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有机合成前景范文1
关键词:石油化工;自动化控制;应用前景
前言
当前,我国经济快速发展,石油化工行业也得到了飞跃式进步,对应而言,企业规模的扩大化要求匹配高水平的技术,材料、工艺和技术应用不断翻新,加上自动化控制技术在石油化工行业的应用越来越广泛,其受到越来越多的重视,因而,自动化控制技术越来越重要。然而,石油化工自动化控制的发展还需要遵守化工企业的发展规律,在应用和发展中不断提高化工自动化控制水平。
1 石油自动化控制历程
技术发展在石油化工自动化系统中占有举足轻重的地位,其关乎着产业的发展趋势和呈现出的水平。石油自动化控制是十分重要的一个命题,甚为引入关注。石油行业的发展实践经验告诉人们,自动化是帮助企业提高效率的驱动力,尤其是当今信息技术不断发展更新并应用于现代企业之中,渗透到各个行业和领域,生产过程的自动化、企业信息管理自动化等多种自动化控制组成了现代企业自动化控制的概念。具体来说,从过程控制与管理,从仓库管理到市场营销,从生产计划到财务统计,设备管理到人事管理,自动化控制已经贯穿到企业的综合信息管理系统。
中国石油化工涉及自动化已经经历了半百年的发展,通过引进自动化技术的手段,首先对技术进行研究和探讨,不断吸收消化其中的精要,在此基础上进行创新,从而不断提高石油行业的自动化水平。经过50多年的发展,石油行业的自动化进步主要体现在操作现场已经从传统的手工劳作转变为当今的自动化控制,低级的单回路控制已经被予以淘汰,高级复杂系统控制推向市场,直到炼化管控一体化。自动化控制已经蔓延至中国大中型石油化工企业的主要生产过程之中,虽然在水平上有所差异,但从总体来说,相对于传统的行业操作,自动化控制已经帮助取得更多的经济效益。与此同时,在小型的石油化工企业之中,也有很多骨干企业拥有比较成熟的控制系统和较低成本的自动化技术,并且,生产信息在车间的集成常规仪表性能大大提高,已经成为石油化工企业生产过程的主要检测手段。我们了解到石油自动化控制历程,还需对石油自动化控制应用前景做进一步探讨。
2 自动化控制设备和系统
石油化工企业把化工过程的控制作为企业日常生产管理控制的目标对象,自动化控制技术、算法和方案帮助石油化工企业可以有机调和控制理论,把整个生产过程纳入到自动化控制体系,实现化工过程中各种模拟量的自动化控制。为了使得自动化控制的全过程得以有效实现,自动化控制设备、控制系统是必不可少的,除此以外,还要制定出科学合理的实施方案,为自动化控制打造控制平台。高素质的操作人员也十分重要,可以实现对科学管理、操作自动化控制系统。在将设备和体系、方案和人员进行科学的结合的前提下,才能使得石油化工企业的自动化控制过程得以顺理成章地完成。从中我们可以发现,在化工行业中,其不仅对自动化控制的技术水平有所要求,还对自动化控制过程的匹配性有所要求。最优化化工过程的自动化控制,可以降低企业的投入成本、提高企业的生产效益,还可以降低企业所需能耗和生产成本,提高成品质量,从而保障化工企业的安全科学生产。因而,对化工过程的自动化控制进行研究,然后使用先进的系统设备和技术,为化工企业提供服务,是化工企业前进和发展的驱动力。
3 微电子技术和信息技术的应用
自动化控制系统和自动化设备中应用较为广泛的有微电子技术和信息技术,化工自动化控制网络和信息控制网络呈现出一体化趋势。在数据采集、自动化控制、技术调节等各个环节,都有化工过程的控制体现,通过化工过程控制一体信息平台集中到自动化控制系统中。这要求自动化控制硬件需要更加具有可供挑战的性能。过程控制的各个环节所采用的技术设备拥有各异的硬件设备,分别由不同的生产经营商家供给,而开发商对硬件设施进行自主经营。之所以,在多种资源进行整合的过程之中,很多时候会出现不兼容,接口不统一也时常出现,因而,技术产品的更新升级也会受到影响。综上所述,化工自动化控制硬件需拥有多种优点,如较好的兼容性、便于升级换代、速度快等。化工过程控制技术设备只有具备上述特点,才可以在控制领域中被广泛使用,从而实现化工控制全过程和各个系统之间的完美联合,保证任何的化工过程控制设备在升级换代的时候不会对化工企业的正常生产有所影响。控制硬件只有具备灵活性、精确度、抗干扰等各个方面的优点,才能够在化工过程自动化控制中发挥出显著的作用。化工自动化控制的核心是信息集成,信息集成的重要组成部分是数据库管理系统。大多数化工企业使用流程管理模式,需要通过软件平台处理和管理化工过程中的大量数据。,使用哪一种软件决定着化工控制过程自动化控制的信息有效集成性和共享性。
4 专业技术人才作用愈加重要
我国化工自动化控制操作技术人员素质普遍不高,原因在于我国自动化控制理论研究较为落后,存有的化工自动化控制研究成果不多。很多化工自动化控制操作技术人员不够了解化工过程自动化控制原理,对化工行业有关的专业技术知识掌握甚少,化工自动化控制复合型人才欠缺。在化工自动化控制发展的过程中,人才起着决定性的作用。要想实现对整个化工过程的最优化自动化控制,需要从以下几个方面着手。首先,需要引导广大的职工及时更新观念,化工企业领导层需要对化工自动化控制给予充分的重视,以切实行动引导更新全体职工的化工自动化控制观念,从而开放思维,培育出强烈的责任心来对待化工工作,制定出科学合理的化工自动化发展规划和信息化发展职工培育方法,把先进的技术手段和激励措施相结合,促进化工信息化建设的发展。其次,还需要对化工自动化设备的整体利用水平给予更多关注。其充分体现了化工企业技术人员的操作能力。在自动化控制技术的发展过程中,因为电子技术发展速度较快,电子产品更新换代频繁,在化工企业自动化设备的采购、安装及使用过程中,需要注意设备的这个特点,之后结合企业自动化控制现状,加大对相关技术人才的培养力度。在化工过程自动化控制的过程中,需要并重经济效益和社会效益,注重投入产出比的分析,在信息资源建设和化工自动化控制应用技术上投入更多的研究精力,从而不断地提高化工自动化控制设备的整体使用水平。
5 结束语
我国石油化工企业一直关注于新技术的开拓和应用,这促进了石油化工自动化控制技术的不断飞越。与此同时,我们不难发现石油自动化行业的发展和转型离不开自动化控制技术的不断开拓创新。因而,石油化工自动化控制技术需要不断进行自主创新,从而提高产品质量,在节能降耗、增加资产利用率的同时,促进中国石油化工行业的发展。
参考文献
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有机合成前景范文2
一、纺织产业在我国国民经济中的重要地位
纺织产业在国民经济建设与国防建设中具有举足轻重的地位,是我国制造业的一个重要组成部分。
1.纺织产业是我国国民经济的支柱产业和出口创汇的首要产业。 2008年在国有及规模以上非国有工业企业中,纺织、服装和化纤业的职工人数为800多万人,其工业增加值合计是2100亿元,固定资产5300亿元,这些指标在主要行业中名列前茅,同时从贸易方式和出口创汇积累资金的能力来看,纺织产业是出口创汇的首要产业,在国民经济中具有战略地位。
2.纺织产业是高关联产业,对经济的拉动力大。按当前水平测算,纺织产业可以带动国民经济各部门直接和间接投入3800亿元,增加国内生产总值近1个百分点,贡献可观。
3.纺织产业是我国实现工业化的先导产业。纺织产业具有市场大,投资少,收效快,积累资金多,吸收就业等特点,具备较高的后向联系水平,能够刺激或带动相关部门梯次发展,从而加速我国的工业化进程。
二、纺织产业在发展过程中面临的几个问题
纺织产业2008年运行态势显示,受内外部多种压力的影响,已经由前期的快速发展进入平稳增长阶段,而这一趋势还将延续较长的一段时间。因此,国内纺织产业的发展仍然面临诸多的挑战和压力,主要表现在以下方面:
1.在国际金融危机爆发前,我国纺织产业就不断遭到欧美反倾销及特殊保护条款等贸易保护主义的限制,市场占有份额遭到消弱。
2.欧盟“扩容”出口设限范围扩大将给我国纺织产业带来负面影响。
3.发展中国家出于保护其本国利益而对我国纺织品出口加压限制,使我国纺织产业遭受的贸易摩擦一直处于不断上升状态。
4.高新技术、差别化项目较少,层次有待提高。
三、纺织产业如何在经济发展过程中保持竞争优势
我国纺织产业具有长期持续发展的突出竞争力,内外部的压力对产业发展而言,一方面是产业发展的困难和阻力,另一方面则是产业转变的动力。努力提升我国纺织产业在国际市场上的竞争力,实现可持续发展,是目前最值得关注的问题,为实现产业长远战略,应大力着手以下几个方面:
1.在发展区域经济过程中重视培育纺织产业的区域核心竞争力。纺织业是一个典型的规模经济的产业,只有实现了规模经济,才能真正实现低成本优势。我国的纺织、化纤企业数量众多,但是大多数纺织的规模和研发水平都有待提升,因此需要纺织品外贸企业和生产企业互相合作,通过跨行业、跨地区的兼并重组和优化组合,推动产业集群形成,形成规模效应。
区域竞争优势的确立是获取区域竞争力的前提,同时区域能否保持持续的竞争力又成为区域经济可持续发展的关键。根据对我国开发区现状的研究不难发现,一个区域要获得持续的竞争力,不能仅仅依靠其初始的资源禀赋优势和区位比较优势,竞争优势的维持和发展需要区域内部不断的创新机制、优势产业的集聚以及努力构建和培育区域核心竞争力。
从区域划分角度举例说明,以上海为龙头的长三角地区发展势头迅猛,由于我国国产化技术及装备的问世,促使聚酯工业快速发展,以长三角地区最为集中,约占全国聚酯生产能力的70%。随着区域经济的整体优化,区域竞争也将进一步加剧,这对纺织产业在该区域发展并实现又快又好的发展提出了更高要求。该区域具有商品市场发达、产业集群突出的优势,具备开展国内区域经济合作的有利条件,全方位参与长三角经济合作和交流,加强产业、市场、生产要素、基础设施、信息网络等接轨,实现“同一产业在链条上互补,不同产业在结构上互补”的要求。纺织产业作为该区域的主导产业之一,固定资产投资多来年一直在平稳的轨道上运行。利于该地区的区域经济协调发展的客观要求、增强了纺织产业安全度,也带动了下游加工及装备制造等相关产业的发展,同时对提高化纤产业集中度和国际竞争力具有重要意义。
2.在不断提高纺织产业常规的竞争能力和盈利水平的同时,重点抓好高性能、多功能、复合型差别化纤维的研发和纺织产品一条龙应用开发,产品品种紧密结合市场需求。
3.调整出口产品结构,大力推行“品牌战略”。出口企业应建立并完善知识产权和品牌保护机制,加大纺织产业自主品牌建设力度,强化品牌意识,提高附加价值。开发特色产品市场,加强技术创新和设计创新能力。
有机合成前景范文3
【摘要】 目的:探讨内皮细胞型一氧化氮合酶(eNOS)基因27 bp VNTR,G894T基因多态性与深静脉血栓形成(DVT)的相关关系. 方法: 运用PCRRFLP方法对103例DVT患者和250例健康对照进行eNOS基因27 bp VNTR,G894T多态性的检测分析,并进行基因型频率及等位基因频率的比较以及单倍型分析. 结果: 4a/4a基因型频率的分布以及4a等位基因频率的分布在DVT组与对照组差异有统计学意义(P
【关键词】 一氧化氮合酶 基因多态性 可变串联重复序列
0引言
深静脉血栓形成(deep venous thrombosis, DVT)的机制异常复杂,通常大型手术、骨折、肥胖、老龄、妊娠、口服避孕药等因素为其外在诱因,遗传性缺陷则是其形成的内在因素. 近年来,血栓遗传易感基因和遗传风险因子的研究成为该领域新的研究热点[1-2]. 一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)催化L精氨酸的氧化反应生成一氧化氮(nitric oxide,NO),NO可介导平滑肌细胞舒张,是调节血管张力的重要信使分子. 目前在哺乳动物中已经发现三种NOS的同工酶,分别为神经源型NOS(neuronal NOS,nNOS),诱导型NOS(inducible NOS, iNOS)和内皮细胞型NOS(endothelial NOS, eNOS)[3]. 有研究表明[4]内皮细胞型NOS基因(eNOS)存在基因多态性,其中第4内含子的一个27 bp的插入/缺失多态性以及第7外显子894位碱基GT的突变(G894T)可能影响eNOS蛋白的功能及活性,降低NO的生成量,加速动脉粥样硬化的发展,与血栓性疾病及心脑血管疾病密切相关. 我们应用聚合酶链反应限制性片段长度多态性(polymerase chain reactionrestriction fragment length polymorphism, PCRRFLP)方法对103例深静脉血栓形成(deep venous thrombosis, DVT)患者及250例正常对照进行eNOS基因27 bp数目可变的串联重复序列(variable number of tandem repeat, VNTR)和G894T基因多态性的检测,探讨这些遗传多态因子与深静脉血栓形成之间可能的相关性.
1对象和方法
1.1对象
经患者同意,选取200201/200211在郑州大学第一附属医院与河南中医学院第一附属医院门诊和住院的深静脉血栓形成(DVT)患者103(男65,女38)例,年龄(48.3±4.8)岁, 来自河南省不同地区. DVT诊断均经静脉造影确诊. 正常对照250(男142,女108)例,年龄(42.2±10.2)岁,为郑州血液中心的健康献血者. 经详细病史询问,体格检查及实验室检查均未见异常,并排除有心血管病、高血压或糖尿病家族史者. 本研究人群个体之间无血缘关系,均为河南汉族人群.
1.2方法
1.2.1DNA提取抽取DVT患者与正常对照
静脉血3 mL,EDTA抗凝,用常规酚/氯仿方法提取基因组DNA,其含量用紫外分光光度计测定.
1.2.2PCR扩增目的片段
27 bp VNTR引物参照Wang等[5] 设计,由上海生工合成,其核苷酸序列为:引物forward: 5′AGG CCC TAT GGT AGT GCC TTT3′, 引物reverse: 5′TCT CTT AGT GCT GTG GTC AC 3′. G894T引物参照Hingorani等[6]设计forward: 5′CAT GAG GCT CAG CCC CAG AAC3′, reverse: 5′AGT CAA TCC CTT TGG TGC TCAC 3′. PCR反应体系为25 μL,其中含PCR缓冲液2.5 μL,上下游引物各2 μL,样本DNA 1.5 μL,Taq DNA聚合酶0.3 μL (1 U),加去离子水至25 μL. PCR扩增条件:95℃热启动5 min,95℃变性1 min, 59℃退火1 min, 72℃延伸1 min;共35个循环后,72℃延伸10 min后冷却至4℃.
1.2.3G894T PCR产物的酶切
取PCR扩增产物10 μL,加10×缓冲液2 μL,限制性内切酶BanII 5 U,加去离子水补至20 μL,37℃水浴24 h. 30 g/L琼脂糖凝胶电泳检测酶切产物,凝胶成像分析仪上观察并照相.
1.2.44a,4b等位基因的序列测定
为进一步证实结果的准确性,我们选取2例不同基因型的样本进行序列测定,由上海生工生物工程公司进行自动测序.
统计学处理: 数据资料运用SPSS10.0统计软件进行统计分析,对各组之间的基因型频率及等位基因频率的差异进行χ2检验,检验水准α=0.05. 并计算比数比(Odds Ratio,OR)及95%可信区间(CI),以估计基因突变对疾病发生的相对危险度. 单倍型频率计算以及连锁不平衡应用SHEsis软件[7],连锁不平衡系数用D′=D/Dmax,D′>0.70有意义[8].
2结果
2.1eNOS基因27 bp VNTR基因多态分型及测序内皮细胞型一氧化氮合酶基因型多态性表现为VNTR, 6次重复等位基因的PCR扩增片断长447 bp,包括27 bp序列重复6次(162 bp)和285 bp上下游侧翼序列,表示为eNOS4c;5次和4次重复等位基因的PCR产物分别为420 bp和393 bp,其中重复序列分别为135 bp(5个27 bp的重复序列)和108 bp(4个27 bp的重复序列),分别表示为eNOS4b, eNOS4a. 图1所示为eNOS基因第4内含子VNTR的3种等位基因4种基因型.
序列测定结果证实27 bp的重复序列单元与以前报道结果一致[9],VNTR的27 bp重复核心序列为[5′GAAGTCTAGACCTGCCTGCTGC(A/G) GGGGTGAG3′]. 核心序列中第19位碱基可以是A或G,5次重复等位基因中前3个为A,后2个为G;4次重复等位基因中前2个为A,后2个为G. 图2是有4次重复的碱基序列,方框内为重复序列.
2.2eNOS基因G894T基因多态分型
eNOS基因G894T PCR扩增目的片段大小207 bp. 根据酶切片段的结果,基因型有3种,即GG基因型(125 bp,82 bp), GT基因型(207 bp,125 bp,82 bp), TT基因型(207 bp)(图3).
2.3eNOS基因27 bp VNTR基因多态在DVT组和对照组的比较
检测结果表明,DVT组与正常对照组eNOS基因27 bp VNTR均存在eNOS4a, eNOS4b两种等位基因,以及4a/4a纯合,4a/4b杂合,4b/4b纯合3种VNTR基因型. 此外,我们在对照组中发现一例罕见的4a/4c杂合基因型. DVT组与对照组4a/4a基因型频率的分布差异有统计学意义(P
2.4eNOS基因G894T基因多态在DVT组和对照组的比较
检测结果表明, eNOS基因G894T多态性共检测出三种基因型: GG, GT和TT. DVT组GG, GT和TT基因型频率分别为83.50%, 14.56%和1.94%; 对照组的基因型频率分别为89.6%, 10.0%和0.4%;DVT组与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05). G, T等位基因频率在两组间差异也无统计学意义(P>0.05). 相对风险分析发现,未见携带T等位基因的人发生静脉血栓的危险性增加,OR=1.780,95%的CI为(0.966~3.279)(表1).
2.5eNOS基因4a/b和G894T两位点的单倍型分析及配对连锁不平衡检测
我们采用SHEsis软件计算单倍型频率,各种单倍型组合在DVT组与对照组相比,4aG, 4bG两种单倍型组合差异具有统计学意义(P
3讨论
NO是体内重要的抗动脉粥样硬化的分子,能抑制血小板、白细胞和单核细胞黏附到血管内皮,抑制血管平滑肌细胞的增殖、迁移. 另外,NO能松弛血管平滑肌、舒张血管,在血管紧张性的调节中起关键性作用. 生理状态下,血管内皮的功能依赖于内皮少量持续地产生NO来维持. eNOS通过“精氨酸NOS瓜氨酸”途经合成NO,eNOS是该途径中的惟一限速酶. eNOS基因突变可能影响eNOS蛋白的功能及活性,降低NO的合成,加速动脉粥样硬化的发展,从而引发血栓形成及心脑血管疾病[10].
1996年Wang等[5]在澳大利亚白人中首次研究了eNOS基因27 bp VNTR多态性与CAD的关系. 结果显示,严重冠脉狭窄患者与轻微或无狭窄者相比,aa基因型频率显著增高,有心肌梗死(MI)患者aa基因型频率也显著高于无MI患者,提示27 bp VNTR多态性与吸烟依赖性CAD的发生有关,a等位基因使患CAD的风险和严重性增加. 我们的研究结果显示,DVT组与正常对照组eNOS基因27 bp VNTR均存在4次,5次重复序列,以及4a/4a纯合,4a/4b杂合,4b/4b纯合3种VNTR基因型,eNOS各基因型在人群中的分布以4b/4b 纯合子最多,其次是4a/4b 杂合子,4a/4a 基因型较少. 此外,我们在对照组中发现一例罕见的4a/4c杂合基因型. 4a/4a基因型频率以及4a等位基因频率明显高于正常对照组, 携带4a等位基因的个体发生DVT的危险明显增加OR=1.950; 95%CI为1.128~3.371. 该结果提示,eNOS基因的27 bp VNTR基因多态性与深静脉血栓的形成具有相关性, 携带4a等位基因的人具有易患静脉血栓的危险性.
1993年Marsden等[11]首次报道在eNOS基因第7号外显子上894位碱基G突变成T(G894T),使第298位密码子序列由GAG变为GAT, 导致其编码的相应蛋白产物谷氨酸被替换成天冬氨酸(Glu298Asp). 该突变可能与血栓性疾病的发生密切相关. 我们共检测出eNOS基因G894T多态三种基因型,其中GG纯合子最多,其次是GT杂合子,TT基因型极少. GG,GT和TT基因型频率的分布在DVT组与对照组间差异无统计学意义,等位基因频率的分布差异无统计学意义. 携带T等位基因的人发生DVT的危险性并不增加OR=1.780,95%的CI为(0.966~3.279). 该研究结果提示eNOS基因G894T多态可能不是河南汉族人群深静脉血栓形成的独立危险因素,T等位基因可能不是河南汉族人静脉血栓形成的遗传性危险因子. 关于eNOS基因G894T与静脉血栓形成的相关关系,仍需更大的样本量进行更深入的研究.
我们对4a/bVNTR和G894T进行单倍型分析,主要形成4aG,4aT,4bG,4bT等4种单倍型组合,其中4aG, 4bG两种单倍型组合在DVT组与对照组之间差异具有统计学意义(P
上述结果提示4aG可能是河南汉族人冠心病发生的遗传风险因素,而4bG可能对河南汉族人群冠心病的发生具有某种保护作用. 对eNOS基因4a/b和G894T做配对连锁不平衡检验,D′=0.681,r2=0.003,说明4a/b和G894T 之间不具有连锁不平衡.
致谢本实验在河南省医学分子重点实验室完成.
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有机合成前景范文4
关键词:金属有机化学 进展 探究
中图分类号:TQ11 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0013-01
1 简述金属有机化学
1.1 金属有机化合物的组成
金属有机化合物即为碳元素和金属元素经过某一反应而形成的化合物,人类发展比较早的金属有机化合物主要有格式试剂、而叔丁醇钾等化合物,这些化合物的结构是由金属原子和氧原子组成的,所以不能认为格式试剂、而叔丁醇钾等化合物是金属有机化合物。从广义上讲,金属有机化合物中的金属指的是一些具有金属性质的非金属元素(如硫、碲、硒、硼、硅、砷等),实际上,这一定义已远不符合经典金属有机化合物的范畴。但是因为元素有机化学和金属有机化学之间存在紧密的关联,所以,即便是分不清元素有机化学和金属有机化学的概念,也不可能造成什么麻烦。
1.2 金属有机化学研究分类
我们将对金属有机化合物的探讨的科学称之为金属有机化学。在学术界中,这一化学往往被分为两种。
1.2.1 探究金属有机化合物的合成及金属有机化合物的性质
采用一系列方法合成金属有机化合物并研究它的一些物理化学性质,其实质上就是合成金属有机化合物,并且研究这些化合物的相关物理性质和金属有机化合物在高分子材料科学领域中的应用。
1.2.2 探究金属有机合成化学
采用一系列方法研究金属有机化合物如何在合成中得到更好的应用,虽然金属有机化合物也在合成的范围之内,此外,还通过其他一些方法获得一些配体,但是其主要目的是研究金属有机化合物在有机合成学上所起的作用,这类研究本质上就是研究金属有机合成化学。
我们可以从上述论述中得知,金属有机化学是一种由多种学科构成的组合学科,其构成学科主要有晶体学、无机化学、材料学等和有机化学等一系列学科,金属有机化学对于不对称有机合成学而言有着重要的基础性作用,被认为是现代的有机化学界研究的重中之重。
2 我国金属有机化学进展
2.1 主族元素金属有机化学
2.1.1 有机硅化学
现如今,有机硅化合物广受人们的青睐,究其主要原因有其种类多种多样,使用范围广。从20世纪50年代开始,林一和王葆仁等人合成对有机硅聚化合物和有机硅单体领域做了大量的工作,其主链是硅氧烷。后来,北京大学也对领域做了大量的研究工作。目前,有机硅工业体系已经在我国形成了,下列五个品种早已完成了其工业化进程,即为硅橡胶、硅凝胶、硅树脂、硅偶联剂和硅油等五大品种,此外,它们还对我国经济和国防建设起到了身份重要的作用。
2.1.2 有机硼化学
21世纪60年代末,我国科学院下面的上海有机化学研究中心和其他研究中心开展了紧密的合作,它们主要研究了硼氢化合物,这之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法,其实验水平已经接近空前的程度。时间进入60年代,人们开始关注有机硼在有机合成中的应用,这指的是硼氢化反应,硼氮六环、氮硼烷的合成,此外,还有硼烷的结构规则以及硼酸酯化学等。
2.2 过渡金属有机络合物化学
2.2.1 过渡金属络合物的合成、反应及结构
众所周知,积极研究过渡金属有机络合物的合成方法及相关物理化学性质具有重要的意义,它在进行金属一碳键研究的过程中具有基础性作用,此外还有利于金属有机化学的进一步发展。
2.2.2 络合催化和小分子活化
在此之前,由烯烃聚合而成的催化剂只能在d族过渡金属中得到一些应用,沈之荃及欧阳等人花费了大量的精力,并做了一些研究工作,得到了一种新的稀土催化剂。
3 我国金属有机化学进展方向
3.1 根据现有的金属有机化合物反应规律来研究新的合成反应
目前,像炔烃-αβ-不饱和羰基化合物之类的串联偶联反应等金属有机化学反应得到了较为细致的研究;此外还有双取代、三取代烯烃,共轭双烯等的立体选择性合成技术比较成熟;亚胺的烷基化反应和四异丙氧基钛促进的还原烯化反应也在现代工业中得到广泛使用。值得庆祝的是,我国独自研究了一种新型反应,即为炔烃-αβ-不饱和羰基化合物的串联偶联反应,这一反应给我们展现了一种较为先进的质解方法,可用于猝灭C-Pd键。
在我国技术有机化学研究中,亚胺的烷基化反应是一种快速发展的反应,而目前,这一反应已经出现了几个子系列。在亚胺的烷基化反应中存在亚胺经三甲基氯硅烷活化后和烯丙基锡的反应,当有锌粉或镁屑存在的情况下和烯丙基溴的Barbier型进行反应,以及和氟离子引起的亚胺和三甲基烯丙基硅烷的反应。
3.2 进一步研究金属有机化合物的反应规律
金属有机化合物的双等瓣置换和伴随加合的等瓣置换新模式和氧桥联二茚基稀土化合物的立体控制选择性合成是我国在研究金属有机化学程中得到的。这两个反应规律是一种研究程度较高的金属有机化合物的反应规律,它以研究单等瓣置换反应为基础,发现桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以一起和两分子簇合物发生等瓣置换反应,最终获得一系列具有较新结构的桥连双环戊二烯基双原子簇化合物。因此,它对于现有反应规律做深入研究有很好地指导作用,此外,还对金属有机化学的研究工作具有至关重要的作用。
3.3 加快研究新的金属有机化合物反应机理
在刚发现的金属有机化合物基元反应之中二价钯在催化反应中卤离子的作用下和氟离子形成的三甲基烯丙基硅烷和亚胺的反应机理是技术比较成熟的,要知道,卤离子在质解反应中具有十分重要的作用;氟离子在该反应中只起催化作用,氟离子没有可能完全产生其催化作用。所以,对于新的金属有机化合物反应机理所做的的进一步探究同样具有非常重要研究价值。
4 结语
最近几年,金属有机化学这一前沿学科有了飞速发展,其中它的发展打破了传统的无机化学和有机化学的界限,同时又和合成化学、理论化学、结构化学、催化、高分子科学、生物无机化学等交织在一起,从而成为近代学科前沿领域之一。金属有机化学的探究对我国的科技发展有着非常重要意义,其中在农业、医药、轻工业等广阔领域有着非常宽广的前景。所以深入探究金属有机化合物的性能和结构的关系,不仅能够为结构化学、有机化学做出贡献,还对了解有机锡化合物的催化性能、生理活性和热稳定性等都有非常重要意义,并对寻找新材料、新药物有非常重要的应用价值。
参考文献
[1] 唐晋.我国金属有机化学的研究已进入世界前沿[J].化学进展,2006(11).
[2] 李东.金属有机化学研究方向及进展[J].化学科技导报,2005(6).
[3] 张兴全.有机化学发展前景分析[J].化工时代,2005(8).
有机合成前景范文5
关键词:抽真空 温度 回流 碳酸甲乙酯
一、碳酸甲乙酯简介
中文名称:碳酸甲乙酯
英文名称:Ethyl Methyl Carboate
分子式:C4H8O3:(C2H5OC)OOCH3
分子量:104.1
碳酸甲乙酯物理性质:无色液体,有芳香气味;蒸汽压6.24kpa/20℃;闪点19℃;熔点0.5℃;费点90℃;溶解性:不溶于水,可混溶于多数有机溶剂、酸、碱;密度:相对密度(水=1)=1.07;相对密度(空气=1)3.1;稳定性:稳定;密度1.00g/cm,无色透明液体,费电109℃,熔点-55℃
碳酸甲乙酯是一种重要的有机合成中间体,分子结构中含有甲基、甲氧基、乙基等官能团,具有多种反应性能,再生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸甲乙酯毒性较小,是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。
碳酸甲乙酯(EMC)是一种重要的有机化工中间体,由于其分子结构中含有甲基、乙基、甲氧基和羰基甲氧基,因而可广泛用于羰基化、甲基化、甲氧基化和羰基甲氧基化等有机合成反应。由于EMC无毒,可以代替剧毒光气、氯甲酸甲酯、硫酸二甲酯等作为甲基氧化剂或羰基化剂使用,提高生产操作的安全性,降低环境污染,作为溶剂,EMC可替代氟利昂、三氯乙烷、三氯乙烯、苯、二甲苯等用于油漆涂料、清洁溶剂等。作为汽油添加剂,EMC可提高其辛烷值和氧含量,进而提高其抗爆性。此外,EMC还可以作为清洁剂、表面活性剂和柔软剂的添加剂。由于用途广泛,EMC被誉为当今有机合成的新基石。
二、碳酸二甲酯和乙醇为原料生产碳酸甲乙酯设备、工艺简介
设备:主要由反应釜、精馏塔、冷却器组成
工艺简介:本文只对1号塔工艺进行介绍,其工艺操作流程大概分四个步骤:
第一步:反应工序:
按一定的原料配比进料后升温,待系统有回流后,调节总上升蒸汽量为1500-2000L/H,稳定回流1小时后,观察塔顶温度,及送塔顶样品进行化验,符合规定后开始出料。
第二步:甲醇馏份分离工序:
后蒸出甲醇馏份,在出料过程中,保证加热系统的稳定性,以达到连续出料的目的。
连续出料1小时后,由塔顶采样点采样化验检测,符合标准则连续出料,如不符合,则需从全回流,直到在出料后检测合格为止,
当出料量接近理论量时,观察塔顶的温度变化,当塔顶温度上升时将出料速度调小,同时去釜样与出料样,检测合格则停止出料。
第三步:中间体馏份(以碳酸二甲酯为主的混合物)分离工序:
甲醇确认出完后对系统进行抽真空、降温,首先打开真空阀门至管线发热则关闭,至系统无回流,继续抽真空至管线发热则关闭,至系统无回流,如此反复至压力、温度达到工艺指定的要求,全回流一段时间后转出中间体。
随时检测出料指标,以控制物料中碳酸甲乙酯的含量。当塔顶温度发生明显变化,且检测结果中碳酸甲乙酯的含量超出公工艺值时,全回流1小时后调小出料量半个小时后送样品进行检验,如果合格则继续小采出,每一个小时送一次样品进行检验,如果不合格则停止采出中间体,以使中间体相对分离干净。
第四步:粗碳酸甲乙酯馏份分离工序:
改出料阀门至碳酸甲乙酯罐,开始出料。随时检测物料中个组份的含量,当塔顶采出组份中碳酸二乙酯含量超标时,加大回流比,调小出料速度,已达到将反映釜中碳酸甲乙酯相对分离净。
检测釜中物料含量,当釜中碳酸甲乙酯含量小于百分之12时,即可停止粗碳酸甲乙酯馏份分离工序,准备下一釜进料。
三、由出甲醇向出中间体改进前后工艺及对比
改前:甲醇确认出完后对系统进行抽真空、降温,首先打开真空阀门至管线发热则关闭,至系统无回流,继续抽真空至管线发热则关闭,至系统无回流,如此反复至压力、温度达到工艺指定的要求,全回流一段时间后转出中间体。
改后:甲醇确认出完后,全回流15—20分钟,改出料阀门 至中间体。对系统进行抽真空至真空管线发热则停止。停蒸汽、出料保持在指定范围内。待负压、温度达到要求时升温至各项数据相对平稳。
对比:
改前:对系统多次抽真空,除第一次外其余几次抽出去的基本是物料;每隔一段时间都要抽一次真空,操作较繁琐;整个转换过程操作时间较长。
改后:对系统只进行一次抽真空,基本无物料损失,操作简单易懂,转换时间为零,降低反应周期,节约蒸汽能源,提高产量,缓解设备产量低的特点。
有机合成前景范文6
【关键词】药物合成;微生物催化;应用;发展
前言
微生物催化主要被用来生产一些手性或者光活性的小分子,这些小分子或是药物中间体或者是药物产品。随着科学技术的发展,生物提取、分离鉴定等手段越来越进步,使得生物催化也被用到治疗性蛋白、抗体等大分子的生产当中。目前,生物转化在药物前体化合物转化、生物催化不对称合成以及光活性化合物拆分中得到广泛地应用。本文详细研究了生物催化在药物合成中的运用与发展,先将研究结果综述如下:
一、微生物催化概述
微生物催化也被叫做生物转化,指的是运用生物合成法来合成一些有机化合物、重要中间体。董晓阳,王子昱,王永超,戴振亚,尤启冬[1]的研究认为,现代生物催化最有代表性的研究始于二十世纪五十年代,之后随着生物技术进一步发展,导致部分传统化学转化技术逐步被催化生物转化反应所取代,使得生物催化在合成有机物的过程中越来越受人们关注,且得到广泛应用。生物催化具有化学转化方法无法比拟的优势,例如:生物催化的反应条件比化学方法更加温和;生物催化的产物较为单一,立体、化学的选择性和区域的选择性都比较高,并且能够完成部分化学方法难以进行的反应。近年来,生物催化已经涉及了环氧化、酯转移、羟基化、脱水、氢化以及脱氢等反应。
二、药物合成当中微生物催化的应用
(一)不对称合成中应用生物催化法的优越性
第一,在底物某一基团的转化中,专一性极强,简单来说就是对无效转化的基团实施保护。第二,通过转化某一微生物来进行菌种选育及优化转化条件,可显著提高该微生物转化率。第三,生物催化反应的条件极为温,不会对环境造成较大的污染,尤其是近几年来DNA的重组技术与新转化系统的广泛应用,使得更多应用化学转化法难以合成的化合物,逐步被生物催化法来带代替。
(二)手性药物开发应用生物催化法需进行的工作
1.采用生物催化方法制备药物的重要中间体。选取生物催化法来制备,对于映体纯化合物的吸引力非常大,但是若试图借助这种方法完成一些复杂的有机合成,往往困难较大,甚至为不可能,所以可以应用催化方法来制备这类有机合成物的某一中间体。
2.龚浩,杨义文,匡春香[2]的研究认为,虽然应用化学法也可以在实验室的条件下获取所需手性药物,但是这种方法需要较高的成本,而对技术要求也相对较高,使得这种药物制备难以达到产业化发展。所以采取微生物催化法则弥补了化学方法的这一不足之处,具有独特优越性,实现绿色合成的制药理念;此外,采用催化方法还能对一些消旋化合物进行生物拆分、转化而获取构型单一的药物分子等。
(三)生物催化、新药组合
从某一角度来看,生物催化方法比化学方法更简单,有效,天然产物具有多样性、结构复杂性等特点,也是大自然中生物体内的酶作用的结果,这些酶负责生物体内一系列重要的生命活动,在其体外依旧具有相同催化的能力。所以只要体外催化环境和体内相仿则可能,将一些复杂、用传统合成法很难实现的化学反应得以实现。有研究表明,结合化学合成酶与生物催化剂能够大幅度增加衍生物多样性,还能发现新的活性物质等。通过生物催化剂扩大了组合化学合成的各种可能性;而借助生物催化可以发现先导化合物存在的优越性,主要为:反应范围较广;对区域、立体进行定向选择;无需基团的保护及脱保护就能实现所需反应;处于温和、均一条件下能够容易实现进一步反应与自动化重现性;在温和反应条件之下可确保一些复杂易变型分子结构稳定性;高催化活性能够有效减少催化剂用量;固定化酶可使催化剂得到反复、循环 使用以及生物催化剂能在环境当中被完全降解。
三、在药物合成当中应用微生物催化法的前景
1.提升了酶的选择性技术。近几年来,在众多水解酶当中,例如在脂肪酶、醋酶中已经研发除了多种有效的、提升反应选择性的方法,通过提升酶的立体选择性怎能拓展水解酶应用的范围,所以也就可以有效避免错误寻找或者试验研究新型的、具有某一特定性质的酶。
2.微生物催化法使得外消旋体拆分发到较高的理论收率值。要想从非手性原料中,以100%的收率来获取手性产物,其最简单、有效的办法就是,对内消旋物或者手性底物的对映选择性实施转移反应,这种方法早已经在合成立体选择性中应用较长的时间了。例如:猪肝脂酶催化前手性、内消旋的二醋类水解。但是潘海学,袁华,蹇晓红,唐功利[3]的研究中提到,大多数酶催化反应均会关系到外消旋体动力学拆分,且每种立体的异构体产量最大不会超过50%。
3.原位外消旋化。在此方法中拆分是在底物可以自发外消旋化的情况下进行,但是产物却不能外消旋化。
4.去外消旋化。当底物不能自发性地进行外消旋化,则可以借助某一多酶系统使得其中外消旋底物和某一前手性衍生物来达成平衡,促进转化,但是所选的前手性衍生物在同一反应过程中也会遭受立体选择性酶的攻击,这个过程就被叫做去外消旋化。
5.原位转化。当原位外消旋化与去外消旋化两种方法均不可取的时候,可通过化学或者物理方法将动力拆分的产物进行分离,但是操作较繁琐,且具有较大缺陷,但是若所需异构体分子有多个手性中心则可能在进行产物分离之前,将其转化成为所需的对映体[4]。
四、结束语
综上,在药物合成过程当中,微生物催化方法得到广泛地应用,并且占据有极为重要的位置。经过多年来的研究,光学活性药物的合成制备已经成为微生物催化方法发展的一大趋势,也是生物技术的进一步发展,使得人们对其产生了更高的期望与探究兴趣。可以说微生物催化方法对经典的合成技术带来了强有力的威胁与挑战,并且将其逐步替代,甚至在未来激烈的竞争当中还有可能共同结合、共同发展。
参考文献:
[1]董晓阳,王子昱,王永超,戴振亚,尤启冬.不对称小分子催化合成的最新进展及其在药物合成中的应用[J].中国药科大学学报,2013,11(03):193-201.
[2]龚浩,杨义文,匡春香.基于C―H键官能团化的药物合成[J].化学进展, 2014,26(04): 592-608.