科学家发明光驱动有机反应金属催化剂
中国科学技术大学教授熊宇杰课题组设计了一类独特的金属钯纳米材料,同时具有高催化活性和太阳能利用特性,在光驱动有机加氢反应中展现出优异的催化性能,在室温光照下即可达到70摄氏度加热反应的催化转化效率。该成果近日发表在《德国应用化学》上。 传统的利用太阳能驱动化学反应路径是基于半导体的光催化技术,但半导体材料对于很多有机反应并不具有高催化活性及选择性。针对该瓶颈问题,材料化学家们提出,通过结合金属的催化活性和光学特性来实现有机催化反应,希望替代传统的热催化方法。 研究人员设计了一类尺寸为50纳米且具有内凹型结构的金属钯纳米材料,通过降低结构对称性和增大颗粒尺寸,使其能够在可见光宽谱范围内吸光,吸光后的光热效应足以为有机加氢反应提供热源。基于该设计,他们开发出的金属钯纳米材料在室温光照下即可有效驱动有机加氢反应,而传统热催化技术需要将反应加热至70摄氏度以上才能实现完全化学转化。 熊宇杰表示,迄今为止,基于金属材料的光驱动催......阅读全文
上海有机所金属铱催化的不对称烯丙基取代反应研究获进展
最近十年来,金属铱催化的不对称烯丙基取代反应逐渐发展成一种高效地构建碳–碳键与碳–杂原子键的方法:从单边取代的烯丙基碳酸酯底物出发,可以高效率、高对映选择性地得到支链烯丙基取代产物。Feringa类亚磷酰胺配体是目前该类反应中最常使用的手性配体。然而,该反应的底物普适性还比较有限
上海有机所在钯催化芳基二氟甲基化反应研究中取得进展
含氟有机化合物由于氟原子的独特性质,在医药、农药和材料领域中具有十分广泛而重要的应用。近年来,发展与之相关的高效引氟方法和手段,受到了合成化学家们的高度关注。尽管在过去的十年中,大量高效、新颖的氟化方法和反应相继被报道,但大多使用的是商品化的“明星”氟化试剂,通常价格昂贵,而对于大量存在的含氟工
北大在有机催化领域取得重要进展
北京大学化学生物学与生物技术学院黄湧课题组最近实现了首例利用氮杂卡宾的弱氢键作用来进行不对称催化。这项工作已经发表在《自然·通讯》杂志 (Nature Communications,2014,5:3437,DOI:10.1038/ncomms4437)。该工作由北京大学深圳研究生院独立完成,
相转移催化有机合成中的应用
1、亲核取代反应 利用卤代物和氰化钾作用,制备腈化物是应用相转移催化技术最早的一类反应。目前,这些反应不但用季铵盐(或季磷盐)、冠醚可以得到良好的结果,而且用三相催化剂也可得到很高的产率。例如在三相催化剂C一2催化下,1—溴辛烷(溶解在苯中) 与KCN的水溶液反应,壬睛的产率为95 %。在一般
催化氧化法处理高浓度有机废水
催化氧化法处理高浓度有机废水 该方法是在高效表面催化剂存在的条件下,利用二氧化氯在常温常压下氧化高浓度有机废水。 在降解COD的过程中,打断有机分子中的双键发色团,如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亚氨基等,达到彻底脱色的目的,同时有效提高BOD5/COD值。一般的高浓度有机化工废水色度高,有机物难以
相转移催化有机合成中的应用
1、亲核取代反应利用卤代物和氰化钾作用,制备腈化物是应用相转移催化技术最早的一类反应。目前,这些反应不但用季铵盐(或季磷盐)、冠醚可以得到良好的结果,而且用三相催化剂也可得到很高的产率。例如在三相催化剂C一2催化下,1—溴辛烷(溶解在苯中) 与KCN的水溶液反应,壬睛的产率为95 %。在一般条件下,
关于催化反应的催化剂的作用
催化剂是一种能够改变一个化学反应的反应速度,却不改变化学反应热力学平衡位置,本身在化学反应中不被明显地消耗的化学物质。 ①加快化学反应速率,提高生产能力; ②对于复杂反应,可有选择地加快主反应的速率,抑制副反应,提高目的产物的收率; ③改善操作条件,降低对设备的要求,改进生产条件; ④开
有机反应的存在现象
有机化学中普遍存在同分异构现象,因此为了合成具有某一特定结构的目标分子,需要引入区域选择性、非对映异构选择性和对映异构选择性的概念。用伍德沃德-霍夫曼规则可以判断周环反应能否发生,而马氏规则和查伊采夫规则则分别可作为亲电加成反应和消除反应的参考规则。反应是药物合成的基础有机反应是药物合成的基础。根据
有机反应的类型介绍
1 有机反应是旧键的断裂和新键的生成。根据共价键的断裂方式的不同,可以把有机反应分为自由基型、离子型和协同反应。共价键的断裂方式有两种。一种是成键的一对电子平均分给两个成键的原子或基团,这种断裂方式称均裂(homolysis)。均裂一般在光或热的作用下发生。均裂产生的未成对电子的原子或基团.称为自由
有机氯化反应的类型
加成氯化CH2= CH2 + Cl2→ClCH2CH2ClCH≡ CH + Cl2→CHCl = CHCl置换氯化CH4 + Cl2→CH3Cl + HClCH3Cl + Cl2→CH2Cl 2+ HClC6H6 + Cl2→C6H5Cl + HCl氧氯化在氯离子和氧原子存在下氯化,生成含氯化合物。
有机反应的影响因素
决定有机反应反应性的因素与其他化学反应的类似,特别之处涉及:①反应物和产物的稳定性——因素包括共轭效应、超共轭效应和芳香性等;②活性中间体的产生及稳定性——如自由基、碳负离子和碳正离子。
科学家为设计有机亲核小分子电氧化催化材料提供新策略
华东理工大学材料科学与工程学院教授杨化桂、副教授刘鹏飞团队联合化学与分子工程学院教授练成团队,在普鲁士蓝类似物体系中发现了独特的低价镍(Ni)活性位点,可以实现稳定、高效、高选择性的乙二醇氧化(EGOR)过程,为催化剂/反应物界面相互作用提供了全新理解,也为设计高效、稳定的有机亲核小分子电氧化催
亚纳米催化材料精准合成及催化取得系列进展
亚纳米尺度(单原子和团簇)催化材料具有独特的物理化学性质和极高的原子利用率,有望突破传统催化剂的限制,获得更高的催化效率和选择性。近年来,山西煤化所陈朝秋副研究员和覃勇研究员团队通过对原子层沉积过程动力学进行优化和调控,精确控制原子层沉积金属成核及生长行为,在亚纳米催化材料的精准设计合成和原子尺度揭
VOCs催化燃烧的反应原理
VOCs催化燃烧的反应原理
催化反应特征的介绍
催化反应有四个基本特征,可以根据定义导出,对了解催化剂的功能很重要。 1、催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。要求开发新的化学反应催化剂时,首先要对反应进行热力学分析,看它是否是热力学上可行的反应。 2、催化剂只能加速反应趋于平衡,不能改变反应的平衡位置(平衡常数)。 3、催化剂对反应具
酶催化反应的特征
特征酶催化反应还表现出一种在非酶促反应中不常见到的特征,即可与底物饱和。当底物浓度增加时,酶反应速率达到平衡并接近一个最大值Vm(见图)。公式简介1913年L.迈克利斯和L.M.门顿发展了关于酶的作用和动力学的一般理论,假定酶E首先与底物S结合形成酶-底物复合物ES;然后此复合物在第二步反应中分解形
催化反应特点的介绍
一种催化剂只能选择性地加速特定的反应,从而可能使化学反应朝着几个热力学可能的方向之一进行。催化剂与反应物处于同一相的称均相催化反应(Homogeneous Catalytic Reaction),处于不同相者称异相催化反应(或多相催化反应)(Heterogeneous Catalytic Rea
化学催化反应的分类
按反应机理进行分类,可将催化反应分为酸碱型催化反应、氧化还原型催化反应;按反应类型分类,可分为加氢、脱氢、氧化、羰基化、聚合、卤化、裂解、水合、烷基化、异构化等。
催化反应的基本介绍
在催化剂作用下进行的化学反应称为催化反应。化学反应中,反应分子原有的某些化学键,必须解离并形成新的化学键,这需要一定的活化能。在某些难以发生化学反应的体系中,加入有助于反应分子化学键重排的第三种物质(催化剂)其作用可降低反应的活化能,因而能加速化学反应和控制产物的选择性及立体规整性。
催化反应的种类介绍
均相催化催化剂与反应物同处于一均匀物相中的催化作用。有液相和气相均相催化。液态酸碱催化剂,可溶性过渡金属化合物催化剂和碘、一氧化氮等气态分子催化剂的催化属于这一类。均相催化剂的活性中心比较均一,选择性较高,副反应较少,易于用光谱、波谱、同位素示踪等方法来研究催化剂的作用,反应动力学一般不复杂。但均相
上海有机所银催化自由基脱羧官能团化反应研究获系列进展
脂肪酸的脱羧卤代反应,即Hunsdiecker反应,是有机化学中官能团转化的基本反应之一。由于羧酸的廉价易得和高稳定性,以及卤代烷在有机合成的重要应用价值,Hunsdiecker反应长期以来受到有机化学家的重视。最早的方法是将羧酸制成严格无水的羧酸银盐,再与溴单质作用,操作不便。随后发展了多种改
有机热电材料研究取得进展
近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心和中科院化学研究所有机固体重点实验室合作,在提升材料热电性能方面取得重要进展,为一系列二维热电材料性能的提升提供了研究思路。 有机热电材料具有导热系数低、分子多样性、无毒、易加工等优点,被认为是可穿戴传感器和便携式冰箱的理想材料。同时,二维过渡金属
催化抗体在有机合成中的应用介绍
复杂天然产物的合成一直是有机合成中的热点之一。Sinha等第一次把抗体酶用于天然产物Multistriatin的合成。目前,已经成功筛选出可催化六种类型酶促反应和几十种化学反应的抗体酶,可催化许多困难和能量不利的反应。催化类型包括酯水解,金属螯合,底物异构化反应,氧化还原,环化反应等,抗体酶还可
(UV灯光解)光催化降解有机废气、废水
在21世纪的社会,能源与环境问题已经成为世界关注的主题,水和空气作为人类zui宝贵的资源已日益受到重视。如何减少污染,保护生态平衡,解决环保问题,已经引起各政府决策部门和学术研究部门的高度重视。当今时代,我们在大力发展社会生产力,提高生活水平的同时,对环境也造成了严重的破坏,严重威胁着我们的生
物构所金属有机框架材料催化二氧化碳转化研究获进展
将二氧化碳(CO2)催化转化为高附加值的化工产品是化学家们所面临的一项长期挑战。目前,各种均相催化体系对CO2的活化转化,往往需要高温、高压的条件,且分离提纯成本高,而采用高效的多孔非均相催化剂有望解决这一难题。金属-有机框架(MOFs)化合物因其具有高比表面积、丰富的化学官能团和金属中心以及可
高效纳米催化材料项目通过验收
日前,由中科院福建物构所牵头承担的国家重大科学研究计划项目“化石资源转化用新型高效纳米催化材料与结构研究”在福州通过了专家验收。 项目以合成气催化制乙二醇和石油化工选择性加氢反应中所涉及的高效纳米催化材料为中心,其研究成果为高稳定性纳米催化材料的结构设计奠定科学基础。所开发的新型纳米催化剂
我国学者在仿生催化和有机小分子催化领域获重要突破
在国家自然科学基金项目 (项目编号:21672148、21472125) 等资助下,上海师范大学资源化学教育部重点实验室赵宝国课题组受L-苏氨酸醛缩酶(L-threonine aldolase)催化甘氨酸与醛之间的羟醛缩合(aldol reaction)的启发,提出和实现了以羰基化合物(醛或酮)
有机水解反应的定义
有机物的分子一般都比较大,水解时需要酸或碱作为催化剂,有时也用生物活性酶作为催化剂。①在酸性水溶液中,脂肪会水解成甘油和脂肪酸;淀粉会水解成麦芽糖、葡萄糖等;蛋白质会水解成氨基酸等分子量比较小的物质。②在碱性水溶液中,脂肪会分解成甘油和固体脂肪酸盐,即肥皂,因此这种水解也叫作皂化反应。工业上应用较多
有机合成反应的pH测量
图1. 阿维菌素合成的关键步骤。 有机合成反应过程中,恶劣的工况是导致pH电极寿命缩短的主要原因,寻找合适的pH电极是这些企业亟待解决的难题。POLILYTE PLUS电极在高温时的膨胀远远小于一般凝胶电极,避免了高温下参比液的大量流失,其玻璃敏感膜在碱性条件下的性能也同样出色,
有机还原反应的主要机理
直接电子转移—单电子还原,如Birch还原氢负离子转移,如Meerwein-Ponndorf-Verley还原反应和氢化铝锂参与的还原反应加氢还原,比如Rosenmund还原反应,催化剂如Lindlar催化剂、Adkins催化剂歧化反应,如Cannizzaro反应不符合以上机理的还原反应如Wolff