N，N，N'，N'-四甲基乙二胺是一种重要的有机中间体，广泛应用于生化试剂、环氧树脂交联剂和季胺类化合物的合成中。本文介绍了一种制备N，N，N'，N'-四甲基乙二胺催化剂的方法。

制备方法

制备N，N，N'，N'-四甲基乙二胺催化剂的步骤如下：

1. 称取Cu(NO₃)₂.3H₂O、Ni(NO₃)₂.6H₂O和Al(NO₃)₃.9H₂O，并用去离子水溶解。
2. 称取NaOH作为沉淀剂，并用去离子水溶解配成浓度为2mol/L的溶液。
3. 将步骤1）中的硝酸盐溶液缓慢滴加入步骤2）中的NaOH溶液中，直至pH为8.0。
4. 在80℃下搅拌4小时，然后在相同温度下静置老化12小时。
5. 将老化后的催化剂抽滤，用去离子水洗涤至滤液pH为7.0，然后进行干燥。
6. 将烘干的催化剂进行碾磨成粉，并在450℃焙烧4小时，制得催化剂前驱体。
7. 将催化剂前驱体进行压片成型，并筛选得到所需的成品催化剂。

通过以上制备方法，可以得到Ni-Cu/Al₂O₃催化剂。

应用

除了作为催化剂，N，N，N'，N'-四甲基乙二胺还可以用于制备海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶。该水凝胶具有高强度和高韧性，可广泛应用于材料科学领域。

参考文献：

1. [1] [中国发明] CN201510041978.7 二甲基乙醇胺直接催化胺化生产N，N，N，，N，-四甲基乙二胺的方法
2. [2] CN201310287351.0一种基于海藻酸钠-聚丙烯酰胺水凝胶的制备方法

BTM，全称(2R)-2,3-二氢-2-苯基咪唑并[2,1-B]苯并噻唑，是一种重要的异硫脲类催化剂。有机催化剂在有机反应中具有温和的反应条件、高收率和快速反应速度等优点，因此发展高效的有机催化剂对于有机合成至关重要，尤其是应用广泛的有机催化剂。异硫脲类有机催化剂在手性合成、酯化、碳酰基化和杂环合成等方面发挥着重要的催化作用，对于活性医药和农药的合成具有重要意义。

制备方法

步骤1：合成化合物2（邻硝基苯叔丁基硫醚）

将2.8g（0.02mol）邻氟硝基苯（化合物1）溶解在40ml DMF溶剂中，加入4.3g（0.03mol）碳酸钾固体，升温至80℃，滴加2.0g（0.022mol）叔丁基硫醇，继续反应2小时。反应结束后，加入100ml水和100ml二氯甲烷进行萃取，然后用100ml水洗涤有机相两次。浓缩有机相得到4.2g（0.0199mol）化合物2（邻硝基苯叔丁基硫醚），收率为99％。（¹H NMR（400MHz，CDCl₃）δ7.71（dd，J＝7.6，1.5Hz，1H），7.66（dd，J＝7.7，1.6Hz，1H），7.49（dqd，J＝15.0，7.5，1.6Hz，2H），1.31（s，9H））。

步骤2：合成化合物3（邻氨基苯叔丁基硫醚）

将4.2g（0.0199mol）化合物2（邻硝基苯叔丁基硫醚）溶解在甲醇中，在氮气保护下加入400mg雷尼镍，常温常压条件下反应4小时，然后进行抽滤，滤液浓缩得到3.4g（0.0188mol）化合物3（邻氨基苯叔丁基硫醚），收率为94％。

步骤3：合成化合物4（邻氨基苯叔丁基亚砜）

将1.8g（0.01mol）化合物3（邻氨基苯叔丁基硫醚）溶解在20ml二氯甲烷溶液中，降温至-10℃，滴加m-CPBA溶液（2.1g（0.012mol）溶解在20ml二氯甲烷中），滴加结束后反应半小时，然后进行抽滤。滤液用40ml饱和亚硫酸钠洗涤两次，再用40ml饱和碳酸钠洗涤一次。有机相经过硫酸钠干燥和硅胶柱分离（石油醚：乙酸乙酯＝4:1）得到1.8g（0.009mol）化合物4（邻氨基苯叔丁基亚砜），收率为90％。（¹H NMR（400MHz，CDCl₃）δ7.24–7.17（m，1H），7.10（d，J＝7.0Hz，1H），6.71（t，J＝7.5Hz，1H），6.63（d，J＝8.2Hz，1H），5.15（s，2H），1.31（s，9H）。¹³C NMR（100MHz，CDCl₃）δ149.4，131.8，128.8，117.9，117.5，116.4，58.8，23.5。HRMS（ESI）m/z calcd for C10H15NOS[M+H]+ 198.0947，found 198.0927）。

步骤4：合成化合物BTM

将1.97g（0.01mol）化合物4和3.01g（0.01mol）的(R)-2-异氰基-2-苯乙基4-甲基苯磺酸酯（5A）溶解在40ml二氧六环中，在氮气保护下升温至100℃反应6小时。反应结束后加入50mL饱和碳酸钠水溶液分液，有机相经过硫酸钠干燥后减压浓缩，用甲醇：二氯甲烷：1:10洗脱液进行硅胶柱分离，得到产物BTM 1.53g（收率61％）。（¹H NMR（400MHz，CDCl₃）δ7.45–7.36（m，4H），7.32（dd，J＝7.5，5.2Hz，2H），7.21（td，J＝7.7，1.0Hz，1H），7.00（td，J＝7.7，0.9Hz，1H），6.69（d，J＝7.5Hz，1H），5.69（dd，J＝10.2，8.1Hz，1H），4.30（dd，J＝10.2，9.0Hz，1H），3.74（t，J＝8.5Hz，1H））。

参考文献

[1] [中国发明] CN201711434362.1 一种异硫脲类催化剂的合成方法

锇与空气的反应

锇金属在大气中不易受到侵蚀。当锇与氧气加热时，会生成易挥发的氧化锇（OsO4），其沸点为130℃。然而，由于氧化锇具有剧毒，锇金属在空气中散发出的氧化锇气味是不利的。

化学方程式：Os + 2O2（克）→OsO4（S）

锇与水的反应

在正常条件下，锇金属不与水反应。

锇与卤素的反应

在高温高压条件下，锇金属可以与过量的氟F2反应生成氟化锇（OsF7）。在较温和的条件下，会生成六氟化物OsF6。此外，锇金属与氯Cl2或溴Br2加热反应，形成四卤化物氯化锇（IV）OsCl4或溴化锇（IV）OsBr4。

化学方程式：

与氟反应：2Os + 7F2（g）→2OsF7（s）（黄色）

与氯反应：Os + 2Cl2（g）→OsCl4（红色）

与溴反应：os + 2Br2（l）→OsBr4（s）（黑色）

实验目的:

探究热化学反应中能量的变化，主要体现在热量的改变。

实验仪器:

研钵、托盘、天平、烧杯、玻璃棒、玻璃片。

实验药品:

Ba(OH)2.8H2O， NH4CI， 水。

实验步骤:

将约20g Ba(OH)2●8H2O晶体和10g NH4CI晶体放入烧杯中，然后将烧杯放在有几滴水的玻璃片（或小木板）上，用玻璃棒搅拌，闻气味，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。

实验现象:

产生刺激性气味的气体，晶体变为糊状，烧杯壁下部感觉很凉，拿起烧杯时，玻璃片粘在烧杯底部。

实验原理:

该反应的化学方程式:

Ba(OH)●8H20 + 2NHCl → BaCl2 + 2NH3 ↑ + 10H2O。

该反应是自发的吸热反应。

实验改进:

使用两个塑料杯子制作装备，其中一个杯子上面配备盖子，在盖子中心挖一个小孔，并套上一个中间插有玻璃棒的橡胶奶嘴。盖子内壁粘上湿润的滴有酚酞的滤纸，可用于检验生成的氨气。先在两个塑料杯之间放少量自来水，然后将两种试剂混合，盖上盖子，立即用玻璃棒快速搅拌。我们可以观察到杯盖内壁上湿润的滴有酚酞的试纸很快变红，像绽开的莲花，杯内试剂由无色固体慢慢变为粘稠状，最后成为糊状物，手触摸杯底感觉很冰，最后两个杯子紧紧地“粘”在了一起，轻轻一捏，听到冰块裂开“咔咔”的声音。

烯丙基胺是一种常见的天然产物、农用化学品和药物结构基序，许多研究人员致力于寻找有效的合成方法。目前存在的方法包括过渡金属催化的C-N键合成和后过渡金属催化的二烯烃区域选择性C-N键生成。然而，这些方法对底物有一定的限制。为了克服这个问题，人们发展了一种通过炔烃和胺的α-C位形成C-C键来合成烯丙基胺的新方法。

Buchwald课题组提出了一种锆催化剂，可以将炔烃插入到Zr-C键中形成一个五元环中间体，经过水处理后可以得到烯丙基胺产物和锆的氧化产物。然而，五元环中间体的质子分解过程限制了反应的催化循环。本研究的目标是找到一种锆催化剂，可以降低质子分解过程的障碍，实现反应的催化循环。

先前的研究报道了Zr(NMe2)4作为催化剂，在烯烃的氢氨基烷基化反应中使用具有空间位阻的N-（三甲基硅烷基）胺。在加氢胺化催化中，发现含有双(脲)配体的锆配合物容易形成七配位配合物，可用于中性胺的配位，以实现所需的缔合催化转换步骤。作者认为这种催化剂也可以参与炔烃的氢氨基烷基化反应。

为了研究质子分解过程，作者进行了化学计量制备的模型中间体实验。实验结果表明，在特定条件下，可以通过简单的胺底物而不是质子化学计量后处理来实现产物的轻松释放。

在最佳反应条件下，作者成功地将N-三甲基硅烷取代的胺底物与二苯乙炔反应，以较高的产率得到目标产物。此外，作者还对不同底物进行了拓展研究，发现取代基对反应的区域选择性有一定的影响。

综上所述，本研究通过锆催化剂实现了炔烃的催化加氢氨基烷基化反应，成功合成了烯丙基胺产物。研究结果对于开发新的合成方法具有重要意义。

原文链接：https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10405

HOVEYDA-GRUBBS催化剂是一种烯烃复分解催化剂，具有亮绿色结晶固体的特点，熔点为178～181℃。该催化剂的出现使得开环复分解聚合(ROMP)、开环交叉复分解(ROCM)、交叉复分解(CM)和闭环复分解(RCM)等几个研究平台得以开发。

制备方法

C591的合成：

将C601(0.500g，0.833mmol)、4-(二苯基膦基)吗啉(0.294g，1.08mmol)和乙醚(20mL)加入配备有磁力搅拌棒的40mL闪烁小瓶中。在30℃下搅拌4小时后，通过过滤分离沉淀物，并用乙醚(2×10mL)洗涤，最后在真空中干燥，得到浅红色/棕色粉末的C591(0.302g，61.4％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ16.62(d,J＝5.8Hz,1H),7.82-7.70(m,4H),7.61(t,J＝7.8Hz,1H),7.56(d,J＝7.6Hz,1H),7.52-7.39(m,6H),7.16(d,J＝8.5Hz,1H),7.08(t,J＝7.5Hz,1H),5.43-5.33(m,1H),3.75-3.62(m,4H),3.18(m,4H),1.85(d,J＝6.1Hz,6H)。31PNMR(162MHz,CDCl3)δ109.5(s)。

由C591合成C627：

将C591(0.250g，0.423mmol)、P426(0.216g，0.507mmol)和10％甲苯/庚烷(v/v)(10mL)加入配备有磁力搅拌棒的40mL闪烁小瓶中。将反应加热至90℃并持续5小时。通过过滤分离沉淀物，用己烷(2×10mL)和甲醇(2×10mL)洗涤，最后在真空中干燥，得到绿色固体的C627，即HOVEYDA-GRUBBS催化剂(0.146g，55.0％收率)。NMR数据与文献报道的数据相符。

参考文献

[1] [中国发明] CN201780064313.5 Ru亚烷基络合物的合成与表征

顼目简介

甲氧苄啶是一种经典的抗菌剂，广泛应用于医药和畜牧业。它在细菌增殖过程中起到阻断作用，被用作抗菌剂和抗菌增效剂。甲氧苄啶已经与其他药物配伍使用，并且用途不断增多。它在畜牧业上也是一种安全、广谱的兽用药。甲氧苄啶的市场规模不断扩大，有可能成为一种百年老药。

传统的甲氧苄啶与敌菌净的生产工艺路线存在一些缺点，新的工艺路线采用了高效环合工艺，降低了关键中间体的单耗，从而降低了综合成本。新工艺路线的优点包括反应高效、辅料可回收利用、产品质量好和生产成本下降。

项目成熟度

该项技术已经在某药品企业稳定生产多年，并取得了极佳的经济效益。第三代技术的特点是反应定量，纯绿色无污染。

应用前景

甲氧苄啶与敌菌净作为经典药物，市场需求将不断增大。该条路线生产甲氧苄啶的原料成本为8万元/吨，销售价格为16万元/吨。该条路线生产敌菌净的原料成本为9万元/吨，销售价格为22万元/吨。经济效益十分可观。

知识产权及顼目获奖情况

该技术已获得一项中国发明专利授权，我校享有独立的自主知识产权。可以与企业合作申报国家、省、市的专项计划或创新基金。

冀亚飞等.一种3-苄胺基-2-(3,4,5-三甲氧基苄基)丙烯腈的制备方法.中国发明授权专利号：ZL200810036968.X。

钯是一种银白色过渡金属，具有良好的延展性和可塑性，常用于精细化学品工业中的催化剂。然而，催化剂的降解和反应残留物的污染会降低其循环使用的可行性，因此废钯炭催化剂的回收变得非常重要。

为了回收废钯炭催化剂，可以采取以下步骤：

步骤一：焙烧

将废钯炭催化剂与灰化剂碳酸钙混合浆化均匀后进行焙烧。焙烧过程中，废催化剂中的有机物和碳会被氧化。

步骤二：蒸煮

将焙烧残留物用盐酸蒸煮，然后加入过氧化氢继续蒸煮。这样可以使残留物中的杂质溶解。

步骤三：过滤和洗涤

将蒸煮后的溶液进行过滤，得到滤渣和滤液。然后对滤渣进行洗涤，将洗涤液与滤液合并。

步骤四：还原

调节合并后的溶液的pH值为6.5-7.5，然后使用甲酸进行还原。这样可以得到粗钯粉。

相转移催化剂（Phase transfer catalyst，PTC）是一类催化剂，可以帮助反应物从一相转移到能够发生反应的另一相，从而加快异相系统反应速率。这种催化剂常用于存在水溶液和有机溶剂两相的反应中。在这些反应中，离子型反应物通常可溶于水相但不溶于有机相，而有机底物则可溶于有机溶剂。如果没有相转移催化剂，两相之间相互隔离，反应进行得很慢。而相转移催化剂的存在可以将水相中的反应物转移到有机相中，促使反应发生。

相转移催化剂的种类有哪些？

当阴离子作为反应物时，常用的相转移催化剂是季铵盐（四级铵盐）、季??盐、锍盐或砷盐。而阳离子作为反应物时，相应的相转移催化剂通常是冠醚或穴醚。这些催化剂之间的相互结合是基于分子间的电性引力作用或氧/氮原子对离子的配位作用。形成的复合物外端露出烃基单元，具有疏水性；内部则具有一个容纳离子的结构，因此具有亲水性。

除了上述催化剂，还有一些用聚乙二醇或聚乙二醇醚与正离子结合的催化剂。虽然这些催化剂价格便宜，但催化效果往往不如冠醚。还有一类称为三相催化剂的催化剂，它们不溶于水或有机相中，但可以加速水-有机相的反应。这些催化剂大多是季铵盐、??盐、冠醚等与高聚物（如聚苯乙烯）相连得到的固体不溶物。由于三相催化剂易于分离和回收，因此在化工领域中引起了很大的兴趣。

相转移催化剂的机理是什么？

以一个亲核脂肪取代反应为例来说明相转移催化的机理。当将氰化钠水溶液和溶于有机溶剂的卤代烃1-溴辛烷混合时，取代反应并不发生。因为反应液是水-有机溶剂两相体系，氰化钠只溶于水中，1-溴辛烷只溶于有机相中。但是，当加入少量的四级??盐（如溴化十六烷基三丁基??）后，这些PTC分子在有机相和水相中都能溶解。它们在水中与氰离子交换负离子，并以离子对的形式将其转移到有机相中。由于这些氰离子的溶剂化程度很小，因此活性很高，很容易与有机底物发生反应。在加热回流90分钟后，氰离子可以与1-溴辛烷定量反应，生成产物1-壬腈。改善反应条件，将反应物在苯/水体系中反应，加入溴化四丁基铵或甲基三辛基氯化铵作为相转移催化剂，以上反应在室温下就可以定量完成。

C8H17Br(org) + NaCN(aq) → C8H17CN(org) + NaBr(aq)（催化剂：PTC R4P+Cl^?）

也有人认为，相转移催化剂的亲脂性很高，在水相中的浓度很低，绝大多数都停留在有机相中，只是在两相界面处交换离子。在极性很低或非极性的溶剂中，相转移催化剂与离子是通过离子对结合的，只有在介电常数很大的溶剂中，才有一些离子以自由离子的形式存在。

一般应用相转移催化剂的反应都是亲核取代反应，典型的无机反应物如氰化钾、氰化钠。但也有一些相转移催化剂应用在有机氧化反应中，帮助无机氧化剂（如高锰酸钾、重铬酸钾）溶于有机相中。

相转移催化剂有哪些应用？

相转移催化反应的速率和产率非常高（多为90%），减少了有害有机溶剂的使用，副产物少，催化剂的用量也比较少，满足原子经济性的要求，因此很多反应都是绿色化学的实例。相比之下，以前为了使反应在均相发生，常需要使用一些能溶解两种反应物的有机溶剂，比如二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺或二甲基亚砜。这些溶剂价格高，不易回收，对身体有害，而且如果混入一点水，对反应很不利。

相转移催化剂不仅包括催化水相-有机相反应的催化剂，还包括固-液两相和气-液两相反应中的催化剂。

1.背景介绍

催化剂是一种能够改变化学反应速率的化学物质。在聚氨酯合成过程中，常用的催化剂包括叔胺类催化剂、有机锡化合物、非锡的有机金属化合物以及其他新型催化剂。

2.催化剂的特性

不同类型的催化剂具有不同的特性。胺类催化剂对NCO和水的反应具有良好的催化效果；有机锡和有机汞对NCO和OH的反应具有高效选择性，并且对水和NCO的反应不敏感；新型催化剂如温敏催化剂在不同温度下具有不同的催化效率，广泛应用于双组份聚氨酯制品中。

3.催化剂的应用目的

使用催化剂的主要目的有两个：一是使反应朝着预期的方向进行；二是调节反应速率，缩短反应时间，提高生产效率。

4.不同聚氨酯产品的催化剂选择原则

聚氨酯制品主要包括泡沫、弹性体和聚氨酯树脂。对于这三种类型的产品，催化剂的选择原则有所不同。

4.1 聚氨酯泡沫催化剂选择

聚氨酯泡沫制品的合成过程中，需要至少两种催化剂来调节反应。一种催化剂促进异氰酸酯和水的反应，通常选择胺类催化剂；另一种催化剂促进异氰酸酯和聚醚或醇的反应，一般选用金属类催化剂。因此，在聚氨酯泡沫合成过程中，常常使用胺类催化剂和有机金属催化剂的组合，以实现最佳效果。

4.2 聚氨酯弹性体催化剂选择

聚氨酯弹性体的制备过程需要严格避免NCO和水的反应，因此一般选择金属类催化剂，如有机锡、有机铋甚至有机汞（已被淘汰）。

4.3 聚氨酯树脂催化剂选择

在聚氨酯树脂的合成过程中，也需要尽量避免NCO和水的反应，因此常常选择有机铋和有机锡作为催化剂。

对于串联反应而言，反应过程相对复杂，且通常涉及到不同性质官能团的转化。如将 HMF 氧化为2,5-呋喃二甲酸（FDCA）的过程中，既涉及羟甲基氧化为醛基的过程，同时也涉及醛基向羧酸的转化。由于反应机理差异，单一催化活性位点可能对两种氧化反应表现出不同的催化活性，最终导致 HMF热催化转化反应条件苛刻、转化效率不尽如人意等问题。根据多步反应各自特点，构建双活性位点“接力式”催化剂，发挥不同位点对不同官能团特异性高效催化的特性，有可能实现对这种复杂串联的高效催化转化。

基于以上观点，张和鹏教授团队设计并制备了一种具有两种不同活性位点的新型级联催化剂（（Co1→Cop）/N-CNTs），即同时存在Co 单原子 (Co1) 和 Co 纳米颗粒 (Cop)用于催化氧化串联反应。实验结果发现，制备的双活性位点级联催化剂（Co1→Cop）/N-CNTs对HMF氧化为FDCA具有非常高的活性。另一方面，通过动力学研究表明， Co1 和 Cop 分别对羟基氧化为醛基（HMFCA 至 FFCA）和醛基氧化为羧基（HMF 至 HMFCA 和 FFCA 至 FDCA）分别具有较好的催化活性，这是制备的 (Co1→Cop) /N-CNTs 对 HMF 氧化为 FDCA 表现出优异的催化性能的主要原因。

西北工业大学张秋禹教授、张和鹏教授团队以简单的ZnCo-ZIF为前驱体，通过控制热解条件制备了一种同时存在Co单原子(Co1)和Co纳米颗粒(Cop)的新型双活性位点催化剂。透射电镜表明，(Co1→Cop) /N-CNTs中包含较多的碳纳米管，平均粒径约为10 nm的Cop包覆在碳纳米管的顶端，而在碳纳米管表面负载了丰富的Co1。

Figure 1. Schematic illustration for the synthesis of (Co1→Cop)/N-CNTs from ZnCo-ZIF.

Figure 2. (a and b) TEM images of (Co1→Cop)/N-CNTs. (c) Co NP size distribution in (Co1→Cop)/N-CNTs. (d) HAADF-STEM image and corresponding element mapping images showing the distributions of (C (green), N (yellow), and Co (cyan) within the (Co1→Cop)/N-CNT catalyst. (e) HRTEM images of (Co1→Cop)/N-CNTs. (f) HAADF-STEM image of (Co1→Cop)/N-CNTs in the nanoparticle-free region, where single Co atoms are clearly seen.

正如预期的那样，(Co1→Cop)/N-CNTs对 HMF 热催化氧化反应表现出卓越的催化活性，在常压O2气氛以及100 °C的条件下，反应8小时可实现HMF的100%转化率及96%的 FDCA 产率，碳平衡也可以达到100%。即使反应温度降低至 80 °C，HMF 转化率和 FDCA 选择性也分别达到 100% 和 79%。

实验和动力学研究表明，Co1 活性位点对羟甲基氧化为表现出高的催化活性，加速了中间体 HMFCA 向 FFCA 的转化；而适当粒径的 Cop 促进了醛基向羧基的转化，从而加速HMF向HMFCA以及FFCA 向FDCA的转化。受益于 Co1 和 Cop 活性位点的不同特性，(Co1→Cop)/N-CNTs 催化剂可对串联氧化中每个基元反应加速，从而以“接力式”的方式实现HMF的高效转化。同时该催化剂还表现出优异的循环稳定性和工业化前景，放大试验后可制备得到超过10 g的高纯FDCA。

Figure 3. (a) Catalytic performance of (Co1→Cop)/N-CNTs, (Co1→Cop)/N-CNTs-etched and (Co1→Cop)/N-CNTs-KSCN for HMF oxidation. (b) Catalytic performance of (Co1→Cop)/N-CNTs, (Co1→Cop)/N-CNTs-etched and (Co1→Cop)/N-CNTs-KSCN for HMFCA and FFCA oxidation. (c) Arrhenius plots for (Co1→Cop)/N-CNTs-etched and (Co1→Cop)/N-CNTs-KSCN in oxidations of HMF, HMFCA and FFCA. The ln r values were calculated based on the product generation rate versus reaction time.

Scheme 1. Schematic illustration of HMF transfer to FDCA accelerated by different activity sites (Co1 and Cop).

综上所述，我们设计并制备了一种具有双活性位点“接力式”Co基催化剂。该催化剂具有制备方法简单、易于放大等优点。受益于 Co1 和 Cop 活性位点的不同特性，(Co1→Cop)/N-CNTs 催化剂可对串联氧化中每个基元反应加速，从而以“接力式”的方式实现HMF的高效转化，该研究为多中间体级联反应用催化剂的设计提供了一种新的思路。

聚酰胺（Polyamide，PA）是一种高分子化合物，由含有羧基和氨基的单体通过酰胺键聚合而成。它可以通过天然方式生成，如羊毛和蚕丝等天然蛋白质，也可以通过人工方式制造，如尼龙和芳香聚酰胺。人工聚酰胺常用于纺织品、地毯、运动装备、食品包装、眼镜零件、汽车和飞机零件、轮胎、军用品和防护装备等产品的生产。

聚酰胺的化学反应

聚酰胺的酰胺链通常是通过氨基和羧酸或酰氯的缩合反应形成的。在这个过程中，通常会脱去一个小分子，如水或氯化氢。

高分子聚酰胺可以由同时具有氨基和羧基的单体构成，也可以由两种不同的双功能单体构成，其中一个具有2个氨基酸组，另一个具有两个羧基或酸氯组。

氨基酸可以被视为单一单体，与其他氨基酸反应形成聚酰胺。两种氨基酸的反应可以生成长链蛋白质。

克维拉是一种芳香聚酰胺，由两个不同的单体的交替反应形成。

聚酰胺6是由ε-己内酰胺的开环反应制成，不是缩合反应。

聚酰胺的性能分析

聚酰胺的熔点、结晶度等性能可以通过热分析和X射线晶体学等方法进行分析。

聚酰胺的用途

人工合成的聚酰胺具有广泛的用途：

尼龙用于牙刷、纺织品、地毯、齿轮、轴承。

尼龙-MXD6用于食物包装，具有卓越的气体阻隔性能、耐热性和高透明度。

Trogamid用于眼镜架、镜片、汽车工业、机械工业、医疗器械和体育运动器材。

克维拉用于船体、飞机、自行车轮胎、防弹衣、防弹头盔和防护手套。

诺梅克斯和Kermel用于防火衣、防热衣、防火头盔和防热头盔。

二氧化铱是一种棕色四角形晶体，采用UIVCHEM技术制备而成。其化学式为IrO2，分子量为224.22，含铱量为80%。为了保持其质量，建议在常温下密封干燥保存。

制备方法

下面是一种用于水电解Iro2催化剂的制备方法：

a) 首先，在去离子水中溶解氢氧化钠，然后加入氯铱酸，得到第一溶液。

b) 将第一溶液在油浴中反应，并在反应后搅拌冷却至室温，得到第二溶液。

c) 向第二溶液中加入酸，调节pH值，然后进行离心和干燥，最终得到铱的氢氧化物。

d) 将上述铱的氢氧化物在空气气氛中进行灼烧，从而制得用于水电解的IrO2催化剂。

在生物基领域，2,5-呋喃二甲酸（FDCA）是备受关注的分子。近年来，基于FDCA的聚酯研究逐渐增多，但基于FDCA的生物基尼龙的研究却相对较少。

最近，南京工业大学的科研团队成功地利用氟硅胶负载的全氟标记金纳米粒子催化氧化5-羟甲基糠醛（HMF），合成了高效的2,5-呋喃二甲酸（FDCA）。该催化剂具有100%的HMF转化率和高达91%的FDCA选择性，并且可重复使用3次而不损失活性。通过将FDCA与生物基二胺1,5-戊二胺和1,10-癸二胺共聚，成功合成了100%生物基的半芳香尼龙5F和10F，并对其结构和热力学性能进行了研究。

这项研究成果发表在期刊《Chemical Engineering Journal》上，题为“如何通过氧化5-羟甲基糠醛合成100%生物基半芳香尼龙？”。

催化剂制备

图1 展示了氟硅胶负载全氟取代金纳米粒子的制备过程。

尼龙盐5F和10F的晶体结构

图2 展示了尼龙盐5F和10F的晶体结构，以及它们的非氢原子标记分子结构和氢相互作用的电池堆积图。

生物基尼龙5F和10F的性能表征

图3 展示了生物基尼龙5F和10F的热重分析（TGA）和差示扫描量热（DSC）曲线。

图4 展示了生物基尼龙5F和10F的流变曲线。

总结

通过氟硅胶负载的全氟标记金纳米粒子催化氧化HMF，我们成功合成了高效的FDCA，并通过聚合制备了全生物基的半芳香尼龙5F和10F。这些尼龙具有较高的分子量和优异的热稳定性，有望应用于3D打印材料。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722008646#!

醋酸铜在古代被广泛用作杀菌剂和绿色颜料，现在主要用于无机合成中铜(II)的来源，也可在有机合成中作为催化剂或氧化剂。和其他铜化合物一样，乙酸铜的焰色反应为蓝绿色。

醋酸铜的化学反应有哪些应用？

醋酸铜可以作为碳负离子、自由基和烃类化合物的氧化剂，可以实现电负性底物的氧化偶联反应以及Si-C、 Bi-C、Pb-C和Sb-C键的溶剂裂解反应。还能用于烯烃与重氮酯的环丙化反应或作为路易斯酸参与反应。

醋酸铜对碳负离子具有氧化活性。在吡啶存在下，端炔可以发生氧化偶联反应得到二炔化合物。

采用三氟甲基磺酸铜作为氧化剂，可以实现α-磺酰基锂碳负离子的自身偶联反应。但是，采用醋酸铜作氧化剂则可以将其氧化为α,β-不饱和砜化合物。其它碳负离子也能在醋酸铜作用下发生偶联反应，例如: β-内酰胺的合成。

醋酸铜还能氧化烃类底物的C-H键。在氧气和吗啉存在下，醋酸铜可以催化苯酚的邻位羟基化反应。当隔绝氧气时，定量醋酸铜在醋酸存在下可以实现苯酚的邻位乙酸化反应。

在醋酸铜催化下，过氧酯可以作用于丙烯化合物发生烯丙基氢被酰氧基取代的反应。该反应可能是先形成了烯丙基自由基，然后与Cu(II)快速反应得到Cu(III)中间体，最后经周环过渡态得到最终酰氧基取代烯烃。

在催化量醋酸钯和过量醋酸铜共同作用下，能够实现烯丙基的氧化反应。在甲醇和氧气氛围下，催化量的醋酸铜可以促进乙烯基Si-C键的断裂得到乙烯基醚化合物。该反应具有高度的立体选择性，完全得到反式烯醇醚，在水存在下得到相应的醛。

与自由基引发剂联合使用，醋酸铜还能参与自由基的氧化反应。如下图所示: β-羰基酯首先在Mn(OAc)3氧化下得到自由基，然后经分子内环化得到烷基自由基，最后在醋酸铜作用下被氧化为相应的烯烃。

醋酸铜还能用作钯催化反应中的氧化剂，将还原后的低价钯重新氧化为Pd(II)。醋酸铜与手性亚胺生成的配合物能诱导烯烃与重氮乙酸酯的不对称环丙化反应。

醋酸铜能与含氮化合物有效配位，作为路易斯酸参与含氮化合物的反应。例如: 在氧气存在下，催化量的醋酸铜可实现酰肼到羧酸的转换。

在氧气存在下，醋酸铜还能催化苯乙炔与二甲基胺的偶联反应，得到N,N-二甲基-2-苯基乙炔胺化合物。在没有氧气存在下，则生成1,4二苯基丁炔作为唯一的偶联产物。

有机硅是一种含有硅元素的有机高分子合成材料，广泛应用于各个行业。本文介绍了甲基丙烯酰基丙基二甲基氯硅烷的制备方法及一种新型高活性催化剂的研究。

背景及概述

有机硅是一种含有硅元素的有机高分子合成材料，包括硅油、硅橡胶、硅树脂和硅烷偶联剂四大门类。聚硅氧烷是其中一种半无机、半有机结构的高分子化合物，具有耐高低温、耐气候老化、电气绝缘、难燃、生理惰性等优异性能。有机硅化合物可以和其他单体发生聚合反应，是一种应用广泛的有机中间体。

制备

甲基丙烯酰基丙基二甲基氯硅烷的常用合成方法是通过硅氢加成反应。本文在已有工作的基础上合成了一种高活性的催化剂，用于催化甲基丙烯酸烯丙酯和二甲基氯硅烷的硅氢加成反应。相比经典的催化剂，该催化剂降低了反应温度并保持了较高的产率。

图1 甲基丙烯酰基丙基二甲基氯硅烷的合成反应式

实验操作：

将氯铂酸固体溶于异丙醇溶液中，制成氯铂酸异丙醇溶液作为催化剂。在装有温度计、甘油水溶液冷却的蛇形冷凝管的三颈烧瓶中，加入二甲基氯硅烷、甲基丙烯酸烯丙酯和氯铂酸异丙醇溶液，加热搅拌反应。控制反应温度在65℃，继续反应一段时间后降至室温。加入BHT，减压蒸馏收集产物。

参考文献

[1] Efimov, Yu. T.; Tandura, T. A.; Kopylov, V. M.; Androsenko, S. I.; Shkol'nik, M. I. J. Gen. Chem. USSR (Engl. Transl.), 1991 , vol. 61, # 10 p. 2244 - 2253,2083 - 2091

相转移催化剂（PTC）是一种催化剂，可以促使反应物从一个阶段进入另一个发生反应的阶段。它是一种非均相催化的特殊形式，适用于离子反应物在水性相中溶解，但在没有PTC的情况下不溶于有机相。PTC的作用类似于洗涤剂，可以将盐溶解到有机相中，从而加速反应。

通过使用PTC工艺，可以实现更快的反应速率，获得更高的转化率或产率，减少副产物的生成。此外，PTC工艺还可以避免使用昂贵或危险的溶剂将所有反应物溶解在一个相中，减少原料的浪费。因此，PTC特别适用于绿色化学，通过使用水和有机溶剂的降低来实现环境友好的反应条件。

相转移催化剂的种类

当阴离子作为反应物时，常用的相转移催化剂是季铵盐、季??盐、锍盐或砷盐。而当阳离子作为反应物时，相应的相转移催化剂通常是冠醚或穴醚。这些催化剂之间通过分子间的电性引力作用或氧/氮原子对离子的配位作用相互结合。形成的复合物在外端具有疏水性的烃基单元，在内部具有容纳离子的亲水性结构。

除了上述催化剂，还有一些以聚乙二醇或聚乙二醇醚与正离子结合的相转移催化剂。虽然这些催化剂价格便宜，但催化效果通常不如冠醚。此外，还存在一类称为三相催化剂的催化剂，它们不溶于水或有机相，但可以加速水-有机相的反应。这些催化剂大多是由季铵盐、??盐、冠醚等与高聚物（如聚苯乙烯）相连形成的固体不溶物。由于三相催化剂易于分离和回收，因此在化工领域引起了广泛的兴趣。

相转移催化剂的应用

由于相转移催化反应具有高速率和高产率（通常达到90%），可以减少有害有机溶剂的使用，产生少量副产物，并且催化剂用量较少，满足原子经济性的要求，因此许多反应都是绿色化学的典型实例。相比之下，以前为了使反应在均相中进行，常需要使用一些能溶解两种反应物的有机溶剂，如二甲基甲酰胺、六甲基磷酰胺或二甲基亚砜。这些溶剂价格昂贵，难以回收，对人体有害，而且稍微混入一点水就会对反应产生不利影响。

相转移催化剂不仅适用于催化水相-有机相反应，还适用于固-液两相和气-液两相反应中的催化。

碳化法生产轻质碳酸镁的工艺过程中，碳酸化反应是将Mg(OH)2转化为Mg(HCO3)2进入液相，并同时生成碳酸钙沉淀固相。经过滤分离，得到滤液称重镁水。为了降低能耗、提高产品应用性能，我们可以在热解工艺中采取低温热解，并通入空气以降低CO2分压。这样热解反应生成的轻质碳酸镁晶形为针状，称为针形轻质碳酸镁。针形轻质碳酸镁具有易过滤、节省过滤时间、降低水分含量和干燥能耗的优点，从而带来良好的经济效益。

针形轻质碳酸镁是一种白色针状结晶，长径比约为10~30。它无毒、无味，在空气中较稳定。其化学组成为碳酸镁和氢氧化镁的水合物，微溶于水，呈弱碱性，易溶于稀酸。加热锻烧后先失水，再分解生成MgO和CO2。针形轻质碳酸镁主要用于橡胶填充剂和补强剂，可以改善橡胶的刚性和提高曲挠性。此外，在食品、化妆品及医药方面也有应用。

针形轻质碳酸镁的生产方法包括白云石碳化法、菱镁矿碳化法、卤水一石灰(或白云石)碳化法和石棉尾矿碳化法。通过适当改造热解工序工艺条件及设备，将热解温度降低至50~60℃以下，可以节约能耗，同时生成针形轻质碳酸镁，易于过滤，降低滤饼含水量，从而降低干燥过程能耗，提高产品质量。这种工艺技术不仅经济效益明显，而且投资少、见效快、节能降耗，是一项多方面受益的新技术。

5-己烯酸是一种重要的化工原料，可以通过高选择性制备δ～己内酯。δ～己内酯具有广泛的应用领域，包括生物可降解材料、医用手术线、食用香精和烟草香精等。此外，5-己烯酸还可以通过烯烃复分解反应制备癸二酸，癸二酸在耐寒增塑剂、尼龙610、1010的制造以及高级润滑剂的合成中得到广泛应用。

催化剂的制备

步骤1：制备催化剂

将六氟磷酸铁盐和全氟磺酸树脂混合溶解，溶解温度为180℃。全氟磺酸树脂的质量比为10％。

步骤2：制备凝胶混合物

在水解制胶条件下，将硅胶、氯化钛、硝酸镧与步骤1中制得的混合液与四丁基氢氧化铵的混合物接触。接触温度为20℃，接触时间为36小时。

步骤3：晶化和干燥

将凝胶混合物在密闭条件下晶化，晶化温度为100℃，晶化时间为24小时。然后将晶化所得产物过滤、干燥并去除模板剂，得到催化剂。催化剂中含稀土的钛硅分子筛质量分数为70％，全氟磺酸树脂质量分数为30％，镧/钛元素的质量比为0.02:1。

5-己烯酸的制备

将环己酮、叔丁基过氧化氢和制备的催化剂加入反应釜中，反应温度为80℃，反应时间为5小时。经过滤分离催化剂后，通过精馏得到产物，其HPLC纯度为96.4％。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201810884224.1 一种制备5-己烯酸的方法

[2] [中国发明] CN201810884225.6 一种用于制备5-己烯酸的催化剂

在众多光催化剂中，二氧化钛半导体催化剂因其化学稳定性、安全无毒、光催化活性高和制备成本低等特性而被广泛应用，成为一种理想的光催化自清洁陶瓷制备原料。

一、二氧化钛的特性

二氧化钛（TiO2）有三种晶型转变形式，包括锐钛矿相、金红石相和板钛矿相。锐钛矿相和金红石相TiO2在实际应用中较为广泛，而金红石相TiO2的综合性能优于锐钛矿相。TiO2具有稳定的化学性质，既可以发生氧化反应也可以发生还原反应，对光催化反应具有潜在研究优势。

二、光催化机理

光照射在TiO2表面时，TiO2受到光激发，产生光生电子和空穴。光生电子和空穴分离后，在导带和价带上分别发生还原和氧化反应。然而，光生电子和空穴的重组会阻碍光催化反应的进行，因此抑制光生电子和空穴重组是研究的热点。

三、制备工艺

目前，TiO2光催化陶瓷的制备方法主要是将TiO2光催化剂或以TiO2为主的光催化剂覆膜于陶瓷表面，再通过二次热处理制备。常用的制备方法是TiO2溶胶涂膜。提高热处理温度和增加涂层与基材之间的附着力可以提高光催化涂层的耐磨性和使用寿命。

四、总结

抗菌陶瓷近年来得到广泛关注，TiO2作为一种具有良好抗菌特性的材料，代表了抗菌陶瓷的发展方向。通过对TiO2的研究和改性，可以进一步提高其抗菌性能，推动抗菌陶瓷领域的发展。

背景技术

糠醛是一种重要的生物质来源化学品，可用于制备多种重要化学品。我国有很多糠醛生产厂家，产量大，原料充足，因此发展糠酸具有可行性。

糠酸，又称2-糠酸或2-呋喃甲酸，是一种白色结晶物质，可用于合成甲基呋喃、糠酰胺和糠酸酯等化合物。它在塑料工业中可用作增塑剂和热固性树脂，在食品工业中用作防腐剂，在涂料、医药和香料等领域也有广泛应用。通常，糠酸是通过糖醛的氧化反应制备的。目前，使用糠醛催化氧化制备糠酸是一种高效、环保的生物质路线。

糠醛氧化制备糠酸有三种工艺路线，分别是氧化剂氧化法、康尼查罗法和金属氧化物催化氧化法。氧化剂氧化法使用高锰酸钾、亚氯酸钠或双氧水等氧化剂，但这些氧化剂在反应中会被还原，无法再生，并且反应完毕后可能存在安全隐患，因此不适合工业化生产。康尼查罗法在生产糠醛的同时生成等量的糠醇，但目前糠醇的制备工艺已经非常成熟，因此康尼查罗反应也不适合工业化生产。金属氧化物催化氧化法适合工业化生产，但需要在碱性条件下进行，不可避免地会生成副产物糠醇，而且催化剂的重复使用率较低。因此，选择一种选择性高、重复使用率高的催化剂对于糠酸的工业化生产至关重要。

目前，用于糠醛氧化制备糠酸的催化剂主要是贵重金属，但其高昂的价格限制了其使用性和进一步的工业化。虽然有文献报道使用廉价的氧化铜作为催化剂，但实验研究表明，单一氧化铜作为催化剂时，糠醛的有效转化率不高，而且氧化铜的回收和处理也没有解决方案。此外，在反应中不可避免地会产生反应杂质糠醇，而糠醇会在反应中聚合，影响产品的颜色，现有文献中对于杂质糠醇的处理方案并不多。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，下面对本发明进行详细说明。需要注意的是，下述实施例仅是本发明的简单列举，不代表或限制本发明的权利保护范围，具体的权利保护范围以权利要求书为准。

本发明提供了一种糠醛氧化制备糠酸的方法，具体步骤如下：

1）配制碱液：取8g氢氧化钠和96g蒸馏水配制碱液，取32g氢氧化钠和288g蒸馏水配制碱液。

2）制备催化剂：在反应瓶中加入38.4g复配纳米金属氧化物催化剂和碱液，其中氧化铜占20g，二氧化锰占18.4g，搅拌均匀。

3）反应过程：控制温度在40℃，在反应瓶中通入空气，同时滴加碱液和96g糠醛，滴加时间为2小时，滴加完毕后继续通气0.5小时，然后过滤金属氧化物催化剂。

4）酸化反应：控制温度在0~5℃，在滤液中滴加101.4g浓盐酸（36%浓度），使其酸化，酸化完毕后溶液中会析出白色晶体。

5）结晶和干燥：在-5~0℃条件下养晶12小时，然后过滤，用50g冰水淋洗，得到糠酸湿品，再在45℃下真空干燥3~5小时，控制水分小于0.1%，最终得到白色结晶粉末糠酸，收率为93.5%，纯度为99.5%。

6）处理副产物：将滤液中的副产物糠醇进行乙酸乙酯萃取，然后蒸干乙酸乙酯，得到副产物糠醇。

7）催化剂回收：将金属氧化物催化剂在300℃下烘干4小时，然后冷却、研磨，即可进行下一批次的反应。

3-溴噻吩，又称为3-Bromothiophene，是一种透明至淡黄色液体。它不溶于水，但可以溶于氯仿、苯、乙醚和四氢呋喃等常见的有机溶剂。作为一种噻吩类衍生物，3-溴噻吩在有机合成和医药化学中被广泛应用，可用于修饰和合成含噻吩单元的药物分子。

3-溴噻吩的结构性质

3-溴噻吩是一种富电子芳烃溴化物，其中的溴原子具有良好的亲电性。在金属钯的催化下，它可以参与Suzuki偶联反应，与不同的芳基或烯基硼酸酯反应，生成相应的取代产物。这种反应是有机合成中非常重要的方法之一，可以构建复杂的有机分子结构。

3-溴噻吩的应用

3-溴噻吩分子中的噻吩环上的2号位也具有较高的化学反应活性，可以进行多种化学反应，如亲核试剂的加成、还原、取代等反应。因此，3-溴噻吩在有机合成中具有广泛的应用价值，可用于构建复杂的天然产物、药物分子和功能性材料等。

图1 3-溴噻吩参与的Suzuki偶联反应

为了合成Suzuki偶联产物，可以将Pd(OAc)2、tBu-JohnPhos、氟化钾和(2-氟苯基)硼酸加入干燥的反应烧瓶中，并用氮气进行保护。然后加入四氢呋喃和3-溴噻吩，进行搅拌反应。最后，通过过滤和浓缩处理，可以得到纯净的Suzuki偶联产物。

参考文献

[1] Getmanenko, Yulia A.; et al Journal of Organic Chemistry (2012), 77(23), 10931-10937

[2] Ball, Liam T.; et al Journal of the American Chemical Society (2014), 136(1), 254-264

无水碳酸钠(Sodium carbonate anhydrous)的化学式为Na2C03，相对分子质量为105.987。

1. 产品性能

无水Na2CO3是一种白色、无臭、吸湿性的粉末。它的相对密度为2.5，易溶于水并放热，熔点为852℃。

2. 生产方法

工业无水碳酸钠(或十水碳酸钠)经过重结晶提纯，可以得到高纯碳酸钠。

3. 工艺流程

4. 生产工艺

(1) 以工业无水碳酸钠为原料

① 溶解。将10kg工业纯无水碳酸钠慢慢加入装有30～40kg冷蒸馏水的不锈钢桶中，不断搅拌，溶解后的溶液在25℃时测其相对密度约为1.16即为合格。

② 第一次结晶。将一定数量的蒸馏过的工业乙醇放入不锈钢盆内，盆上放一只铺有一层活性炭和两层滤纸的过滤筛，然后将与酒精同等体积的碳酸钠溶液慢倒入筛中过滤，滤液流入乙醇盆内，不断搅拌。自然冷却，直至碳酸钠析出完毕。过滤(可用铺有滤布的小离心机)干燥，约得8.5～9kg化学纯试剂。

③ 第二次结晶。将干燥后的晶体溶于蒸馏水，按上述方法在乙醇中重结晶一次，即可制得分析纯甚至优级纯试剂。

④ 第三次结晶。将优级纯试剂置于聚乙烯塑料桶中，加入高纯去离子水，搅拌溶解。将溶液用铺有多层滤纸的塑料漏斗过滤。将澄清的滤液置于白金蒸发皿中，加热蒸发至析出晶体，趁热用内衬塑料的不锈钢离心机离心分离。分离后的溶液在塑料桶内自然冷却，结晶，分离。将晶体倒入白金蒸发皿于电炉上加热，不断翻动，至结晶体完全失去水分。待晶体略冷则移入盛氢氧化钠的干燥器中冷却干燥，即得高纯无水碳酸钠，并迅速密封包装。

(2) 以优级纯十水碳酸钠为原料称取lkg优级纯Na2CO3·10H2O，置于聚乙烯塑料桶中，加电导水使其溶解，并经常搅拌。然后用一根聚乙烯塑料管把溶液吸入塑料漏斗中过滤(自动过滤)，将澄清的滤液放入1000mL白金蒸发皿中，于电炉上进行浓缩到出现结晶。趁热用不锈钢内衬塑料的离心机进行热离心。用塑料匙将结晶移到白金蒸发皿中，然后于电炉上烘干。在这过程中，用白金棒进行不定时的翻拌，待Na2CO3完全失去水分后，取下稍冷，移入盛有NaOH的干燥器中进行于燥。成品纯度为99.99%。

说明：①制备高纯无水碳酸钠的仪器(设备)是提纯中的关键问题。一般的玻璃仪器，只能提纯优级试剂，因Na2C03具碱性，对玻璃有腐蚀作用。

②用分析纯Na2CO3为原料，采用重结晶及共沉淀法除去Na2C03中的杂质。在不断搅拌下滴入铁溶液，使杂质与Fe(OH)3一起共沉淀，再重结晶。光谱分析结果，仅检查出痕量的Mg和Al，而原料中有微量的Cu, Fe, Al, Ca和Mg。

③将Na2C03溶解于高纯水中，通入CO2便产生白色碳酸氢钠沉淀。然后滤取沉淀，置于白金皿中，在270～300℃的马弗炉中灼烧至恒重(为1h左右)，即得高纯碳酸钠。其反应式为：

5. 产品标准(%)

6. 产品用途

高纯碳酸钠用于显像管的生产和制造高纯度的用于特殊领域的化工产品，是最重要的化工基础原料之一。还用于医药、食品、电镀、灯泡、冶金等行业。

在合成己二腈的几种工艺中，丁二烯直接氢氰化法被视为主流工艺，尽管使用剧毒易挥发的氢氰酸为原料，对设备和操作条件要求严格，但已有几套中试装置已经或即将投产。

然而，丁二烯直接氢氰化法合成己二腈的催化剂选择与控制是该工艺的关键。只有克服这一难题，才能实现催化剂和丁二烯消耗的双降，也只有这样己二腈国产化技术才能与国际先进技术媲美。

为什么氢氰化法是主流工艺？

丁二烯直接氢氰化法是在丁二烯氯化氢化法的基础上开发而成的，于上世纪70年代由杜邦首次建成并实现工业化。该工艺利用零价镍和含磷配体组成的催化剂，使两个分子的氢氰酸与丁二烯发生加成反应，反应过程包括一级氢氰化、异构化和二级氢氰化三个阶段。

一级氢氰化反应要求均相(液相)反应，反应器采用带有搅拌装置的反应釜，反应温度约为100℃，反应压力需使反应物1，3-丁二烯与氢氰酸保持液态。反应物经过滤器和蒸发器对丁二烯和催化剂进行回收，并循环到反应器中再利用，然后对反应产物进行精馏，得到纯净的3-戊烯腈和2-甲基-3-丁烯腈。随后3-戊烯腈进入二级氢氰化，2-甲基-3-丁烯腈则进入异构化反应工段，在催化剂作用下异构化为3-戊烯腈，进一步异构化生成己二腈的前体4-戊烯，再发生二级氰化反应得到己二腈，反应过程中生成乙基丁二腈、3-甲基戊二腈和2-戊腈等副产物。

异构化阶段采用镍与含磷配体组成的络合物为催化剂，催化剂与一级氢氰化的催化剂相同。二级氢氰化工段的反应同样为均相反应，同样采用镍与含磷配体组成的络合物为催化剂，但配体与一级氢氰化不同，并加入路易斯酸或者硼烷类作为助催化剂。

如何提升催化剂性能？

目前，丁二烯直接氢氰法制己二腈的技术要点是提高一级氢氰化目标产物3-戊烯腈的选择性，减少副产物2-甲基-3-丁烯腈的产生量，使异构化工程的处理量减少，从而降低投资成本。

因此，选择和制备选择性和产率较理想的催化剂是该工艺的难点，尤其是催化剂配体的选择。催化剂可以比作一台挖掘机，催化剂中的金属相当于钻头，配体就是助推器，要开发出性能好的催化剂，就要不断优化，找到推力最大的助推器。

丁二烯法氢氰化催化剂配体主要为膦单烷氧基膦、磷酸酯和亚磷酸酯等。配体既要有坚固的骨架，又要有灵活的连接单元，才能调控催化性能。磷鳌合配体的结构不同，效果也有差别。合成新型结构的磷鳌合配体难度大，既要满足简洁操作的要求，又要经济性较好。目前，配体选择主要围绕各种含磷结构进行比较，也可以寻找其他化合物。

工艺控制的重要性

丁二烯氢氰化法催化剂比较娇气，受热易分解，遇水易水解，因此需要严格控制生产原料，避免水分和保持操作过程全密闭。工艺设计不仅需要对进入反应器的原料进行预处理，使水分含量不高于200ppm，还需要控制反应温度，避免过高温度。

在异构化反应和二次氢氰化反应中加入有机碱，可抑制含磷配体的降解，使含磷配体降解率控制在5%以内，同时提高零价镍催化剂和含磷配体的分离回收率，降低原料成本。

此外，催化剂回收时也必须先除去氢氰酸和丁二烯，这样可以避免催化剂在后续塔釜停留时间过长，导致催化剂活性降低。催化剂回收若采用减压精馏方式，则对设备和操作要求较高，若采用萃取方式，则需要找到合适的萃取剂。因此，新型催化剂开发必须提高其受热分解温度，以降低对设备和操作条件的要求。

2-溴苯酚是一种重要的有机合成及医药中间体，广泛应用于合成医药、农药、塑料及橡胶的添加剂、消毒剂及防腐剂等精细化学品中。它的外观呈无色至黄色液体，微溶于水，溶于乙醇、乙醚等。

催化剂的选择对于制备2-溴苯酚至关重要

苯酚的直接溴化反应一般得到以对溴苯酚为主的混合产物。邻卤苯酚类化合物通常采用取代苯胺的重氮化卤化或间接卤化反应来制备。然而，重氮化反应存在爆炸的危险，不符合绿色化工的要求。

间接卤化制备邻卤取代苯酚是一种可行的方法，它通过在苯酚的对位引入一个定位基团，继而在苯酚的邻位卤化，最后脱除定位基团实现邻位产物的选择性合成。常用的定位基团有叔丁基、磺酸基等。然而，磺化反应条件苛刻，操作危险，不利于环境友好。

叔丁基是一种很好的芳烃功能化反应定位基团，完成定位后，叔丁基可以通过叔丁基受体的反应循环使用。叔丁基转移反应一般采用三氯化铝为催化剂，但使用大量三氯化铝会产生大量含铝废水，制约了该制备工艺的工业化进程。因此，优化催化剂及催化工艺条件具有重要的理论意义及应用价值。

微硅粉，也称为硅灰，具有耐高温、保温、电阻高、耐磨等特性。它常见的颜色有白色、灰白色、水泥色、灰黑色和黑色几种。

微硅粉的物理化学性能是怎样的？

1、微硅粉:

微硅粉的外观为灰色或灰白色粉末，耐火度超过1600℃。容重为200～250千克/立方米。

微硅粉的化学成分请参考下表：

2、微硅粉的细度：

微硅粉中细度小于1μm的占80%以上，平均粒径在0.1～0.3μm，比表面积为20～28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80～100倍，粉煤灰的50～70倍。

3、颗粒形态与矿相结构：

微硅粉在形成过程中，由于相变过程中受表面张力的作用，形成了非结晶相无定形圆球状颗粒，且表面较为光滑，有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大，活性很高的火山灰物质。掺有微硅粉的物料，微小的球状体可以起到润滑的作用。

微硅粉有哪些作用？

常用微硅粉具有以下作用：

1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。

2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低混凝土泵送阻力的作用。

3、显著延长混凝土的使用寿命。特别是在氯盐污染侵蚀、硫酸盐侵蚀、高湿度等恶劣环境下，可使混凝土的耐久性提高一倍甚至数倍。

4、大幅度降低喷射混凝土和浇注料的落地灰，提高单次喷层厚度。

5、是高强混凝土的必要成分，已有C150混凝土的工程应用。

6、具有约5倍水泥的功效，在普通混凝土和低水泥浇注料中应用可降低成本，提高耐久性。

7、有效防止发生混凝土碱骨料反应。

8、提高浇注型耐火材料的致密性。在与Al?O?并存时，更易生成莫来石相，使其高温强度、抗热振性增强。

分子筛是一种具有精确和单一的微小孔洞的材料，拥有均一的孔径和极高的比表面积，可用于吸附气体或液体，以及催化反应。较小的分子可以通过孔道被吸附，而较大的分子则无法进入。

SAPO-11分子筛催化剂

SAPO-11分子筛属于中孔分子筛，具有二维非交叉的十元环椭圆型孔，孔径为0.39nm*0.64nm，物化性能类似于硅铝沸石，并具有某些磷铝酸盐分子筛的特性。

SAPO-11分子筛的酸强度因合成条件不同而异，因此表现出独特的催化性能。目前已广泛应用于石油炼制和石油化工过程中的裂化、烷基化、异构化反应等。通过负载和掺杂的方式可以改变分子筛的酸性、氧化还原特性、洁净度和孔结构，实现对分子筛的改性。

ZSM-5分子筛催化剂

ZSM-5分子筛具有独特的孔道结构和孔径尺寸，稳定的骨架和可调节的硅铝比。它具有优异的催化性能，孔道为二维十元环，孔径约为0.55nm，具有较高的热稳定性和催化活性。由于其特殊的孔道结构和表面酸碱性，催化反应主要在酸碱中心进行，可用于甲醇转化为烃类和低碳烷烃脱氢等过程。通过水蒸气法、离子交换法和化学气相沉积法可以改性ZSM-5分子筛，进一步提高其催化性能。

磷酸铝分子筛催化剂

磷酸铝分子筛催化剂的骨架由AlO4和PO4四面体严格交替组成，呈电中性。其中的Al3+和P5+可以被不同价态的金属或非金属元素取代，形成具有不同结构和性能的杂原子MeAlPO-n分子筛催化剂。由于AlPO4-5分子筛催化剂具有三维微孔晶体结构，由磷氧四面体和铝氧四面体组成，呈电中性，作为载体具有独特优点。添加铁离子可以有效限制非活性石墨炭的生成，提高催化剂的稳定性。

TS分子筛催化剂

TS分子筛的骨架结构中含有Ti4+中心，是一种介孔分子筛，具有晶体结构。TS分子筛催化剂不仅具有氧化还原性能，还具有弱Lewis酸性能，加上其介孔结构，可用于大分子化合物的选择氧化反应、光催化反应和酸催化反应，是一种环境友好的固体催化剂。TS分子筛催化剂已成功应用于环烯烃、环烷烃和不饱和醇等的催化氧化。随着钛硅分子筛的改进，打破了微孔无机骨架的尺寸限制，为催化有机大分子底物提供了可能性。在精细化工和制药行业中具有广阔的应用前景。

分子筛催化剂的应用已广泛涉及石油化工、环保、生物工程、食品工业和医药化工等领域。然而，一些分子筛催化剂在催化氧化方面的活性并不高，因此研究人员对其进行了改性。

微孔分子筛由于孔径较小，大分子进入孔道困难，同时扩散阻力较大，限制了其在大分子催化反应中的应用。介孔分子筛可以弥补微孔分子筛的不足，为大分子反应提供有利的空间构型。然而，介孔分子筛的孔壁处于无定形状态，水热稳定性较差，酸性较弱，同样限制了其应用范围。

因此，人们正在研究具有强酸性和沸石型孔壁结构的介孔复合材料和微孔-介孔分子筛复合材料的合成。

四甲基胍（TMG）是一种有机碱催化剂，广泛应用于合成新型抗生素头孢类药品的助溶剂。此外，它还可用作聚氨基甲酸乙酯泡沫的催化剂，以及改善羊毛的耐用性等。目前，越来越多的厂家在合成抗生素头孢类药品时选择使用四甲基胍作为助剂，因为这种工艺路线可以降低成本、提高产品质量和收率。

四甲基胍的理化性质

四甲基胍的分子式为C₅H₁₃N₃，是一种无色油状液体。它是有机强碱，可溶于甲苯、环己酮、乙醇等溶剂，也可溶于水。在碱性水溶液中，它容易水解为四甲基脲，具有一定的腐蚀性。一般情况下，四甲基胍会被装在镀锌铁桶中。

四甲基胍的合成工艺路线

四甲基胍有三种合成工艺路线。

第一种工艺路线是将NaCN与Cl₂反应生成CNCl，再与二甲胺、二甲胺盐酸盐在溶剂中反应生成四甲基胍盐酸盐，再与强碱作用并用有机溶剂萃取，最后提纯制得四甲基胍。

第二种工艺路线是将二甲胺水溶液与固体氰化钠混合，通入氯气，反应结束后用三氯乙烯萃取。有机层为二甲氨基氰，水层为二甲胺盐酸盐和氰化钠。然后，二甲氨基氰与二甲胺盐酸盐在溶剂中反应得到四甲基胍盐酸盐。最后，四甲基胍盐酸盐与强碱反应，并用有机溶剂萃取，提纯制得四甲基胍。

第三种工艺路线是将NaCN与Cl₂反应生成CNCl，再与二甲胺在溶剂中反应生成等摩尔的二甲氨基氰和二甲胺盐酸盐。然后，通过升温缩合制得四甲基胍盐酸盐。最后，使用NaOH水溶液中和、萃取、提纯制得四甲基胍。

目前，国内大多采用第二种工艺路线进行四甲基胍的生产，因为它的工艺相对简单，收率较高，产品质量也较好。