一、基于离子色谱的有机电合成快速检测分析的新方法(论文文献综述)
吴延伟[1](2021)在《电催化炔烃及吡啶衍生物卤化反应》文中研究说明有机卤化物不但是有机反应中的重要中间体,还是构建复杂分子的重要结构单元。相比于传统的有机卤化物合成方法的复杂且污染环境的缺点,电化学方法利用电极上发生的反应替换氧化性或还原性药品的使用,成为目前探索的一种新型、简便且环保的合成方法。电化学炔烃的氯化反应是以电极直接氧化生成氯自由基,氧化电势较高,因此底物范围较窄。吡啶衍生物的溴化反应通常需要有毒的溴化试剂或者使用氧化性药品,金属催化剂,反应进行需要的条件既危险又苛刻。本文研究了电催化炔烃和吡啶衍生物的卤化方法。本文利用电化学有机合成方法进行实验探究,主要包括两个部分:(1)光电协同催化炔烃的氧二氯化反应研究了一种光电协同催化由炔烃合成二氯代酮的方法。由廉价的六水合氯化镁和三氯化铈催化剂在溶剂中生成催化活性物种六氯合铈离子。在LED光源激发和恒定电流条件下,六氯合铈离子经电极氧化和光激发的LMCT机制生成氯自由基,并随后与炔烃经一系列反应生成产物。得到2,2-二氯苯乙酮的收率为75%。拓展到端位炔烃和非端位炔烃两类底物,以及天然产物类底物,产率中等至良好,值得注意的是药物分子布洛芬的衍生物也能兼容反应,产物收率43%,达到了药物修饰的效果。(2)吡啶衍生物的电化学溴化反应在不使用催化剂和氧化剂的情况下,开发了一种简便且可持续的电化学溴化方案。通过引入定位基团,可以在室温下用廉价且安全的溴盐作为溴源来控制吡啶衍生物的区域选择性。以良好至优异的产率获得了多种溴化吡啶衍生物,并且该反应可以容易地以克级规模进行。2-氨基-5-溴吡啶的收率为93%。拓展了氨基吡啶类化合物和吡啶衍生物两类底物共23个,收率中等至良好。探究了克级反应,以69%的收率获得了1.18克2-氨基-5-溴吡啶。初步的机理研究已通过对照实验和循环伏安法研究,证明了溴自由基的形成。通过安装和除去定位基团,实现吡啶的间位溴化。
何慕雪[2](2021)在《电化学介导C-C/C-N键偶联合成1-萘酚、多取代呋喃、N-烷基唑和偶氮化合物》文中指出C-C键和C-N键形成反应被广泛应用于合成医药分子、农用化学品以及具有重要价值的材料科学复杂分子中,因此,构建C-C键和C-N键如今已成为有机合成中的重要研究课题。近几十年来,有机合成化学家不断开发新的和更实用的催化剂,或者为构建C-C键和C-N键寻找环境更友好的合成技术。其中,有机电合成可通过电极表面上的电子转移,在无外源氧化剂和还原剂的温和条件下实现选择性氧化还原转化,无需使用危险的化学试剂,并且通常表现出良好的官能团耐受性,从而提供了构建C-C键和C-N键的理想策略。本论文主要研究了利用电化学阳极氧化和阴极还原代替传统的有机氧化还原反应,通过碳正离子中间体、碳自由基中间体或氮自由基中间体等构建了C-C和C-N键,从而简洁、高效地合成了各种抗肿瘤活性化合物。具体研究内容如下:(1)萘酚骨架在天然产物和生物活性化合物中普遍存在,其中,多取代的1-萘酚具有广泛的生物活性。我们发展了一种以1,3-二羰基化合物和炔烃为反应底物,在恒电压电解条件下,经过碳自由基中间体途径,继而发生分子间[4+2]环化构建C-C键合成1-萘酚化合物的方法。利用单晶确定了化合物的结构,并且通过控制实验、循环伏安法实验解析了反应机理。该电化学方法使用廉价的二茂铁(Cp2Fe)作为氧化还原催化剂,反应释放出氢气,避免了贵金属催化剂和氧化剂的使用。使用恒电压电解,通过改变反应电势,解决了反应产物过氧化问题;具有环境友好、底物范围广、区域选择性好等优点。(2)呋喃是许多生物活性天然产物、药物分子和有机功能材料中的核心骨架,其中,多取代呋喃衍生物是一类重要的杂环化合物,具有各种各样的生物活性。在此,我们以1,3-二羰基化合物和联烯为反应底物,价格低廉的二茂铁为催化剂,在电化学条件下构建C-C键,间接氧化分子间环化合成了新型的四取代呋喃化合物。利用单晶确定了化合物的结构,并且通过控制实验、循环伏安法实验解析了反应机理。该反应具有官能团耐受性好、原子经济性高、可控等优点,为开发新型的有价值的复杂呋喃衍生物提供了一种可持续的替代合成策略。(3)唑类化合物是药物和农药化学中存在的最大化学家族,其中五元氮杂环的N-烷基唑类是许多生物活性分子的重要组成部分和结构单元。在此,我们开发了一种电化学介导的苯甲硫醚C(sp3)-H唑化反应,通过构建C-N键以合成含硫N-烷基唑类化合物。并且通过控制实验、循环伏安法实验解析了反应机理。该方法具有操作简单、环境友好、原子经济性高和反应过程易控制等优点。(4)芳香族偶氮化合物作为一种重要的含氮化合物,不仅是染料工业中重要的合成着色剂,还可用作指示剂、自由基反应引发剂、材料和食品添加剂等。我们开发了一种以官能化的吡咯或吲哚与芳基重氮盐为反应底物成对电解条件下构建C-N键合成芳香族偶氮化合物的方法。利用单晶确定了化合物的结构,并且为了解析反应机理进行了控制实验和循环伏安法实验。成对电解同时使用阳极和阴极反应来合成目标化合物,从而避免了牺牲物质氧化/还原所需的电费,实现了高原子经济性并且使得能源效率达到最大化。(5)使用MTT法对合成化合物的抗肿瘤活性进行了筛选,大多数合成化合物对肿瘤细胞具有良好的抑制作用,其中一些化合物具有较好的抗肿瘤活性,例如:1-萘酚化合物1-3bl对T-24肿瘤细胞显示出良好的抑制活性,其IC50值为9.0±1.0μM;多取代呋喃化合物2-3da的IC50值为6.3±0.7μM,显示出其对T-24肿瘤细胞的良好抑制活性;芳香族偶氮化合物4-3ea的IC50值为1.5±1.3μM,也显示出其对T-24肿瘤细胞的良好抑制活性。进一步的抗肿瘤机制研究表明1-萘酚化合物1-3bl能够诱导T-24肿瘤细胞发生凋亡,并能抑制肿瘤细胞迁移。
张成耀[3](2021)在《由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工程研究》文中研究表明作为一种L-胱氨酸的高附加值精细化学品,N-乙酰-L-半胱氨酸在医药、农业以及化妆品等各个行业都有着广泛的应用,尤其是它的抗氧化和粘液溶解特性,使其在医学上受到广泛重视。N-乙酰-L-半胱氨酸具有广阔的市场及经济价值,但传统从L-胱氨酸制备N-乙酰-L-半胱氨酸生产方法存在着有机溶剂污染、工艺复杂以及产品易消旋等问题。为此,我们开发了一种从L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的绿色电化学工艺。本文围绕该制备工艺的工业应用,进行了一系列的工程问题研究:(1)传质问题的改进。通过流体动力学模拟软件Fluent对现有电解槽内流体流动状况的数学模拟仿真,发现了槽内存在着短路流与滞留区的问题。对电解槽内的结构进行重新设计后,通过增加折流板以及阻流板的方式提高了电解槽内的传质情况。对新设计的电解槽再次模拟仿真证明了优化后槽内流线更为曲折交错,解决了层流导致的短路流问题以及角落电解液的滞留问题,得到了更有利于传质的电化学反应器结构。(2)电极材料的选择。通过对银电极、碳电极以及铅电极三种电极电解制备N-乙酰-L-半胱氨酸的电化学产率、电流效率以及电极电位分布进行研究,确认了铅电极是合适的工业生产N-乙酰-L-半胱氨酸的电极材料。碳电极和银电极虽然也满足对电化学产率的要求,但碳电极的电极电位分布不均匀容易造成局部析氢严重,而银的电流效率略低且材料成本高。(3)完成工业化生产试验。通过小试实验确定了从L-胱氨酸先乙酰化后电化学还原制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工艺路线和工艺参数;通过公斤级试验确定放大规模后工艺的可行性,同时用电渗析器脱盐,利用离子交换膜的选择透过性解决了传统脱盐方式中存在的脱盐率低、操作繁琐以及使用有机溶剂等问题;最后进行工业化生产试验,对工艺进行调整并进行评价。
张雷[4](2021)在《单分子催化反应动力学及电化学Kolbe反应研究》文中研究说明电能来源广泛,使用方便,价格廉价,是一种优质的清洁能源。它的使用技术日益成熟,不仅在日常生活中被广泛应用,也在单分子电学检测以及电化学合成等基础领域中发挥着举足轻重的作用。单分子电学检测关注于纳米点电极对之间连接分子的化学结构以及物理性质变化,可以为我们提供更多关于化学反应机理的信息。电化学合成关注于常规电极间反应物的宏观转化,在有机合成领域具有重要的应用。催化反应因其高效性,是有机合成领域最重要的方向之一。催化反应受多种条件因素影响,而且催化循环中包含多个基元反应过程,它的机理研究本身就具有复杂性和困难性。为了揭示催化反应路线以及不同因素对反应的作用机制,从而进一步地优化反应条件,甚至预测和设计新的反应过程,催化反应的机理研究是不可或缺的。常规机理研究实验为了实现对关键中间体的表征与监测,多数使用了当量的催化剂,实验结果并不能完全展示催化条件下反应机理。此外,机理研究常用的化合物检测手段只能给出不同中间体的含量,无法从时序上直接展示不同中间体的变化顺序,因而对于复杂催化循环的路径确定仍有不足。为解决上述问题,本文利用具有高时间、高电流分辨率的电学检测单分子技术进行了催化反应动力学方面的机理研究。将单个催化剂分子以共价键的形式与纳米尺度的石墨烯电极连接后,施加偏压,实现了对催化剂分子高时间、高电流分辨率的原位实时电学监测,具体工作包括:(1)连接氮杂卡宾-钯催化剂分子后完成了Suzuki-Miyaura偶联反应机理研究,并实现了催化反应条件下对转金属过程两种可能路径的分辨;(2)连接氮杂卡宾-钯催化剂分子后完成了Heck-Mizoroki偶联反应机理研究,并实现了栅极对催化反应的调控;(3)连接氮杂卡宾分子后完成了Benzoin缩合反应机理研究,其间发现并解释了电流信号的自相关现象,并计算了单个催化剂分子周围有效底物个数。有机合成是我们生活中医药、高分子材料、石油化工与煤化工等众多领域的基础。有机电化学反应可以通过电能驱动反应过程,并具有反应温度低、减少化学废料等特殊的优势。因此,有机电化学是发展绿色高效的化学转化的一种重要选择。氧化型的有机反应需要消耗当量的氧化剂,不仅在反应过程中存在较高的安全风险,而且氧化剂参与反应后产生的废料处理也是一个难题。因此,发展更加绿色高效的氧化型有机反应具有重要的意义。本文研究了若干通过阳极氧化实现的高效电化学合成方法。电化学合成使用了清洁的电能替代常规的加热方式来去驱动反应,而且阴极可以通过析出氢气的过程来避免当量氧化剂的使用。利用这一绿色的合成策略,我们发展了若干有机羧(膦)酸的氧化反应,包括:(1)电解联芳基羧酸实现的分子内C-H键官能团化以及内酯化合物的合成;(2)电解联芳基膦酸实现的分子内C-H键官能团化及膦内酯化合物的合成;(3)电解烷基羧酸实现的两种重排反应,以及不同电化学反应条件对重排过程的选择性控制。
李梅[5](2021)在《纳米模拟酶和金属有机凝胶在生物传感器中的应用及有机电光材料的合成与性能研究》文中认为金属有机骨架材料(MOFs)、金属凝胶(MOGs)由于其本身固有的多孔结构、高比表面积、孔隙可调性等优点而使其在生物传感器中展现出了广阔的应用前景。本文合成了Cu-MOF(HKUST-I)以及具有模拟酶性质的Fe-MOG和Mn-MOF-74,并将其用于构建疾病标记物及食品毒素生物传感器。此外,还合成了具有良好电光性能的有机电光材料。本文的工作具体分为以下四个部分:(1)以铜基金属有机骨架材料(Cu(II)-HKUST-1)负载甲苯胺蓝(Tb)为信号元件,氮掺杂的三维碳纳米管为电极基底,构建了一种新型夹心免疫传感器,用于检测C-反应蛋白。Tb作为电化学活性物质,通常在溶剂中聚集形成聚合物,导致电化学响应差。为了解决这一问题,以多孔纳米结构和大比表面积的Cu(II)-HKUST-1为载体,通过负载大量的Tb,以提高其电化学性能。此外,氮掺杂竹节状碳纳米管的高电子转移效率提高了生物传感器的灵敏度。采用差分脉冲伏安法(DPV)检测电流响应信号,响应电流与CRP浓度的线性范围为0.5~200 ng·m L-1,检出限为166.7 pg·m L-1(S/N=3)。该生物传感器可应用于真实血清样本中CRP的检测,使其在疾病诊断中具有巨大的发展潜能。(2)以具有类过氧化物酶性质的Pt NPs@Mn-MOF-74纳米复合材料作为电极基底,采用丝网印刷电极构建了一种无标记型电化学适体传感器,用于赭曲霉毒素(OTA)的检测。利用Pt NPs@Mn-MOF-74催化H2O2还原而产生电流响应的模拟酶特性,将其作为电极基底用以捕获OTA适体链,同时催化产生电流响应信号,由于OTA的引入与适体形成闭环结构,封闭了纳米酶的部分催化活性位点,因而导致电流信号降低,在0.01~300 ng m L-1范围内,随着OTA浓度的增加,电流响应值逐渐降低,通过计时电流法来检测电流响应信号,从而间接实现了对OTA的定量检测。该生物传感器检测灵敏度高、重现性好,检出限低至3.33 pg m L-1(S/N=3),在真菌毒素检测领域具有潜在的应用前景。(3)以具有纳米模拟酶性质的金属铁离子凝胶(Fe-MOG)负载铂纳米粒子(Pt NPs)作为信号标记物,基于羧基化磁分离平台,构建了一种可视化磁分离生物传感器,用于伏马毒素(FB1)的检测。经配位聚合形成的Fe-MOG具有金属有机骨架(MOFs)和凝胶的双重特性,由于其本身固有的多孔结构与丰富的Fe3+金属活性中心而使其具有模拟酶的性质,在H2O2存在的条件下能够将3,3’,5,5’,-四甲基联苯胺(TMB)由无色氧化为蓝色,同时还可以作为催化剂载体,负载具有较好催化性能的Pt NPs,从而进一步扩增放大信号,提高生物传感器的检测灵敏度。采用紫外可见分光光度计(UV-Vis)检测其在650 nm处的吸光度变化,吸光度值随FB1浓度在0.01-2000 ng m L-1范围内的增大而减小,从而构建了一种用于检测FB1的信号减小型可视化生物传感器,其检出限为3.33pg m L-1(S/N=3),与商业化的酶联免疫试剂盒相比,该生物传感器的检出限降低了3个数量级。(4)在电子给予体双(N,N-二乙基)苯胺衍生物,以及电子接受体三氰基呋喃(TCF)的基础上,通过在有机电光材料发色团分子结构中的桥上引入不同的隔离基团来改善材料的性能。由于分子结构中的双给体和TCF受体分别具有良好的给电子和吸电子能力,同时电子桥上引入的隔离基团能够有效削弱分子间静电相互作用力,从而得到了性能优越的有机电光材料。
王晴晴[6](2021)在《电化学构建C-N键的放氢氧化偶联反应研究》文中指出有机含氮化合物广泛存在于天然产物、有机材料和医药产品中,因此,C-N键的构建在有机合成化学领域中有着举足轻重的地位。近年来,电化学诱导自由基引发的C-H直接官能团化是构建C-N键以及含氮化合物的有效手段。作为反应中间体,氮自由基可以与各种π电子体系反应构建C-N键,在含氮化合物的合成中具有不可忽视的作用。相比于通过N-X(X=Cl、O、S等)键断裂的方式产生氮自由基,直接氧化N-H键产生氮自由基的策略,具有更高的原子经济性以及步骤经济性。经过文献调研及讨论,并结合本课题组在氧化偶联领域的研究兴趣,最终研究课题集中在通过电化学氧化偶联实现有机含氮化合物的合成,并通过相关机理研究手段对反应机理进行了探索和阐述,论文研究的主要内容如下:(1)与已报道的电化学氧化烯基胺或乙烯基苯胺制备吲哚啉类化合物的分子内环化反应相比,通过分子间环化反应构建吲哚啉类化合物的研究相对较少。利用阳极氧化N-芳基磺酰胺N-H键的策略产生氮自由基,烯烃作为自由基受体,实现了电化学(3+2)氧化环化反应,以高区域选择性合成了2-取代吲哚啉类化合物。该过程不需要外加化学氧化剂,唯一的副产物是氢气。此外,在不加入支持电解质的情况下,该反应还可以在电化学流动池中进行,显示了该方法具有潜在的应用价值。循环伏安实验表明该反应可能开始于N-芳基磺酰胺的阳极氧化。(2)本论文实现了无金属无化学氧化剂条件下N-烷基磺酰胺与烷基烯烃的分子间氧化胺化反应,高选择性的合成了一系列烯丙基胺类化合物。值得注意的是,通过实验筛选和比较p Ka值的策略,我们选择了匹配的胺源,与烷基烯烃反应实现选择性构建C=C双键。此外,该方法具有良好的底物普适性,未活化的烯烃如内烯、端烯、三取代烯烃、四取代烯烃、环烯烃以及芳香烯烃化合物均可以在该反应体系中被兼容。同时,克量级实验进一步证明该方法具有潜在应用价值。(3)本论文通过电化学氧化的金属C-H键活化,实现了2-胺基联苯类化合物的分子内C(sp2)-H/N-H的氧化偶联反应,并应用于咔唑类化合物的合成中。该方法可以在电化学一体池中进行,通过调控电流的大小以及使用合适的添加剂,可以有效地减缓金属钯的析出。该方法反应条件温和,反应底物易制备,为咔唑类化合物的合成提供了简单、高效的策略。
陈圆[7](2021)在《自由基介导的加成环化和苄位C-H键羰基化反应》文中指出自由基反应不仅过程温和而且官能团相容性高,已经成为许多有机合成实用方法的源泉。光/电催化自由基反应是目前较为绿色的产生自由基的手段,光催化反应一般情况下是利用光敏剂吸收光能从而达到激发态,再进一步通过与底物作用,将光能转化为化学能,从而产生活性中间体。电催化有机合成反应,主要通过在电极及溶液的界面处,电子在电极与有机分子之间传递,电能与化学能互相转化,从而促使体系中化合物得失电子,进而生成活性中间体。光/电催化近年来的不断发展促进了自由基化学的复兴。本文主要概述了可见光作用下含溴氮杂螺三烯二酮的构建以及碘离子参与的间接电化学氧化苄位C-H键的羰基化反应。第一章:绪论。第一节主要介绍了自由基化学的概念与优势,以及生成自由基中间体的常见方法。第二节主要综述了基于自由基的螺环化合物的不同构建方法(热化学作用下的自由基螺环化反应,光化学作用下的自由基螺环化反应,螺环化反应的其他方法),突出了光催化的优势及重要性。第三节主要介绍了有机光催化反应的概念和反应过程,并概述了有机光催化反应根据激发态的光敏剂与底物的作用方式所分的三种类型。第四节介绍了电化学有机合成反应的发展历程以及反应过程、主要优势,接着概述了电化学有机合成反应的分类——直接电化学反应与间接电化学反应(根据反应底物是否直接从电极表面得失电子分类),并介绍了选择媒质的基本依据以及间接电化学合成的优势,然后主要综述了近年来碘参与的间接电化学氧化反应,根据碘在反应中中间体的不同又可以将反应分为两类——一类是形成分子碘或碘自由基中间体的反应,另一类则是形成X-I键中间体的反应。第五节则讨论了本课题的研究依据以及意义。第二章:可见光作用下从N-芳基丙炔酰胺构建含溴氮杂螺三烯二酮。首先,我们选择N-苯基丙炔酰胺和2,2-二溴丙二酸二乙酯作为模型反应的底物,玫瑰红作为光敏剂,乙腈作为反应溶剂,在室温下对该反应条件进行优化,主要包括光催化剂,溶剂,光源,添加剂,光敏剂的量,溶剂的量,气体氛围等,得到最优条件后,我们考察了底物的范围,并以中等到良好的收率得到21个产物,N-芳基丙炔酰胺的各种取代基均有良好的耐受性,目标产物的收率最高可达95%。而后我们开展了一系列的机理探究实验,主要包括对照实验、紫外可见吸收测定实验、自由基猝灭实验、荧光猝灭实验、18O标记实验、自由基捕获实验、循环伏安实验,通过对以上实验数据的整合分析,我们提出了较为可行的反应机理。综上,该反应为含溴氮杂螺三烯二酮的合成提供了一种绿色、温和、方便的替代方法。第三章:电化学氧化苄位C-H键的羰基化反应。首先我们选择二苯基乙酮为反应底物,碳棒作为反应阳极,铂片作为反应阴极,三乙烯二胺(DABCO)作为添加剂,在乙腈作为溶剂,7 m A电流下对反应进行了条件筛选,主要包括溶剂,电解质种类,添加剂种类,底物浓度,电解质的量,添加剂的量,电流大小,电极种类等。在最优条件下探究了底物的适用范围。反应底物范围较广,所获目标产物收率中等至较好。我们通过一系列的对照实验、自由基猝灭实验、18O标记实验、循环伏安实验,提出了可能的反应机理。另外该反应绿色温和,操作简便快捷,原子经济性高,为苄位C-H键的羰基化反应提供了一种绿色的替代方法。
郭生平[8](2021)在《电化学条件下烯烃的氨基叠氮化反应》文中指出自21世纪以来,人们逐渐意识到保护环境、节约能源对人类可持续发展的重要意义,化学研发人员在合成有机化合物的过程中也开始尝试用更加符合绿色化学的方法。采用电化学的方式来合成有机化合物的方法应运而生,反应过程没有额外金属催化剂和化学氧化剂的加入,响应了绿色化学的号召,电子的转移促使氧化还原反应的发生,而且电解合成操作通常具有简便、低毒等优点。由此看来,倡导电化学合成方法来合成有机化合物的过程,是十分符合绿色化学要求的。本论文主要论述了通过电化学方法,采用4-甲基-N-(2-乙烯基苯基)苯磺酰胺和叠氮化钠作为反应底物,实现烯烃的氨基叠氮化,成功制备了一系列的3-叠氮基-1-甲苯磺酰亚胺类化合物的反应过程。而在过去的研究进程中,烯烃的双胺化反应取得了较大进展,但是制备复杂的金属催化剂或当量的化学氧化剂的加入,增加了成本,造成了环境及安全问题。而通过电化学的手段,我们发展了烯烃氨基叠氮化反应的绿色方法,从而在无金属,较为温和条件下实现了 3-叠氮基-1-甲苯磺酰亚胺类化合物的合成。论文主要分为两个部分,首先重点论述了国内外烯烃的双胺化反应的研究进展。之后第二部分详细介绍了电化学条件下实现了 4-甲基-N-(2-乙烯基苯基)苯磺酰胺与叠氮化钠的的烯烃氨基叠氮化反应,得到了一系列高产率的3-叠氮基-1-甲苯磺酰亚胺类化合物。同时,我们基于前人的机理研究,对该反应可能的机理做出了合理的推测,并实现了对该反应的克规模放大,另外,对反应产物的衍生应用也进行研究。综上所述,我们研究了电化学条件下烯烃的氨基叠氮化反应制备3-叠氮基-1-甲苯磺酰亚胺类化合物的方法。相对于传统的化学方法,该方法以4-甲基-N-(2-乙烯基苯基)苯磺酰胺的衍生物为原料,在无需添加金属催化剂及氧化剂的条件下,常温常压下操作,符合绿色化学的理念,为绿色合成提供了新方法。
韩倩[9](2021)在《新型卟啉材料电化学与电致化学发光传感研究》文中进行了进一步梳理卟啉(porphyrin)及其衍生物有着丰富的种类和多样的结构,这赋予了卟啉特殊的生理活性与物理化学性能(良好的生物相容性,优异的光电性质、催化活性、氧转移、氧化还原及分子识别等),使其在生物医学、能源、材料和分析化学等领域有着广阔的应用潜能。深入开发及应用功能化卟啉新材料一直备受研究者关注。在电化学及电致化学发光传感器领域,制备新型电化学信号探针或电致化学发光体以提高传感器的灵敏度一直是化学传感技术的前沿课题。因此,基于卟啉的优良特性,本文选取铁卟啉化合物hemin和5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉为原料在简化合成步骤和减少有机溶剂的使用条件下合成了一种新型电化学双信号探针和四种电致化学发光性能高效的卟啉发光体,通过电化学、电致化学发光、表面技术和光谱学等技术对新型卟啉材料进行表征,探究其电化学和光学性质。结合多种纳米材料和核酸信号放大技术构建电化学和电致化学发光传感器,通过检测重金属离子、药物分子以及生物大分子探究其应用性。实验获得的良好结果说明了本研究为卟啉材料的创新开发及传感应用提供了新思路。具体研究工作主要包括以下五个部分:1.DNAzyme循环放大策略构建双信号组氨酸电化学传感器本研究首先以铁卟啉化合物hemin为铁源,与氧化石墨烯在加热回流条件下合成氧化铁纳米颗粒负载还原氧化石墨烯复合材料。以此为信号探针结合L-组氨酸(L-His)依赖性核酸酶(DNAzyme)为分子识别元件,构建了一种免标记、核酸循环放大的双信号“on-off-on”型电化学(EC)L-His传感器。当L-His存在时,DNAzyme的r A位点被剪切,裸露出的富G碱基片段在hemin存在时可形成G-四链体/hemin结构,利用该结构对还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)的催化作用实现EC信号放大;而D-组氨酸(D-His)存在时,却没有获得明显的信号。结果表明该传感器基于新型电活性材料产生的双信号和L-His依赖性DNAzyme的目标物循环放大策略,不仅消除了背景干扰,而且实现了对His对映体的识别和L-His的高灵敏和选择性检测,检测限为0.28 pmol·L-1。该方法的建立有利于双信号生物传感在其他氨基酸上的识别检测。2.多功能氧化锌促进卟啉聚集体电致化学发光铜离子传感器研究在电致化学发光(ECL)领域中,构建能在环境友好体系中产生高而稳定ECL信号的传感器十分重要。基于卟啉优异的光电性能,本研究通过阴离子型表面活性剂(十二烷基硫酸钠)辅助合成5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)聚集体(J聚集形态)作为新型有机发光体,在以S2O82-为共反应试剂条件下产生较强的ECL红光发射。实验进一步将多功能L-半胱氨酸包覆的氧化锌纳米花(ZnO@Cys NFs)修饰在TCPP聚集体表面,构建超灵敏ECL铜离子(Cu2+)传感器。通过紫外-可见、荧光、ECL及密度泛函理论探讨了TCPP聚集体的发光性能及机理。ZnO@Cys NFs在体系中发挥了多重效用,既可作为共反应加速剂,又可作为能量供体与TCPP聚集体(能量受体)发生共振能量转移双效增强和稳定ECL发光,同时借助L-Cys与Cu2+强的配位作用实现对Cu2+的选择性高灵敏检测。其ECL信号与Cu2+浓度对数呈线性负相关,线性范围为1 pmol?L-1~500 nmol?L-1,检测限为0.33 pmol?L-1。3.铕卟啉配合物纳米花作为电致化学发光体用于粘蛋白1的灵敏检测ECL生物传感器在检测低浓度的疾病标志物方面对发光体的发光特性和灵敏度有较高的要求。使用具有生物毒性和依赖高电位发光的发光体不利于ECL在生物分析方面的应用。本研究采用溶剂热法一步合成了一种新型铕卟啉基微孔配合物(Eu-PCP)纳米花。其中,Eu-PCP在低电位条件下表现出ECL强发射,其ECL强度和效率是TCPP单体的7.7倍和4.6倍。673 nm处的ECL光谱发射证实了Eu-PCP为红光ECL发光体。以Eu-PCP为发光体,S2O82-为共反应试剂,Ce O2为共反应加速剂,Mn O2@Au为猝灭探针,构建了一种核酸外切酶III(Exo III)辅助目标物循环放大的ECL生物传感器,用于肿瘤相关抗原粘蛋白1的超灵敏检测。线性范围为1 fg·m L-1~10 ng·m L-1,检测限为0.32 fg·m L-1。Eu-PCP的设计合成不仅为开发高性能的ECL发光体提供了新思路,而且该配合物在生物分析方面具有一定的应用价值。4.多效卟啉金属-有机框架构建双模式电致化学发光和电化学药物传感器药物检测中的传感方法通常受到分析信息单一化和信号容量的限制,高精度和信息多样化的双模式传感器越来越受欢迎。因此,我们提出了一种二维锌卟啉金属-有机框架(Zn TCPP MOF)作为独特的ECL和EC信号探针,L-青霉胺-金纳米颗粒(L-Pen-Au NPs)作为药物选择剂,成功构建了一种新型双模式ECL和EC药物传感器。受TCPP光电性质和电催化活性的启发,实验采用自下而上的合成方法制备了一系列Zn TCPP MOFs。其中,“椭圆”Zn TCPP MOF不仅作为发光体表现出最佳的ECL性能,而且Zn TCPP MOF具有丰富的活性位点和多孔性,在EC过程中具有最强的电催化活性。同时,Zn TCPP MOF作为载体可以荷载大量的L-Pen-Au NPs,实现对抗炎药物S-萘普生的检测。ECL和EC的检测线性范围分别为100pmol·L-1~500μmol·L-1和10 nmol·L-1~100μmol·L-1,检测限为26 pmol·L-1和2.1 nmol·L-1。该双模式传感器通过改变选择剂可以扩展为灵敏检测多种药物的通用技术。5.三种卟啉点作为新型有机电致化学发光体的制备及生物传感应用探寻高效、无毒的电致化学发光体是ECL传感领域发展的重要方向。本文首次通过对TCPP聚集体、锌卟啉(Zn TCPP)聚集体以及锌卟啉金属有机框架(Zn TCPP MOF)进行简便、直接剥离制备得到三种量子尺寸的卟啉点,即TCPP dots、Zn TCPP dots和Zn TCPP MOF dots。研究表明这三种卟啉点具有良好的湮灭ECL活性,在水相中可与不同的共反应试剂(S2O82-、H2O2或TPr A)表现出阴极或阳极ECL发射。其中三种卟啉点/S2O82-体系的ECL效率分别是三(2,2’-联吡啶)氯化钌/S2O82-标准体系的56倍、44倍和38倍。作为一种新型的ECL有机发光体,TCPP dots结合铅离子依赖性DNAzyme和杂交链式信号放大技术,成功构建了一种免标记的“signal-on”型ECL生物传感器用于超灵敏检测Pb2+。检测范围为10pmol·L-1~1μmol·L-1,检测限达1.2 pmol·L-1。卟啉点的制备为开发有机量子点作为新型ECL发光体开辟了新视角,为卟啉点在ECL传感的应用提供了一定研究思路。
黄彬斌[10](2020)在《电化学交叉脱氢C-N缩合反应和还原去官能团化反应研究》文中研究指明为了降低化工生产过程对人类赖以生存的自然环境的不良影响,开发绿色可持续的有机合成工艺已成为当下有机化学界的一大研究热点。使用电子作为一种“纯粹的氧化还原试剂”,有机电化学合成正在寻求绿色化工技术的大环境下重新兴起。对于具有多种生物活性和用途的N-磺酰基脒单元的碳-氮双键的构筑,以及在实际有机合成中应用广泛的各类官能团的选择性还原反应,传统合成方法时常要求较为苛刻的反应条件,反应体系及操作复杂,使用对环境和操作人员不友好的试剂,并且常伴有原子经济性低下等缺陷。相对地,有机电化学反应通常条件温和,而且具有低能耗、少添加、低污染等诸多优点。本文即是基于有机电化学合成的这些优势,进一步探索试剂成本更低廉、反应体系更简单、实验操作更简便的合成方法,对电化学条件下交叉脱氢C-N缩合以及选择性还原去官能团化反应展开研究。利用16 mA/cm2的恒定电流作为脱氢驱动力,2.0当量的四丁基碘化铵作为电解质,使用双铂片电极电解,在室温条件下实现了25种取代基团各异的一级磺酰胺和10种三级烷基胺之间的N-甲基选择性交叉脱氢缩合(CDC)反应,目标产物的分离收率最高可达96%,为一系列用途多样的N-磺酰基脒类化合物的构建提供了直接、高效的合成方法。成功实现了3组底物的克级反应,缩合产物收率89%-93%。通过循环伏安法以及对照实验对反应机理进行研究,证明了该反应由电解质中碘离子的电化学氧化得到的活性碘物质所促进,并且通过计算化学手段发现了一类作为反应的关键中间体的N-碘鎓离子,验证了脱氢缩合反应所具有的高度N-甲基选择性。采用10 mA/cm2恒定电流电解,使用廉价易得且安全低毒的氯化铵作为唯一添加剂,在体积比为4:1的二甲基亚砜/甲醇体系中使用双铂片电极实现了34类取代基团各异的α,β-不饱和酮的电化学1,4-选择性还原加氢反应,目标饱和烷基酮产物收率52%-92%。该转化无需额外添加还原试剂,在室温及空气气氛下即可进行,操作简便且能耗低,相比其他加氢方法优势显着。通过同时放大电极面积与电流大小,以11.1 mA/cm2的电流密度实现了模板底物查尔酮的克级反应,产物收率79%。氘代实验和对照实验证实了反应中氢的来源为氯化铵和溶剂之一的甲醇,而另一溶剂二甲基亚砜则在阳极作为牺牲还原剂。开发了一类电化学还原体系,使用廉价易得的三乙胺作为阳极牺牲还原剂,体积比1:1的二甲基亚砜/乙醇(方法A)或二甲基亚砜(方法B)作为反应溶剂,采用双铂片电极,在室温及空气气氛下以8-24 mA/cm2的恒定电流实现了共计51种卤代化合物的脱卤加氢以及29种取代化合物的去官能团化反应,还原产物收率最高可达98%。其中,方法A和B在还原能力和选择性上具有显着的差异,仅通过改变反应溶剂即可轻松切换两种方法。该还原体系的普适性非常广泛,底物适用范围包括但不限于:各类结构和电子效应的卤代化合物,磺酰基或酰基保护的二级芳香胺、酚、醇,非富电子的芳香氰化物,以及N-苄基取代的唑类药物分子等,且可增大反应规模至克级。氘代实验确定了两类方法中加的氢均主要来自于反应溶剂,而机理则主要为质子性加氢。
二、基于离子色谱的有机电合成快速检测分析的新方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于离子色谱的有机电合成快速检测分析的新方法(论文提纲范文)
(1)电催化炔烃及吡啶衍生物卤化反应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电化学有机合成研究进展 |
1.3 电化学有机合成简介 |
1.3.1 电化学有机合成的内容 |
1.3.2 电化学有机合成的优缺点 |
1.3.3 电化学有机合成的主要影响因素 |
1.4 自由基 |
1.4.1 自由基的产生方式 |
1.4.2 自由基的特征 |
1.4.3 自由基的分类 |
1.4.4 自由基的检测方法 |
1.4.5 自由基反应 |
1.5 电催化不饱和烃官能团化研究进展 |
1.6 芳香族化合物溴化反应研究进展 |
1.7 本章小结 |
第2章 光电协同催化合成2,2-二氯苯乙酮衍生物 |
2.1 引言 |
2.2 选题依据 |
2.3 光电协同催化合成2,2-二氯苯乙酮 |
2.3.1 反应底物的合成 |
2.3.2 反应条件的优化 |
2.3.3 反应条件作用的验证 |
2.3.4 反应底物的拓展 |
2.4 实验部分 |
2.4.1 化学试剂与药品 |
2.4.2 实验仪器 |
2.4.3 二氯代苯乙酮化合物合成与表征 |
2.5 本章小结 |
第3章 电催化吡啶衍生物溴化反应 |
3.1 引言 |
3.2 选题依据 |
3.3 电催化合成溴代吡啶衍生物 |
3.3.1 优化反应条件 |
3.3.2 底物兼容性的研究 |
3.3.3 大量反应的探索 |
3.3.4 反应机理的探究 |
3.3.5 定位基团的转化和移除实验 |
3.4 实验部分 |
3.4.1 化学试剂与药品 |
3.4.2 实验仪器 |
3.4.3 溴代吡啶衍生物合成与表征 |
3.5 本章小结 |
第4章 结论与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
在学期间主要科研成果 |
(2)电化学介导C-C/C-N键偶联合成1-萘酚、多取代呋喃、N-烷基唑和偶氮化合物(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 电化学构建C-C和C-N键的研究进展 |
第一节 电化学构建C-C键的研究进展 |
第二节 电化学构建C-N键的研究进展 |
第三节 电化学构建C-X键的研究进展 |
第四节 小结 |
参考文献 |
第二章 1,3-二羰基化合物与炔烃电化学构建C-C键合成1-萘酚 |
第一节 研究进展—1-萘酚的合成方法 |
1.1 1-萘酚的药理活性 |
1.2 金属催化合成1-萘酚的文献回顾 |
1.3 非金属催化合成1-萘酚的文献回顾 |
1.4 文献归纳总结 |
第二节 1,3-二羰基化合物与炔烃电化学构建C-C键合成1-萘酚 |
2.1 研究思路 |
2.2 反应条件优化 |
2.3 底物适用性研究 |
2.4 反应机理研究 |
2.4.1 控制实验 |
2.4.2 循环伏安实验 |
2.4.3 反应机理的提出 |
第三节 小结 |
第四节 实验部分 |
4.1 试剂与仪器 |
4.2 实验步骤及实验数据 |
4.2.1 电化学条件下合成1-萘酚化合物的方法 |
4.2.2 实验数据 |
参考文献 |
第三章 1,3-二羰基化合物和联烯电化学构建C-C键合成多取代呋喃 |
第一节 研究进展—多取代呋喃化合物的合成 |
1.1 多取代呋喃化合物的药理活性 |
1.2 金属催化联烯合成多取代呋喃化合物的文献回顾 |
1.3 非金属催化联烯合成多取代呋喃化合物的文献回顾 |
1.4 文献归纳总结 |
第二节 1,3-二羰基化合物与联烯电化学构建C-C键合成多取代呋喃 |
2.1 研究思路 |
2.2 反应条件优化 |
2.3 底物适用性研究 |
2.4 反应机理研究 |
2.4.1 控制实验 |
2.4.2 循环伏安法实验 |
2.4.3 反应机理的提出 |
第三节 小结 |
第四节 实验部分 |
4.1 试剂与仪器 |
4.2 实验步骤及实验数据 |
4.2.1 电化学条件下合成多取代呋喃衍生物的方法 |
4.2.2 实验数据 |
参考文献 |
第四章 电化学介导的苯甲硫醚C(sp~3)-H唑化反应 |
第一节 研究进展—含硫N-烷基唑类化合物的合成 |
1.1 N-烷基唑类及苯甲硫醚化合物的药理活性 |
1.2 含硫N-烷基唑类化合物的合成文献回顾 |
1.3 苯甲硫醚的C(sp~3)-H官能团化反应文献回顾 |
1.4 文献归纳总结 |
第二节 电化学介导的苯甲硫醚C(sp~3)-H唑化反应 |
2.1 研究思路 |
2.2 反应条件优化 |
2.3 底物适用性研究 |
2.4 反应机理研究 |
2.4.1 控制实验 |
2.4.2 循环伏安实验 |
2.4.3 实验机理提出 |
第三节 小结 |
第四节 实验部分 |
4.1 试剂与仪器 |
4.2 实验步骤及实验数据 |
4.2.1 电化学条件下合成含硫N-烷基唑类化合物的方法 |
4.2.2 实验数据 |
参考文献 |
第五章 芳基重氮盐与含氮杂环电化学构建C-N键合成芳族偶氮化合物 |
第一节 研究进展—芳香族偶氮化合物的合成方法 |
1.1 芳香族偶氮化合物的药理活性 |
1.2 金属催化合成芳香族偶氮化合物的文献回顾 |
1.3 非金属催化合成芳香族偶氮化合物的文献回顾 |
1.4 文献归纳总结 |
第二节 芳基重氮盐与含氮杂环电化学构建C-C键合成芳香族偶氮化合物 |
2.1 研究思路 |
2.2 反应条件优化 |
2.3 底物适用性研究 |
2.4 反应机理研究 |
2.4.1 控制实验 |
2.4.2 循环伏安法实验 |
2.4.3 反应机理的提出 |
第三节 小结 |
第四节 实验部分 |
4.1 试剂与仪器 |
4.2 实验步骤及实验数据 |
4.2.1 电化学条件下合成芳香族偶氮化合物的方法 |
4.2.2 实验数据 |
参考文献 |
第六章 抗肿瘤活性研究 |
第一节 实验部分 |
1.1 实验仪器与试剂 |
1.2 化合物对细胞的抑制活性筛选 |
第二节 化合物体外抗肿瘤活性结果 |
2.1 1-萘酚化合物体外抗肿瘤活性 |
2.2 多取代呋喃化合物体外抗肿瘤活性 |
2.3 含硫N-烷基唑类化合物体外抗肿瘤活性 |
2.4 芳香族偶氮化合物体外抗肿瘤活性 |
2.5 小结 |
第三节 1-萘酚化合物1-3bl抗肿瘤机制研究 |
3.1 Hoechst33342 核酸染色 |
3.2 细胞内钙离子浓度的检测 |
3.3 细胞内活性氧浓度的检测 |
3.4 划痕实验 |
3.5 小结 |
参考文献 |
总结与展望 |
附录 |
1.化合物1-4、1-5、1-6和1-7 的高分辨质谱图 |
2.化合物2-4、2-5、2-6、2-7、2-8和2-9 的高分辨质谱图 |
3.化合物4-4、4-5和4-6 的高分辨质谱图 |
4.1-萘酚的核磁谱图 |
5.多取代呋喃衍生物的核磁谱图 |
6.含硫的N-烷基唑类化合物的核磁谱图 |
7.芳香族偶氮化合物的核磁谱图 |
博士期间科研成果 |
致谢 |
(3)由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 L-胱氨酸概述 |
1.2.1 L-胱氨酸的理化性质 |
1.2.2 L-胱氨酸的生产方法 |
1.2.3 L-胱氨酸的用途 |
1.3 N-乙酰-L-半胱氨酸概述 |
1.3.1 N-乙酰-L-半胱氨酸的理化性质 |
1.3.2 N-乙酰-L-半胱氨酸的生产方法 |
1.3.3 N-乙酰-L-半胱氨酸的用途 |
1.4 电化学工程 |
1.4.1 有机电化学合成 |
1.4.2 电解槽工程学 |
1.5 计算流体动力学简介 |
1.5.1 CFD软件结构 |
1.5.2 CFD数值模拟步骤 |
1.6 论文研究的意义、主要内容和创新型 |
1.6.1 论文研究的意义 |
1.6.2 论文研究的主要内容 |
1.6.3 论文研究的创新性 |
第2章 板框式电解槽工程问题研究 |
2.1 引言 |
2.2 板框式电解槽内部结构对流动特性影响仿真 |
2.2.1 仿真流程 |
2.2.2 板框式电解槽三维模型建立 |
2.2.3 网格划分 |
2.2.4 Fluent求解器计算 |
2.2.5 CFD-Post后处理 |
2.3 板框式电解槽内部结构优化及仿真 |
2.3.1 槽板内部结构优化 |
2.3.2 优化后板框式电解槽内部流动特性仿真 |
2.4 本章小结 |
第3章 电极材料对电化学制备N-乙酰-L-半胱氨酸的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 电解液制备 |
3.2.3 电极制备及处理 |
3.2.4 电化学析氢测试 |
3.2.5 板框式流动电解槽电解 |
3.2.6 电解产物分析 |
3.2.7 参数计算 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 电还原反应过程及不同电极材料电化学产率 |
3.3.2 电流效率 |
3.3.3 电极电位分布 |
3.4 本章小结 |
第4章 由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工业化示范 |
4.1 引言 |
4.2 小试工艺 |
4.2.1 试剂与仪器 |
4.2.2 小试工艺流程图 |
4.2.3 小试工艺装置图 |
4.2.4 小试原料投放量 |
4.2.5 小试操作步骤 |
4.2.6 产品测试 |
4.2.7 结果与讨论 |
4.3 公斤级试验 |
4.3.1 试剂与仪器 |
4.3.2 公斤级试验工艺流程图 |
4.3.3 公斤级试验装置图 |
4.3.4 公斤级试验原料投放量 |
4.3.5 公斤级试验操作步骤 |
4.3.6 产品测试 |
4.3.7 结果与讨论 |
4.4 工业化生产试验 |
4.4.1 试剂与仪器 |
4.4.2 工业化生产试验工艺流程图 |
4.4.3 工业化生产试验装置图 |
4.4.4 工业化生产试验原料投放量 |
4.4.5 工业化生产试验工艺步骤 |
4.4.6 产品测试 |
4.4.7 结果与讨论 |
4.5 经济技术评价 |
4.5.1 经济评价 |
4.5.2 技术评价 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(4)单分子催化反应动力学及电化学Kolbe反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 单分子技术简介 |
1.1.1 反应机理研究的重要性 |
1.1.2 单分子技术发展历史 |
1.1.3 单分子反应 |
1.1.4 单分子催化反应动力学选题与研究思路 |
1.2 电化学合成简介 |
1.2.1 电化学合成的优势 |
1.2.2 有机电化学发展历史简介 |
1.2.3 羧酸的有机电化学氧化反应 |
1.2.4 电化学Kolbe反应选题与研究思路 |
第二章 基于NHC-Pd催化剂分子的Suzuki-Miyaura偶联反应的机理研究 |
2.1 Suzuki-Miyaura偶联反应机理研究现状 |
2.1.1 氧化加成 |
2.1.2 转金属 |
2.1.3 还原消除 |
2.1.4 小节 |
2.2 课题的提出 |
2.3 分子桥结构的设计与合成 |
2.3.1 分子桥结构的设计 |
2.3.2 分子桥的合成 |
2.3.3 分子桥连接方法的改进 |
2.4 单分子连接的实验证明 |
2.5 电流信号态在化学结构上的归属 |
2.5.1 分步实验与控制实验 |
2.5.2 反应条件控制的中间体原位合成实验 |
2.5.3 非弹性电子隧穿谱表征 |
2.5.4 DFT计算与透射谱计算 |
2.6 机理分析及反应动力学研究 |
2.6.1 转金属过程中路线A与路线B的确定 |
2.6.2 动力学参数与热力学参数的确定 |
2.6.3 Hammett线性自由能研究 |
2.7 总结与展望 |
2.8 实验部分 |
2.8.1 仪器和试剂 |
2.8.2 实验操作 |
第三章 基于NHC-Pd催化剂分子的Heck-Mizoroki偶联反应的机理研究 |
3.1 研究背景及课题的提出 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 电流态的归属 |
3.2.2 反应动力学分析 |
3.2.3 栅压调控 |
3.3 结论与展望 |
3.4 实验部分 |
3.4.1 仪器和试剂 |
3.4.2 实验操作 |
第四章 基于NHC分子的Benzoin缩合反应的机理研究 |
4.1 研究背景及课题的提出 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 分子桥的设计与连接 |
4.2.2 电流态的归属 |
4.2.3 反应动力学分析 |
4.2.4 Benzoin交叉偶联反应 |
4.2.5 单分子电学谱的自相关性 |
4.2.6 底物有效反应浓度 |
4.3 结论与展望 |
4.4 实验部分 |
4.4.1 仪器和试剂 |
4.4.2 实验操作及化合物数据 |
第五章 电解羧 (膦) 酸实现的C-H键官能团化及内酯化合物的合成 |
5.1 研究背景及课题的提出 |
5.2 电解羧酸实现的C-H键官能团化及内酯化合物的合成 |
5.2.1 条件优化 |
5.2.2 底物拓展 |
5.2.3 合成方法的应用 |
5.2.4 机理研究 |
5.3 电解膦酸实现的C-H键官能团化及内酯化合物的合成 |
5.3.1 联芳基膦酸内酯化合物的合成 |
5.3.2 条件优化 |
5.3.3 底物拓展 |
5.3.4 机理研究 |
5.4 结论与展望 |
5.5 实验部分 |
5.5.1 仪器和试剂 |
5.5.2 实验操作及化合物数据——羧酸Kolbe反应 |
5.5.3 实验操作及化合物数据——膦酸Kolbe反应 |
第六章 电解羧酸实现的重排反应与电化学反应条件调控 |
6.1 研究背景及课题的提出 |
6.2 实验结果与讨论 |
6.2.1 条件优化 |
6.2.2 底物拓展 |
6.2.3 合成方法的应用 |
6.2.4 机理研究 |
6.3 结论与展望 |
6.4 实验部分 |
6.4.1 仪器和试剂 |
6.4.2 实验操作 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.1.1 基于电学检测的单分子反应机理研究 |
7.1.2 基于阳极氧化的有机电化学合成方法学研究 |
7.2 展望 |
7.2.1 单分子反应机理研究 |
7.2.2 有机电化学合成方法学研究 |
参考文献 |
附录A 实验谱图 |
博士期间发表和完成的论文 |
致谢 |
(5)纳米模拟酶和金属有机凝胶在生物传感器中的应用及有机电光材料的合成与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 金属有机凝胶 |
1.1.1 金属有机凝胶的概况 |
1.1.2 金属有机凝胶的分类和制备 |
1.1.3 金属有机凝胶的应用 |
1.2 纳米模拟酶的研究进展 |
1.2.1 纳米模拟酶的发展历程 |
1.2.2 纳米模拟酶的分类 |
1.2.3 纳米模拟酶在生物传感器中的应用 |
1.3 真菌毒素的研究进展 |
1.3.1 真菌毒素的产生及危害 |
1.3.2 食品中常见的真菌毒素 |
1.3.3 赭曲霉毒素A的研究进展 |
1.3.4 伏马毒素B_1的研究进展 |
1.4 有机电光材料 |
1.4.1 有机电光材料概况 |
1.4.2 有机电光材料的设计与合成 |
1.4.3 有机电光材料的性能与测定 |
1.5 本研究工作构思 |
第2章 基于甲苯胺蓝功能化的 Cu(II)-HKUST-1的C反应蛋白免疫传感器的构建 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 仪器与试剂 |
2.2.2 材料的合成 |
2.2.3 CRP免疫传感器的制备 |
2.2.4 检测方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 材料的表征 |
2.3.2 实验可行性分析 |
2.3.3 Au NPs/Co Fe/N-GCT纳米复合材料的导电性能分析 |
2.3.4 不同修饰电极表面的交流阻抗行为与循环伏安行为 |
2.3.5 实验条件的优化 |
2.3.6 CRP免疫传感器的响应性能 |
2.3.7 CRP免疫传感器的性能探究 |
2.3.8 回收率的测定 |
2.3.9 与其它CRP的检测方法对比 |
2.4 小结 |
第3章 基于金属有机骨架Mn MOF-74模拟酶的无标记电化学赭曲霉毒素适体传感器的构建 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂和仪器 |
3.2.2 材料的制备 |
3.2.3 检测原理 |
3.2.4 检测方法 |
3.2.5 玉米样品液制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料的表征 |
3.3.2 实验可行性分析 |
3.3.3 不同修饰电极表面的交流阻抗行为与循环伏安行为 |
3.3.4 实验条件的优化 |
3.3.5 OTA电化学适体传感器的响应性能 |
3.3.6 OTA电化学适体传感器的选择性 |
3.3.7 OTA电化学适体传感器的重现性 |
3.3.8 回收率的测定 |
3.3.9 传感器与标准检测方法(ELISA)以及其它OTA检测方法的比较 |
3.4 小结 |
第4章 基于金属铁离子凝胶Fe-MOG模拟酶的伏马毒素可视化生物传感器的构建 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂和仪器 |
4.2.2 材料的制备 |
4.2.3 检测原理 |
4.2.4 检测方法 |
4.2.5 玉米样品液制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料的表征 |
4.3.2 Pt NPs@Fe-MOG纳米模拟酶的催化性能分析 |
4.3.3 Pt NPs与 Fe-MOG的掺杂比例对纳米模拟酶催化活性的影响 |
4.3.4 实验可行性分析 |
4.3.5 实验条件的优化 |
4.3.6 Pt NPs@Fe-MOG的催化活性研究 |
4.3.7 FB_1可视化生物传感器的响应性能 |
4.3.8 FB_1可视化生物传感器的选择性 |
4.3.9 回收率的测定 |
4.4 小结 |
第5章 有机电光材料的合成与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂与仪器 |
5.2.2 化合物的合成与材料制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 热力学分析 |
5.3.2 发色团的光物理性质分析 |
5.3.3 量化计算 |
5.3.4 电光系数测试 |
5.4 本章小结 |
全文总结 |
参考文献 |
攻读学位期间所发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
(6)电化学构建C-N键的放氢氧化偶联反应研究(论文提纲范文)
本论文主要创新点 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 氧化偶联发展简介 |
1.1.2 有机电化学合成简介 |
1.1.3 氮自由基简介 |
1.2 过渡金属催化的C-N偶联反应 |
1.2.1 铜催化构建C-N键 |
1.2.2 钯催化构建C-N键 |
1.3 非过渡金属催化的C-N偶联反应 |
1.4 可见光催化的C-N偶联反应 |
1.4.1 磺胺类化合物作为氮亲核试剂 |
1.4.2 唑类化合物作为氮亲核试剂 |
1.4.3 二芳基胺化合物作为氮亲核试剂 |
1.5 电化学氧化的C-N偶联反应 |
1.5.1 磺酰胺、酰胺类化合物作为氮亲核试剂 |
1.5.2 唑类化合物、吗啉作为氮亲核试剂 |
1.5.3 二芳基胺化合物作为氮亲核试剂 |
1.5.4 其他胺(伯胺、仲胺、亚胺等)作为氮亲核试剂 |
1.6 本章小结与选题思路 |
1.7 参考文献 |
第二章 电氧化N-H/C-H交叉偶联反应合成吲哚啉类化合物的反应研究 |
2.1 研究背景 |
2.1.1 电化学氧化环化反应合成含氮化合物 |
2.1.2 吲哚啉化合物的合成 |
2.2 设计思路以及方案设计 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应条件探索 |
2.3.2 反应底物拓展 |
2.3.3 反应应用研究 |
2.3.4 反应机理研究 |
2.4 本章小结 |
2.5 实验部分 |
2.5.1 主要仪器 |
2.5.2 主要试剂 |
2.5.3 实验具体操作 |
2.6 化合物数据表征 |
2.7 参考文献 |
第三章 电氧化N-H/C-H交叉偶联反应合成烯丙基胺化合物的反应研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 设计思路以及方案设计 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 反应最初尝试 |
3.3.2 反应条件探索 |
3.3.3 反应底物拓展 |
3.3.4 反应机理研究 |
3.4 本章小结 |
3.5 实验部分 |
3.5.1 主要仪器 |
3.5.2 主要试剂 |
3.5.3 实验具体操作 |
3.6 化合物数据表征 |
3.7 参考文献 |
第四章 电化学钯催化芳烃C-H胺化反应合成咔唑类化合物的反应研究 |
4.1 研究背景 |
4.2 设计思路以及方案设计 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 反应最初尝试 |
4.3.2 反应条件探索 |
4.3.3 反应底物拓展 |
4.3.4 反应应用研究 |
4.3.5 反应机理研究 |
4.4 本章小结 |
4.5 实验部分 |
4.5.1 主要仪器 |
4.5.2 主要试剂 |
4.5.3 实验具体操作 |
4.6 化合物数据表征 |
4.7 参考文献 |
第五章 论文总结 |
简称与缩写 |
新化合物一览表 |
博士期间发表及待发表的科研成果目录 |
致谢 |
(7)自由基介导的加成环化和苄位C-H键羰基化反应(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 自由基化学 |
1.2 自由基介导的螺环化合物的构建 |
1.3 有机光催化反应 |
1.4 电化学有机合成 |
1.5 课题研究的依据与意义 |
第二章 可见光作用下由N-芳基丙炔酰胺构建含溴氮杂螺三烯二酮 |
2.1 引言 |
2.2 实验结果与讨论 |
2.3 结论 |
2.4 实验部分 |
2.5 产物表征与分析 |
第三章 电化学氧化苄位C-H键的羰基化反应 |
3.1 引言 |
3.2 结果与讨论 |
3.3 结论 |
3.4 实验部分 |
3.5 产物的表征与分析 |
参考文献 |
附录:部分化合物核磁和高分辨图谱 |
硕士期间科研成果 |
致谢 |
(8)电化学条件下烯烃的氨基叠氮化反应(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 有机电化学概述 |
1.2.1 有机电化学发展简史 |
1.2.2 有机电化学原理及分类 |
1.2.3 有机电化学反应的基本类型 |
1.2.4 有机电化学合成技术简介 |
1.2.4.1 电解方式 |
1.2.4.2 电解装置 |
1.2.4.3 技术特征与优势 |
1.3 烯烃的双胺化反应研究进展 |
1.3.1 非金属催化的烯烃双胺化反应 |
1.3.2 金属催化的烯烃双胺化反应 |
1.3.3 光催化的烯烃双胺化反应 |
1.3.4 电催化的烯烃双胺化反应 |
参考文献 |
第2章 电化学条件下烯烃的氨基叠氮化反应 |
2.1 课题背景 |
2.2 课题的设计与实施 |
2.3 反应机理研究 |
2.4 总结 |
2.5 实验说明 |
2.6 相关实验操作 |
2.7 反应产物的结构数据 |
参考文献 |
附录Ⅰ 全文图示总结 |
附录Ⅱ 代表性产物谱图 |
致谢 |
在读期间已发表的学术论文及取得的其它研究成果 |
(9)新型卟啉材料电化学与电致化学发光传感研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 化学传感器概述 |
1.1.1 化学传感器的工作原理和分类 |
1.1.2 电化学传感器 |
1.1.3 电致化学发光传感器 |
1.2 卟啉化合物 |
1.2.1 卟啉的定义 |
1.2.2 卟啉的性质 |
1.3 卟啉化合物的应用 |
1.3.1 卟啉在光电材料方面的应用 |
1.3.2 卟啉在医药方面的应用 |
1.3.3 卟啉在催化方面的应用 |
1.3.4 卟啉在分析化学的应用 |
1.3.5 卟啉在电化学传感中的应用 |
1.3.6 卟啉在电致化学发光传感中的应用 |
1.4 本文研究思路及研究内容 |
第2章 DNAzyme循环放大策略构建双信号组氨酸电化学传感器 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂与材料 |
2.2.2 仪器 |
2.2.3 Fe_3O_4@rGO复合材料的制备 |
2.2.4 修饰电极的制备与电化学检测 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Fe_3O_4@rGO的结构和性能特征 |
2.3.2 传感器构建过程表征 |
2.3.3 组氨酸对映体的电化学特异性识别 |
2.3.4 实验条件优化 |
2.3.5 双信号传感器对L-His的响应性能 |
2.3.6 实际样品检测 |
2.4 结论 |
第3章 多功能氧化锌促进卟啉聚集体电致化学发光铜离子传感器研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与仪器 |
3.2.2 TCPP聚集体和Zn O@Cys NFs的制备 |
3.2.3 电极修饰过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 TCPP聚集体和Zn O@Cys NFs的结构表征 |
3.3.2 电极修饰过程表征 |
3.3.3 不同修饰电极的ECL行为 |
3.3.4 实验条件优化 |
3.3.5 ECL传感器对Cu~(2+)检测的性能分析 |
3.3.6 ECL传感器的选择性和稳定性 |
3.3.7 回收实验 |
3.4 结论 |
第4章 铕卟啉配合物纳米花作为电致化学发光体用于粘蛋白1 的灵敏检测 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与仪器 |
4.2.2 合成Eu-PCP |
4.2.3 CeO_2@Au和 MnO_2@Au的制备 |
4.2.4 Exo Ⅲ辅助循环输出猝灭探针 |
4.2.5 传感器构建 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料表征 |
4.3.2 Eu-PCP的 ECL响应 |
4.3.3 电极修饰过程表征 |
4.3.4 实验条件优化 |
4.3.5 传感器对MUC1 检测性能分析 |
4.3.6 ECL增强与猝灭机理 |
4.3.7 实际样品的检测 |
4.4 结论 |
第5章 多效卟啉金属-有机框架构建双模式电致化学发光和电化学药物传感器 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂与仪器 |
5.2.2 ZnTCPP MOF的合成 |
5.2.3 L-Pen-Au NPs和 L-Pen-Au NPs/ZnTCPP MOF复合材料的制备 |
5.2.4 双模式传感器的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 ZnTCPP MOF和 L-Pen-Au NPs/ZnTCPP MOF复合材料的表征 |
5.3.2 不同修饰电极的ECL和EC响应 |
5.3.3 双模式传感器对S-NAP的检测分析 |
5.3.4 选择性、稳定性和重现性 |
5.3.5 实用性评价 |
5.4 结论 |
第6章 三种卟啉点作为新型有机电致化学发光体的制备及生物传感应用 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂与仪器 |
6.2.2 三种卟啉点的合成 |
6.2.3 卟啉点修饰电极的制备 |
6.2.4 Pb~(2+)生物传感器的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 三种卟啉点的表征 |
6.3.2 ECL特性 |
6.3.3 卟啉点的传感应用 |
6.3.4 选择性和稳定性 |
6.3.5 实际样品分析 |
6.4 结论 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.1.1 主要结论和创新点 |
7.1.2 不足 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要研究成果 |
致谢 |
(10)电化学交叉脱氢C-N缩合反应和还原去官能团化反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.1.1 绿色有机合成方法 |
1.1.2 有机电化学合成简介 |
1.1.3 有机电化学合成的研究进展与现状 |
1.1.4 以电化学方法实现脱氢C-N缩合和还原去官能团化反应 |
1.2 N-磺酰基脒结构单元的合成 |
1.2.1 传统缩合方法合成N-磺酰基脒单元 |
1.2.2 通过磺酰基叠氮与三级胺的串联反应合成N-磺酰基脒 |
1.2.3 多组分反应合成N-磺酰基脒 |
1.3 不饱和化合物的选择性加氢反应 |
1.3.1 传统加氢方法 |
1.3.2 转移加氢方法 |
1.4 脱卤加氢及其他去官能团化反应 |
1.4.1 热化学还原方法 |
1.4.2 光化学还原方法 |
1.4.3 电化学还原方法 |
1.5 目前存在的问题 |
1.6 本文的主要研究内容 |
第2章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 化合物的检测及表征手段 |
2.3.1 核磁共振波谱法 |
2.3.2 质谱法 |
2.3.3 红外光谱法 |
2.3.4 循环伏安法 |
2.4 计算化学方法 |
2.5 有机电合成反应方法 |
2.5.1 有机电合成反应的操作方法 |
2.5.2 有机电合成反应的后处理方法 |
2.5.3 部分电化学参数的设定及计算方法 |
第3章 电化学交叉脱氢C-N缩合反应 |
3.1 引言 |
3.2 电化学交叉脱氢缩合反应的初步探索 |
3.3 电化学交叉脱氢缩合反应的条件优化 |
3.3.1 反应条件的初步筛选 |
3.3.2 电解质种类及添加量的筛选 |
3.3.3 溶剂种类等条件的筛选 |
3.3.4 反应规模及浓度等条件的筛选 |
3.4 电化学交叉脱氢缩合反应的普适性研究 |
3.4.1 部分磺酰胺底物的合成方法 |
3.4.2 磺酰胺底物的适用范围研究 |
3.4.3 三级胺底物的适用范围研究 |
3.4.4 克级规模反应 |
3.5 电化学交叉脱氢缩合反应的机理研究 |
3.5.1 循环伏安研究 |
3.5.2 反应过程中产生的含碘活性物质研究 |
3.5.3 反应过程中可能经历中间体的研究 |
3.5.4 自由基捕获实验 |
3.5.5 计算化学研究 |
3.5.6 脱卤素缩合反应的机理探究 |
3.5.7 电化学交叉脱氢缩合反应的机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 α,β-不饱和酮的电化学1,4-加氢反应 |
4.1 引言 |
4.2 电化学选择性加氢反应的初步探索 |
4.3 电化学选择性加氢反应的条件优化 |
4.3.1 添加剂及反应气氛的相关筛选 |
4.3.2 溶剂组成及铵盐种类等条件的筛选 |
4.4 电化学选择性加氢反应的普适性研究 |
4.4.1 α,β-不饱和化合物的合成方法 |
4.4.2 α,β-不饱和酮底物的适用范围研究 |
4.4.3 其他α,β-不饱和化合物的尝试 |
4.5 电化学选择性加氢反应的合成应用探索 |
4.5.1 天然产物及药物分子的衍生化及合成尝试 |
4.5.2 克级反应研究 |
4.6 电化学选择性加氢反应的机理研究 |
4.6.1 氘代及对照实验 |
4.6.2 阳极氧化产生副产物的分离及鉴定 |
4.6.3 自由基捕获实验 |
4.6.4 电化学选择性加氢反应的机理 |
4.7 本章小结 |
第5章 电化学脱卤及去官能团化反应 |
5.1 引言 |
5.2 电化学脱卤加氢反应的初步探索 |
5.3 电化学脱卤加氢反应的条件优化 |
5.3.1 添加剂量及反应气氛的筛选 |
5.3.2 反应溶剂及其组成的筛选 |
5.4 电化学脱卤加氢反应的普适性研究 |
5.4.1 卤代化合物的合成方法 |
5.4.2 溴代底物的适用范围研究 |
5.4.3 碘代底物的适用范围研究 |
5.4.4 氯代底物的适用范围研究 |
5.4.5 氟代底物的适用范围研究 |
5.4.6 与文献方法的选择性对比 |
5.5 电化学去官能团化反应的底物适用范围研究 |
5.5.1 官能团化底物的合成方法 |
5.5.2 胺基或羟基保护基团的脱除反应 |
5.5.3 腈类底物的去氰基化反应以及其他转化 |
5.5.4 唑类药物分子的去唑基化反应 |
5.6 电化学脱卤加氢及去官能团化反应的合成应用探索 |
5.6.1 常规方法克级反应研究 |
5.6.2 连续流动方法克级反应的尝试 |
5.7 电化学脱卤加氢及去官能团化反应的机理研究 |
5.7.1 氘代实验 |
5.7.2 副产物的检测与结构鉴定 |
5.7.3 方法A/B的选择性差异研究 |
5.7.4 电化学脱卤加氢及去官能团化反应的机理 |
5.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 化合物表征数据 |
附录 典型化合物的核磁谱图 |
攻读博士学位期间发表论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、基于离子色谱的有机电合成快速检测分析的新方法(论文参考文献)
- [1]电催化炔烃及吡啶衍生物卤化反应[D]. 吴延伟. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [2]电化学介导C-C/C-N键偶联合成1-萘酚、多取代呋喃、N-烷基唑和偶氮化合物[D]. 何慕雪. 广西师范大学, 2021
- [3]由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工程研究[D]. 张成耀. 吉林大学, 2021(01)
- [4]单分子催化反应动力学及电化学Kolbe反应研究[D]. 张雷. 北京大学, 2021(09)
- [5]纳米模拟酶和金属有机凝胶在生物传感器中的应用及有机电光材料的合成与性能研究[D]. 李梅. 云南师范大学, 2021(08)
- [6]电化学构建C-N键的放氢氧化偶联反应研究[D]. 王晴晴. 武汉大学, 2021(02)
- [7]自由基介导的加成环化和苄位C-H键羰基化反应[D]. 陈圆. 西南大学, 2021(01)
- [8]电化学条件下烯烃的氨基叠氮化反应[D]. 郭生平. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [9]新型卟啉材料电化学与电致化学发光传感研究[D]. 韩倩. 西南大学, 2021(01)
- [10]电化学交叉脱氢C-N缩合反应和还原去官能团化反应研究[D]. 黄彬斌. 哈尔滨工业大学, 2020(02)