍射和 Ｘ射线衍射的方法分析相的结构．结果表明， ＣＮｘ层中主要有 Ｎ—ｓｐ２Ｃ和 Ｎ—ｓｐ３Ｃ两种键合状态，薄膜中观察到的 Ｃ－Ｎ化合物尺寸为 １０－６０ｎｍ的晶体颗粒，其衍射数据可用立方Ｃ３Ｎ４结构标定．证实了该薄膜中存在立方

莫来石-Ti(C,N)复合材料的制备及其力学性能研究

以TiO_(2)粉、石墨粉、Al/Si/Al_(2)O_(3)复合粉体为原料,在氮气气氛下经1400℃~1600℃保温2 h,采用碳热还原氮化法制备得到莫来石-Ti(C,N)复合材料,研究了烧成温度对复合材料物相组成、微观结构与力学性能的影响。结果表明:经1400℃热处理后,试样的物相组成为Ti(C,N)、SiO_(2)和硅线石。随热处理温度升高至1450℃~1600℃,硅线石消失的同时,试样出现了短柱状莫来石,并与无定形SiO_(2)紧密连接,形成有效的化学结合。当烧成温度为1500℃时,大量开口气孔随颗粒重排、界面移动而消失,材料颗粒间结合较为紧密,气孔数量明显减少,该烧成温度下试样具有最佳综合性能,其体积密度、弹性模量、抗折强度和维氏硬度分别为(3.48±0.02) g·cm-3、(138.5±0.1) GPa、(158.0±0.03) MPa和(21.01±0.01) GPa。

天红2号苹果花芽分化期枝条和叶片碳水化合物含量和C/N变化

以天红2号苹果为试材,研究不同砧木短枝和中枝在花芽分化期间叶片和枝条中碳水化合物含量和C/N变化情况。结果表明,稳产期天红2号苹果成花率不受砧木影响。整个花芽分化期,无论嫁接在SH40中间砧还是八棱海棠乔砧上,在同一枝类中,天红2号苹果叶片可溶性糖、蔗糖、果糖和氮含量高于枝条,淀粉含量和C/N低于枝条。嫁接在SH40中间砧上的天红2号苹果成花率高的短枝叶片淀粉和果糖含量低于成花率低的中枝叶片,可溶性糖、蔗糖含量和C/N于花芽分化初期至花瓣原基分化期高于中枝叶片,短枝枝条可溶性糖、果糖含量和C/N低于中枝枝条,短枝枝条淀粉含量于花瓣原基分化期前高于中枝枝条;嫁接在八棱海棠乔砧上的天红2号苹果成花率高的短枝叶片可溶性糖、淀粉、果糖含量和C/N低于成花率低的中枝叶片,短枝枝条可溶性糖、果糖含量和C/N低于中枝枝条,短枝枝条淀粉含量于转化期低于中枝枝条。说明碳水化合物含量和C/N的高低对苹果成花不起决定性作用。在整个花芽分化期,叶片中可溶性糖含量呈上升趋势,枝条中淀粉含量和C/N呈波动性上升趋势,说明天红2号苹果花芽形态分化需要碳水化合物和C/N的积累。

氮含量对Ti-B-C-N薄膜微观结构和性能的影响

采用反应磁控溅射法在高速钢基体上制备氮原子分数分别为10.8%,15.6%,28.1%,36.4%的Ti-B-C-N薄膜,研究了氮含量对薄膜微观结构、硬度和摩擦磨损性能的影响。结果表明:Ti-B-C-N薄膜均由α-Fe和Ti(C,N)纳米晶组成,具有Ti(C,N)纳米晶镶嵌在非晶基体相中的纳米复合结构;随着氮含量增加,非晶相含量增加,Ti(C,N)纳米晶的含量和晶粒尺寸减小;随着氮含量增加,Ti-B-C-N薄膜的显微硬度增大,摩擦因数和磨损率均减小,表面磨痕变浅,磨损机制由剥落和微观犁削转变为微观抛光。

陆地高分辨率水文—生物地球化学过程CNMM-DNDC三维模型的研发及应用进展

CNMM-DNDC模型是本文作者团队研发的陆地高分辨率水文—生物地球化学过程三维模型。本文系统介绍了建模背景和理念、核心过程和模型特点、模拟功能和观测验证、多尺度区域或流域初步应用以及未来发展展望。自2018年刊发首个版本以来,该模型经过了多方面科学过程改进和模拟功能扩展,在元素化学反应、物质相变和机械迁移等基本物理、化学、生物过程层面,完成了对陆地表层系统碳氮磷水循环全耦合的精细刻画。迄今开展的观测验证表明,CNMM-DNDC模型基本普适于不同生物气候带(从热带到寒区多年冻土地带)的流域或区域长时间序列“三高”(时间、空间和过程高分辨率)综合模拟,实现对陆地生态系统的碳、氮、磷、水三维运移、水土流失、水力驱动溶解态和颗粒态碳氮磷横向迁移、碳氮温室气体和污染气体排放、生态系统生产力、水分蒸散发和水分能量平衡等众多可持续发展目标表征变量的预测。该模型广泛推广应用于多尺度区域或流域的复杂过程虚拟科学试验研究和服务于面向生态环境建设与减污降碳的优化调控决策,可望为协同落实联合国多个可持续发展目标提供先进的数值模拟技术支撑。

C—N轴手性化合物的不对称催化合成研究进展

C—N轴手性化合物在天然产物、手性药物以及手性配体等诸多领域有着广泛应用,通过不对称催化高效构建C—N轴手性受到越来越广泛的关注.此文旨在综述近年国内外在C—N轴手性化合物不对称催化合成方面取得的研究进展,主要从前手性分子的去对称化或外消旋体的动力学拆分、C—N轴的阻旋选择性官能团化以及阻旋选择性C—N偶联等三方面进行讨论.重点关注不对称催化体系的发展以及控制对映选择性的关键因素,并对该领域存在的问题和未来发展方向进行讨论.