有機(jī)物的合成方法精選(九篇)

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第1篇：有機(jī)物的合成方法范文

[關(guān)鍵詞]合成間戊二烯；石油樹脂；催化體系；制備方法；分析總結(jié)

中圖分類號(hào)：TQ316.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）16-0002-01

前言：簡(jiǎn)單來(lái)講，間戊二烯最主要的使用途徑，主要是用來(lái)制造一些較為高級(jí)脂肪族石油樹脂，指的就是間戊二烯石油樹脂，在對(duì)于這種樹脂來(lái)看，自身是具有較淺顏色、密度較低、飽和度較高，不光如此還具有較強(qiáng)的增粘以及熱穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，主要應(yīng)用的范圍多數(shù)都在膠粘劑、熱熔型路標(biāo)漆、涂料、橡膠助劑等等一些行業(yè)當(dāng)中。目前在對(duì)于間戊二烯石油樹脂的主要生產(chǎn)，依照于傳統(tǒng)的AICI3催化體系來(lái)進(jìn)行催化上的聚合，但是，在催化的過(guò)程當(dāng)中是會(huì)存在著不同程度上缺陷問(wèn)題，所以，下文將重點(diǎn)闡述利用溶液浸漬法制備了SiO2負(fù)載AICI3催化劑。

一、間戊二烯以及間戊二烯石油樹脂概述

間戊二烯，通常情況來(lái)講，在基于常溫的情況之下，是呈現(xiàn)出無(wú)色、依然的一種液體，并且自身是不溶于水的，但是可以溶于乙醇或者是乙醚當(dāng)中，分子量主要是為66.10，主要的物理性質(zhì)在表1當(dāng)中。

間戊二烯石油樹脂，按照不同的合成材料，是可以大體將其分為以下幾種的，第一種則是主要是粗間戊二烯為主題來(lái)進(jìn)行聚合，在這其中主要是包括了間戊二烯和異戊二烯等物質(zhì)，第二種，則是其中基本上不含有異戊二烯或者是環(huán)戊二烯的間戊二烯濃縮物為主要原材料的一項(xiàng)聚合，而第三種則是作為前兩種石油樹脂產(chǎn)品，在經(jīng)過(guò)不斷合理的改變性質(zhì)以后，則是可以很好的得出改性間戊二烯石油樹脂來(lái)的。

在我國(guó)境內(nèi)對(duì)于間戊二烯石油樹脂的生產(chǎn)工藝上主要是為：基于催化聚合工藝的過(guò)程當(dāng)中，間戊二烯的實(shí)時(shí)聚合主要是通過(guò)由Bronsted酸以及Lewis酸或者是一些鹵化物等，從而導(dǎo)致了陽(yáng)離子在進(jìn)行聚合下的過(guò)程，而在此種工藝當(dāng)中，主要是包含了聚合、催化劑脫活、汽提等一些工藝流程，自身所存在的主要優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)則是體現(xiàn)在了，反應(yīng)速率較快、條件較為溫和，但是與此同時(shí)，自身也是存在著很多缺陷問(wèn)題，主要是體現(xiàn)在了，在進(jìn)行催化劑脫除的過(guò)程當(dāng)中，就會(huì)產(chǎn)生來(lái)大量的廢水，這也就意味著是對(duì)相關(guān)的設(shè)備產(chǎn)生了較大的腐蝕作用。

二、AICI3負(fù)載型催化劑

AICI3、AIBr3、BF3等等一些Lewis酸催化劑，主要是將其使用在針對(duì)于一些烴類催化裂化、芳烴的異構(gòu)化、聚合等一系列反應(yīng)當(dāng)中去，但是在進(jìn)行使用這種Lewis酸催化劑的過(guò)程當(dāng)中，自身是存在相關(guān)催化劑于產(chǎn)物在分離時(shí)，出現(xiàn)較為困難并且不能夠很好的實(shí)現(xiàn)再生的特點(diǎn)，不僅如此，對(duì)于相關(guān)的設(shè)備方面還有著較高的腐蝕性，在催化劑脫除的過(guò)程當(dāng)中，也是會(huì)形成大量的廢水，意味著對(duì)周圍環(huán)境是會(huì)造成非常大的污染，這些都是作為該種類型的催化劑所帶有的缺點(diǎn)。

在將自身沒(méi)有水分的AICI3負(fù)載到各個(gè)不同的載體當(dāng)中，就能夠很好的形成出基于負(fù)載型的Lewis酸催化劑，而這種類型的催化劑在實(shí)際操作的過(guò)程當(dāng)中，不管是針對(duì)于反應(yīng)活性，還是反映出目瞬物方面，都是有著較為良好有效的反應(yīng)性。并且，這種類型的催化劑，還據(jù)具有良好的環(huán)境穩(wěn)定、可以循環(huán)利用、實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)等一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，在未來(lái)的發(fā)展應(yīng)用上也有著較為廣闊領(lǐng)域空間。

負(fù)載型AICI3催化劑的酸性中心形成機(jī)理以及結(jié)構(gòu)。在針對(duì)于這點(diǎn)上來(lái)看，主要是因?yàn)锳ICI3在同于硅膠自身表面上的硅羥基Si-OH反應(yīng)，則是能夠很好的重新生成一些全新的酸性中心來(lái)的，首先在將AICI3融進(jìn)入Si-OH當(dāng)中，就能夠很好的形成于羥基穴，然后此時(shí)在與著NH4+離子之間進(jìn)行等容交換，在通過(guò)對(duì)其進(jìn)行焙燒以后，就可以很好的形成全新的Bronsted酸中心來(lái)。

三、負(fù)載AICI3體系催化劑間戊二烯石油樹脂的有效合成

（一）催化劑的制備

相關(guān)的實(shí)驗(yàn)藥品以及儀器。在針對(duì)與這點(diǎn)上來(lái)看，主要需要實(shí)驗(yàn)藥品包括了四氯化碳500ml分析純、甲苯500ml分析純、三氯化鋁以及二氧化硅、4A分子篩等等。在主要利用到的實(shí)驗(yàn)儀器當(dāng)中，包括了：恒溫水浴鍋、電熱真空干燥箱、電動(dòng)攪拌器、循環(huán)水式真空泵等等。

（二）具體實(shí)驗(yàn)步驟

在針對(duì)于這點(diǎn)上來(lái)看，首先是需要先進(jìn)行SiO2的預(yù)處理，這里是可以使用到不同的方式來(lái)對(duì)于承載體的SiO2進(jìn)行合理的預(yù)處理。接著就需要開始進(jìn)行相關(guān)催化劑的制備環(huán)節(jié)上，可以先將在通過(guò)4A分子篩已經(jīng)很好的處理之后的CCl4整個(gè)加入到三口燒瓶當(dāng)中去，然后這時(shí)自通過(guò)利用N2對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，在適當(dāng)?shù)耐锾砑右恍o(wú)水化Alcl3來(lái)進(jìn)行攪拌，并使其充分的溶解后，在將上文所體現(xiàn)到第一個(gè)環(huán)節(jié)下的所預(yù)處理好之后的SiO2載體適當(dāng)?shù)奶砑拥狡渲腥?，進(jìn)行攪拌回流，進(jìn)行過(guò)濾，最終用CCL4來(lái)對(duì)所得到的固體進(jìn)行沖洗，通常情況來(lái)講，沖洗2～3回即可，等其變的干燥以后在將其通入到氮?dú)鈨?chǔ)存留著備用。

接下來(lái)的步驟就需要進(jìn)行催化劑的實(shí)時(shí)分析，在這個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，可以通過(guò)使用Leeman Prodigy Spec電感耦合等一些離子體原子發(fā)射光譜測(cè)定催化劑的Al含量，接下來(lái)再利用Volhard的方式來(lái)對(duì)催化劑當(dāng)中所含有的Cl含量上來(lái)進(jìn)行切實(shí)分析[1]。

在以AlCl3負(fù)載型催化劑的制備激勵(lì)以及催化合成間戊二烯石油樹脂的機(jī)理方面，主要是當(dāng)將SiO2為承載體的過(guò)程當(dāng)中，那么這時(shí)候的AlCl3與著承載體當(dāng)中所含有的Si-OH產(chǎn)生反應(yīng)，進(jìn)行HCL的脫出，這時(shí)候相關(guān)的載體表面多數(shù)都為氯化鋁物種，但是，在這其中也是有極少部分主要是以（-O-）2AlCl的形式來(lái)進(jìn)行存在的，原料當(dāng)中所含有的間戊二烯以及一小部分下的烯烴聚合，從而合成間戊二烯石油樹脂，在其中所反映出來(lái)的關(guān)于Friedel-Crafts催化劑，在此種催化劑的作用之下，是能夠很好的進(jìn)行陽(yáng)離子的聚合反映來(lái)，此時(shí)在主要是固體狀態(tài)下的AlCl3為承載體，那么在鏈引當(dāng)中則是會(huì)不斷的導(dǎo)致出中締合下的H+作為整個(gè)電子接受體與著間戊二烯之間的反應(yīng)，這樣做就能夠很好的使烯烴逐漸的常香玉譚正離子的方向改變[2]。

結(jié)論：只有不斷的增強(qiáng)對(duì)于合成間戊二烯石油樹脂用催化體系制備方法的重視度，才能更好的推動(dòng)我國(guó)這方面領(lǐng)域的發(fā)展基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：有機(jī)物的合成方法范文

關(guān)鍵詞 有機(jī)合成化學(xué)；回顧；展望

中圖分類號(hào)：O312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—7597（2013）042-005-01

跨入新世紀(jì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改革開放的不斷深入，我國(guó)的有機(jī)化學(xué)已不再是限于少數(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)在正在做大量有特色的工作，而且還有很多令人矚目的新創(chuàng)造，尤其在金屬參與的有機(jī)合成方法學(xué)、不對(duì)稱催化與不對(duì)稱合成以及生物活性天然產(chǎn)物的全合成等方面。但是作為一個(gè)發(fā)展中的有機(jī)化學(xué)大國(guó)，我們的有機(jī)化學(xué)也正在向其他的領(lǐng)域進(jìn)軍，從經(jīng)典的物理有機(jī)化學(xué)到計(jì)算化學(xué)、分子識(shí)別、超分子化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、有機(jī)材料化學(xué)乃至更廣受矚目的綠色化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)都可以領(lǐng)略到前進(jìn)的步伐。基于這種狀況，回顧與展望有機(jī)合成化學(xué)具有重大意義。

1 有機(jī)合成化學(xué)的回顧

自從有機(jī)化學(xué)成為一門學(xué)科以來(lái)，人們了解了分子的結(jié)構(gòu)、性能，合成出各種各樣有用的化工產(chǎn)品，這種根據(jù)一定的結(jié)構(gòu)建立有機(jī)分子的手段，稱為有機(jī)合成。有機(jī)合成化學(xué)是研究用化學(xué)、物理或生物方法合成有機(jī)化合物的科學(xué)?？傮w上看，有機(jī)合成涉及各種各樣的單元反應(yīng)，包括碳—碳鍵和碳—雜原子鍵的形成或斷裂以及官能團(tuán)的引入、轉(zhuǎn)換和除去。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)目前已超過(guò)3000個(gè)，其中廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成的有200多個(gè)，而且還不斷有新的合成反應(yīng)問(wèn)世。這是有機(jī)合成方法學(xué)的問(wèn)題，是有機(jī)合成的基礎(chǔ)。另一方面是將這些反應(yīng)和方法結(jié)合起來(lái)，以比較簡(jiǎn)單的分子為原料進(jìn)行天然的或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子的合成。迄今為止，已知的有機(jī)化合物已超過(guò)2000萬(wàn)個(gè)，其中絕大多數(shù)是通過(guò)有機(jī)合成獲得的。進(jìn)行有機(jī)合成時(shí)，合成路線及策略的合理而巧妙的設(shè)計(jì)以及合成方法的高效性、選擇性、原子經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的綜合效益至關(guān)重要。

回顧有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展，首先應(yīng)提及的是在1902-2005年共97次Nobel化學(xué)獎(jiǎng)中，約有25項(xiàng)是固有機(jī)合成領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng)，可見有機(jī)合成在化學(xué)和眾多科學(xué)發(fā)展中占有極其重要的地位。它們涉及有機(jī)合成最重要的三個(gè)方面：一是天然產(chǎn)物的研究和復(fù)雜有機(jī)物的合成；二是重要類型反應(yīng)或方法學(xué)的研究；三是有機(jī)合成的重要概念和理論。

最近三四十年有機(jī)合成得到了從未有過(guò)的飛速發(fā)展，呈現(xiàn)了多彩繽紛的新面貌，取得了許多令人矚目的重大成就。此外還有幾個(gè)方面值得特別指出：傳統(tǒng)有機(jī)合成和有機(jī)化工正由資源能源耗費(fèi)大、環(huán)境污染嚴(yán)重的狀況逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色合成和潔凈工藝；有機(jī)合成化學(xué)正滲透和深入于其他學(xué)科中，特別是對(duì)生命科學(xué)和材料科學(xué)的巨大促進(jìn)；高選擇性合成，特別是不對(duì)稱催化合成取得很大的進(jìn)展，許多有廣泛應(yīng)用價(jià)值的新反應(yīng)和新方法相繼問(wèn)世；組合化學(xué)、多樣性導(dǎo)向的合成（diversity-oricntcd synthesis，DOS）、正向合成分析（forward-synthetic analysis）、高通量自動(dòng)化合成技術(shù)提供了迅速達(dá)到分子多樣性的捷徑，為新藥、生物活性物質(zhì)、精細(xì)化學(xué)品和特種功能材料的研發(fā)提供更有力的工具；利用微生物、天然酶和人工酶進(jìn)行選擇性催化合成日益受到重視；超聲波、激光、微波等技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用于化學(xué)合成反應(yīng)，多種非共價(jià)鍵作用力，如氫鍵、靜電力、疏水作用、π-π相互作用等，在構(gòu)筑高級(jí)有序超分子新結(jié)構(gòu)方面已取得許多重要成果；眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含多個(gè)手性中心的天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子的成功合成，進(jìn)一步展示了有機(jī)合成化學(xué)巨大的創(chuàng)造魅力以及科學(xué)-藝術(shù)的完美結(jié)合。?？舅鼐褪瞧袢斯ず铣色@得的具有最大相對(duì)分子質(zhì)量和最多手性中心的次生代謝產(chǎn)物。我們今天的生活，幾乎離不開有機(jī)物了。

2 有機(jī)合成化學(xué)的展望

有機(jī)合成化學(xué)發(fā)展至今，可以說(shuō)已達(dá)到了十分成熟、精致、高超的學(xué)術(shù)境界。但是，它在許多方面還不能很好地滿足不斷提高的科技發(fā)展和人類需求。有機(jī)合成離綠色合成或理想合成（理想合成的定義是斯坦福大學(xué)P.A.Wender教授于1996年提出的，它是指用簡(jiǎn)單、安全、環(huán)境友好、資源有效的操作，快速、定量地把價(jià)廉、易得的起始原料轉(zhuǎn)化為天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子）還有很大的差距，不少合成方法就高效性、選擇性、原于經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好、簡(jiǎn)便實(shí)用的綜合效益還較低；如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及農(nóng)副產(chǎn)業(yè)廢棄的大量生物質(zhì)，使之轉(zhuǎn)化為更有用的有機(jī)物，還有大量工作要做；就合成反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性考慮，許多有機(jī)合成反應(yīng)，包括獲得Nobel獎(jiǎng)的Grignard反應(yīng)、Wittig反應(yīng)，原子利用率都很低；再舉一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品為例，由苯或苯酚制備鄰苯二酚，至今還沒(méi)有合成效率高，特別是選擇性局的較好的一種生產(chǎn)方法。

回顧有機(jī)合成化學(xué)，不難發(fā)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)方法到基礎(chǔ)理論都有了巨大的進(jìn)展，顯示出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭和活力。世界上每年合成的近百萬(wàn)個(gè)新化合物中約70%以上是有機(jī)化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、醫(yī)藥、生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、營(yíng)養(yǎng)、石油化工、交通、環(huán)境科學(xué)等與人類生活密切相關(guān)的行業(yè)中，直接或間接地為人類提供了大量的必需品。與此同時(shí)，人們也面對(duì)著天然的和合成的大量有機(jī)物對(duì)生態(tài)、環(huán)境、人體的影響問(wèn)題。展望未來(lái)，有機(jī)合成化學(xué)將使人類優(yōu)化使用有機(jī)物和有機(jī)反應(yīng)過(guò)程，有機(jī)化學(xué)將會(huì)得到更迅速的發(fā)展。

當(dāng)前，和諧社會(huì)發(fā)展的需求致使現(xiàn)代有機(jī)合成的發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生了變化，從傳統(tǒng)的方式向高選擇性、原子經(jīng)濟(jì)性和保護(hù)環(huán)境的方向發(fā)展。這些發(fā)展方向都需要先進(jìn)的合成工藝，即不能使用繁瑣的反應(yīng)步驟，控制污染物的排放量，選擇高效的催化劑和潔凈的反應(yīng)介質(zhì)，如離子液為介質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)等。

但是我們相信，面對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提出的高需求和新挑戰(zhàn)，通過(guò)一代代有機(jī)化學(xué)工作者的艱苦努力和不懈創(chuàng)新，有機(jī)合成化學(xué)必將進(jìn)一步發(fā)展和完善，也必將繼續(xù)為人類美好的未來(lái)做出更大的貢獻(xiàn)。

綜上所述，自尿素合成以來(lái)，有機(jī)合成化學(xué)經(jīng)歷了巨大發(fā)展，產(chǎn)生了許多新反應(yīng)、新概念、新方法和新技術(shù)，推動(dòng)了有機(jī)化學(xué)迅速發(fā)展，構(gòu)筑了豐富多彩分子世界，推動(dòng)了與之相關(guān)的眾多基礎(chǔ)學(xué)科，交叉學(xué)科和應(yīng)用行業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展，為人類進(jìn)步和生活質(zhì)量提高做出了巨大貢獻(xiàn)，我們要相信通過(guò)不懈努力，有機(jī)合成化學(xué)將會(huì)不斷完善與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]周淑晶.有機(jī)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)的綠色化[J].黑龍江醫(yī)藥科學(xué)，2009（06）.

[2]楊寶華.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)教育，2009（01）.

[3]王園園.微波促進(jìn)有機(jī)合成化學(xué)的應(yīng)用進(jìn)展[J].天津化工，2008（05）.

第3篇：有機(jī)物的合成方法范文

關(guān)鍵詞：思維導(dǎo)圖；有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)；化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1005C6629（2017）2C0049C04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

思維導(dǎo)圖是由英國(guó)心理學(xué)家、教育家托尼?巴贊（Tong Buzan）在20世紀(jì)60年代提出的一種圖解形式記筆記的方法，也是表達(dá)放射性思維的有效圖形思維工具。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級(jí)主題的關(guān)系圖相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來(lái)，將主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接，充分運(yùn)用左右腦的機(jī)能，在思維過(guò)程中協(xié)調(diào)運(yùn)作，利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律，協(xié)同人們?cè)诳茖W(xué)與藝術(shù)、邏輯與想象之間平衡發(fā)展，從而開啟人類大腦的無(wú)限潛能[1]。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，開發(fā)出來(lái)多種思維導(dǎo)圖軟件，并在教學(xué)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。思維導(dǎo)圖軟件屬于現(xiàn)代信息輔助教學(xué)（MITAI）的一種形式?，F(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）的發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)滿足了學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要[2]。筆者經(jīng)過(guò)多年使用思維導(dǎo)圖軟件的教學(xué)實(shí)踐，積累了一些對(duì)思維導(dǎo)圖的認(rèn)識(shí)和在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，下面以高中化學(xué)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊為例，對(duì)思維導(dǎo)圖在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用提供有意義的參考和啟示。

1 思維導(dǎo)圖的教學(xué)實(shí)踐研究

1.1 明晰有機(jī)化合物核心概念之間的關(guān)系

有機(jī)化合物種類繁多，很多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)看著比較相似，但在性質(zhì)上差異較大，如果能理清各種有機(jī)物核心概念之間的歸屬關(guān)系，就能簡(jiǎn)化有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的容量，降低學(xué)習(xí)的難度，為《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，思維導(dǎo)圖可以清晰地呈現(xiàn)出有機(jī)化學(xué)核心概念之間的關(guān)系，以烴類化合物為例（見圖1）。

1.2 強(qiáng)化有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

J知結(jié)構(gòu)是知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)化在學(xué)習(xí)者頭腦里所形成的觀念的內(nèi)容和組織[3]。《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊最核心的內(nèi)容是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，學(xué)生利用思維導(dǎo)圖中的“聯(lián)系”功能可以很好地強(qiáng)化有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。形成從物質(zhì)的微觀層面理解有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，發(fā)展“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，以有機(jī)物的官能團(tuán)和化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系為例（見圖2）。

利用思維導(dǎo)圖的“聯(lián)系”功能，還可以在有機(jī)物的結(jié)構(gòu)（官能團(tuán)）與化學(xué)性質(zhì)的連線上添加所需要的反應(yīng)物質(zhì)或反應(yīng)條件（如圖2中酯基、肽鍵和醛基等）。

1.3 直觀展示有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置和化學(xué)原理

1.4 指導(dǎo)有機(jī)物合成路線的修正和信息獲取

有機(jī)物的合成是《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的重要內(nèi)容，體現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)理論的學(xué)習(xí)研究和生產(chǎn)生活實(shí)際的需求兩個(gè)方面，因此有機(jī)物合成路線的考查在高考的考查中是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。學(xué)生對(duì)有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)，最大的困惑是：（1）正確合理的有機(jī)合成路線的初步構(gòu)想。（2）關(guān)鍵反應(yīng)步驟的反應(yīng)信息。利用思維導(dǎo)圖可以很好地幫助學(xué)生解決有機(jī)物合成中的這兩個(gè)困惑，具體做法是讓學(xué)生把已知的知識(shí)、信息，利用思維導(dǎo)圖做出部分合成路線，這樣的路線雖然是殘缺的或錯(cuò)誤的，但是是直觀的，缺少的或錯(cuò)誤的片段就是問(wèn)題，而且是指向性非常明確的問(wèn)題，問(wèn)題解決是思維活動(dòng)最普遍的形式[5]。因而思維導(dǎo)圖在有機(jī)物合成路線的推導(dǎo)時(shí)，對(duì)于激發(fā)學(xué)生思維活動(dòng)作用顯著。下面以2016年江蘇化學(xué)高考第20題（5）為例。

化合物H是合成抗心律失常藥物的一種中間體，可通過(guò)以下方法合成：

根據(jù)本題有機(jī)合成給出的原料[甲苯和（CH3CO）2O]和合成的最終產(chǎn)物，大部分學(xué)生利用思維導(dǎo)圖得到下面的初步構(gòu)想（見圖4）。

通過(guò)分析構(gòu)想圖，發(fā)現(xiàn)在有機(jī)合成第二步就出現(xiàn)了與已知相矛盾的錯(cuò)誤，且在后面的步驟中也出現(xiàn)了殘缺的部分（在教材中沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)）。錯(cuò)誤的地方需要否定且進(jìn)行修正，即苯甲酸不能在臨位取代上硝基，而甲苯可以在臨位取代上硝基，因此第一步應(yīng)該進(jìn)行修正。殘缺的部分需要繼續(xù)獲取信息，仔細(xì)觀察題目給出的化合物H的合成方法中AB，BC的反應(yīng)條件，即可以解決-NO2最終到-NHCOCH3的問(wèn)題。兼顧考慮已知1，利用思維導(dǎo)圖的直觀性和遞進(jìn)性可以輕松地得出正確的合成路線（見圖5）。

2 思維導(dǎo)圖有利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)

（化學(xué)）學(xué)習(xí)品質(zhì)指能反映學(xué)生自己以多種方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的傾向、態(tài)度、習(xí)慣、風(fēng)格等。它不是學(xué)生所要獲得那些技能，而是學(xué)生自己怎樣使自己去獲得各種各樣的技能[6]。托尼?巴贊說(shuō)圖像才是大腦的語(yǔ)言，思維導(dǎo)圖的直觀性可以幫助學(xué)生更高效地提升學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。美國(guó)教育家布魯納認(rèn)為，教師必須本著這樣的目的來(lái)幫助學(xué)習(xí)者：使學(xué)習(xí)者能夠承擔(dān)起矯正任務(wù)。否則，指導(dǎo)的結(jié)果只是產(chǎn)生了一種永遠(yuǎn)依賴教師知識(shí)的掌握形式[7]。學(xué)生在使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，需要有不斷創(chuàng)新的想法和有條不紊的修正、整理，這樣利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。思維導(dǎo)圖的自由聯(lián)想和頭腦風(fēng)暴，有助于豐富學(xué)生的思維方法（逆向思維法、推理思維法、反證思維法、有序思維法等）和合作學(xué)習(xí)。繪制成功的思維導(dǎo)圖是一個(gè)人面對(duì)問(wèn)題的一個(gè)全景圖，它涉及該問(wèn)題的各個(gè)層面，包括該問(wèn)題的緣由、對(duì)自己的重要性、解決的途徑和困難，可以說(shuō)涉及到所能想到的一切細(xì)枝末節(jié)。面對(duì)這樣一幅全景圖，極大地提高了學(xué)生的觀察力[8]。

3 在教學(xué)中使用思維導(dǎo)圖的注意事項(xiàng)

3.1 避免與概念圖、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖等混淆

思維導(dǎo)圖不是靜態(tài)知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)，是人依據(jù)大腦的思維活動(dòng)描繪出的思維圖，能呈現(xiàn)人思維活動(dòng)的過(guò)程，可以看出人思維活動(dòng)的遞進(jìn)性和層次性，可能包含不合理的、甚至是錯(cuò)誤的內(nèi)容。是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中不啻蔥潞托拚錯(cuò)誤的工具。

3.2 避免使用時(shí)形式單一枯燥

思維導(dǎo)圖的結(jié)構(gòu)圖非常豐富，例如：平衡圖、組織結(jié)構(gòu)圖、樹狀圖、邏輯圖、時(shí)間軸圖、魚骨圖、矩陣圖等形式，還可以插入標(biāo)注、圖標(biāo)、聯(lián)系、概要、外框、附件和錄音等。展開豐富的思維活動(dòng)并用思維導(dǎo)圖的各種功能呈現(xiàn)出來(lái)，這樣的思維導(dǎo)圖是立體的、彩色的、有聲的。

3.3 思維導(dǎo)圖的使用不僅僅是教師還有學(xué)生

思維導(dǎo)圖最大的特點(diǎn)是把思維活動(dòng)通過(guò)圖文呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生使用思維導(dǎo)圖對(duì)于教師了解學(xué)情有很大幫助。思維導(dǎo)圖中的頭腦風(fēng)暴特別適合學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí)，能把所有學(xué)生的所有想法都呈現(xiàn)出來(lái)。

化學(xué)是把物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用和化學(xué)理論融合的一門自然學(xué)科，思維導(dǎo)圖除了可以在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊教學(xué)中很好地應(yīng)用，在其他化學(xué)模塊中的教學(xué)同樣能起到很大的作用。

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第4篇：有機(jī)物的合成方法范文

1教學(xué)中滲透化學(xué)史，保持學(xué)習(xí)興趣

愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“興趣是最好的老師”。上好一門課程的關(guān)鍵問(wèn)題是如何激發(fā)和保持醫(yī)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。作者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)有機(jī)合成的化學(xué)史很感興趣，就有意識(shí)地嘗試課程內(nèi)容與化學(xué)史結(jié)合，并且貫穿在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，這樣能不斷增強(qiáng)學(xué)生對(duì)有機(jī)合成的興趣。例如講緒論時(shí)介紹1828年人類第一個(gè)有機(jī)物的人工合成，化學(xué)家維勒用氰酸銀與氯化銨反應(yīng)得到了有機(jī)物尿素，這是人類正式進(jìn)入到有機(jī)合成年代；我國(guó)1965年制成了世界上第一個(gè)具有生物活性的人工合成結(jié)晶蛋白質(zhì)—牛胰島素，標(biāo)志著我國(guó)有機(jī)合成的水平已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。針對(duì)一些特殊的試劑如格氏試劑，首先講述格氏試劑的發(fā)明者維克多•格林尼亞年輕時(shí)愛(ài)情經(jīng)歷挫折所激發(fā)起的奮發(fā)學(xué)習(xí)勁頭，成為著名化學(xué)家的軼事，接下來(lái)再講述格氏試劑的制備、反應(yīng)，就會(huì)使學(xué)生感興趣。在講有機(jī)反應(yīng)時(shí)，介紹了國(guó)際上唯一以我國(guó)化學(xué)家名字命名的有機(jī)反應(yīng)——黃鳴龍反應(yīng)。黃鳴龍先生對(duì)反應(yīng)過(guò)程一次忘塞瓶塞，產(chǎn)物收率提高的偶然事件認(rèn)真探究，發(fā)現(xiàn)了新的羰基還原反應(yīng)。我國(guó)科學(xué)家的這些成就喚起了學(xué)生的強(qiáng)烈民族自豪感，并養(yǎng)成了認(rèn)真做好實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。美國(guó)有機(jī)化學(xué)家科里1967年提出的有機(jī)合成路線的常用逆合成分析法，使合成路線設(shè)計(jì)成為嚴(yán)格思維邏輯的科學(xué)，并編制了第一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序，開計(jì)算機(jī)輔助有機(jī)合成先河。他由于這方面的重大貢獻(xiàn)獲得1990年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。2001年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者美國(guó)科學(xué)家威廉•諾爾斯、日本科學(xué)家野依良治和美國(guó)科學(xué)家巴里•夏普雷斯在不對(duì)稱合成方面所取得的成就使化學(xué)家們能夠有效地操縱化學(xué)反應(yīng)。在課程中貫穿有機(jī)合成發(fā)展的歷史，讓學(xué)生多了解科學(xué)家們的探索經(jīng)歷和偉大成就，激發(fā)自己的斗志，始終保持學(xué)習(xí)興趣。

2對(duì)照比較，建立概念的規(guī)律性聯(lián)系

有機(jī)化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)多，使內(nèi)容顯得繁雜，在學(xué)習(xí)時(shí)醫(yī)學(xué)生常常感到混淆不清，理解不深入，導(dǎo)致死記硬背。為了解決這個(gè)問(wèn)題，作者在教學(xué)過(guò)程中采取對(duì)照比較的方法，進(jìn)行相似知識(shí)點(diǎn)的異同辨別，突出知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵和本質(zhì)，使學(xué)生從根本把握。例如有機(jī)化學(xué)中的一種常見現(xiàn)象，是在有機(jī)反應(yīng)中，在不同的反應(yīng)條件下，相同的反應(yīng)物其反應(yīng)產(chǎn)物也不同，在講課時(shí)注意對(duì)比這些反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生注意到它們之間的區(qū)別。再如，具有不同官能團(tuán)的化合物對(duì)應(yīng)于不同類型的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，上課時(shí)可就這方面進(jìn)行對(duì)照比較。學(xué)生普遍認(rèn)為在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中，最困難的是要記憶大量的反應(yīng)式。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)看似千變?nèi)f化，實(shí)際是極具規(guī)律性的，從反應(yīng)機(jī)理來(lái)看，基本是親電、親核、取代、加成等，而有機(jī)合成基本是這些反應(yīng)的組合。如果學(xué)生熟悉了有機(jī)反應(yīng)，就能有規(guī)律地學(xué)習(xí)合成的技巧。在學(xué)生具備有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)后，教師把親電、親核、取代、加成等基本概念，以及相關(guān)的規(guī)律性概念和思維方法給學(xué)生歸納出來(lái)。學(xué)生在理解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和掌握基本方法后，就能化解反應(yīng)式記憶的困難，只需適當(dāng)?shù)挠洃浘湍苷莆沾罅康姆磻?yīng)式。

3引入學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

教師應(yīng)在教學(xué)中讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到有機(jī)合成是一個(gè)新反應(yīng)和新試劑不斷涌現(xiàn)的快速發(fā)展的領(lǐng)域，而新反應(yīng)和新試劑的應(yīng)用使有機(jī)分子的合成路線更趨向簡(jiǎn)單、快速、高效、綠色。給他們介紹生物化學(xué)合成、仿生合成、超分子合成、模板合成及綠色有機(jī)合成等新領(lǐng)域，使學(xué)生了解有機(jī)合成化學(xué)的學(xué)科進(jìn)展，體會(huì)到新知識(shí)對(duì)人類的影響。在這個(gè)過(guò)程中，教師應(yīng)該關(guān)注兩個(gè)方面。一個(gè)方面是要向醫(yī)學(xué)生介紹學(xué)術(shù)前沿的新動(dòng)向、新知識(shí)，讓學(xué)生盡快的接觸學(xué)科前沿，體會(huì)到有機(jī)合成的魅力，保證教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和先進(jìn)性。另一個(gè)方面是要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)研究，形成創(chuàng)新意識(shí)。教師上課時(shí)可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生介紹自己學(xué)術(shù)研究方面的進(jìn)展情況，以及自己做科研時(shí)遇到的問(wèn)題、困難和解決思路與方法等，以自己的切身經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)帶領(lǐng)學(xué)生跨入研究和創(chuàng)新的門檻，引導(dǎo)他們適應(yīng)新的社會(huì)要求，跟上時(shí)代的步伐。

4結(jié)語(yǔ)

第5篇：有機(jī)物的合成方法范文

[關(guān)鍵詞]無(wú)機(jī)合成 硬化學(xué) 軟化學(xué)

中圖分類號(hào)：TDl63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）10-0329-01

合成化學(xué)的發(fā)展是推動(dòng)化學(xué)學(xué)科及其相關(guān)學(xué)科發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ渲袩o(wú)機(jī)合成的發(fā)展方向是進(jìn)行特定結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的無(wú)機(jī)材料定向設(shè)計(jì)和合成。隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展和科技條件的提高，人們提出了兩種制備無(wú)機(jī)材料的方法，即硬化學(xué)方法和軟化學(xué)方法。

硬化學(xué)方法一般指那些要在超高溫或超低溫、超真空、強(qiáng)射線輻射、失重等極端條件下進(jìn)行的化學(xué)合成。在這些極端條件下，可以形成許多種在一般條件下無(wú)法得到的新化合物及新物相與物態(tài)。例如，在模擬宇宙空間的無(wú)重力、高真空的情況下，可能合成出沒(méi)有位錯(cuò)的高純度晶體；在超高壓下，許多物質(zhì)的內(nèi)外層電子軌道的距離均會(huì)發(fā)生變化，從而使元素的穩(wěn)定價(jià)態(tài)發(fā)生質(zhì)的飛躍。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，憑借已有的和將有的能力集中力量進(jìn)行極端條件下的無(wú)機(jī)化學(xué)合成研究，將會(huì)在新材料、新知識(shí)、新設(shè)備和新工藝等方面獲得重大進(jìn)展。

硬化學(xué)方法主要包括：失重合成、超高溫高壓合成、等離子體合成、自蔓延高溫合成、固體火焰燃燒反應(yīng)以及一些爆炸反應(yīng)等。在硬化學(xué)法提供的諸多材料制備技術(shù)中，等離子體合成法是目前研究最多的一種。等離子體可分為冷等離子體和熱等離子體。冷等離子體中氣體溫度低而電子溫度高，主要用于那些反應(yīng)吸熱大、產(chǎn)物高溫不穩(wěn)定的化合物，如NH3-H3N、H2N-NH2的合成。在熱等離子體中，由于達(dá)到了局部熱力學(xué)平衡狀態(tài)，而且溫度很高，復(fù)雜分子一般無(wú)法存在，大都離解成原子和離子，因此特別適用于粉末冶金、金屬精煉和特種高溫材料的合成，也適用于大的吸熱反應(yīng)。例如等離子體合NO2，比傳統(tǒng)方法利用天然氣先合成NH3，再合成NO2的方法簡(jiǎn)單的多；美國(guó)Las Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室成功的合成了Si3N4、SiC、B4C等超純超細(xì)無(wú)機(jī)粉末，主要依賴于一種等離子體系統(tǒng)，其可以合成超純、超細(xì)材料的射頻。隨著科技的發(fā)展，越來(lái)越多的硬化學(xué)方法被開發(fā)出來(lái)，并應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，如離子束合成、濺射合成等。

硬化學(xué)合成方法的特點(diǎn)是高溫、高真空、高壓、高能和高制備成本，依賴于“硬環(huán)境”的硬化學(xué)方法所獲得的材料必須是在熱力學(xué)平衡態(tài)的，同時(shí)還需要有高精尖的設(shè)備和巨大的資金投入。

軟化學(xué)是近年來(lái)在的新材料研究中形成的一種全新的制備思路，是指在較溫和條件下實(shí)現(xiàn)的緩慢地化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。軟化學(xué)是在較低溫度的“軟環(huán)境”中進(jìn)行，可以得到多種具有“介穩(wěn)”結(jié)構(gòu)的材料體系，這樣，便有可能實(shí)現(xiàn)不同類型組分（如有機(jī)物-無(wú)機(jī)物、生物體-無(wú)機(jī)物、金屬-玻璃、陶瓷-金屬）在同一材料體系中的結(jié)合，也有可能發(fā)現(xiàn)一些用硬化學(xué)反應(yīng)難以獲得的低焙、低嫡或低對(duì)稱性的新材料，尤其是一些具有特殊結(jié)構(gòu)或形態(tài)低維、雜化和復(fù)合材料體系，因此軟化學(xué)方法更有應(yīng)用潛力。

軟化學(xué)方法可以說(shuō)是一種新型材料設(shè)計(jì)與合成的概念，在這種思路下產(chǎn)生了一系列新型材料的制備技術(shù)，開辟出了具有環(huán)境友好、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、高效的工藝路線，與“綠色化學(xué)”的核心思想一脈相承。軟化學(xué)對(duì)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)制、路徑、過(guò)程的易于控制，為了達(dá)到裁剪其物理性質(zhì)的目的，我們可根據(jù)通過(guò)控制軟化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的條件，對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和組分進(jìn)行設(shè)計(jì)。軟化學(xué)合成正在將新材料制備的前沿技術(shù)從高溫、高真空、高壓、高能和高制備成本的硬化學(xué)方法中解放出來(lái)，進(jìn)入一個(gè)更廣闊的空間。軟化學(xué)提供的方法考驗(yàn)的則是人的技能、智力、學(xué)識(shí)和改造力，因而可以說(shuō)軟化學(xué)是一個(gè)具有智力密集型特點(diǎn)的研究領(lǐng)域。

軟化學(xué)合成法所需設(shè)備比較簡(jiǎn)單，反應(yīng)步驟也可以較容易地控制，制備成本低廉。軟化學(xué)方法主要包括：溶膠-凝膠過(guò)程、插入反應(yīng)、離子交換過(guò)程、水熱法、前驅(qū)體法、共沉淀法、溶體（助熔劑）法、初產(chǎn)物法、拓?fù)浠瘜W(xué)過(guò)程及一些電化學(xué)過(guò)程等。溶膠-凝膠法是目前軟化學(xué)中最常見的合成方法，其與傳統(tǒng)固體材料制備方法的區(qū)別在于：溶膠-凝膠反應(yīng)過(guò)程中，由分子級(jí)均勻混合的無(wú)結(jié)構(gòu)的前驅(qū)體，經(jīng)一系列的結(jié)構(gòu)化過(guò)程，形成具有高度微結(jié)構(gòu)控制和幾何形狀控制的材料。溶膠-凝膠過(guò)程通常包含了如水解、聚合、干燥、致密化等多個(gè)物理化學(xué)步驟，從而實(shí)現(xiàn)反應(yīng)溶液過(guò)渡到固體材料的階段。目前，工業(yè)制備陶瓷、玻璃及相關(guān)復(fù)合材料的薄膜、塊體和微粉等已經(jīng)廣泛采用溶膠-凝膠過(guò)程。田秀淑等分別以無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)醇鹽為先導(dǎo)化合物，對(duì)溶膠-凝膠法制備Al2O3-SiO2-ZrO2復(fù)合膜的成膜工藝進(jìn)行詳細(xì)的研究。隨著納米復(fù)合材料的發(fā)展，軟化學(xué)合成技術(shù)在功能材料的制備方面發(fā)揮重要作用，比如納米催化劑、納米磁性材料、納米氣敏材料、納米光學(xué)材料等。

硬化學(xué)和軟化學(xué)合成方法都是化合物和材料合成的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，不同方法制出的材料，其性能并不完全一樣，有時(shí)性能甚至相差很大，新的制備方法經(jīng)常可以開拓材料的新性能。硬化學(xué)和軟化學(xué)作為無(wú)機(jī)合成化學(xué)的兩種思路，共同為材料合成提供技術(shù)支持。

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第6篇：有機(jī)物的合成方法范文

關(guān)鍵詞：有機(jī)小分子；無(wú)機(jī)多孔材料；合成；輔助作用；N-甲基吡咯烷酮

無(wú)機(jī)多孔材料具有均勻的孔道結(jié)構(gòu)，排列整齊規(guī)則，吸附容量比較大，目前，我國(guó)的化學(xué)界對(duì)此進(jìn)行了深入的研究，并取得了一定的研究成果，在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面都有著不同程度的應(yīng)用。在以往的ZSM-5合成過(guò)程中多采用軟模板法、后處理法等，這些合成方法不僅成本高，而且會(huì)造成環(huán)境污染等問(wèn)題。文章將有機(jī)小分子N-甲基吡咯烷酮引入到無(wú)機(jī)ZSM-5的合成中，對(duì)有機(jī)小分子的輔助作用進(jìn)行研究分析。

1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器

本次研究所用到的主要原料有Al2（SO4）3?18H2O，SiO2、NAOH、NMP、NH4NO3以及異丙苯、三異丙苯等，所用到的實(shí)驗(yàn)器材主要有超級(jí)恒溫水浴、電子天平、磁力攪拌器、鼓風(fēng)干燥箱以及氣相色譜等。

2 ZSM-5樣品的合成

2.1 HCL-ZSM-5的合成方法

首先，稱取0.4g的Al2（SO4）3?18H2O與NAOH，將這兩者充分溶解于適量的去離子水中，然后以緩慢的速度將質(zhì)量為2g的N-甲基吡咯烷酮以及質(zhì)量為1.5g的SiO2加入到混合后的去離子水中，用磁力攪拌棒對(duì)其進(jìn)行充分的均勻攪拌，然后得到40SiO2：1.0AL2O3：8NA2O：32.3NMP：1067H2O，所得物質(zhì)為均一凝膠[1]，然后將得到的均一凝膠置于不銹鋼反應(yīng)釜，采用140℃水熱進(jìn)行晶化，以72h為宜，待反應(yīng)完全結(jié)束，使其自然冷卻，與室溫基本保持一致，然后對(duì)所得物質(zhì)經(jīng)過(guò)反復(fù)過(guò)濾、洗滌，通過(guò)70℃的干燥后對(duì)其進(jìn)行空中煅燒，溫度為550℃的恒溫，煅燒時(shí)間為5h左右，最終得到插卡型多孔材料ZSM-5沸石分子篩，將其標(biāo)記為HCL-ZSM-5。

2.2 H-HCL-ZSM-5的合成方法

通過(guò)對(duì)ZSM-5的合成，我們可以得到HCL-ZSM-5，它實(shí)際上是一種鈉型分子篩，要想使其能夠在催化性能實(shí)驗(yàn)中得以應(yīng)用，必須將其通過(guò)離子交換向氫型分子轉(zhuǎn)化才能夠?qū)崿F(xiàn)。本次合成主要是采用1g的HCL-ZSM-5固體狀粉末，將其充分散入50ml的NH4NO3水溶液中，在80℃的溫度條件下對(duì)其進(jìn)行攪拌，使其實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng)，一般以6h為宜[2]。然后將反應(yīng)后的產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、過(guò)濾，再經(jīng)過(guò)干燥，后于空氣中進(jìn)行550℃高溫焙燒，持續(xù)6h左右，然后將這些步驟重復(fù)進(jìn)行兩次，便可得到氫型HCL-ZSM-5，也就是H-HCL-ZSM-5。

2.3 測(cè)試催化性能

催化性能測(cè)試可在小型固定床反應(yīng)裝置上進(jìn)行，異丙苯三異丙苯的催化反應(yīng)溫度設(shè)定為300℃，三異丙苯的催化裂化反應(yīng)溫度則設(shè)為350℃，兩者所用的催化劑用量均為50mg。然后進(jìn)行脈沖進(jìn)樣，單次為0.4ul，將氮?dú)庾鳛檩d氣，氣體流速設(shè)定為0.93mls。經(jīng)過(guò)反應(yīng)后所得的產(chǎn)物采用氣相色譜進(jìn)行分析，該氣相色譜內(nèi)含TCD檢測(cè)器。

3 HCL-ZSM-5的形成機(jī)制

HCL-ZSM-5插卡結(jié)構(gòu)有著一定的演變規(guī)律，通過(guò)探究可以發(fā)現(xiàn)，水熱晶化的時(shí)間對(duì)產(chǎn)物的合成有著重要的影響（圖1、圖2）。在開始結(jié)晶前，仍為均一的濕膠體，而當(dāng)反應(yīng)到18h左右時(shí)，譜圖中已經(jīng)呈現(xiàn)出模糊的ZSM-5特征。珊瑚狀的交聯(lián)體開始變粗，且有餅狀的微米級(jí)出現(xiàn)，其中隱藏了片狀晶體，這些晶體體現(xiàn)出親水性的特征，并且晶化時(shí)間越長(zhǎng)，ZSM-5沸石分子篩的特征表現(xiàn)就越明顯。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的反應(yīng)，晶體的交叉結(jié)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜，且伴隨有少量雜志產(chǎn)生，待晶化72h后，雜質(zhì)消失，實(shí)現(xiàn)完全轉(zhuǎn)化，然而若是晶化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)大孔結(jié)構(gòu)不明顯甚至消失的狀況。

4 有機(jī)小分子在無(wú)機(jī)多孔材料合成中的輔助作用

對(duì)N-甲基吡咯烷酮在反應(yīng)物中的狀態(tài)進(jìn)行探究，首先，對(duì)固體粉末以及上清液進(jìn)行液體與固體13C核磁表征進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)在液相中，大部分的N-甲基吡咯烷酮仍以原有的形式存在于反應(yīng)物中，這在一定程度上體現(xiàn)了N-甲基吡咯烷酮的穩(wěn)定性特征，在高溫高壓ZSM-5的合成過(guò)程中不容易受環(huán)境的影響。其次，經(jīng)過(guò)13C核磁測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)HCL-ZSM-5粉末在未經(jīng)煅燒之前，其中包含了大量的N-甲基吡咯烷酮物質(zhì)，在59.5pm處出現(xiàn)的雜峰很大程度上是源于N-甲基吡咯烷酮氮與氮原子相鄰的碳，而雜峰位置出現(xiàn)偏移則很可能是由于N-甲基吡咯烷酮鈉離子間的靜電作用產(chǎn)生的[3]。通過(guò)對(duì)HCL-ZSM-5插卡結(jié)構(gòu)形成機(jī)制的規(guī)律分析，可以發(fā)現(xiàn)N-甲基吡咯烷酮在ZSM-5分子篩中有著重要的意義與作用，它能夠與鈉離子形成配位陽(yáng)離子，并利用靜電吸引的作用，附著在晶體的表面，進(jìn)而形成了缺陷或形核位點(diǎn)，促進(jìn)ZSM-5晶體逐漸向外進(jìn)行延生擴(kuò)張，最終形成較為復(fù)雜的三維插卡結(jié)構(gòu)。N-甲基吡咯烷酮是一種新型的小分子有機(jī)物，它不僅具有一定的環(huán)保功效，而且價(jià)格低廉，成本比較小，對(duì)于ZSM-5分子篩的合成意義重大，通過(guò)水熱法變可以成功實(shí)現(xiàn)插卡結(jié)構(gòu)多級(jí)孔ZSM-5分子篩[4]。而HCL-ZSM-5則是單分散類求晶組成，不論從形貌上還是尺寸上都比較均一，在其合成的過(guò)程中，N-甲基吡咯烷酮扮演了極為重要的角色。在以往的ZSM-5多級(jí)孔分子篩合成過(guò)程中，常用的主要有三種方法，硬模板法、軟模板法以及后處理法，這些方法盡管也能夠成功獲得多孔的ZSM-5分子篩單晶，但是制備的成本過(guò)高，且整個(gè)工藝流程比較繁瑣，對(duì)環(huán)境危害比較大，在規(guī)模較大的商業(yè)化生產(chǎn)中難以大范圍應(yīng)用，而N-甲基吡咯烷酮正彌補(bǔ)了這些方法的不足，通過(guò)高效的水熱合成便可以實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)多孔材料的合成，操作簡(jiǎn)單，成本低廉，有一定的現(xiàn)實(shí)意義與應(yīng)用價(jià)值。

5 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)機(jī)多孔材料在各種行業(yè)中均有著不同程度的應(yīng)用，對(duì)其合成的研究有利于解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，而且具有一定的商業(yè)價(jià)值。N-甲基吡咯烷酮作為一種清潔、環(huán)保的有機(jī)小分子，具有一定的穩(wěn)定性，且造價(jià)低廉，操作簡(jiǎn)便，在無(wú)機(jī)多孔材料的合成與應(yīng)用中有著重要的價(jià)值，可在無(wú)機(jī)多孔材料合成中得以推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]皇甫英.多孔聚有機(jī)小分子催化劑合成、表征及催化性能研究[D].浙江大學(xué)， 2015.

[2]孫立波.新型金屬-有機(jī)及有機(jī)多孔骨架材料的設(shè)計(jì)合成和性質(zhì)研究[D].吉林大學(xué)，2014.

[3]劉麗佳.有機(jī)小分子輔助無(wú)機(jī)多孔材料的合成與性能研究[D].吉林大學(xué)，2014.

第7篇：有機(jī)物的合成方法范文

關(guān)鍵詞： 環(huán)境化學(xué) 納米ZnO 制備 光催化性能

環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)是環(huán)境化學(xué)課程體系的重要部分，有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和科研興趣，具有不可或缺的獨(dú)特作用。通過(guò)環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面可以加深理論認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，另一方面可指導(dǎo)學(xué)生將理論運(yùn)用于實(shí)踐、指導(dǎo)實(shí)踐，有利于提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)反映新的科研成果，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及化學(xué)、材料等交叉學(xué)科：材料、化學(xué)、環(huán)境、能源等，有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)面。

光催化基于半導(dǎo)體材料在光激發(fā)下能夠產(chǎn)生具有強(qiáng)還原性的光生電子和具有強(qiáng)氧化性的空穴的基本特性，固體光催化劑能吸收太陽(yáng)光將水和生物質(zhì)分解成氫氣，也能將空氣和水體環(huán)境中的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物氧化或還原降解為無(wú)害物質(zhì)，因此具有低能耗、綠色的特征，被認(rèn)為是一種高級(jí)催化氧化還原技術(shù)［1］。目前，光催化技術(shù)已經(jīng)在環(huán)境污染治理領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用，在氫能源開發(fā)方面也顯示出廣闊的發(fā)展前景。納米ZnO是一種可以降解多種有機(jī)污染物的納米級(jí)催化劑，特別是在水質(zhì)處理、有機(jī)物分解、農(nóng)藥降解等方面具有重要的應(yīng)用［2］。特別在環(huán)境領(lǐng)域，由于納米ZnO具有無(wú)毒性、光催化活性高、無(wú)二次污染等特點(diǎn)，已經(jīng)成為新興高效的環(huán)保材料。

本文以硝酸鋅、三氟乙酸鈉為反應(yīng)物，在900℃溫度下制備了氧化鋅催化劑。利用現(xiàn)代測(cè)試方法如XRD、DRS、FT-IR等手段對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并探討了納米粒子在紫外光照射下降解有機(jī)染料的活性，為有效源頭控制有機(jī)染料提供了合適的方法。

1.實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑和儀器

利斯儀器有限公司）；Avatar360型FI-IR 光譜儀（美國(guó)Nicolet 公司）；紫外可見分光光度計(jì)（島津 UV-2450）；X射線粉末衍射儀（D/max2500PC）。

1.2光催化劑的表征分析

X―射線衍射分析在D/max2500PC型X射線衍射儀上進(jìn)行，Cu靶線，射線管電壓40KV，電流40mA；樣品的紫外―可見上測(cè)定，采用KBr壓片。

1.3光催化降解實(shí)驗(yàn)方法

以亞甲基藍(lán)（MB）為污染物研究合成材料的光催化活性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：準(zhǔn)確稱取0.05g的ZnO光催化劑，放入Pyrex反應(yīng)瓶中，加入100 ml亞甲基藍(lán)溶液，移至光化學(xué)反應(yīng)儀中，在暗反應(yīng)條件下，磁力攪拌30分鐘，使固液界面達(dá)到吸附平衡（此時(shí)測(cè)得的吸光度值為起始值）。溫度控制在30℃，并設(shè)定空氣流量。隨后開啟光源（紫外光：2×125W汞燈），在一定時(shí)間間隔，取5 mL反應(yīng)液離心數(shù)分鐘后，取其上清液，用紫外―可見分光光度計(jì)在波長(zhǎng)664nm處測(cè)定MB溶液的吸光度。根據(jù)朗伯―比爾定律，溶液的吸光度與濃度成正比。因此可用吸光度代替濃度計(jì)2.結(jié)果與討論

經(jīng)過(guò)XRD、IR、DRS表征發(fā)現(xiàn)，合成的為高結(jié)晶度的納米ZnO粉體。光催化活性考察表明合成的納米ZnO具有較高的光催化降解活性。

學(xué)生在本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以學(xué)習(xí)納米ZnO光催化劑的一種水熱處理和高溫煅燒合成方法，鞏固掌握固體稱量、液體量取、催化劑洗滌等基本操作，并學(xué)習(xí)紫外可見分光光度計(jì)、紅外光譜和DRS的使用和操作方法。學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)曲線建立的方法。建議用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的納米ZnO光催化劑合成最佳條件為:900℃溫度煅燒。當(dāng)催化劑用量為0.5g?l-1，MB初始濃度為10mg?l-1時(shí)，對(duì)亞甲基藍(lán)染料降解的效果最佳，1h后MB降解率為91％。

光催化技術(shù)已經(jīng)在環(huán)境難降解污染物、光解水、光催化殺菌、抗菌等環(huán)境保護(hù)、衛(wèi)生保健、清潔能源領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。ZnO半導(dǎo)體光催化劑是目前應(yīng)用較為廣泛的環(huán)境和能源保護(hù)功能性材料之一。本實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解環(huán)境污染物控制的新方法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)，增強(qiáng)環(huán)保責(zé)任感。

參考文獻(xiàn)：

［1］Malato S，Vidal J B A，Richter C.Photocatalysis with solar energy at a pilot-plant scale：an overview［J］.Appl.Catal.B：EnViron.，2002，37:1-15.

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第8篇：有機(jī)物的合成方法范文

化學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。分析歷年各省市高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題，不難發(fā)現(xiàn)，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的比重越來(lái)越大，其中的一些實(shí)驗(yàn)題就需要學(xué)生自主設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)方案或其中的某些部分。這就要求教師通過(guò)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，使學(xué)生掌握教材上介紹的有機(jī)實(shí)驗(yàn)方法，并了解常見有機(jī)物的制備和合成方法及其實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步加深對(duì)有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＯ旅婢腿绾我龑?dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案談?wù)劚救说挠^點(diǎn)。

一、要設(shè)計(jì)一個(gè)有機(jī)實(shí)驗(yàn)方案就必須了解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)

1."慢"。有機(jī)反應(yīng)往往是緩慢的，需要一定的時(shí)間。當(dāng)然，有些有機(jī)反應(yīng)也可進(jìn)行得相當(dāng)快，如有機(jī)炸藥的爆炸。但有些有機(jī)反應(yīng)則需要幾十小時(shí)或幾十天甚至更長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，因此在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行有機(jī)反應(yīng)時(shí)，我們常采用加熱、加催化劑或光照等手段，以加速反應(yīng)。

2."雜"。在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，常伴隨有副反應(yīng)發(fā)生，反應(yīng)后產(chǎn)生復(fù)雜的混合物（個(gè)別的還難以分離），使主要的反應(yīng)產(chǎn)物大大地降低。因此，與一般無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)不同，有機(jī)反應(yīng)往往并不是按照某一反應(yīng)式定量地進(jìn)行的，但我們可以通過(guò)控制反應(yīng)條件，使用不同的試劑，選擇最有利的反應(yīng)，以提高目的產(chǎn)物的生成率。

3."變"。每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都要在一定的條件下進(jìn)行，反應(yīng)條件的變更往往會(huì)導(dǎo)致完全不同的產(chǎn)物。因而有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件控制要求十分嚴(yán)格。所以，要掌握一個(gè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，需特別注意反應(yīng)發(fā)生時(shí)的外部條件，比如溫度的控制、反應(yīng)介質(zhì)的控制等等。

二、發(fā)展學(xué)生設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案能力的策略

學(xué)生了解了有機(jī)反應(yīng)的特點(diǎn)，教師才能用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略加以引導(dǎo)，發(fā)展學(xué)生設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的能力。

1.引導(dǎo)學(xué)生密切關(guān)注反應(yīng)物和生成物的特點(diǎn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

如：很多有機(jī)化合物沸點(diǎn)低、易揮發(fā)，為了防止損失，所以要使用冷凝回流裝置。又如：很多有機(jī)物是有毒性的，實(shí)驗(yàn)中要盡量防止其揮發(fā)。又如：反應(yīng)中生成的有毒和刺激性氣體(如鹵化氫)或反應(yīng)時(shí)通入反應(yīng)體系而沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化的有毒氣體(如氯氣)，進(jìn)入空氣中會(huì)污染環(huán)境，此時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)尾氣吸收裝置吸收有害氣體。

2.引導(dǎo)學(xué)生密切關(guān)注反應(yīng)條件，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。因?yàn)橛袡C(jī)反應(yīng)往往速度緩慢，需要通過(guò)加熱、光照等手段提高反應(yīng)速度；有的 反應(yīng)為了減少副反應(yīng)的發(fā)生，需要將溫度控制在一定范圍內(nèi)；對(duì)于某些反應(yīng)，還需要加入催化劑使反應(yīng)速度大幅度提高，這都屬于實(shí)驗(yàn)條件的控制。

例如需要加熱提高反應(yīng)速度的實(shí)驗(yàn)：

（1）用酒精燈直接加熱的實(shí)驗(yàn)有

①實(shí)驗(yàn)室制甲烷；②實(shí)驗(yàn)室制乙烯；③實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油；④煤的干餾；⑤含醛基物質(zhì)與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)；⑥制取乙酸乙酯。

（2）水浴加熱的實(shí)驗(yàn)有

①苯的硝化反應(yīng)(50℃～60℃水浴)；②銀鏡反應(yīng)(溫水浴)；③酚醛樹脂的制取(沸水浴)；④乙酸乙酯的水解(70℃～80℃水浴)；⑤蔗糖的水解(熱水浴)；⑥纖維素的水解(熱水浴)。

例如需要硫酸做催化劑的實(shí)驗(yàn)：

（1）稀硫酸在其中只作催化劑的實(shí)驗(yàn)有

①酯類的水解；②麥芽糖的水解；③淀粉的水解；④纖維素的水解(70％的硫酸)；⑤蔗糖的水解。

（2）濃硫酸在其中既作催化劑，又作脫水劑和吸水劑的實(shí)驗(yàn)有

①實(shí)驗(yàn)室制乙烯；②苯的硝化反應(yīng)；③乙酸乙酯的制?。虎芟跛崂w維的制取。

3.引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注產(chǎn)物的處理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

有機(jī)化學(xué)反應(yīng)極為復(fù)雜，常常有許多副產(chǎn)物和目的產(chǎn)物混在一起，因此，在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中必須使用各種方法把這些雜質(zhì)除去。由于有機(jī)物多為分子晶體，沸點(diǎn)較低，因此常采用蒸餾（蒸餾燒瓶中）的方法進(jìn)行分離，例如石油的分餾。又由于有機(jī)分子的極性較弱，多數(shù)難溶于水，因此萃取分液（分液漏斗中）也是常用的分離方法，而在無(wú)機(jī)物分離時(shí)應(yīng)用廣泛的過(guò)濾、結(jié)晶等方法在有機(jī)物分離時(shí)則不常用。

（1）分離

常見不同狀態(tài)的有機(jī)混合物的分離方法如下表：

有機(jī)混合物 分離方法 使用主要儀器

氣體混合物 洗氣 洗氣瓶

不相溶的液體混合物 分液 分液漏斗

相溶液體（沸點(diǎn)差距大） 蒸餾 蒸餾燒瓶

（2）除雜質(zhì)

常見有機(jī)化合物中含有的雜質(zhì)、除雜試劑和方法如下表：（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）

有機(jī)混合物 常用除雜試劑 方法

①CH4(C2H4) 溴水 洗氣

②CH3CH2Br（乙醇） 水 分液

③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰 蒸餾

④乙酸乙酯（乙酸） 飽和Na2CO3溶液 分液

⑤苯（甲苯） 高錳酸鉀溶液、氫氧化鈉溶液 蒸餾

⑥溴苯（溴） 氫氧化鈉溶液 分液

⑦苯（苯酚） 氫氧化鈉溶液 分液

第9篇：有機(jī)物的合成方法范文

【關(guān)鍵詞】量子點(diǎn)；性質(zhì)；合成；表面修飾

量子點(diǎn)主要是由Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族元素組成的均一或核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒，又稱半導(dǎo)體納米晶體。由于發(fā)生結(jié)構(gòu)和性質(zhì)發(fā)生宏觀到微觀的轉(zhuǎn)變，其擁有獨(dú)特的光、電、聲、磁、催化效應(yīng)，因此成為一類比較特殊的納米材料。自1990年7月美國(guó)召開第一屆納米會(huì)議[1]，各國(guó)都在納米技術(shù)方面給予巨大的投入，使得包括量子點(diǎn)技術(shù)在內(nèi)的納米技術(shù)飛速發(fā)展，其應(yīng)用已突破原來(lái)的微電子和光電材料領(lǐng)域[2-3]。

1 量子點(diǎn)的基本特性

量子點(diǎn)的基本特性有：量子尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，量子限域效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)，除此之外，量子點(diǎn)具有一些獨(dú)特的光學(xué)效應(yīng)[4]，這使得量子點(diǎn)較傳統(tǒng)的熒光染料用來(lái)標(biāo)記生物探針具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）量子點(diǎn)具有寬的激發(fā)光譜范圍，可以用波長(zhǎng)短于發(fā)射光的光激發(fā)，并產(chǎn)生窄而對(duì)稱的發(fā)射光譜，避免了相鄰探測(cè)通道之間的干擾。而有機(jī)染料熒光分子激光光譜較窄，每一種熒光分子必須用固定波長(zhǎng)的光來(lái)激發(fā)，而且產(chǎn)生的熒光峰較寬，且不對(duì)稱，有些拖尾，這給區(qū)分不同的探針?lè)肿訋?lái)了困難，故很難用有機(jī)染料分子同時(shí)檢測(cè)多種組分。

（2）量子點(diǎn)還可以“調(diào)色”，即通過(guò)調(diào)節(jié)同一組分粒徑的大小或改變量子點(diǎn)的組成，使其熒光發(fā)射波長(zhǎng)覆蓋整個(gè)可見光區(qū)。尺寸越小，發(fā)射光的波長(zhǎng)越小。因此可用一個(gè)激發(fā)光源同時(shí)激發(fā)多個(gè)不同尺寸的量子點(diǎn)，使它們發(fā)出不同顏色的光進(jìn)行多通道檢測(cè)。這樣可以同時(shí)使用不同光譜特征的量子點(diǎn)，而發(fā)射光譜不出現(xiàn)交疊或者只有很小程度的重疊，使標(biāo)記生物分子的熒光光譜的區(qū)分、識(shí)別都會(huì)變得更加容易。

（3）量子點(diǎn)的穩(wěn)定性好，抗漂白能力強(qiáng)，熒光強(qiáng)度強(qiáng)，具有較高的發(fā)光效率。半導(dǎo)體量子點(diǎn)的表面上包覆一層其他的無(wú)機(jī)材料，可以對(duì)核心進(jìn)行保護(hù)和提高發(fā)光效率，從而進(jìn)一步提高光穩(wěn)定性。Chan和Nie通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明ZnS包覆的CdSe比羅丹明6G分子要亮20倍和穩(wěn)定100～200倍，可以經(jīng)受多次激發(fā)而其光學(xué)特性沒(méi)有顯著變化，且標(biāo)記后對(duì)生物大分子的生理活性影響很小，因此為研究生物大分子之間的長(zhǎng)期作用提供了可能。

正是由于量子點(diǎn)具有以上特性使其在生物識(shí)別及檢測(cè)中具有潛在的應(yīng)用前景，可望成為一類新型的生化探針和傳感器，因此備受關(guān)注。

2 量子點(diǎn)的合成

根據(jù)原料的不同分為無(wú)機(jī)合成路線和金屬-有機(jī)物合成路線。兩種合成方法各有利弊，但目前水相體系的合成為主[5]。

2.1 金屬-有機(jī)相合成

主要采用有機(jī)金屬法，是在高沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑中利用前驅(qū)體熱解制備量子點(diǎn)，前驅(qū)體在高溫環(huán)境下迅速熱解并結(jié)成核晶體緩慢成長(zhǎng)為納米晶粒。通過(guò)配體的吸附作用阻礙晶核成長(zhǎng)，并穩(wěn)定存在于溶劑中。其制備的量子點(diǎn)具有尺度范圍分布窄，熒光量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。但其成本較高且是油溶性的，與生物相溶性差，不能直接應(yīng)用到生物體系，經(jīng)過(guò)水溶性基團(tuán)修飾轉(zhuǎn)移到水相中，量子產(chǎn)率降低，甚至發(fā)生完全熒光淬滅現(xiàn)象。因此針對(duì)上述特點(diǎn)，量子點(diǎn)有機(jī)制備的兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：一是合成方法的改革，使用一些低成本，低污染的綠色環(huán)保型試劑代替昂貴的試劑。例如，油酸，液體石蠟的使用代替TOPO，TOP等；二是合成量子點(diǎn)結(jié)構(gòu)的變化，從最初的單核量子點(diǎn)到核殼式結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)再到近來(lái)比較熱門的混合多晶量子點(diǎn)，使其具有更加優(yōu)異的光學(xué)性能，通過(guò)改變組成比例而不改變量子點(diǎn)尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)射光譜的調(diào)節(jié)獲得覆蓋近紅外以及整個(gè)可見區(qū)光譜，這是二元量子點(diǎn)無(wú)法做到的。在操作過(guò)程中，改變組成的比例往往比調(diào)節(jié)尺寸更容易控制而且精確度較高。

2.2 無(wú)機(jī)合成路線

目前常用水溶性硫基化合物，檸檬酸等做為保護(hù)劑在水相中制備量子點(diǎn)。硫基化合物，檸檬酸等與量子點(diǎn)的穩(wěn)定性、功能化有關(guān)，因此選擇帶有適當(dāng)官能團(tuán)的保護(hù)劑對(duì)于控制量子點(diǎn)的表面電荷及其他表面特征極為重要。水相合成量子點(diǎn)操作簡(jiǎn)便，重復(fù)性高，成本低，表面電荷和表面性質(zhì)可控，很容易引入官能團(tuán)分子。量子點(diǎn)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到其應(yīng)用研究的開展和研究成果的優(yōu)劣。

3 量子點(diǎn)的表面修飾

通常制備的量子點(diǎn)水溶性較差，不能直接與生物物質(zhì)相互相互作用，從而得到探針，因此，首先對(duì)制得的量子點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫘揎梉6]。通過(guò)特定的表面修飾和表面處理以獲得其對(duì)某個(gè)分析物品的識(shí)別功能，目前使用的量子點(diǎn)表面改性技術(shù)可歸納為表面無(wú)機(jī)修飾和表面有機(jī)修飾兩大類。

量子點(diǎn)表面的無(wú)機(jī)修飾，單獨(dú)的量子點(diǎn)顆粒容易收到雜質(zhì)和晶格缺陷的影響，熒光量子產(chǎn)率很低。但當(dāng)以其為核心，用另一種半導(dǎo)體材料包覆，形成核殼結(jié)構(gòu)后，就可以將量子產(chǎn)率提高。并在消光系數(shù)上有很強(qiáng)的增加，因而有很強(qiáng)的熒光發(fā)射。

量子點(diǎn)表面的有機(jī)修飾，量子點(diǎn)表面配位不足容易產(chǎn)生帶隙表面態(tài)，通過(guò)加入有機(jī)表面活性等有機(jī)配位體與量子點(diǎn)表面離子鍵合，可以提高表面原子配位的飽和程度。但是，有機(jī)配位體不能同時(shí)將表面陰陽(yáng)粒子完全鈍化，表面依然殘留有較多的懸鍵，鈍化效果不理想，量子產(chǎn)率同樣不能大幅度提高。

如果選擇量子效率最高的樣品，經(jīng)過(guò)表面修飾作用，可將量子效率提高到40%。

4 結(jié)論

量子點(diǎn)具有尺寸效應(yīng)，表面效應(yīng)，量子限域效應(yīng)，宏觀量子隧道效應(yīng)、特殊的光學(xué)效應(yīng)，使得量子點(diǎn)在光、電、磁、生物等領(lǐng)域得到廣泛的研究與應(yīng)用。無(wú)機(jī)相和有機(jī)相均能制備不同性質(zhì)的量子點(diǎn)，進(jìn)而通過(guò)特殊的表面修飾，提高量子點(diǎn)的親水性；引入特殊的官能團(tuán)擴(kuò)大量子點(diǎn)的應(yīng)用范圍，其生物應(yīng)用得到進(jìn)一步深入，總而言之，量子點(diǎn)隨著研究的進(jìn)一步深入，在多學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步拓展。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]何曉曉，王柯敏，譚蔚泓，等.基于生物熒光納米顆粒的新型熒光標(biāo)記方法及其在細(xì)胞識(shí)別中的應(yīng)用[J].科學(xué)通報(bào)，2001，46（16）：1353-1356.

[4]彭英才.半導(dǎo)體量子點(diǎn)的電子結(jié)構(gòu)[J].固體電子學(xué)研究與進(jìn)展，1997，17（2）：165-172.