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有机物的合成方法范文1
关键词:基层医院;综合内科;优质护理服务;方法;成效
下面本文进一步针对在综合内科开展优质护理服务工作加以研究和分析,对比开展前后的医护满意度、护患纠纷发生率结果。
1 资料与方法
1.1一般资料 本次试验选取的研究时间为2014年6月~2015年6月在我院综合内科开展优质护理服务工作,其中包括护士长1名,护理人员14名,主管护士2名,病区护理工作有10名。护理人员的年龄21~45岁,平均年龄(30.21±6.05)岁。
1.2方法 在我院综合内科开展优质护理服务工作,按照优质护理服务需要开展医护工作。
1.2.1加强基础护理[1] 按照我院制定的护理政策和管理制度不断落实基础护理工作的开展情况,能够给予患者亲切的问候和关心,开展全面入院评估工作,在患者住院期间,保证患者获得一个舒适的居住体验,有一个舒适温暖的居住环境,床铺被褥叠放整齐,同时加强饮食指导,做到因人而异,制定科学的、个性化的饮食计划,加强早晨和晚间护理管理,保证病房、病床和患者三方面的整洁,落实好操作前后的护理指导管理工作,同时需要外出陪检,保证及时的开展检查工作。
1.2.2营造优质护理服务环境氛围 在优质护理工作开展过程中,形成了以患者为中心,强化基础护理工作的管理方式,能够不断落实护理责任制度,提升医护服务质量[2]。在以患者为中心过程中,能够从思想观念上、行为上各个方面为患者考虑,一切活动开展时都以患者为医护中心,围绕患者的需要开展医护工作,不断提升医护服务质量,实现对服务成本的有效控制和管理。
1.2.3细节化管理 在科室内需要制定有效的服务方式,工作中做到文明用语,给予患者尊重和鼓励,保持良好的职业形象,医护人员着装整洁规范,同时服务态度良好,患者前来时能够很好的进行迎接,见面时有称呼声,在问候过程中语言要恰当得体,操作失误后需要及时道歉,操作完成后需要道谢,对患者做到关心、热心、有爱心、细心等,同时针对自身的护理技术也需要不断加强培训和学习能够有效提升自身的服务水平[3]。加强基础护理工作落实和开展,协助进餐,保持患者的皮肤清洁干燥,让患者和家属能够充分感受到医护人员的关心和细心,提升医护服务质量,提高医患满意度。
1.2.4健康教育指导 在患者住院期间以及出院后都需要做好健康教育指导工作,能够自制住院须知表和出院指导卡,在患者入院、出院时及时的发放给他们,加强宣传指导,保证医护工作的顺利开展,同时在和患者沟通交流过程中,能够充分了解患者的医护工作开展情况,出院时让患者针对整个护理工作开展过程进行调查问卷,提出问题,征求意见,不断改进医护服务工作开展方式。
1.2.5促进护理工作安全开展、综合内科的护理人员普遍年轻,很多医护人员经验不足,在护理工作开展过程中,一旦护理操作不当,可能会对患者的生命安全造成很大的威胁,因此护理工作开展过程中需要确保医护质量,保证护理质量的持续改进,同时在短时间内需要掌握多病种的全面护理方式,不断提升护理技术水平,加强技术操作和培训,在科室内开展有效的新医护技术[4],由一些经验丰富的医护人员进行教授和传导,从而在医护人员中不断普及法律知识和医护知识内容,提升护理人员的安全防范意识,降低护患纠纷发生率,护士长也需要尽可能做到一日五查,督促每一项医护工作的顺利开展。
1.3统计学处理 本研究应用SPSS 19.0 统计学软件进行处理,组间比较采用χ2检验,P
2 结果
实施优质护理服务工作后,患者对护理工作开展满意度、患者对健康知识知晓率、医护人员对护理工作开展满意度以及医护人员对健康知识知晓率四项相关指标结果和实施优质护理服务工作前的对应指标结果对比存在显著性差异(P
3 讨论
伴随着我国护理工作会议精神的贯彻落实,卫生部针对医疗卫生体制也不断进行了改革和发展,在全国卫生系统逐渐开展实施了优质护理服务示范工程活动[5]。我院根据相应的政策制度也不断领会会议精神,转变护理工作模式和管理模式,形成了以患者为中心的医护管理方式,为临床医护工作提供了很好的保证,不断提升了临床医护服务质量水平,保证医护工作开展落到实处,提升了医护服务质量,优化了整个护理工作流程。最后发现在基层医院综合内科开展优质护理服务管理工作后,可以提升患者、患者家属以及医护人员的满意度,提高综合内科医护质量,降低护患纠纷发生率,保证医护工作的安全顺利开展。
参考文献:
[1]许丽芬.浅谈基层医院综合内科开展优质护理服务的方法与成效[J].医学信息,2015,28(8):8.
[2]王淑花,周瑞萍.基层医院创建"优质护理服务示范病房"的做法和体会[J].中国美容医学,2011,20(z6):496.
[3]陈奕雯."一科一特色"造就基层医院优质护理服务品牌[J].当代护士(综合版),2013,(5):11-13.
有机物的合成方法范文2
有机大题的类型主要有两种:有机推断和有机合成。试题一般有4-5个小问,主要考查有机物结构简式的书写;根据转化的特点或反应条件等分析有机反应类型;同分异构体的数目及结构简式的书写;根据反应的规律特点书写化学反应方程式;有机物的命名以及合成线路的设计等,一般以含氧衍生物且含有苯环结构的物质为主。
一、有机推断
1.有机推断题信息的分析处理。有机推断题中通常还要对题中的信息进行分析、归纳、推理、应用。特别要注意区分信息是否对解题有帮助,是有用的还是干扰的。一般来说,由分子式的信息可推知物质的组成元素,再结合不同类别物质的通式特点分析不饱和度,进而预测可能的结构和官能团;由性质、反应等信息可推知官能团的种类;由数据信息可推知官能团的数目;由同分异构体的信息推知官能团的位置等。高考试题中经常提供教材中很少出现或没有出现过的有机化学反应方程式。对于这样的新信息,要注意观察分析有机反应物化学键的断裂方式(或位置)和产物化学键的形成方式(或位置),即有机物反应前后的结构差异、反应的条件、反应的类型等,从而得出反应的本质。通过类比模仿,由特殊性推出一般性的结论。
2.有机推断题常用的思维方法。解答有机推断题常用的思维方法有:正推法、逆推法、假使论证法、知识迁移法等。
(1)正推法。以有机物的结构、性质和实验现象为主线,按题中转化关系框图中由反应物到产物的顺序或所给信息的顺序,由左往右,逐步分析推理而得出正确结论。
(2)逆推法。同样是以有机物结构、性质和实验现象为主线,由产物到反应物,采用逆向思维,逐步向前推进而得出正确结论,这是常用的方法。
(3)正逆综合法。从反应物和生成物同时出发,以有机物的结构、性质为主线,逐步向中间过渡产物靠拢,从而解决过程问题并得出正确结论。
(4)假使论证法。根据已知条件提出假设,然后归纳、猜测、选择,得出合理的假设范围,最后得出结论。其解题思路为:审题 印象 猜测 验证。
(5)知识迁移法。在对未知物质的结构、性质、实验条件、反应现象等进行分析时,联系典型代表物的知识,按照结构决定性质的思想,类比推断,或是对信息化学方程式的迁移应用等。
二、有机物的合成
1.有机合成题的类型。有机合成题主要有两种题型:一是自行设计合成路线的,目前在高考中未受到普遍重视;二是已经给出一定的合成路线框图,常与有机推断联合进行考查。具体上又可分为三类:一是限定原料合成题。主要特点是依据主要原料,辅以其他无机试剂,运用所掌握的有机知识,设计合理有效的合成路线;二是合成路线给定题。主要特点是题目已将原料、反应条件及合成路线给定,并以框架式合成路线示意图的形式直观地展现了最初原料与每一步反应主要产物的关系,要求依据原料和合成路线,在一定信息提示下确定各步主要产物的结构简式或完成某些步骤反应的化学方程式;三是信息给予合成题。主要特点是除给出主要原料和指定合成物质外,还给予一定的已知条件和信息。该题型已成为当今高考的热点。要注意对信息的分析理解,迁移应用。
2.有机合成题的分析解决策略。解决有机合成题时首先要判断目标化合物的类别,有什么官能团,位置如何,有什么特点以及碳原子的个数、碳链或碳环的组成情况等,再联系所学知识或所给信息,类比推理。而具体的合成路线应按照题目要求的方式将分析结果表达出来。注意设计的路线要简单合理,要求选择的试剂合理和转化的条件常规。常用的思维方法有:正向思维法;逆向思维法;正逆综合法等。
(1)正向思维法。即从已知原料入手,先找出合成最终产物所需的下一步产物(中间产物),并同样找出它的下一步产物,如此继续,直至到达最终产品为止。其思维程序可概括为:原料中间产物产品。该法适合于较为简单的有机合成。
(2)逆向思维法。首先根据生成物的类别,然后再考虑这一有机物如何从另一有机物(中间产物)经一步反应而制得。如果甲不是已知原料,则又进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得,一直往前推导到原料为止。
(3)正逆综合法。即同时从原料和目标产物的结构特点及特征反应出发,正推或逆推,逐步向中间过渡产物推导。该法适合于较为复杂并给出信息的有机合成。
参考文献
[1]教育部考试中心 2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科.课程标准实验版)[M].北京:高等教育出版社,2013。
有机物的合成方法范文3
【关键词】计算机;分析化学;有机化学;实际应用
1前言
有机化学中涉及到大量的复杂分析立体结构、化学反应以及反应机理等,随着近年来科学技术的进一步发展,越来越丰富了有机化学的内容,并且使计算机的应用深入到各个领域中。因此,了解并利用计算机技术能够有机的结合化学领域中原有的分析技术,能够有效解决化学领域中的实际问题,从而促进分析化学与有机化学领域的进一步发展。
2分析化学中计算机的应用
2.1仪器分析
在仪器分析中计算机的应用有效实现了其智能化发展,对于计算机与仪器分析领域中智能化仪器属于全新的课题与研究内容。目前在仪器分析领域中,计算机的应用主要体现在原子吸收光谱、气相色谱-质谱联用为主。在原子吸收光谱分析中,计算机技术的应用主要体现在自动进样与稀释、试样的自动改换与冲洗等。也就是说,院子吸收光谱仪与计算机、打印机及样品台共同组成了一个人工操作的控制系统。除此之外,计算机在仪器分析中的应用能够确保仪器最佳实验状态,并换算被测元素浓度的工作曲线坐标标度,最终通过自动测量及累加平均处理的方式对测量到的信号进行分析。在气相色谱-质谱的联用中,可以对化合物中的分子结构进行分析,从而对未知物相对分子质量、混合物中不同组分含量进行准确地测定。因此,在有机化学、环境保护、石油化工以及生物化学等领域中,气相色谱-质谱联用受到越来越受到关注及应用,并得到了快速的发展。
2.2化学分析
实验者在对数据采用计算机进行处理的过程中,可以对多次试验数据采用一元统计的方式进行统计,根据此计算出置信区间以及标准误差等。若要通过滴定实验的方式在化学分析中确定物质的含量,也可以利用线性回归的方法对相关的数据进行处理,不仅使化学分析方法及过程更加方便快捷,也能够显著地提高对数据处理的精准度。在测定制定的组分中采用计算机能够有效地消除各种干扰因素,一般来说可以采用当量与平衡模型。其中平衡模型指的是通过化学方程式的形式来建立在各种平衡常数基础上共存的每一种平衡。实验者在对某些未知量进行测量后,便能一并计算出被测物质的共存干扰物质具体含量。而平衡模型在实际应用中适合对化学分析问题进行处理,但缺点在于平衡常数的精密度会在一定程度上对平衡模型解决化学分析问题造成影响,溶液浓度也会对平衡模型的使用造成束缚。而当量模型的应用基础便是测定信息与待测物含量之间的关系,在此过程中所提及到的测定信息包括沉淀重量与滴定体积等。将这些信息组成方程组,便能够一一计算出许多种成分的含量。在化学分析过程中适合采用当量模型,同时也适用于对一部分仪器分析中,其所具有的准确度要明显高于平衡模型的准确度,但在实际应用的过程中也会受到一定限制。
3有机化学中计算机的应用
3.1图谱检测
在有机化学的应用中测得的谱图准确性可能存在问题,例如基体与溶剂对图谱所造成的影响,甚至于还包括一些共存物质对谱图所造成的干扰等多种情况。而对于未知待测液来说,由于其本身就属于未知物,因此在研究的过程中无法做到将其分离成纯的一种化合物,此时便需要应用到差谱技术,也就是纯净化合物谱图采用的是差减方法。而在此之前,差谱一般需要应用到双光束补偿以及光学相关原理等方法,但也无法识别出在未知含量中干扰物质对于实验的所造成的影响。人工操作计算机能够使计算机完成差谱程序的任务,差减试样的图谱与换算后的干扰物质的标准图谱,从而实现数据平滑、扣除基体以及多组分逐级差谱等效果,从而能够为有机物成分与结构分析提供新的方法及手段。
3.2检索谱图
在有机化学分析中计算机的应用还包括对谱图进行检索,不同的有机物结构具有不同的检索谱图,凭借不同有机物结构不同会使谱图上的特征峰也不同,这样就可以鉴定出未知有机物的结构。因此,谱图的检索就成为有机分析的关键手段,一般来说较为常用的方法包括红外吸收光谱、核磁以及质谱等谱图。
3.3有机物合成路线的设计及优化
计算机具有的逻辑推理功能,使得推理性很强的有机合成问题得以实现计算机化。计算机辅助有机合成就是指用计算机找出目标化合物的各种可能的合成路线。利用数据库方法把已有的合成路线导入到计算机中,根据实际要求如:最经济的实验合成路线、污染程度最低的实验合成路线、方法最为简单的实验合成路线、产率最高的合成路线等,通过计算机来确定最佳的合成路线。这将为分析者提供解决问题的便捷。
4结语
综上所述,随着科学技术的发展,在仪器仪表中计算机的应用也得到飞速发展,许多其他领域的仪器新技术基本都是与计算机相联用,计算机的应用不仅实现了仪器的智能化,方便了化学分析,同时也加快了化学的变革和发展。在不断创新改进过程中,无论是计算机领域还是化学领域都进入了一个全新的发展阶段,随着技术的进一步发展计算机和化学之间将会具有更加广阔的发展前景。
参考文献:
[1]王慧彦,马卫兴,陶传洲等.计算机在有机化学及其实验教学中的应用[J].广州化工,2013,41(13):265~267.
[2]郭占京,黄宏妙,卢澄生等.计算机模拟技术在有机化学理论教学中的应用[J].广东化工,2014,41(16):196~197.
[3]郑燕,孙文新.计算机化学软件在大学有机化学教学中的应用研究[J].石家庄学院学报,2014(3):122~124,128.
有机物的合成方法范文4
关键词:尖晶石LiMn2O4;溶剂凝胶法;阴极材料;锂离子电池
1 概述
锂离子电池是20世纪90年代初才出现的绿色高能可充电池,正是由于它具有电压高、比能量大、充放寿命长、放电性能稳定、比较安全、无污染等特点[1],深受社会和用户的欢迎。目前最大的用途是在手机和笔记本电脑,它充分体现了高比能电池的优越性,已成为目前生产的这两类用电器具的主要电源。也正是手机、电脑等便携式用电器具创造了锂离子电池发展的机遇。
尖晶石型锰酸锂阴极材料以其资源丰富、成本低廉、易于制备、安全性高、无毒无污染等优点,被认为是现今最具发展前景的锂离子电池阴极材料之一[2]。尖晶石LiMn2O4的合成方法有很多种,选择一种最佳的方式制备它却是至关重要的。到目前为止已经有太多的方法被实施,如高温固相合成法,机械活化法,熔融盐法,微波法,固相配位反应法,Penehini法,溶胶-凝胶法共沉淀法,乳化干燥法,喷雾干燥法等等。
本实验我们主要采用溶剂-凝胶的方法制备尖晶石型锰酸锂[3],这种应用胶体化学原理制备材料的方法与传统烧结、熔融等物理方法不同,它克服了高温固相反应的缺点,该法突出的优点是:原料各组分可达到分子级的均匀混合,产品化学均匀性好、纯度高,化学计量比可精确控制,热处理温度可显著降低,热处理时间可显著缩短,适于制各纳米级、亚微米级粉体。
2 实验部分
实验采用溶剂-凝胶法在850℃温度下合成LiMn2O4,使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对其形貌和结构进行表征,并测试其电化学性能[4]。合成方法如下:将CH3COOLi、Mn(CH3COO)2放入烧杯中,加少量的蒸馏水溶解,加入络合剂(柠檬酸),经成胶、凝胶化工艺过程制成凝胶后,再经烘干、高温煅烧得到LiMn2O4正极材料。
称取0.01gLiMn2O4粉末与0.006g特富隆化乙烯炭黑(TAB)混合后,压制成电池的阴极;用金属锂/聚丙烯薄膜分别做电池的阳极和绝缘隔膜;电解液采用1:1混合的碳酸乙烯酯和二甲基碳酸二甲酯的LiPF6溶液。将其制成CR2032的纽扣电池进行进一步的电化学测试。
3 结果与讨论
图1为制得的产品颗粒的扫描电镜图。通过SEM图可以看出:采用溶剂-凝胶的方法制备得到的LiMn2O4晶体有团聚现象[5],晶体团聚的颗粒粒径在100-130μm之间。这是因为采用溶剂-凝胶法制备LiMn2O4是先将有机物及金属阳离子聚合形成大分子,然后通过煅烧的方式将有机物燃烧掉,如此导致晶体团聚形成聚合的大分子,聚合形成的大分子晶体在电解液作用中对Mn起保护作用,可以降低固体颗粒与电解液的接触,减少金属阳离子在电解液中的溶解。另外从图中还可以看出,LiMn2O4团聚的大分子是由无数大小均匀,形状规则的小晶体颗粒构成,小晶体颗粒的粒径大约500nm,且晶型比较完善,呈现较规则的图形。小晶体之间有很多规则的通道,这是由于溶剂-凝胶法在煅烧有机物时生成的二氧化碳和水蒸气溢出时形成的。在充过放电过程中规则的通道可以降低锂离子迁移的阻碍,可以增强材料的电导率[6]。由此可以看出,虽然大量颗粒团结在一起,但是颗粒粒径分布较均匀粒径在500nm左右。有利于锂离子的脱出、嵌入和增强材料的抗畸变能力,从而可以增强材料的电导率。
目前,国内外锂离子电池正极材料的生产工艺都以高温固相法为主,这也是制备锂离子正极材料比较成熟的一种方法[7]。这种方法流程简单,容易操作,但是所得产物的物相不均匀,颗粒无规则形状,晶界尺寸较大,颗粒分布范围宽,导致电化学性能不好,其原因是乙酸锂与乙酸锰未能充分接触,而且该反应温度高、时间长。为了使反应完全,必须对材料进行处理,这使得反应的能耗很大,锂损失严重,难以控制化学计量比,极易形成杂相,与固相法相比,溶剂凝胶法主要是可以实现反应物的原子级均匀混合、合成温度低,所以制备产物的粒径小、均一性好,比表面积大、形态和组成易于控制,但是制备工艺比较复杂,对溶剂-凝胶制备条件的控制要求比较高。先驱体烧结时温度比较低,合成的材料粉末颗粒粒径比较小,通常为纳米材料。
图2为LiMn2O4X射线衍射图谱,图2(b)表明该样品为尖晶石结构化合物且不含杂质相,结果与尖晶石锰酸锂的标准谱图一致,而且其峰型比较窄,峰值强度比较高,说明LiMn2O4晶体的结晶度比较好,我们因此可以确定在该实验条件下溶液-凝胶法可以合成晶相单一的尖晶石结构LiMn2O4产品。
4 循环性能测试
以LiMn2O4为电极材料做成电池,其初始容量为123.5mAh/g,经过50次循环后降低到91mAh/g,其容量保持率为91/123.5=0.7368。
造成容量保持率较低的原因主要有两方面:(1)Jahn-Taller效应。八面的Mn3+是引起Jahn-Taller效应的主要原因。在计量比的LiMn2O4中,锰的平均化合价是3.5,随着锂的嵌入,锰的化合价降低,结果导致Jahn-Taller效应的发生,由立方晶系转变为对称性低且无序性增加的四方晶系。
对于溶剂-凝胶法制备锂离子电池,其颗粒较小,因此晶体与电解液的接触面积比较大,Mn离子的溶解也是导致其容量下降的一个主要因素。因此,在未来的实验中,我们采用表面包覆的方法来对材料进行改性。
5 结束语
采用溶剂-凝胶法在850℃条件下制得出了LiMn2O4,结果表明:(1)用溶剂凝胶法成功制备锰酸锂,得到的产物锰酸锂颗粒均匀,结晶度较好,证明溶剂凝胶法制备锰酸锂为一种较为理想的方法。(2)通过电化学分析测试,得到的产品电化学性能尚可,但若优化反应条件或对电极材料表面改性或可获得性能更加优异的电极材料。
参考文献
[1]J.E.Chilton Jr.G.M.Cook,in Abstract:Lithium Nonaqueous Secondary Batteries,ECS fall Meeting,ECS fall Meeting,Boston,1962:90-91.
[2]郭炳煜,徐徽,王先友,等.锂离子电池[M].长沙:中南大学出版社,2002:1-393.
[3]内田隆裕.电池[M].郭成言,译.北京:科学出版社,2004,68-69.
[4]吴宇平,戴晓兵,马军旗,等.锂离子电池――应用于实践[M].北京:化学工业出版社,2004:3.
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[6]Liu Yi,Fujiwara T,Yukawa H,Morinaga M.Electronic structures of lithium manganese oxides for rechargeable lithium bakery electrodes[J].Solid State Ionics 1999,126(3):209.
有机物的合成方法范文5
1 组合化学的原理
组合化学是从传统观念中脱离出来的,它不仅仅是选择用单个化合物完成合成工作。其具体的工作原理是:①选择有关结构或相关反应性能几乎相同的组成模块。②选择 A1 An和其他的构建模块。例如,选用B1 Bn能得到想要得到的组合化合物,进而快速地建立化合物库。组合合成的优势就是使用少数反应获得数以万计的化合物分子,然后把化学合成和组合原理以及计算机辅助设计有机地组合起来。这样就会在短时间内出现很多分子多样性群体,并构成化合物库,既而采用有效的手段对库成分作出生物活性的选择,从而获得目标产物。
2 组合化学在农药合成中的应用
近几年,农药合成方面主要采用的是传统的合成方式,它是以单个化合物作为目标不断合成的,最后得到需要的产物。采用这种方法不仅会消耗较多的时间和工作人员的体力,而且新产品的研发周期也比较长。随着组合化学的发展,人们将它引进了农药合成领域,并取得了突破性的进展,极大地缩短了新农药的开发周期,减少了合成成本。因此,可以先选用组合化学的方式合成农药,然后再进行相关研究。鉴于此,可以先使用组合化学的方式完成合成工作,然后再选择组合库中的相关生物活性成分,找出有生物活性的物质,并确认其结构。化合物库的设计和合成是一项非常重要的工作。
运用组合化学的方式合成农药时,可采用以下几种方法。
2.1 固相合成法
这种方法主要是将相关反应物与不溶性固相载体连接、合成的一种形式,但是,它是先选择一定的载体作为发展基础,然后把相关反应物与树脂球的载体连接起来,待完成连接之后再与其他的反应物合成,并在载体上合成相应的合成物。当这些工作都完成后,可以采用过滤和洗涤的方式将合成物与反应液体分离,最后通过断裂反应得到想要的化合物。由此可知,这种固相合成法非常容易实现自动化。因为它操作步骤简单,不需要采用复杂的提纯方法等。
喻爱明等人使用固相合成法分析了有除草活性物质的先导化合物氢化脲嘧啶。他们是将Wang 树脂作为固相组合合成的载体,以此去建立氢化脲嘧啶的化合物库。丙烯酸与Wang 树脂1作用得到固载的丙烯酸酯2,丙烯酸酯2和伯胺通过加成反应合成了仲胺3,然后与异氰酸酯加成得到了脲4,脲4在酸催化的作用下从树脂上解离并关环,得到了氢化脲嘧啶5。氢化脲嘧啶5的结构经由HNMR、HPLC和MS 被验证。在此基础上,可使用变化的取代基共同组合成有9 种氢化脲嘧啶的小化合物库,它们的结构同样也通过了GC-MS的验证。
2.2 液相组合合成法
这种合成方法主要是在液相中进行的,它不需要使用额外的载体连接,比固相组合合成更容易实现。虽然采用这种方法能够减少与载体连接、解离的步骤,但是,产物纯化过程比较难。因为一般的小分子有机物容易在液相里反应,所以,其使用范围非常广。李斌等人在液相条件下,采用组合化学中索引的方式,用苯异氰酸酯与胺反应,设计并合成出一个包含杀虫剂的化学物合成库。至此,选择里面有异氰酸酯基团和胺基团的树脂在相关产物中提纯,然后使用 HNMR和 LC MS初步分析各子库。在实际工作中,可以将组合化学方式运用于研究物质的合成工艺和优化组合方面。同时,在液相条件下,工作人员使用组合化学的方式分析了甲苯磺酸乳酸乙酯的合成工艺。他们能够选择平行的组合方式完成其中的15个反应,然后选择气相色谱法跟踪和分析相关反应,使用跟踪和分析方法考察溶剂、碱和反应时间对甲苯磺酸乳酸乙酯合成效率的影响。由相关分析可知,极性溶剂对反应效果有较大的影响。乙内酰脲中含有抗惊厥、抗心率不齐和抗糖尿病的一种生物活性。另外,还发现除草活性物质具有杀菌的功效。
2.3 与带载体的液相组合的合成方法
这种方法主要是在液相反应中引入相关载体提高化合物的纯化效率。国外有关研究报导了这项技术的使用情况,而Parlow等人就是采用这一技术合成了除草活性物质,用它能够代替杂环酰胺类的先导化合物。
2.4 活性筛选和结构识别
建立合成化合物库的主要目的是找到有一定目标性能的产物,因此,应该对库成分作相应的检测和选择。在具体工作中,主要的筛选方式等同于库的构建方式。对于相对单一的库,选用的筛选方法与常规方法基本相同;对于具有多样性特点的化合物库,可以采用位置扫描法完成检测工作。计算机在处理组合库中发挥着非常重要的作用。
有机物的合成方法范文6
关键词: 水处理药剂;分析
Abstract: The author describes the opportunities facing the development of water treatment chemicals in China, and analyzes the application status of environmentally friendly water treatment chemicals, and pointed out the direction of the development of a new environmentally friendly water treatment chemicals.Keywords: water treatment chemicals; analysis
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
1 我国水处理药剂发展面临的机遇
1.1 节能减排、清洁生产和水循环利用的需求
水资源贫乏且重复利用率低一直是我国面临的一大难题,尤其是近年来随着国民经济的迅速发展,用水量急剧上升,水污染加剧,水资源短缺问题日益突出。据有关资料显示,2010 年,我国工业用水量约 1400 亿 m3,其中约 70% 的工业用水为工业冷却用水。为了节约冷却水,工业上普遍采用循环冷却水系统,使冷却水重复使用。但在循环冷却过程中,由于溶解盐类的浓缩及大量溶解氧、尘土、孢子和细菌,致使循环水水质恶化。此外,冷却水在不断循环使用过程中,使循环水系统容易产生腐蚀、结垢、菌藻以及微生物黏泥等问题。为了有效地控制上述危害,需要对工业冷却水进行高浊度、高硬度、高碱度处理,而利用水处理药剂处理冷却水是目前广泛使用的方法。
1.2 环境标准不断提高带来的新需求
为改善我国流域水环境质量,必须根本扭转“有河皆干、有水皆污”、湖泊富营养化严重、水华暴发等局面。近年来,我国重点污染防治区的地方政府相继大幅提高了地方水污染排放标准。“十二五”期间,滇池、巢湖、太湖等重点流域城镇污水处理厂进一步提高脱氮除磷水平。环境标准的不断提高为新型环保水处理药剂的研发指明了方向,为水处理药剂的再次飞跃提供了新的契机。
1.3 水环境质量改善的需求
《国家环境保护“十二五”规划》提出,“十二五”期间,将在控制 COD 的基础上,将 NH3-N 作为水污染物总量控制的约束性指标,这对流域水污染防治提出更高的要求。太湖、滇池和巢湖等重点流域在加强对主要污染物排放量进行控制的同时,降低入湖 TN、TP 等污染负荷,改善流域水质。但目前我国工业水处理中常用的缓释阻垢剂仍以磷系为主,主要品种有: 聚磷酸盐、磷酸酯、有机多元膦酸等,全国每年用于缓释阻垢剂生产的磷有 10 万 t。这些磷化合物最终进入水体,造成湖泊水体富营养化,水华暴发,发生海水赤潮等,严重破坏生态环境。因此,研究开发新型的低磷或无磷、无毒、可生物降解的绿色环保水处理剂势在必行。
1.4 国家水体污染控制与治理科技重大专项的实施带来巨大机遇
根据我国流域水环境质量管理演变的规律和研究成果,现阶段我国水环境管理正经历从总量控制向流域水质目标管理全面转变。国家水体污染控制
与治理科技重大专项的实施,将构建我国流域水染控制与治理技术体系和流域水环境综合管理技术体系,这为新型高效环保水处理药剂的研发提供了前所未有的科技支撑条件,为水处理药剂发展的再次飞跃搭建了科技平台。
2 环保型水处理药剂的应用现状
2.1 环保型缓蚀剂
环保型缓蚀剂主要包括钼酸盐类缓蚀剂、硅酸盐类缓蚀剂、钨系缓蚀剂、天然型缓蚀剂、微生物缓蚀剂等。缓蚀剂技术作为一种经济、有效而通用性强的金属防腐蚀方法,已在石油、化工、电力、能源等工业部门获得广泛的应用。自从 1860 年英国宣布了第一个缓蚀剂专利,缓蚀剂经历了从无机共聚物到有机共聚物,从高磷、低磷到无磷,由单一使用到复配使用的发展历程。为了减轻缓蚀剂对环境的危害,国内外对环保型缓蚀剂进行了广泛的研究。
2.2 环保型阻垢剂
环保型阻垢剂主要包括天然阻垢剂、有机磷酸酯类阻垢剂、有机膦酸类阻垢剂、马来酸酐类共聚物、烷基环氧羧酸类阻垢剂、聚环氧琥珀酸( PESA) 、聚天冬氨酸( PASP) 。阻垢剂通过对水中金属离子的螯合、对微晶的吸附分散和晶格畸变等作用,阻止水中致垢盐类在设备表面沉积。阻垢剂正向应用药剂的复合化(既能充分发挥单一药剂突出的性能,又能弥补单一药剂结构上的缺憾,可适当降低有效药剂的含磷量),单一药剂的无磷或低磷化、非氮和可生物降解的方向发展。
2.3 环保型杀菌剂
环保型杀菌剂主要包括二氧化氯、溴类杀菌剂等氧化性杀菌剂,异噻唑啉酮、戊二醛戊二醛等非氧化性杀菌剂,季铵盐,复合非氧化性杀菌剂等。水处理杀菌剂是能抑制水中菌藻和微生物的滋长,防止形成微生物粘泥而对系统造成危害的化学药品。杀菌剂正向无氯或低氯化、安全低残留、低至突变、复合效率高等的方向发展。
2.4 环保型絮凝剂
环保型絮凝剂主要包括聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硅酸铝等无机高分子,聚丙烯酰胺、聚胺、聚合季铵盐等有机高分子絮凝剂,微生物絮凝剂,多元复合絮凝剂等。絮凝剂主要包括无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂等,经历了原始天然产物絮凝剂传统无机絮凝剂无机高分子絮凝剂合成有机高分子絮凝剂天然有机高分子絮凝剂微生物絮凝剂的发展历程。万俊杰等研究出 A3 菌产絮凝剂处理靛蓝废水在最佳公益条件下的脱色率达80%; 贾大伟等研究了3 种复合絮凝剂的处理效果,其中,PAC + PDADMAC 复合投加对册田水库水的浊度、色度、TOC 具有很好的去除效果,去除率分别高达 93%,90%和 71%。
3 新型环保型水处理药剂的发展方向
创新是水处理药剂可持续发展的原动力,绿色化是未来水处理药剂发展的方向,开发研制适合我国环境保护要求的低磷、非氮、可生物降解、无毒无害、低成本的绿色水处理药剂,将成为我国未来水处理药剂发展的方向。
3.1 有机高分子絮凝剂及多元复合絮凝剂
近代混凝理论创新可划分为 3 个主要发展阶段: 继早期 Schuldz-Hardy 规则根据经典胶体化学的Guoy-Chapman 双电层模型建立的 DLVO 理论、网扫絮凝模式( sweep coagulation) 、吸附架桥模型( bridgemodel) 。混凝理论认为混凝过程中主要存在压缩双
电层、吸附电中和、黏结架桥和卷扫絮凝 4 种机理,这为絮凝剂由传统无机絮凝剂发展为环保型无机高分子絮凝剂奠定了理论基础。不同理论所对应的药剂分类详见表 1。
表 1 混凝过程中不同理论所对应的药剂分类
近年来,随着有机高分子絮凝剂的吸附架桥、吸附电中和、聚合物-颗粒物表面络合物形成的耗散絮凝( depletion flocculation) 等机理的形成,以及对聚电解质络合絮凝机理和吸附胶束絮凝等难降解有机物强化絮凝机理的研究,为有机高分子絮凝剂及多元复合絮凝剂的研制和应用提供了理论基础,一批新型高效环保型有机高分子絮凝剂及多元复合絮凝剂得以研制,实现了水处理药剂的新突破。
3.2 绿色水处理药剂
1992 年,里约热内卢联合国环境与发展大会提出了“绿色科技”的概念。1995 年 3 月 l6 日,美国总统克林顿宣布设立“总统绿色化学挑战奖”,首先提出了“绿色化学”的概念。随后,Anastas 等提出了绿色化学的 12 条基本原则,即①防止废物的生成,比让其生成后再处理更好; ②设计的合成方法应使生产过程中所采用的原料最大量地进人产品中;③设计的合成方法中,原料、中间产物和最终产品均应尽可能对人体健康和环境无毒、无害( 包括极小毒性和无毒) ; ④设计的化工产品必须具有高效的功能,同时也要减少其毒性; ⑤应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂,如不可避免,也要选用无毒无害的助剂; ⑥设计的合成方法应适应常温常压; ⑦在技术可行和经济合理的前提下,采用可再生资源代替消 耗 性 资 源; ⑧ 尽 量 不 用 不 必 要 的 衍 生 物( derivatization) ,如限制性基团、保护/去保护作用、临时调变物理/化学工艺; ⑨合成方法中要采用比使用化学计量( stoichiometric) 助剂更优越的高选择性催化剂。绿色水处理药剂的发展经历了由天然
高分子绿色水处理剂到人工合成型高分子绿色水处理药剂的过程。常见的天然高分子绿色水处理剂有木质素、淀粉、丹宁及衍生物等。人工合成型高分子绿色水处理药剂主要有烷基环氧羧酸盐、聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸类。研制具有高阻垢性能、良好生物降解性、无毒、无磷或低磷的新型绿色水处理药剂是 21 世纪水处理药剂发展的方向。
3.3 多元复合水处理药剂
多元复合水处理药剂是一类具有一剂多效的水处理药剂,如聚硅酸与铝盐复合絮凝剂,就是一类新型无机高分子混凝剂,是在活化硅酸(即聚硅酸) 及铝盐混凝剂的基础上发展起来的聚硅酸与铝盐的复合产物,同时具有电中和作用和吸附架桥作用。该类混凝剂具有混凝效果好、价格便宜、处理后水中的残留铝量低等优点。又如聚卤代醇噻啉季铵盐絮凝剂,具有絮凝能力强的特点,特别适用于选矿作业中矿石与水的分离,同时还具有一定的杀菌和缓释作用。多元复合水处理药剂一剂多效的特点,吸引越来越多的研究者从事其制备工艺的研究及应用开发。
3.4纳米材料、微生物絮凝剂等新型高效水处理药剂
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,作为一种新型高效水处理药剂而被寄予厚望。目前,采用纳米 TiO2光催化降解毒害有机物、碳纳米管改性去除重金属等的研究已取得突破性进展,为纳米材料水处理药剂的研发开创了先例。
总之,在混凝理论不断创新的坚实基础上,水处理药剂将向绿色水处理药剂、多元复合水处理药剂和纳米材料、微生物絮凝剂等新型高效水处理药剂的方向高速发展。
参考文献: