有機合成的前景精選(九篇)

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第1篇：有機合成的前景范文

【關鍵詞】全過程欠平衡鉆井 井下封井裝置 套管閥 凍膠閥 建議

1 引言

欠平衡鉆井（UBD）被認為是解決傳統過平衡鉆井中出現的問題的一種有效方法，中石油從2007年將欠平衡鉆井技術作為大力發展的一項技術，目前欠平衡鉆井技術在四川，勝利，新疆等油田已經取得了較大的發展，同樣在遼河油田欠平衡鉆井也正在逐步走向成熟[1]。

2 全過程欠平衡技術分析

欠平衡鉆井技術作為一項新技術已經成為國內外油田降低鉆井成本和提高油氣層產能的一項關鍵技術。然而大多數欠平衡鉆井都只是針對鉆進階段，而在起下鉆、測井以及完井過程中都是采用先壓井后作業的方式。實踐證明這種做法對產層仍有污染作用，隨著勘探開發的需要，目前更多關心的是全過程欠平衡鉆井，即實現真正的欠平衡鉆井[1-2]。

全過程欠平衡鉆井技術是指在不壓井的條件下實現欠平衡鉆進、不壓井起下鉆具、不壓井起下電測儀器等，雖然各種文獻對于全過程欠平衡鉆井的叫法不一致，但是對其的理解是相同的。

為了使得在鉆井的整個過程中井下都保持欠平衡狀態，近年來發展了一些新的技術和輔助設備，這就是在全過程欠平衡鉆井中使用的套管閥和液體凍膠閥，這些井下封井系統促進了欠平衡鉆井更大的發展和更廣泛的應用[3-5]。

3 套管閥及其應用

3.1 套管閥原理

套管閥是在全過程欠平衡鉆井中安裝在井下一定位置，并且和井口防噴器配合使用的一種單向閥，有自動控制系統控制套管閥的開關，并且根據需要隔離井底壓力，套管閥是全過程欠平衡鉆井中一種很有創新的井

下封井裝置[6-7]。

鉆進過程中，套管閥呈開啟狀態，對作業不產生任何影響。當提鉆至套管閥以上一定的位置時，將其關閉，即可達到控制井內流體和壓力的目的，并在封井的條件下快速進行后續作業。當下鉆至封井器以上一定的位置時，將其打開，可使井眼暢通，繼續下鉆，或進行其它作業。

3.2 套管閥在安1-H8井的應用

2010年在遼河油田大民屯凹陷靜安堡構造帶的安1-H8井使用了套管閥，安1-H8是遼河油田第一口全過程欠平衡雙分支魚骨水平井，在全過程欠平衡鉆井作業過程中，通過井下套管閥的開關，使井底壓力始終處于欠平衡狀態，完成帶壓起下鉆作業，有效的保護了儲層。

起下鉆過程中，共開關套管閥5次，每次開關返出油量符合設計要求，正常開關。通過套管閥在安1-H8井的現場使用，使得欠平衡鉆井實現了真正的帶壓起下鉆，做到了真正的全過程欠平衡鉆井，同時這口井還實現了全過程欠平衡鉆井和水平井技術的結合。

安1-H8中途試油取得了日產量75噸的好成績，比同區塊沒有使用全過程欠平衡的井的產量大大提高了，可見使用全過程欠平衡鉆井對于遼河油田油氣產量的穩步增長有著很積極的意義。

4 凍膠閥及其應用

4.1 液相凍膠閥介紹

國內最早的應用于全過程欠平衡的凍膠閥是由吐哈油田鉆井所研制成功的，這種凍膠閥是一種復合型物質，混合有適當比例的主劑，交聯劑，PH調節劑，增效劑和穩定劑。基液和交聯劑被同時注入，在底部地層邊界和套管鞋之間形成阻塞凍膠，這樣就有效的避免了上部壓井流體的循環漏失和碳氫化合物及有害氣體從地層流出。這種凍膠的基本特性，它在20～100℃之間是不會破裂的，這就滿足了長時間壓井的要求，當凍膠破裂后低粘度又有助于它的回流[8-9]。

玉門油田最先用這種凍膠閥進行篩管完井，并且完成了第一口氮氣鉆井，這在開發志留紀地層重油上是個很大的突破，同時2009年在新疆油田又使用這種凍膠成功的完成了在DXHW141井的高溫欠平衡完井工作，這在國內高溫欠平衡完井技術上有著里程碑的意義。

4.2 液相凍膠閥在邊臺-H15井的應用

2010年年底在遼河油田大民屯凹陷邊臺-法哈牛構造帶北部的邊臺-H15井進行了凍膠閥現場試驗，取得了的不錯的油氣產量，比同區塊其他未使用全過程欠平衡的井產量大大提高了，可見使用凍膠閥實施全過程欠平衡技術鉆井對于遼河油田油氣產量的穩步增長有著非常深遠的意義。

5 建議

為了更好的滿足遼河油田欠平衡的實際要求，同時增強欠平衡的施工效果，減少鉆井費用和提高整體的勘探和開發效果，以下是一些建議：

（1）加強對全過程欠平衡鉆井井口回壓系統的研制；

（2）力求大規模對開發井使用全過程欠平衡技術來增加單井產量；

（3）加強選擇合適的井位和地層，把最合適的欠平衡技術用在最合適的儲層中；

（4）加強技術研究及欠平衡技術和相關設備的整合，加速它們與一些復雜井（例如：水平井，多分支井，側鉆井和小井眼井）和一些新技術（例如：連續油管鉆井和套管鉆井）的結合；

（5）加速欠平衡設備的國產化，獨立研發自己的全過程欠平衡設備（套管閥和凍膠閥），以及隨鉆井下壓力測量系統；

（6）繼續研究欠平衡完井技術，選擇更適合某種底層的欠平衡完井技術；

（7）發展成本合適的適合遼河油田實際情況的精細控制壓力鉆井技術（MPD）和設備，力求在窄密度窗口井，高壓氣井和高危井鉆井過程中減少鉆井的復雜性和事故發生。

（8）通過與生產欠平衡鉆井設備的相關核心公司合作來幫助更好的為欠平衡技術的進步而努力。

（9）通過與一些科研單位和高校合作共同來解決全過程欠平衡鉆井中存在的一些技術瓶頸。

參考文獻

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[7] 白曉捷，高翔.井下套管閥技術特點及應用前景分析[J].西部探礦工程，2010，（06）

第2篇：有機合成的前景范文

項目計劃構建合成材料建設項目，所搭建的合成材料主要包括塑料、合成橡膠和合成纖維，其全部采用人工方法，由低分子化合物合成的高分子化合物，相對分子量可在10000以上，未來所建合成材料將逐步取代金屬，成為現代社會使用的重要材料。預計未來3年內將實現合成材料年產能達20xx萬噸，年交易額高達5000千萬元。

項目背景：

合成材料又稱人造材料，是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料，主要是指通過化學合成將小分子有機物如烯烴等合成大分子聚合物。現在人們用的很多東西都是有機合成材料，比如很多眼鏡都是用有機玻璃做的,當然汽車上的窗，輪胎都是，生活中用的塑料袋，電磁爐上的底盤等。可以說有機合成材料在很多方面已經能夠代替一些金屬的耐高溫的功能作用。

數據統計20xx-20xx年中國合成材料行業規模以上企業資產和負債規模基本保持同步增長。20xx年，資產總額為9224.99億元，同比增長 19.63%;負債總額為5395.57億元，同比增長14.88%。20xx年，資產總額為10342.26億元，同比增長12.11%;負債總額為 6214.50億元，同比增長15.18%。整體來看，中國合成材料行業規模擴張較為平穩。

從總體上看，我國合成材料呈現出較好的市場前景，產品的市場增長率近年來一直維持在10%以上，稍高于同期GDP增長率。某些重要的新材料品種市場增長率甚至超過20%。如果再考慮到普通工業原材料價格、鋼鐵和有色金屬價格上升的趨勢，以及市場上以塑代鋼觀念的強化，合成材料在工程材料、日用品材料中的替代作用會不斷增強，市場空間可望得到更大擴展。

目 錄

第一章 項目總論

一、項目背景

二、項目概況

三、可行性與必要性分析

四、項目主要經濟技術指標

五、可行性報告編制依據

第二章 項目建設單位介紹

第三章 行業與市場分析

一、市場環境分析

二、合成材料市場發展現狀

三、合成材料市場發展前景及需求分析

四、市場分析小結

第四章 產品與技術方案

一、項目產品概述

二、合成材料的技術方案

三、原材料供應

四、項目設備選型

第五章 項目選址與建設條件

一、項目選址

二、建設條件

第六章 工程建設方案

一、工程建設基本原則

二、總圖布置方案

三、項目主體工程

四、公用工程與輔助設施

五、總圖經濟技術指標

第七章 組織機構與人力資源配置

一、組織架構

二、勞動定員

三、工作制度

四、人員培訓

第八章 節能、節水措施

一、編制依據

二、設計原則

三、節能措施

四、節水措施

第九章 環境保護

一、設計依據及執行標準

二、建設期環境影響分析與保護措施

三、運營期環境影響分析與保護措施

四、環境保護綜合評價結論

第十章 勞動安全衛生與消防

一、設計依據及執行標準

二、危害因素及危害程度分析

三、勞動安全措施

四、消防措施

第十一章 項目實施進度安排

一、項目實施階段規劃

二、項目實施管理

三、項目實施進度表

第十二章 投資估算與資金籌措

一、投資估算依據和說明

二、資金使用計劃

三、資金籌措方案

第十三章 項目財務評價

一、基本財務數據假設

二、收入與成本費用估算

三、盈利能力分析

四、財務評價小結

第十四章 項目社會效益分析

第十五章 項目綜合評價及投資建議

一、綜合評價

第3篇：有機合成的前景范文

關鍵詞：漆酶 催化劑 有機合成

中圖分類號：Q554.9 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）003-078-03

漆酶是一種含銅的蛋白酶，通過奪取底物一個電子能夠催化酚類、多酚類和苯胺氧化，通過電子傳遞將氧氣還原成水。漆酶和漆酶介質體系在生物修復、紙漿漂白、紡織品生物整理和生物燃料電池等方面都有潛在的應用。值得注意的是，漆酶具有在官能團的氧化與將異源分子連接到新的抗生素衍生物之間執行快速精密的轉化的功能，或者催化合成復雜天然產物的關鍵步驟，因此可用于有機合成領域。

1 漆酶的性質

1.1 生化特征

漆酶是含有四個銅原子并與三個氧化還原位點（T1，T2和T3）相結合的典型單體胞外酶。T1型Cu在氧化還原測試中呈現綠色，與還原性底物的氧化作用有關。三核簇（含有一個T2型Cu和兩個T3型Cu）與T1位點相距12A，分子氧在此處被還原成水。

在不同的培養條件下，真菌合成漆酶會出現不同的同工酶。大多數漆酶都是單體蛋白，不同來源的漆酶其分子被不同程度的糖基化，平均分子量在60-70kDa，碳水化合物含量在10-20%，這有助于漆酶的高穩定性。通常與酶通過共價鍵相連的碳水化合物包括甘露糖，N-乙酰葡糖胺和半乳糖。氨基酸鏈含有包括N-末端分泌肽在內大約含有520-550個氨基酸。

1.2 生物學功能與工業應用

漆酶生物學功能包括孢子抗病性，色素沉著，選擇性的催化木質素降解，腐殖質脫毒過程等。漆酶具有廣泛的底物專一性，因此廣泛應用與生物技術中。在小分子介質存在的情況下，漆酶能顯著增強其底物專一性。通過使用漆酶介體體系可能擴寬漆酶工業應用的范圍。例如，漆酶和漆酶介體體系已經應用于紙漿造紙中的脫木質素和生物漂白，發電站廢水處理，紡織和染印工業中纖維素酶學修飾和染料漂白，酶法交聯木質素材料生產中密度纖維板等。

在有機合成中，漆酶廣泛用于官能團的氧化，酚類和甾類化合物的耦合，碳-氮鍵的構建以及復雜天然產物的合成中。

2 漆酶介體體系

漆酶與小分子如ABTS和HBT的結合不僅會具有更強的催化氧化還原能力，而且會擴大漆酶對底物的作用范圍，并能夠氧化氧化還原勢能比其更高的化合物。此外，小分子介質作為電子載體，能夠氧化木質素，纖維素或淀粉等生物高分子。由于氧化還原介質的作用，克服了阻礙酶與多聚物間的直接影響的空間結構的影響。

漆酶介體體系給生物技術和環境應用帶來較高的效率。選擇合適的介質在生物轉化應用中是至關重要的。由于漆酶介體體系中底物通過不同的機制發生氧化，因此使用相同的前體時，不同介質的選擇可能導致不同的終產物。介體自由基根據化合物的結構和有效的氧化還原勢能執行具體的氧化反應。

盡管漆酶介體體系有較大的優勢，但是以下兩點阻礙了介質的使用：介體價格昂貴并會產生有毒的衍生物。在某些情況下，由于介質自由基的存在，漆酶在氧化介質時是不顯示活性的。或者后者轉化為無活性的化合物并失去充當介質的能力。因此尋找一種廉價高效、應用面廣的介體將是LMS系統處理技術得以推廣應用的關鍵。研究表明，一些真菌能自然合成天然的介體。例如苯酚，苯胺，4-對羥甲基苯甲酸，4-羥基苯甲基醇。最近，人們證明來自木質素降解過程中的酚類化合物（如乙酰丁香酮，丁香醛，香草醛，香草乙酮，阿魏酸，p-香豆酸）在染料脫色，多環芳烴的去除，紙漿漂白和瀝青的去除中是高效的漆酶天然介體。

3 漆酶工程

迄今為止，很少有報道關于活性漆酶的晶體結構。根據已報道的漆酶結構，過去十年研究對具有催化活性的銅離子周圍一些殘基進行定點突變，以確定催化活性參數和真菌漆酶勢能。收集在T1銅原子中心發生結構混亂的突變體是這些結構功能綜合研究的結果之一。

在沒有足夠結構信息的情況下，分子定向進化能克服許多合理設計中的限制因素，并能顯著增強有針對性的特征，例如耐高溫和有機溶劑，提高催化活性及專一性等。Arnold等首次成功定向漆酶進化，通過定向進化在畢赤酵母中完成了耐熱性漆酶的功能性表達：經過10輪實驗室進化和篩選，總體酶活提高了170倍并具有更好的耐熱性。

大多數漆酶在有機合成中催化轉化必須發生在有機溶劑中。漆酶在高濃度有機助溶劑中會失去活性。Adinarayana Kunamneni等經過5輪定向進化在畢赤酵母中表達出一種耐熱性漆酶，并能耐高濃度的有機助溶劑。這種進化的漆酶突變體能夠抵抗大量與生物技術有關的濃度高達50%的可溶性助溶劑。固有的電化學漆酶特性如T1位和T2/T3位處的氧化還原勢能，催化銅原子的幾何和電子結構在體外進化過程中明顯改變。通過形成更多的靜電和氫鍵，一些突變體在蛋白質表面形成更加穩定的漆酶，此外，在轉錄翻譯過程中，在加工區域突變體蛋白質折疊似乎被修飾。

除了隨機突變和DNA重組外，利用通過飽和突變構建組合庫和蛋白質結構的半經驗研究也被成功運用。這一技術普遍運用在提高"熱點"殘基處酶學特性。它還可用來同時突變一些密碼子，使殘基進行所有可能的組合，通過評估獲得最佳的相互作用和協同效應。

最近對畢赤酵母中表達的耐熱性漆酶變體T2研究表明，將重組飽和突變體應用到L513和S510殘基，突變體比野生型菌株提高3倍利用率，包括一個有益突變（TCGS510GGGG），由于它取決于兩個連續的核苷酸的改變，該突變體不能通過傳統的易錯PCR技術而獲得。

4 漆酶在有機合成中的應用

有機合成化學藥品成本較高，反應步驟繁瑣且反應物毒性較大。漆酶由于其廣泛的底物范圍且能將底物轉化為不穩定的陽離子自由基并進一步進行非酶促反應，如聚合或水化，使得漆酶能應用于復雜聚合物和藥物等的有機合成中。

4.1 漆酶的酶促聚合反應和聚合功能

漆酶或漆酶介體體系能直接產生聚合物使得通過漆酶酶促聚合反應引起廣泛的關注。例如，運用漆酶的聚合能力，通過鄰苯二酚單體合成聚合鄰苯二酚。通過漆酶催化反應生產惰性酚類聚合物等。通過漆酶反應酶法制備聚合多酚由于無毒安全可以替代通常以甲醛為基礎合成的化合物。

研究表明，漆酶誘導一種新型的4-羥甲基苯甲酸衍生物，3，5-二甲基-4-羥基苯甲酸和3，5-二甲氧基-4-羥基苯甲酸氧化聚合物。聚合作用參與單體中二氧化碳和氫氣的消除，使得多酚氧化酶衍生物分子量高達1.84。

已經證實了一種新型的酶聚合反應體系，例如漆酶催化交聯反應新的漆酚類似物來制備人造漆高分子薄膜。通過聚酚氧化酶和漆酶聚合得到的類黃酮素具有更好的抗氧化特性和酶抑制影響。

漆酶能誘導丙烯酰胺徹底的聚合，用于化學酶法合成木質素接枝共聚物。研究發現漆酶具有使木質纖維素復合物交聯并賦予功能的潛力，漆酶能夠用于纖維素的酶法粘附來制備木質纖維素復合材料，如纖維板。值得注意的是，漆酶在合成物制備期間能活化纖維板木質素。使用漆酶也獲得了具有良好的機械性能且無毒性的合成粘合劑的板。另一種可能性是漆酶使木質纖維板功能化以提高纖維素產品的化學或物理性能。研究顯示，漆酶能夠將各種酚酸衍生物轉移到牛皮紙漿纖維上，利用這種能力能將化學多功能化合物連接到纖維素表面，使得纖維素材料具有完全新型的特征，如疏水性或帶電荷。

漆酶-TEMPO介體體系也被用來催化糖類衍生物甚至淀粉，支鏈淀粉和纖維素主要羥基的特定的氧化反應。最初用單糖或二糖（如苯基- -D-吡喃型葡糖苷）來檢測該體系的效率，相應的吡喃型葡糖苷醛酸基被分離并表征。該化學酶法已經被用來實現水溶性纖維素樣品的部分氧化和用于糖基化皂角苷，積雪草苷和一些天然葡糖苷的輕度氧化。

4.2 漆酶參與的有機化合物的氧化轉化

漆酶在合成藥物產品中具有重要的作用。可以4-甲基-3-羥基苯甲酸為原料通過漆酶催化反應合成有效的抗癌藥物actinocin，也可運用漆酶氧化耦合長春質堿和文多林來生產治療白血病的長春新堿。長春新堿在植物中含量減少，利用相對便宜且來源廣泛的前體長春質堿和文多林來合成長春新堿是一種有效的方式。利用漆酶合成能使前體轉化率達到40%。漆酶耦合也能合成一些新型化合物并顯示出一些優良的特性，例如：抗菌能力。

由于抗腫瘤藥物如絲裂霉素的大量使用或對新藥物的研發，開發同時具有抗癌能力，抗過敏和5-脂肪氧合酶抑制活性的氨基苯醌新的合成路線一直受到人們的關注。漆酶已經被用來合成新的環孢素衍生物。通過漆酶/HBT介質體系催化氧化底物，將環孢素A轉化為環孢素A甲基乙烯基酮。

兒茶酸能清除體內自由基，在預防癌癥，慢性或心腦血管疾病方面有較好的的功效。經漆酶氧化后的兒茶酸，其氧化產物抗氧化能力顯著提高。

國際上利用漆酶與活性自由基介質耦合合成激素二聚體或寡聚體衍生物也有所報道。Intra和Nicotra等人已經分別利用漆酶成功分離得到新的 -雌二醇激素和植物抗毒素白藜蘆醇二聚體衍生物。在漆酶的作用下，桃柘酚，異丁香油酚或松柏醇能分別氧化生成新的二聚體衍生物，二聚體和四聚體衍生物混合物，當取代咪唑基被氧化時，能得到更加復雜的衍生物。這些新產品通常用于醫藥制造中。研究表明，漆酶催化芳香胺和脂肪胺N-耦合的作用下能將天然化合物3-（3，4-二羥基苯基）-丙酸成功衍生化。這種具有抗病毒功效的天然化合物3-（3，4-二羥基苯基）-丙酸衍生物在制藥領域中越來越受到關注。最近，在氧氣的存在下，利用漆酶催化p-對苯二酚和芳香胺發生核胺化作用形成相應的單胺或二胺醌。

5 結論

漆酶在有機合成中的應用展示了光明的前景，是替代化學氧化的優良選擇。相信在將來，真菌漆酶將在生物催化轉化木質纖維素；木索硫酸鹽修飾改造生產乳化劑，表面活性劑和粘附劑；抗生素合成；高氧化還原性能生物電池多聚物合成等方面發揮更大的作用。同時，通過蛋白質工程進一步開發利用真菌漆酶，探索環境友好型介質滿足工業應用，進一步克服漆酶的異源表達等重大障礙，需要眾多科研工作人員的不斷努力。

（南京師范大學泰州學院青年項目（Q201242）資助）

參考文獻：

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第4篇：有機合成的前景范文

關鍵詞：羧酸酯類；香料

羧酸酯是一類重要的化工原料，低級的酯一般都有水果香味，可作香料(如醋酸異戊酯有香蕉味，戊酸乙酯有蘋果香味等)。液態的酯能溶解很多有機物，故常用作溶劑(如醋酸乙酯等)。有些酯還可用作塑料、橡膠的增塑劑。以乙酸辛酯(octyl acetate)為例：乙酸辛酯具有桔子、茉莉和桃子似香氣，天然品存在于苦橙、綠茶等中，是我國gb2760-86規定允許使用的食用香料，同時被fema（美國食用香料與提取物制造協會）認定對人體是安全的，fda（美國食品及藥物管理局）也批準其用于食品。乙酸辛酯主要用以配制桃子、草莓、樹莓、櫻桃、蘋果、檸檬和柑橘類香精，也可用于日化香精配方中。 

 

1. 羧酸酯類香料的市場前景 

 

隨著生活水平的提高，消費者對食品、飲料的口味、口感要求越來越高，這就需要大量使用香精、香料來迎合消費者，促進了食品企業對香精香料的應用。食用香精在食品配料中所占的比例雖然很小，但卻對食品風味起著舉足輕重的作用。國際知名咨詢公司freedonia于去年5月底的研究成果表明：預計從2006～2008年，發展中國家對香精和香料的需求，將以年均4.4%的速度快速增長，到2008年該市場的份額 將達到186億美元。而亞太地區(不包括日本)對香料和香精的需求特別強勁，未來幾年有望以年均7.3%的增速快速增長。發展中國家人均收入增加，對消費品質量要求有很大提高。隨著全球消費者越發注重健康，市場對營養和健康食品的需求也日益增加。因此，由于預計低糖低脂食品和飲料市場將迎來強勁增長，全球消費者對食用香精和香料的需求也必將不斷增加。香料配料市場需求量的繼續增長，還主要源于化妝品生產，在發達國家和地區，消費者的護膚化妝品消費呈上升趨勢。羧酸酯類香料作為優良的可食用香料品種其需求也必將不斷激增。 

羧酸酯類香料的主要生產和消費國有美國、西歐、日本、墨西哥和中國等，國內食品、飲料生產企業中目前應用最多的添加劑就是香精香料，隨著消費者對于味覺享受越來越高，這種趨勢會對香料需求產生積極影響。香料產品是香料工業的上游產品，是后續香精產品的原料，香料和香精產品是其他有關產品的配套性產品，它們被廣泛地用于日化、食品、醫藥、飼料等工業產品的生產。據了解，飲料行業是香料最主要的應用領域，該領域2005年的香料消費份額達31.1%。就各地區而言，美國、日本和西歐地區目前統領香料消費市場。香料市場未來的發展大部分可能會出現在亞太地區，尤其是中國和印度這些發展中國家。這將進一步刺激香精香料市場的快速發展。我國目前在世界香料市場中所占份額僅5%左右，日本所占份額達到12%，而美國則達到20%。 

 

2. 羧酸酯類合成的傳統工藝 

 

傳統上羧酸酯類的合成都是用濃硫酸作催化劑，由相應醇與酸酯化而得。但由于濃硫酸作催化劑合成酯化反應具有以下缺點：（1） 在酯化反應條件下，濃硫酸的氧化性和強脫水性易導致一系列副反應，給產品的精制和原料的回收帶來困難，且酯的質量差。（2） 反應產物的后處理要經過堿中，水洗等工序，比較復雜困難，同時產生大量廢液，污染環境。（3） 濃硫酸嚴重腐蝕設備，加快了設備更新，增加生產成本。為克服這些缺點，倡導綠色化學，人們選擇環境友好型催化劑催化酯化反應，近年來，已發現氨基磺酸、結晶固體酸、雜多酸、無機鹽等均可作為酯化反應的催化劑。 

 

3. 羧酸酯類合成的發展 

 

近年來，人們對于羧酸酯類的合成的研究開發和應用發展很快，研究和開發出高效、環保的催化劑，是羧酸酯類的合成的研究發展方向：

無機鹽催化劑：無機鹽大多性質穩定，來源廣泛，對設備幾乎沒有腐蝕，反應條件溫和，不會對環境造成太大污染，但是由于無機鹽容易潮解，影響其催化的效果。常用的催化劑有三氯化鋁、三氯化鐵、硫酸鈦、十二水合硫酸鐵銨、五水合氯化錫、一水合硫酸氫鈉和硫酸鋅。 

磺酸類催化劑：磺酸類催化劑來源廣泛、性能穩定、安全、使用方便、對酯化反應有較高的活性、產品收率較高、產物處理方便、催化劑可以重復使用等特點，適合于工業化生產的需要。 

雜多酸催化劑：雜多酸是一種含氧橋的多核化合物，其特點是催化活性高。選擇性好，反應時間短，反應溫度低。不易造成環境污染，對設備幾乎沒有腐蝕。再生速度快。 

陽離子交換樹脂催化劑：其主要特點是價廉易得，不腐蝕設備，不污染環境，不會引起副反應，不溶于反應體系，能夠重復使用，易于分離、回收和再生，操作簡單，產品收率較高，具有工業推廣價值。 

固體超強酸催化劑：固體超強酸在有機合成中的優點是活性高，重復使用性好，不腐蝕設備，制備方法簡便，處理條件易行，便于工業化。這對于節約能源，提高經濟效益是很有意義的。 

負載型催化劑：其優點是催化活性高，重復使用性好，不腐蝕設備，制備方法簡便，處理條件易行，便于工業化，這對于節約能源，提高經濟效益是很有意義的。 

鈦酸四丁酯催化劑：不僅具有催化活性高，重復使用性好，不腐蝕設備等基本優勢，而且同制備方法簡便，酯收率高，價廉易得，反應時間短，反應溫度低，處理條件易行，便于工業化，這對于節約能源，提高經濟效益是很有意義的。 

酶催化（脂肪酶催化、菌體催化等）工藝不僅催化化活性高、產品質量好，而且反應條件簡單、溫和, 酶重復使用方便, 酶活性保持時間長, 在生物酶的固定及精細化學品的合成中有較大的使用價值。 

 

4. 討論 

 

目前，國內外羧酸酯類的合成的發展趨勢越來越多的偏向于研究合成綠色、高效、環保等多功能的新型催化劑劑。一方面，合成環境友好的催化劑所采用的原料都比較易得，在開發過程中可以降低成本；另一方面，合成環境友好的催化劑所采用的都是低毒、高效、無污染的工藝，較大范圍的降低了環境的負荷。發展我國羧酸酯類香料應當注意加大科技投入力度，大力開展技術創新，加強安全法規和環境保護，強化企業管理，提高經濟效益。 

 

參考文獻 

[1] 中國醫藥公司上海化學試劑采購供應站. 試劑手冊[m]. 第2版. 上海：上海科學技術出版社，1985. 

[2] 劉樹文. 合成香料技術手冊[m]. 北京：中國輕工業出版社，2000. 

[3] 中華人民共和國衛生部，gb 2760－1996，食品添加劑使用衛生標

準[s]. 中華人民共和國國家標準， 1996. 

第5篇：有機合成的前景范文

隨著生活水平的提高，消費者對食品、飲料的口味、口感要求越來越高，這就需要大量使用香精、香料來迎合消費者，促進了食品企業對香精香料的應用。食用香精在食品配料中所占的比例雖然很小，但卻對食品風味起著舉足輕重的作用。國際知名咨詢公司Freedonia于去年5月底的研究成果表明：預計從2006～2008年，發展中國家對香精和香料的需求，將以年均4.4%的速度快速增長，到2008年該市場的份額將達到186億美元。而亞太地區(不包括日本)對香料和香精的需求特別強勁，未來幾年有望以年均7.3%的增速快速增長。發展中國家人均收入增加，對消費品質量要求有很大提高。隨著全球消費者越發注重健康，市場對營養和健康食品的需求也日益增加。因此，由于預計低糖低脂食品和飲料市場將迎來強勁增長，全球消費者對食用香精和香料的需求也必將不斷增加。香料配料市場需求量的繼續增長，還主要源于化妝品生產，在發達國家和地區，消費者的護膚化妝品消費呈上升趨勢。羧酸酯類香料作為優良的可食用香料品種其需求也必將不斷激增。

羧酸酯類香料的主要生產和消費國有美國、西歐、日本、墨西哥和中國等，國內食品、飲料生產企業中目前應用最多的添加劑就是香精香料，隨著消費者對于味覺享受越來越高，這種趨勢會對香料需求產生積極影響。香料產品是香料工業的上游產品，是后續香精產品的原料，香料和香精產品是其他有關產品的配套性產品，它們被廣泛地用于日化、食品、醫藥、飼料等工業產品的生產。據了解，飲料行業是香料最主要的應用領域，該領域2005年的香料消費份額達31.1%。就各地區而言，美國、日本和西歐地區目前統領香料消費市場。香料市場未來的發展大部分可能會出現在亞太地區，尤其是中國和印度這些發展中國家。這將進一步刺激香精香料市場的快速發展。我國目前在世界香料市場中所占份額僅5%左右，日本所占份額達到12%，而美國則達到20%。

2.羧酸酯類合成的傳統工藝

傳統上羧酸酯類的合成都是用濃硫酸作催化劑，由相應醇與酸酯化而得。但由于濃硫酸作催化劑合成酯化反應具有以下缺點：（1）在酯化反應條件下，濃硫酸的氧化性和強脫水性易導致一系列副反應，給產品的精制和原料的回收帶來困難，且酯的質量差。（2）反應產物的后處理要經過堿中，水洗等工序，比較復雜困難，同時產生大量廢液，污染環境。（3）濃硫酸嚴重腐蝕設備，加快了設備更新，增加生產成本。為克服這些缺點，倡導綠色化學，人們選擇環境友好型催化劑催化酯化反應，近年來，已發現氨基磺酸、結晶固體酸、雜多酸、無機鹽等均可作為酯化反應的催化劑。

3.羧酸酯類合成的發展

近年來，人們對于羧酸酯類的合成的研究開發和應用發展很快，研究和開發出高效、環保的催化劑，是羧酸酯類的合成的研究發展方向：

無機鹽催化劑：無機鹽大多性質穩定，來源廣泛，對設備幾乎沒有腐蝕，反應條件溫和，不會對環境造成太大污染，但是由于無機鹽容易潮解，影響其催化的效果。常用的催化劑有三氯化鋁、三氯化鐵、硫酸鈦、十二水合硫酸鐵銨、五水合氯化錫、一水合硫酸氫鈉和硫酸鋅。

磺酸類催化劑：磺酸類催化劑來源廣泛、性能穩定、安全、使用方便、對酯化反應有較高的活性、產品收率較高、產物處理方便、催化劑可以重復使用等特點，適合于工業化生產的需要。

雜多酸催化劑：雜多酸是一種含氧橋的多核化合物，其特點是催化活性高。選擇性好，反應時間短，反應溫度低。不易造成環境污染，對設備幾乎沒有腐蝕。再生速度快。

陽離子交換樹脂催化劑：其主要特點是價廉易得，不腐蝕設備，不污染環境，不會引起副反應，不溶于反應體系，能夠重復使用，易于分離、回收和再生，操作簡單，產品收率較高，具有工業推廣價值。

固體超強酸催化劑：固體超強酸在有機合成中的優點是活性高，重復使用性好，不腐蝕設備，制備方法簡便，處理條件易行，便于工業化。這對于節約能源，提高經濟效益是很有意義的。

負載型催化劑：其優點是催化活性高，重復使用性好，不腐蝕設備，制備方法簡便，處理條件易行，便于工業化，這對于節約能源，提高經濟效益是很有意義的。

鈦酸四丁酯催化劑：不僅具有催化活性高，重復使用性好，不腐蝕設備等基本優勢，而且同制備方法簡便，酯收率高，價廉易得，反應時間短，反應溫度低，處理條件易行，便于工業化，這對于節約能源，提高經濟效益是很有意義的。

酶催化（脂肪酶催化、菌體催化等）工藝不僅催化化活性高、產品質量好，而且反應條件簡單、溫和,酶重復使用方便,酶活性保持時間長,在生物酶的固定及精細化學品的合成中有較大的使用價值。

4.討論

目前，國內外羧酸酯類的合成的發展趨勢越來越多的偏向于研究合成綠色、高效、環保等多功能的新型催化劑劑。一方面，合成環境友好的催化劑所采用的原料都比較易得，在開發過程中可以降低成本；另一方面，合成環境友好的催化劑所采用的都是低毒、高效、無污染的工藝，較大范圍的降低了環境的負荷。發展我國羧酸酯類香料應當注意加大科技投入力度，大力開展技術創新，加強安全法規和環境保護，強化企業管理，提高經濟效益。

參考文獻

[1]中國醫藥公司上海化學試劑采購供應站.試劑手冊[M].第2版.上海：上海科學技術出版社，1985.

[2]劉樹文.合成香料技術手冊[M].北京：中國輕工業出版社，2000.

[3]中華人民共和國衛生部，GB2760－1996，食品添加劑使用衛生標準[S].中華人民共和國國家標準，1996.

[4]張富捐,路永才.鎢硅酸催化合成乙酸辛酯[J].許昌學院學報,2004.

[5]黃金鳳,王世銘.Ti02負載雜多酸催化合成乙酸正丁酯[J].福建化工，2003

第6篇：有機合成的前景范文

關鍵詞：己二酸 技改優化 節能環保

己二酸又名肥酸，是一種有機二元酸，也是二元羧酸，在工業上具有重要的意義，主要用于工程塑料的原料，還可以用于塑料的有機合成，及助焊劑、以及固體飲料粉等。己二酸常態下是一種白色晶體，可以溶解于水，并隨著水的溫度的升高溶解度不斷變大，還能溶于醇、醚、丙酮、環己烷和苯。

己二酸對人體的皮膚、眼睛、粘膜等有刺激作用，由于其酸性值在很大范圍內變化都很小，因而會對環境產生影響，污染水和空氣，造成酸雨。大量的己二酸還會對動植物造成影響，導致嚴重的生態環境問題。因此在生產己二酸時，對其生產裝置進行技改優化，以保護生態環境就十分必要。

一、己二酸對環境的危害

己二酸在生產過程中會產生大量的廢水、廢氣、和廢油，這些工業生產廢物對環境有著極大的危害。

己二酸生產過程中產生的廢氣重要成分是氧氣、氮氣、二氧化氮、一氧化碳和二氧化碳。眾所周知，二氧化氮會對環境造成很大的影響，它同二氧化碳一樣是溫室氣體，雖然增溫作用遠比不上二氧化碳，但由于其在空氣中存活的時間長，對空氣造成的影響，完全不低于二氧化碳，而己二酸生產過程中所產生的廢氣里，二氧化氮的成分更是高達38%，給空氣帶來了很大的危害。

己二酸在生產過程中還會產生工業廢水，由于己二酸的酸性，在生產過程中產生的蒸氣里就會含有大量的酸，這些蒸氣與生產過程中使用的水接觸后，是工業水含有了大量的酸，排出之后，含酸的水流入地下或者河流湖泊中，造成了水源的污染。

己二酸在生產的過程中還會產生大量的廢油。

二、生產裝置的技改優化

己二酸生產裝置節能環保的技改優化重要是通過對其所排出的廢氣、廢水和廢油進行分解、循環利用和回收來實現。

二氧化氮在一定條件下通過化學反應可以生成對空氣沒有危害的氮氣和氧氣，通過技改優化，在己二酸生產過程中，使用二氧化氮的分解裝置可以將二氧化氮轉化成為對空氣無害的氣體，從而達到環保的效果。

己二酸在生產過程中所產生的廢油里含有如丁二酸、戊二酸等仍舊有比較高的利用價值的化學原料。在己二酸的生產裝置中加入一套廢油回收裝置，能夠使己二酸在生產中產生的廢油混合物與其它的有機物產生化學作用，從而將廢油中可利用的二元酸從廢油中分離出來，分離出來的二元酸冷卻之后就能成為二元酸結晶，實現其回收再利用，在保護環境的同時，還可以實現資源的節省。

己二酸在生產中所產生的廢水PH值較低，廢水中酸的含量濃度過于國家的二級排放標準，但己二酸生產過程中所排放出來的工業廢水含有硝酸和己二酸，與己二酸生產裝置系統中的內硝酸濃縮塔回流水成分基本上完全相同。因此利用己二酸生產排出的廢水來代替回流水，能夠很好地實現系統的水平衡。而通過對排出廢水的循環利用，既回收了會環境造成污染的工業廢水，有節約了大量的水資源，實現節能環保。

三、技改優化后的節能環保效果

對己二酸的生產裝置進行技改優化之后，其所產生的節能環保效果十分顯著，以河南省神馬尼龍化工有限責任公司給出的數據來看：

在對己二酸生產裝置技改優化之前，其生產過程所排出的廢氣每小時約1100立方米，其中溫室氣體二氧化氮的含量達到38%；每小時排出廢油1.3噸，全部焚燒之后，對空氣產生了二次污染；廢水的排放則達到每小時19噸，這種大量的廢氣、廢油、廢水的排放對環境的污染十分嚴重。

而在對己二酸的生產裝置進行技改優化之后，每小時排出的1300立方米的廢氣中二氧化氮的含量僅為0.1%；每小時1.3噸的廢油也被全部回收制成了二元酸結晶，不會對環境造成二次污染；通過對廢水的循環利用，則完全達到了工業廢水的零排放。

從以上數據中不難看出，己二酸的生產裝置技改優化之后，產生的節能環保效果十分顯著，因此在己二酸生產過程中對其裝置進行科學合理的技改優化，能夠十分有效地達到減少環境污染、節約能源的作用。

四、結語

己二酸在工業中具有十分重要的地位，是一種十分重要的有機二元酸，除了能用來制作尼龍66纖維和樹脂外，還能在有機合成的工業中，作為己二腈、己二胺的基礎原料使用，同時還能用來生產劑，甚至在醫藥方面也有使用，使用的范圍十分廣，用途很大。但是在己二酸的生產過程中會產生大量的廢水、廢油和廢氣，對環境造成了很嚴重的污染。而對己二酸生產裝置進行技改優化則能很好地解決“三廢”的問題，為節能環保做出貢獻，因此，我們應該努力加強對己二酸生產裝置的技改優化，在實現經濟效益的同時，做好生態環境保護工作，協調經濟效益和環境效益之間的關系，建立生態良好環境優質適合人類居住的美好家園。

參考文獻

[1] 趙志正. 新型增塑劑己二酸二丁氧基乙酯在耐寒橡膠密封件生產中的應用前景.[J].世界橡膠工業，2012，（4）.

[2]王曉丹，崔天放，于秀蘭. 酸性離子液體中催化氧化環己烯清潔合成己二酸 .[J].沈陽化工大學學報，2012，（1）.

[3]徐新，陸明秋，葉玟希，董華平，施丹萍. 己二酸二酰肼交聯透明質酸薄膜的制備及性能研究. [J].廣東化工，2012，（2）.

第7篇：有機合成的前景范文

關鍵詞 藥物化學；課程群建設；教學改革；實驗；微課程

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）16-0106-03

1 前言

教育部《關于地方本科高校轉型發展的指導意見（征求意見稿）》和《江蘇省教育廳關于全面深化應用型本科院校人才培養改革的意見（2014年3月征求意見稿）》明確指出，應用型本科院校必須緊跟高等教育的發展趨勢，科學定位、特色發展，提高應用型本科人才培養質量。

藥物化學是制藥工程專業基礎課程及核心課程，其內容主要涉及化學藥物的化學結構、化學名、理化性質、構效關系、制備方法及作用和用途[1]，在制藥工程專業教學計劃中占有十分重要的地位，是整個藥學領域的“帶頭學科”，課程質量的好壞直接影響人才培養素質[2]。要在有限學時內更有效地深化理論知識學習和提高實踐綜合能力，就更多地需要考慮到專業基礎課程――藥物化學與專業課程在實驗和理論教學過程中的銜接、優化和提高等問題，因此，打破以單一理論課程教學為主的傳統教學模式，建立“理論教學”“實踐教學”和“綜合應用能力培養”三維并重的課程體系，緊緊圍繞“藥物研發與生產”這一主線開展藥物化學課程群建設。

藥物化學課程群包括傳統理論課程，如有機化學、藥物化學、藥物合成反應、化學制藥工藝學等[3]，注重各門課程之間有機聯系，相互滲透與深化，更突出理論結合實踐，將藥物化學實驗、藥物合成反應實驗、制藥工藝專業實驗及制藥工藝綜合實驗等相應的實踐課程也納入其中，旨在提高學生專業技能和綜合素質。

2 改革藥物化學課程群體系內容，通過重構專業知識結構，實現知識體系的完備互融

藥物化學課程涉及面較廣，本身具有一定難度。而獨立學院學生學習基礎參差不齊，在有限的課堂時間里，教師不可能詳細講解基礎化學知識，這樣往往會出現教師難講、學生難學的尷尬局面[4]。因此，整合課程群教學內容，注重藥物化學教學內容與其他上下游課程交叉融合[5]，幫助學生理清學科交叉脈絡是十分必要的。

夯實有機化學的基礎知識 有機化學是本課程群的專業基礎課程，重點講解酸、醇、醛、酯、雜環等物質結構和化學性質，同時適當舉例講解常見藥物，在增加課堂趣味的同時，提升學生的學習興趣。如果藥物化學采用傳統教學模式，脫離有機化學基礎知識，學生僅依賴于死記硬背，學習效果必然欠佳[3]。因此，在藥物化學教學中注意聯系相關的有機化學基礎知識：以藥物結構為核心，聯系基本官能團推導藥物的理化性質；通過藥物分子結構逆合成分析，獲得合成方法，學生在理解的基礎上更易記憶，從而提高學習積極性，提高教學質量[3-6]。

強化藥物合成反應的基本原理 藥物合成反應課程是有機化學課程的深化和延續，是完成藥物化學合成理論和技能訓練的主要課程。它在說明有機藥物骨架的構建和基團相互轉換的基礎上，深入探討有關藥物合成單元反應的機理、反應條件、影響因素及其應用[7]。改革注重教材內容的更新，選取最新的教材――聞韌主編的《藥物合成反應》（第三版），同時簡化敘述性內容，強化官能團轉化規律，結合單元反應在藥物合成中的應用實例進行講解，緊密結合有機合成的知識點來加深學生對藥物合成方法的認識和理解。

注重化學制藥工藝學的實際應用 化學制藥工藝學是藥物化學在實際藥物生產中的深化和延續。改革后的新課程著重介紹典型化學藥物的工業化生產制備方法，在教學中補充現代制藥技術中最新理論及最新技術，如手性制藥技術、半合成抗生素制備技術、心血管疾病治療藥制備技術等，強化藥物工藝路線設計評價、工業生產中的可行性分析，培養學生的生產觀點，突出應用性和實踐性[8]。

3 強化藥物化學課程群實驗環節，通過優化各類實驗方式，實現實踐與創新同生共進

優選實驗內容，減少驗證性實驗 對藥物合成部分實驗進行調整，選取環境友好、多步藥物合成實驗代替環境污染大、反應類型單一的實驗[3]，增加手性藥物中間體的不對稱合成等，既包含之前有機合成基礎操作，又加強薄層層析、紅外光譜分析、柱層析等實驗操作技能訓練，進一步豐富學生的知識，增強學生的各項能力[9]。

開設新型的綜合性實驗 比如將藥物合成、藥物制劑和藥物分析等實驗有機整合在一起，開設綜合性實驗“鹽酸普萘洛爾片劑的處方設計及質量檢查的制備”。該實驗要求學生首先合成鹽酸普萘洛爾原料藥，之后對原料藥進行質量檢驗，包括鑒別、純度檢查、含量測定等，最后通過處方篩選、制劑工藝選擇，確定最佳處方，工藝制備出鹽酸普萘洛爾口服片。實驗體現了藥物化學與藥物合成反應、藥物分析、藥劑學的交叉融合[5]，通過此類綜合性實驗，既讓學生熟悉藥物從原料藥合成、制劑生產到藥物質量控制的整個過程，又讓學生充分意識到專業知識之間的相互聯系與滲透，對于學生就業后從事制藥生產或研發工作都大有益處。從近三屆實驗開展情況來看，實驗教學效果與反映很好，極大地激發了學生的創新積極性，具有良好的示范作用。

注重實驗教學與藥學文獻與專業外語課程的結合 如藥物合成反應實驗重新編寫全英文講義，教師進行雙語實驗教學，學生提交英文實驗報告。化學制藥工藝實驗讓學生通過查閱文獻、設計方案，改進傳統藥物落后合成工藝，能培養學生從實驗方案設計、實驗操作到實驗結果分析等各方面的能力，從而達到提高學生專業綜合素質的目的。

結合畢業論文、大學生創新實踐等環節，提高學生的創新實踐能力 從2010年開始，每年大批制藥工程專業學生積極參加省級、院級大學生課外創新實踐活動；學生進入到醫藥研發、生產企業、大學科研機構等完成畢業論文工作，實現學生直接參與到科研和創新環節。通過這些實踐環節的強化，學生的制藥專業理論水平和動手能力得到進一步提高，多位學生在創新實踐活動中發表科研論文，在畢設工作期間申報專利。

4 提升藥物化學課程群教學模式，通過采用多元教學元素，實現知識形態的重生再現

激發學生求學興趣，全程引入教學“系統案例” 為使枯燥的理論教學更加生動，顧軍[10]等人提出“系統案例教學法”，包括藥物化學發展史案例、明星藥物案例、全新藥物設計案例、焦點事件案例、生活中合理用藥案例等。在上述已有傳統案例的基礎上，每個基礎單元都會列舉專業實習基地生產上或學校科研、畢設中的多個實例，通過使用實例加強學生理論聯系實際及靈活應用所學內容的能力。

發揮現代信息化教學手段的作用，實現信息化互動教學 利用多媒體技術化解傳統教學的不足，將圖像、文字、聲音、視頻等多種信息融為一體，充分調動學生視覺和聽覺等多種感官的處理功能[11]，以用形象、動態的方式表達藥物的復雜結構、抽象概念、枯燥內容，讓教學變得直觀、形象，提高教學效率，調動學生學習積極性，教學和學習效果顯著增強。師生共建藥物化學網絡教學平臺，拓展教學時空，動態交互。利用網絡平臺將教學大綱、電子教案、參考書籍、制藥前沿等學習資源在網上免費向學生開放。學生可以不受時間限制自主安排學習，同時有效克服個體差異帶來的學習困難。網站建設過程中，學生參與資料收集、資料分類、探索新知識、學習重構，激發自信心和榮譽感及對本專業課程的學習熱情。同時拓寬網絡師生交流渠道，方便溝通，及時答疑解惑，教學也得到更好的反饋。

此外，積極開發新型微課程，拓展新型教學資源，以多樣化互動提升學習興趣，取得較好成果。

培養學生自主學習能力，開展項目教學模式 選取十多個市場前景較好的藥物為項目，組織學生分組進行綜述報告。幾年來，項目教學的實施情況表明，學生通過完成項目課題，不僅增加了對藥物化學相關課程的學習興趣，加深了對制藥技術發展現狀的了解，而且自學能力、分析解決問題能力、實踐動手能力和表達能力都有了不同程度的提高。

5 完善藥物化學課程群考核方式，通過實行立體考核手段，實現教學質量的可控提升

建立合理的、全面的考核方法，藥物化學、化學制藥工藝學等理論課程成績均由平時考核、期中檢查及期末考試三部分組成，平時成績以上課出勤、課堂表現、課后作業、項目綜述報告等綜合情況為考核依據。

實驗課不再將結果作為評定成績的唯一標準，同時全面考查平時整個實驗操作熟練程度、實驗態度、實驗結果和實驗報告，加入期末實驗考查作為綜合評定標準[9]。期末考查實驗要求完成指定實驗后當場交實驗報告，有完整的實驗記錄，正確回答思考題，并參考省級實驗競賽標準制定實驗操作評分表，實行現場給分，取得很好效果。

6 結語

基于應用型人才培養的藥物化學課程群的建設改革時間雖不長，但成效顯著。例如：藥物化學微課作品獲首屆全國高校“微課”教學比賽江蘇省賽區二等獎；2名學生參與紅斑狼瘡新藥研發，獲國家專利1項；1名學生在江蘇省大學生化學化工實驗競賽中獲一等獎。畢業生以良好的專業基礎和職業素養、較強的實踐創新能力贏得社會良好的反響。今后建設的重點是在教學中充分展現制藥專業應用型人才培養的目標，注重培養和引導學生的創新實踐能力，加強訓練和提高學生的綜合業務素質，同時建立一種能夠更加客觀地評價學生能力的指標體系，培養更符合社會經濟發展需要的優秀制藥工程專業人才。

參考文獻

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第8篇：有機合成的前景范文

一、化學所面臨的挑戰

1.1化學的形象正在被與其交叉的學科的巨大成功所埋沒

化學是一門中心科學，化學與生命、材料等朝陽科學有非常密切的聯系，產生了許多重要的交叉學科，但化學作為中心學科的形象反而被其交叉學科的巨大成就所埋沒。化學這門重要的中心科學（centralscience）反而被社會看作是伴娘科學（bridesmaidscience）而不受重視。

1.2化學正被各種各樣的環境污染問題所困擾

化學的發展在不斷促進人類進步的同時，在客觀上使環境污染成為可能，但是起決定性的是人的因素，最終要靠人們的認識不斷提升來解決這個問題。一些著名的環境事件多數與化學有關，諸如臭氧層空洞、白色污染、酸雨和水體富營養化等；另一方面把所有的環境問題都歸結為化學的原因，顯然是不公平的，比如森林銳減、沙塵暴和煤的燃燒等。這當然與化學沒有樹立好自己的品牌有關系，在最早的化學工藝流程里面，根本沒有把廢氣和廢渣的處理納入考慮范圍，因此很多化學工藝都是會帶來環境污染的。現在，有些人把化學和化工當成了污染源。人們開始厭惡化學，進而對化學產生了莫名其妙的恐懼心理，結果造成凡是有“人工添加劑”的食品都不受歡迎，有些化妝品廠家也反復強調本產品不含有任何“化學物質”。事實上，這些是對化學的偏見，監測、分析和治理環境的卻恰恰是化學家。

二、綠色化學是應對挑戰的必然

科學不但要認識世界和改造世界，還要保護世界。化學也如此，為了應對化學所面臨的挑戰，提倡綠色化學是刻不容緩。

2.1綠色化學的概念

綠色化學又稱環境無害化學、環境友好化學或清潔化學，是指化學反應和過程以“原子經濟性”為基本原則，即在獲取新物質的化學反應中充分利用參與反應的每個原料原子，在始端就采用實現污染預防的科學手段，因而過程和終端均為零排放和零污染，是一門從源頭阻止污染的化學。綠色化學不同于環境保護，綠色化學不是被動地治理環境污染，而是主動的防止化學污染，從而在根本上切斷污染源，所以綠色化學是更高層次的環境友好化學。

2.2綠色化學的產生及其背景

當今，可持續發展觀是世人普遍認同的發展觀。它強調人口、經濟、社會、環境和資源的協調發展，既要發展經濟，又要保護自然資源和環境，使子孫后代能永續發展。綠色化學正是基于人與自然和諧發展的可持續發展理論。在1984年，美國環保局(EPA)提出“廢物最小化”，這是綠色化學的最初思想。1989年，美國環保局又提出了“污染預防”的概念。1990年，美聯邦政府通過了“防止污染行動”的法令，將污染的防止確立為國策，該法案條文中第一次出現了“綠色化學”一詞。1992年，美國環保局又了“污染預防戰略”。1995年，美國政府設立了“總統綠色化學挑戰獎”。1999年英國皇家化學會創辦了第一份國際性《綠色化學》雜志，標志著綠色化學的正式產生。我國也緊跟世界化學發展的前沿，在1995年，中國科學院化學部確定了《綠色化學與技術》的院士咨詢課題。

2.3綠色化學的核心內容

原子經濟性是綠色化學的核心內容，這一概念最早是1991年美國Stanford大學的著名有機化學家Trost（為此他曾獲得了1998年度的“總統綠色化學挑戰獎”的學術獎）提出的，即原料分子中究竟有百分之幾的原子轉化成了產物。理想的原子經濟反應是原料分子中的原子百分之百地轉變成產物，不產生副產物或廢物，實現廢物的“零排放”。他用原子利用率衡量反應的原子經濟性，認為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結合到目標分子中。綠色化學的原子經濟性的反應有兩個顯著優點：一是最大限度地利用了原料，二是最大限度地減少了廢物的排放。原子利用率的表達式是：

原子利用率=（預期產物的式量/反應物質的式量之和）×100%

如無公害氧化劑過氧化氫的制備可采用乙基蒽醌法，即由氫和氧在2-乙基蒽醌和Pd為催化劑作用下直接合成，2-乙基蒽醌復出并可循環使用。此反應原子利用率為100%，體現了原子經濟性，減少廢物的生成和排放，是典型的零排放例子。

2.4綠色化學的12項原則和5R原則

為了簡述了綠色化學的主要觀點，P.T.Anastas和J.C.Waner曾提出綠色化學的12項原則，這12項原則對我們今后從事綠色化學的研究具有一定的指導作用。

Ⅰ．防止——防止產生廢棄物要比產生后再去處理和凈化好得多。

Ⅱ．講原子經濟——應該設計這樣的合成程序，使反應過程中所用的物料能最大限度地進到終極產物中。

Ⅲ．較少有危害性的合成反應出現——無論如何要使用可以行得通的方法，使得設計合成程序只選用或產出對人體或環境毒性很小最好無毒的物質。

Ⅳ．設計要使所生成的化學產品是安全的——設計化學反應的生成物不僅具有所需的性能，還應具有最小的毒性。

Ⅴ．溶劑和輔料是較安全的——盡量不同輔料（如溶劑或析出劑）當不得已使用時，盡可能應是無害的。

Ⅵ．設計中能量的使用要講效率——盡可能降低化學過程所需能量，還應考慮對環境和經濟的效益。合成程序盡可能在大氣環境的溫度和壓強下進行。

Ⅶ．用可以回收的原料——只要技術上、經濟上是可行的，原料應能回收而不是使之變壞。

Ⅷ．盡量減少派生物——應盡可能避免或減少多余的衍生反應（用于保護基團或取消保護和短暫改變物理、化學過程），因為進行這些步驟需添加一些反應物同時也會產生廢棄物。

Ⅸ．催化作用——催化劑（盡可能是具選擇性的）比符合化學計量數的反應物更占優勢。

Ⅹ．要設計降解——按設計生產的生成物，當其有效作用完成后，可以分解為無害的降解產物，在環境中不繼續存在。

Ⅺ．防止污染進程能進行實時分析——需要不斷發展分析方法，在實時分析、進程中監測，特別是對形成危害物質的控制上。

Ⅻ．特別是從化學反應的安全上防止事故發生——在化學過程中，反應物（包括其特定形態）的選擇應著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學事故的可能性降至最低。

為了更明確的表述綠色化學在資源使用上的要求，人們又提出了5R理論：

Ⅰ．減量——Reduction減量是從省資源少污染角度提出的。減少用量、在保護產量的情況下如何減少用量，有效途徑之一是提高轉化率、減少損失率。②減少“三廢”排放量。主要是減少廢氣、廢水及廢棄物（副產物）排放量，必須排放標準以下。

Ⅱ．重復使用——Reuse重復使用這是降低成本和減廢的需要。諸如化學工業過程中的催化劑、載體等，從一開始就應考慮有重復使用的設計。

Ⅲ．回收——Recycling回收主要包括：回收未反應的原料、副產物、助溶劑、催化劑、穩定劑等非反應試劑。

Ⅵ．再生——Regeneration再生是變廢為寶，節省資源、能源，減少污染的有效途徑。它要求化工產品生產在工藝設計中應考慮到有關原材料的再生利用。

Ⅴ．拒用——Rejection拒絕使用是杜絕污染的最根本辦法，它是指對一些無法替代，又無法回收、再生和重復使用的毒副作用、污染作用明顯的原料，拒絕在化學過程中使用。

三、綠色化學的發展前景

3.1反應原料的綠色化即反應原料符合5R原則。

3.2原子經濟性反應在基本有機原料的生產中，已有一些原子經濟性反應的典范，如丙烯氫甲酰化制丁醛、甲醇羰化制醋酸和從丁二烯和氫氰酸合成己二腈等。

3.3高效合成法不涉及分離高效的的多步合成無疑是潔凈技術的重要組成部分。

3.4.提高反應的選擇性———定向合成如不對稱合成。

3.5.環境友好催化劑例如在正己烷的裂解反應中，固體酸SiO2-AlCl3比普通AlCl3具有更好的選擇性，更小的腐蝕性。

3.6.物理方法促進化學反應如微波引發和促進DielsAlder反應、Claisen重排、縮合等許多重要的有機反應。

3.7.酶促有機化學反應酶促有機化學反應有高效性、選擇性、反應條件溫和和自身對環境友好等特點。

3.8溶劑化學污染不僅來源于原料和產品，而且與反應介質、分離和配方中使用的溶劑有關，有毒揮發性溶劑替代品的研究是綠色化學的重要研究方向。如超臨界流體、水相有機合成和室溫熔鹽溶劑等。

3.9.計算機輔助綠色化學設計和模擬在化學化工領域，計算機已廣泛用于構效分析、結構解析、反應性預測、故障診斷及控制等許多方面。無疑，計算機在尋找符合綠色化學原則的最佳反應路線、化工過程最優化、產品設計等方面推動了綠色化學的更快發展。

3.10環境友好產品如可降解塑料、環境友好農藥、綠色燃料、綠色涂料和CFCs替代物等。綠色化學為化學的發展注入了新的活力，在21世紀化學必將大有可為。

參考文獻

［1］王恩舉.漫談綠色化學．大學化學，2002，（4）

第9篇：有機合成的前景范文

一、微波的加熱原理和主要特點

微波加熱有2個主要特點。其一,該加熱屬于體加熱,熱量產生于物質內部;其二,微波加熱表里一致,均勻、速度快、熱效率高、產品質量好,可以進行選擇性加熱,容易實現自動化控制。微波對被照物有很強的穿透力,對反應物起深層加熱作用。對于凝聚態物質,微波主要通過極化和傳導機制進行加熱。微波不僅可以改變化學反應的速率,還可以改變化學反應的途徑。微波輻射改變化學反應速率的原因主要有微波熱效應(Thermaleffects)和微波非熱效應(Nonthermaleffects)。微波作用于反應物,加劇分子的運動,提高了分子的平均動能,加快了分子的碰撞頻率,從而改變反應速率。這種通過微波加熱,使溫度升高,改變反應速率的現象稱為熱效應。微波熱效應得到了眾多學者的認可,微波加熱機理也很清楚。而微波非熱效應則一直處于爭論之中。微波化學中溫度測量是一個難題,因此在研究微波化學機理時一定要注意溫度的測量和控制,這樣才可能得到與常規加熱對比的可靠結果。

二、微波的產生與傳輸

奇妙的微波以它獨特的功能開拓了微波應用的新領域,那么微波是怎樣產生和傳輸的呢?無線電波是由傳統的電子管產生的,通過改進電子管的結構或控制電子運動速度,不斷提高振蕩頻率,讓它們一直高到微波段,從而可產生微波。連續低功率微波可用Gunn二極管或速調管振蕩器產生;而100w以上微波功率常用磁控管。微波一般是通過波導或同軸電纜傳輸,也可以用天線將其聚

集成波束進行傳輸。

三、微波在化學中的應用類型

1.微波等離子體化學

微波對氣態物質的化學作用主要屬于這一類,它是利用微波場來誘導產生等離子體,進而在化學反應中加以應用。最早在分析化學中利用等離子體的報道出現于1952年,H.P.Broida等用形成等離子體的方法,以原子發射光譜法測定了氫-氘混合氣體中氘同位素的含量,后來他們又將這一技術用于氮的穩定同位素分析,開創了微波等離子體原子發射光譜分析的新領域。微波等離子體也用于合成化學,其中最為成功的事例包括金剛石、多晶硅、超細納米材料的制備;高分子材料的表面修飾及微電子材料的刻蝕凈化等加工,其中不少已形成產業。

2.直接微波化學

即是指微波場直接作用于化學體系,從而促進或改變各類化學反應,它的作用對象主要是凝聚態物質。1974年J.A.Hesek等首先利用微波爐加熱樣品。次年,有人用它做生物樣品消解。在微波爐密閉容器中,微波輻射引起的內加熱和吸收極化作用及所達到的較高溫度和壓強使消解速度大大加快,而且減少了氧化劑用量和痕量元素的損失。現微波溶樣技術已作為標準方法廣泛用于分析樣品的預處理。微波直接用于化學合成,從R.Gedye等在1986年用微波爐進行酯化、水解、氧化以來,在有機化學的十幾類合成反應中也取得了很大成功。該法的主要優點在于大大提高了收率、縮短了反應時間。如在酯化反應中,使用微波與普通加熱方法相比,反應速度要增加113～1240倍。同樣微波在無機固相合成中也取得了可喜的成功,如沸石分子篩、陶瓷材料及超細納米粉體材料的合成。

四、微波化學的應用

微波化學是利用現代微波技術來研究物質在微波場作用下的物理和化學行為的一門科學,是一門新興的前沿交叉學科。微波輻射技術可加劇分子運動,提高分子平均能量、降低反應活化能,所以在化學領域主要用來提高化學反應速度,甚至改變化學反應機理,啟動新的反應渠道;對一些反應物是極性的,而產物是非極性的或是弱極性的可逆反應來說,微波加熱同時還能提高收率。

1.石油化工中的化學應用

微波作用于稠油及高凝原油主要表現為稠油中的高分子化合物通過熱效應(熱裂解)和非熱效應(鏈、鍵的斷裂),從而生成低分子有機化合物,通過提高油品質量降低粘度以達到提高采收率與便于地面輸送的效果。微波化學在油氣田開發中其它方面的應用有:微波破乳、微波脫硫、微波解堵、微波防止天然氣中水化物的形成等。

2.煙草行業中的化學應用

煙葉加工成卷煙煙絲前通常需使用香精香料進行處理,以矯正卷煙的吸味和增加卷煙嗅香,可用微波加速來提取天然煙用香原料;以微波烘烤代替傳統的蒸汽加熱,不僅可使HT工藝后的梗(煙)絲迅速烘干,同時還可提高產品填充率15～20%(對卷煙的降焦降耗有極大意義)。微波輻射煙桿廢料制造活性炭工藝一方面利用了微波加熱的特性(選擇性加熱、快速升溫、易自動化控制等),另一方面利用了價格低廉、來源廣泛的煙桿廢料,拓寬了活性炭生產原料的來源,保護了生態環境。

3.微波輔助萃取復方中藥中的化學應用

目前,最常用的微波萃取系統有兩種,一種是使用多模式微波爐,在密閉容器中加熱樣品及有機溶劑,將目的組分從樣品基體中萃取出來,該法能在短時間內完成多種組分的萃取,溶劑用量少,結果重現性好。另一種是采用聚焦微波爐,在敞開體系中進行樣品中多種成分的萃取。用這種方法進行微波萃取的研究較少,一般都與索氏萃取相結合,提高了萃取效率,降低萃取時間。該法最突出的優點是樣品始終用純的萃取溶劑萃取,最終的萃取物不需要過濾,給后續分析帶來方便。此外,微波化學在等離子體、礦物處理、醫療等很多方面都有應用。

4.微波技術在無機化學中的應用

4.1超導陶瓷材料的合成

超導材料YBa2Cu3O7-x用常規加熱合成方法制備需要24h,若采用微波合成,CuO,Y2O3和Ba2(NO)3按一定的化學計量比混合,置入經過改裝的微波爐內,500W輻射5min,放出NO氣體。物料經重新研磨,130～500W微波輻射15min;再研磨,輻射25min。取樣,經X射線衍射分析顯示,產物的主要成分為YBa2Cu3O7-x,其四方晶胞參數為:a=b=0.3861nm,c=1.1389nm。此結構按常規方式緩慢冷卻,將轉變為具有超導性質的正交結構。

4.2超細氧化物粉體的制備

1988年,Meek等的專利報道了利用金屬硝酸鹽、硫酸鹽或氯化物溶液在微波輻射下直接分解制備超細氧化物粉體,所得產物的離子直徑小于0.1μm。

4.3沸石的合成

Arafat等利用聚四氟乙烯作為高壓反應器,在微波輻射下合成了Y型和ZSM-5沸石。PTFE反應器設計內徑為5cm,以保證反應物處在2450MHz微波對水溶液體系的穿透深度范圍內。常規加熱條件制備的Y型沸石,常伴隨有P型結晶或水鈣沸石或鈉菱沸石生成。微波加熱條件下,未發現有上述非Y型結晶相生成。微波合成的選擇性優于常規方式。采用微波加熱誘導期極短,甚至沒有誘導期,從而有效地防止了其它晶相的生成。

4.4無水硫化鈉的制備

工業硫化鈉一般為Na2S·3H2O,國內年產量幾十萬噸,其它純度高一些的結晶硫化鈉主要有Na2S·9H2O和Na2S·5.5H2O。限于目前的工業條件,無水硫化鈉生產難度較大,市場短缺。采用真空微波技術,在選定功率下可在10min之內完全脫水,Na2S含量達到98%,較傳統真空脫水速度提高12倍。

目前應用微波技術在無機合成、材料科學和它領域取得的較大成果還有:通過Fe3+的微波輻射強迫水解制備均勻分散氧化物膠體離子,太陽能電池材料的合成,金屬有機化合物、配合物和嵌入化合物的合成,ABO3型氧化物的微波水熱合成,微波燒結精細陶瓷等。