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合成酰胺键的一般方法

合成酰胺键的一般方法
合成酰胺键的一般方法

合成酰胺键的一般方法

刚才浏览帖子,看到有人问如何合成酰胺键。由于本人博士论文是做多肽合成的,所以有一些经验。现将我的博士论文关于如何合成酰胺键的一段贴过来,希望能对即将从事多肽合成的人有些用。本帖原创,转载请注明出处。

在这里我们简单介绍一下多肽化学合成的方法以及常用的多肽缩合试剂。

1、酰卤法

最常用的是酰氯,一般的操作方法是将羧酸与SOCl2或者(COCl)2反应生成酰氯,然后与游离的氨基反应生成酰胺键。催化量的DMF可以促进酰氯的生成,而DMAP可以促进酰氯和氨基的反应。该方法的优点是活性高,可以与大位阻的氨基反应;缺点是在酸性条件下形成酰氯,很多对酸敏感的基团承受不了,还有就是产物比较容易消旋。为了克服第一个缺点,人们发展了用氰脲酰氯(2, 4, 6-三氯-1, 3, 5-三嗪)/TEA或者PPh3/CCl4条件形成酰氯,第二个缺点可用酰氟代替酰氯加以克服。

2、混合酸酐法

氯甲酸乙酯或氯甲酸异丁酯是最常用的生成混酐的试剂。它是利用羧酸羰基的亲电性高于碳酸羰基,从而使氨基选择性的进攻羧酸羰基形成酰胺键。混酐法具有反应速度快,产物纯度较高等优点,但由于混酐的活性很高,极不稳定,要求反应在低温无水条件下进行,产品也容易出现消旋现象。

3、活化酯法

常见的活化酯有硝基苯酯,2, 4, 6-三氯苯酯,五氯苯酯,五氟苯酯(PfOH),N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)酯和N-羟基苯并三唑酯(HOBt)等。一般的操作步骤是先制备并分离得到活化酯,再与氨基反应生成酰胺键。由于活化酯活性较酰氯和酸酐低,可以极大地抑制消旋现象,并能在加热的条件下反应。

4、酰基迭氮法

一般是用酰肼与亚硝酸钠反应制成酰基迭氮,然后与氨基反应形成酰胺键。优点是迭氮法引起的消旋程度较小,比活化酯法效率更高,但是,酰基迭氮中间体不稳定,产生的迭氮酸有毒,而且制备步骤繁琐。Shioiri 等人发展的DPPA可以与羧酸现场生成酰基迭氮,很好地解决了酰基迭氮制备的问题,得到广泛的运用。

5、缩合试剂法

该方法是目前应用最广的形成酰胺键的方法,同时也广泛地应用于酯键、大环内酰胺和内酯的构建。这种方法通常是将羧基组份和氨基组份混合,在缩合试剂作用下,中间体不经分离直接进行反应形成酰胺键。这样就无需预先制备酰卤、酸酐和活化酯等羧基被活化的中间体,不仅简捷高效,而且可以有效地避免在活化中间体分离提纯以及存放过程中产生的一些副反应。目前已报道的多肽缩合试剂非常繁多,从分子结构的角度上主要分为碳化二亚胺类型、磷正离子或磷酸酯类型和脲正离子类型。

发展最早和最常用的碳化二亚胺类缩合试剂是DCC。但由于反应生成的二环已基脲(DCU)在大多数有机溶剂中溶解度很小,难以除去,人们对DCC的结构进行了改进,发展了副产物的脂溶性很好的DIPCDI 和BDDC等和副产物水溶性很好的EDCI(Figure 1.7)。

由于这类缩合试剂活性很高,往往会导致产物有较大程度的消旋,为此通常要加入HOSu,HOBt,HOAt 或HOOBt等添加剂一起使用来抑制产物消旋,同时也可有效地抑制N-酰基脲等副产物的生成。[attach]5892[/attach]

目前常用的磷正离子或磷酸酯缩合试剂主要有BOP,PyBOP,BOP-Cl,FDP,FDPP,DEPBT,PyBrOP 等(Figure 1.8)。这类缩合试剂形成酰胺键的机理主要是在碱性条件下羧基负离子进攻缩合试剂生成相应的酰氧基磷正离子或者碳磷混酐,然后此活泼中间体受苯并三唑氧基,卤素或者五氟苯酚负离子的进攻生成活化酯或酰卤,再与氨基反应形成酰胺键。BOP和PyBOP是HOBt衍生的试剂,BOP试剂因为实验操作简单以及它能够提高缩合反应速度,所以它广被泛应用于肽的合成当中,缺点是在反应过程中产生致癌的有毒物质六甲基磷酰亚胺(HMPA);而PyBOP就避免了这一缺点,因为它用吡咯啉代替了二甲胺。BOP-Cl 和PyBrOP都是形成活泼的酰卤中间体,可以高效地促进有空间位阻的酰胺键的形成且消旋较小。FDP和FDPP都是五氟苯酚衍生的试剂,在多肽合成中具有产物收率高,后处理简单等优点,但不适用于有空间位阻多肽的合成,FDPP特别适用于环肽的合成。DEPBT是HOOBt衍生的磷酸酯,其特点是产物的消旋较小。

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脲正离子型缩合试剂种类繁多,自1978年Dourtoglou成功地将基于HOBt的脲正离子HBTU用于多肽合成中以来,这一类型缩合试剂得到迅速的发展,并先后开发出一系列基于HOBt,HOAt,HOOBt和PfOH 等的脲正离子型试剂,常见的有TBTU,HBPyU,HATU,HAPyU,HDTU,HAPyTU等。另外,α-卤代的脲正离子型缩合试剂也越来越在多肽合成中显示其重要的地位。这类缩合试剂中应用较为广泛的有PyClU,TFFH,BTFFH,CIP和CTDP等(Figure 1.9)。

与磷正离子型缩合试剂类似,HOBt和HOAt衍生的脲正离子型缩合试剂参与多肽缩合反应的主要中间体分别是羧基组份的苯并三唑酯和7-氮杂苯并三唑酯。当α-卤代的脲正离子型缩合试剂参与多肽合成时,反应的活泼中间体主要是羧基组份的酰卤和酸酐。

a) S.-Y. Han, Y.-A. Kim, [i]Tetrohedron[/i] [b]2004,[/b] [i]60,[/i] 2447;

b) C. A. G. Montalbetti, V. Falque, [i]Tetrohedron[/i] [b]2005,[/b] [i]61,[/i] 10827;

c) J. M. Humphrey, A. R. Chamberlin, [i]Chem. Rev.[/i] [b]1997,[/b] [i]97,[/i] 2243.

聚丙烯酰胺合成方法

聚丙烯酰胺合成工艺 (1)A原理:丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺: C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中,经强碱催化剂如烷氧钠的作用下,经阴离子聚合反应则生成聚β-丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺,所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多,包括过氧化物、过硫酸盐、氧化-还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法,主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法,以前者应用最为广泛。此外也有采用γ-射线辐照引发固相聚合的报道。 B.丙烯酰胺水溶液聚合存在的问题:①聚合热为82.8 kJ/mol,相对来说放出的热量甚大,因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。②是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大,为了减少其危害性,特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。③是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物,即干燥脱水问题。④是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为(1.72±0.3)×104和(16.3±0.7)×106Lmol-1s-1,与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2,此数值甚高,所以不存在链转移时,聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2

×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时,可能产生交联生成不溶解的聚合物,当聚合反应温度过高时,此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键,参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量,发现含氮量低于理论值,认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺,为了生产要求的分子量范围,须加有链转移剂,链转移常数如表所示。

Nature:肽键生成新途径

Nature:肽键生成新途径 来自中国科技大学的最新报道,美国范德堡大学(Vanderbilt University)的科研人员发现了一种生成肽键的新方法。该方法使用溴化硝基烷烃与碘活化的胺反应产生酰胺。该反应可以和不对称的aza-Henry反应连用,提供了生产非天然氨基酸酰胺和多肽的新途径。 肽键作为天然肽和蛋白的骨干普遍存在。氨基酸借肽键联结成蛋白质,肽键如同关节一样构建了蛋白质的骨架。同时肽键也广泛存在于很多药物小分子中,例如人们常用的消炎药青霉素和阿莫西林。化学家们常用的生成肽键方法是羧酸和胺的脱水缩合反应。其中羧酸为亲电试剂,胺为亲核试剂。而在《自然》(Nature)新报道的这一方法中,作者发现可以使用溴化硝基烷烃作为羧酸的替代物,与碘活化的胺反应。反应物的极性与经典的脱水缩合反应相反(umpolung)。溴化硝基烷烃的使用提供了生成肽键的一种全新的理念。 当反应分子体积增大、位阻或立体化学复杂程度增强的时候,常用的脱水缩合反应有时就难以达到要求。比如芳香基甘氨酸的肽键生成中就常会伴随一定程度的消旋(导致纯度降低)。而新报道的这一方法可以和不对称的aza-Henry反应连用,成功避免了芳香基甘氨酸的酰胺产生过程中的消旋。此方法将会对酰胺和多肽的合成产生广泛和深远的影响。 《自然》杂志为此刊发了编者按,同时还在“新闻和观点”栏目中配发了一篇署名文章来重点推荐新报道的这一方法。文章称赞这一新方法“简便,通用,激动人心。这不仅仅是一项令人满意的智力成果,还有更深远的应用价值。药物化学家可以很快地应用这一方法来合成含有肽键的具有生物活性的分子,而它们中的一些某一天也许会被用来治疗疾病。”从某种意义上来说,这一新方法无异于化学领域内的新发掘的一座金矿。 文章的第一作者沈博2003年毕业于中国科技大学,在范德堡大学获得化学博士学位后,现在在麻省理工学院(MIT)从事博士后研究。 原文出处推荐: Nature 465, 1027–1032 (24 June 2010) doi:10.1038/nature09125 Umpolung reactivity in amide and peptide synthesis Bo Shen, Dawn M. Makley & Jeffrey N. Johnston The amide bond is one of nature’s most common functional and structural elements, as the backbones of all natural peptides and proteins are composed of amide bonds. Amides are also present in many therapeutic small molecules. The construction of amide bonds using available methods relies principally on dehydrative approaches, although oxidative and radical-based methods are representative alternatives. In nearly every example, carbon and nitrogen bear electrophilic and nucleophilic character, respectively, during the carbon-nitrogen bond-forming step. Here we show that activation of amines and nitroalkanes with an electrophilic iodine source can lead directly to amide products. Preliminary observations support a mechanism in which the polarities of the two reactants are reversed (German, umpolung) during carbon-nitrogen bond formation relative to traditional approaches. The use of nitroalkanes as acyl anion equivalents

【CN109810015A】酰胺类化合物的合成方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910128525.6 (22)申请日 2019.02.21 (71)申请人 湖南中医药大学 地址 410208 湖南省长沙市岳麓区含浦学 士路300号 申请人 中南大学 (72)发明人 邓兰青 钟宏 马鑫 王帅  罗大光  (74)专利代理机构 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 代理人 王丹 (51)Int.Cl. C07C 233/65(2006.01) C07C 233/07(2006.01) C07C 233/58(2006.01) C07C 231/02(2006.01)C07D 295/185(2006.01)C07D 295/192(2006.01) (54)发明名称 酰胺类化合物的合成方法 (57)摘要 本发明公开了一种酰胺类化合物的合成方 法,将具有式(I )结构的有机羧酸类化合物与具 有式(II )结构的胺类化合物在偶联试剂存在的 条件下经研磨反应制得具有式(III)结构的酰胺 类化合物;该合成方法无需使用热源供热,也无 需有机溶剂作为媒介,操作简单,反应时间短,后 处理简单, 易于实现工业化生产。权利要求书2页 说明书10页 附图8页CN 109810015 A 2019.05.28 C N 109810015 A

1.一种酰胺类化合物的合成方法,其特征在于,将具有式(I)结构的有机羧酸类化合物与具有式(II)结构的胺类化合物在偶联试剂存在的条件下经研磨反应制得具有式(III)结 构的酰胺类化合物; 其中,所述R 1为C 1~C 20烷基、C 3~C 20环烷基、C 2~C 20烯烃基、C 2~C 20炔烃基、C 6~C 20芳香基、C 1~C 20杂环基或C 1~C 20杂芳基; 所述M为H +、Na +、K +或NH 4+; 式(II)结构的胺类化合物中,所述L不存在,或L为盐酸、硫酸、磺酸、碳酸、硝酸、氯化钙、碳酸钠、氯化钠或溴化钠;所述R 2和R 3各自独立地为H、C 1~C 20烷基、C 3~C 20环烷基、C 2~C 20烯烃基、C 2~C 20炔烃基、C 6~C 20芳香基,或R 2、R 3和与它们相连的N原子一起形成C 1~C 20杂环基; 所述偶联试剂为18-冠-6、15-冠-5、氧化锆、氯化锌、氧化锌、氯化镁、氧化镁、氧化铝、氯化铝、氧化钙、O -苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)、三氯异氰尿酸、二氧化钛、2-(7-氧化苯并三氮唑)-N ,N ,N ',N '-四甲基脲六氟磷酸盐(HATU)、1-羟基苯并三唑(HOBT)、N ,N ′-羰基二咪唑(CDI)、二(三氯甲基)碳酸酯、N ,N '-二环己基碳二亚胺(DCC)、N ,N '-二异丙基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐、乙酸酐、丁二酸酐、顺丁烯二酸酐、NA酸酐、甲基纳迪克酸酐、三(2,2'-联吡啶)二氯化钌、2,4-二氯-6-甲氧基-1,3,5-三嗪、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,4,6-三甲基吡啶、五氧化二磷、三氯化磷、浓硫酸、磷酸中的一种或几种; 所述烷基、环烷基、烯烃基、炔烃基、芳香基、杂环基和杂芳基可进一步任选地被卤素、羟基、氰基、硝基、烷氧基或芳香基单取代或相同或不同的多取代。 2.根据权利要求1所述的酰胺类化合物的合成方法,其特征在于,所述R 1为C 1~C 15烷基、C 3~C 12环烷基、C 2~C 12烯烃基、C 2~C 12炔烃基、C 6~C 12芳香基、C 1~C 7杂环基或C 1~C 7杂芳基。 3.根据权利要求2所述的酰胺类化合物的合成方法,其特征在于,所述R 1为甲基、乙基、丁基、庚烷基、辛烷基、十二烷基、环己基、苯基、邻羟基苯基或萘基。 4.根据权利要求1所述的酰胺类化合物的合成方法,其特征在于,所述R 2和R 3各自独立地为H、C 1~C 12烷基、C 3~C 12环烷基、C 2~C 12烯烃基、C 2~C 12炔烃基、C 6~C 12芳香基,或R 2、R 3和与它们相连的N原子一起形成C 1~C 6杂环基。 5.根据权利要求4所述的酰胺类化合物的合成方法,其特征在于,所述R 2和R 3各自独立地为H、甲基、乙基、丁基、辛烷基、十二烷基、环己基、苯基、或萘基,或R 2、R 3和与它们相连的N 原子一起形成氮杂环庚-1-基或吡咯烷-1-基。 6.根据权利要求1任一所述的酰胺类化合物的合成方法,其特征在于,所述研磨反应在碱存在下进行;所述碱不存在,或碱为三乙胺、叔丁基醇钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、甲醇钠、乙醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钡、碳酸钙、吡啶、氢氧化锂、氢氧化钡;所述有机羧酸类化合物:胺类化合物:偶联试剂:碱的摩尔比为1:1.0~3.0:0.1~2:0~2.0。 权 利 要 求 书1/2页2CN 109810015 A

多肽合成中肽键形成的基本原理

多肽合成中肽键形成的基本原理 一个肽键的形成(生成一个二肽),从表面上看是一个简单的化学过程,它指两个氨基酸组分通过肽键(酰胺键)连接,同时脱去水. 在温和反应条件下,肽键的形成是通过活化一个氨基酸(A)的羧基部分,第二个氨基酸(B)则亲核进攻活化的羧基部分而形成二肽(A-B).如果羧基组分(A)的氨基未保护,肽键的形成则不可控制,可能开有成线性肽和环肽等副产物,与目标化合物A-B混在一起。所以,在多肽合成过程中,对不参与肽键形成的所有官能团必须以暂时可逆的方式加以保护。 因此,多肽合成-即每一个肽键的形成,包括三个步聚。 第一步,需要制备部分保护的氨基酸,氨基酸的两性离子结构不再存在; 第二步,为形成肽键的两步反应,N-保护氨基酸的羧基必须先活化为活性中间体,随后形成肽键。这一耦合反应既可作为一步反应进行,也可作为两个连续的反应进行。 第三步,对保护基进行选择性脱除或全脱除。尽管全部脱除要等到肽链全部组装完成后才能进行,但为了继续肽合成,选择性脱除保护基也是必需的。 由于10个氨基酸(Ser、Thr、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、His、Sec和Cys)含有需要选择性保护的侧链官能团,使肽合成变得更加复杂。因为对选择性的要求不同,所以必须区分临时性和半永久性保护基。临时性保护基用于下一步要反应氨基酸的氨基或羧基官能团的暂时保护,在不干扰已经形成的肽键或氨基酸侧链的半永久性保护基才脱除,有时也在合成过程中脱除。 在理想状态下,羧基组分的活化和随后的肽键形成(耦合反应)应为快速反应,没有消旋或副产物形成,并应用等摩尔反应物以获得高产率。但遗憾的是,还没有一种能满足这些要求的化学耦合方法相比,适用于实际合成的方法很少。 在肽合成过程中,参与多种反应的官能团常常与一个手性中心相连(甘氨酸是唯一的例外),存在发生的消旋的潜在危险. 多肽合成循环的最后一步,保护基要全部脱除。除了在二肽的合成中需要全脱保护以外,选择性脱除保护基对于肽链延长具有非常重要的意义。合成策略要深思

D101型树脂和聚酰胺预处理方法

D101型大孔吸附树脂预处理方法 D101型大孔吸附树脂预处理方法:乙醇浸泡24h→用乙醇洗至流出液与水1:5不浑浊→用水洗至无醇味→5%HCl通过树脂柱,浸泡2-4h→水洗至中性→2%NaOH 通过硅胶柱树脂柱,浸泡2-4h→水洗至中性,备用。在给树脂柱中加入1/3的水,然后将准确量好体积的D101树脂用水转移到树脂柱中,再用70%的乙醇2倍树脂体积处理,流速为1倍树脂体积,过完乙醇后用水洗至无醇味即可进行使用。 D101大孔吸附树脂是完全非极性的,树脂本身用纯水洗后,流出纯水PH6.5-8 大孔树脂吸附的是分子态的物质,乙醇洗脱就是和大孔树脂进行对分子态的物质竞争吸附,使物质转为溶解于乙醇,从而被乙醇洗脱液带走 比表面比较大。物理吸附。作用力为范德华力。 预处理:高温干燥。100度。 再生:150度吹扫 大孔吸附树脂总有气泡怎么办? 我的步骤是这样的:先在柱子中装入1/4的乙醇,然后将预先润湿的脱脂棉用玻璃棒推入柱子下端狭窄的部分,打开活塞控制1滴/1秒,将大孔吸附树脂沿着壁,边搅拌边加入柱子中。一开始一个气泡都没有,用乙醇继续处理时,就开始有气泡,脱脂棉上下都有,到后来连柱子中都有气泡,我都要晕死了,请大家帮帮忙,看看问题到底出在哪? 聚酰胺预处理方法 称聚酰胺,直接倒进柱子里,摇匀,不要有空气泡,用90%乙醇冲洗柱后,拿到干燥箱里70-80℃烘干,放到室温。然后把样品倒进去,用25ml水慢慢冲,样品用玻璃棒引流到入,千万别把聚酰胺颗粒冲起来。收集滤液即得。 用过的聚酰胺 一般用5%NaOH水溶液洗脱,洗至NaOH水溶液颜色极淡为止。有时因某些鞣质与聚酰胺又不可逆吸附,用NaOH水溶液很难洗脱,可用5%NaOH在柱中浸泡,每天将柱中的NaOH水溶液放出一次,并加入新的5%NaOH水溶液,这样浸泡一周后,鞣质可基本洗脱完。然后用蒸馏水洗脱至pH8-9,再用2倍量的10%醋酸水溶液洗脱,最后蒸馏水洗脱至pH中性,重复使用。 聚酰胺吸附法的操作: 1、装柱:一般将颗粒状聚酰胺混悬于水中,使其充分膨胀,然后装柱,让聚酰胺自由沉降;当用非极性溶剂系统时候,则用组分中低级性的溶剂装柱。 2、稀释适当浓度上样:一般每100ml聚酰胺上样1.5-2.5g,样品先用洗脱溶剂溶解,浓度为20%-30%。水溶性化合物直接上样;若提取物水溶性不好,则用挥发性有机溶媒溶解、拌适量聚酰胺、挥干或减压蒸干、干法装入柱顶。 7、聚酰胺的回收:使用过的聚酰胺一般用5%氢氧化钠溶液洗涤,然后水洗,再用10%醋酸液洗,然后用蒸馏水洗至中性,即可。 中性氧化铝柱过柱方法

聚丙烯酰胺合成技术与应用

聚丙烯酰胺合成技术与应用介绍 聚丙烯酰胺(PAM)是丙烯酰胺(AM)均聚或1其他单体共聚而成的质量分数为50%以上的线型水溶性高分子化学品的总称。由十其结构单儿中含有酰胺基,易形成氢键,所以具有良好的水溶性,广泛应用于石油、金属及化学矿山开采、水处理、纺织、造纸等行业。PAM 系列产品可分为非离子型(NPAM)、阳离子型(CPAM)、阴离子型(APAM)和两性4大类。相对分子质量大小是PAM主要性能指标之一。 1 PAM的合成方法 PAM一般由自由基引发聚合合成,主要有本体法、水溶液法、乳液法和悬浮法等合成方法。根据聚合是否加入其他单体,又可分为均聚和共聚2种,PAM产品形态有水溶液、乳剂和粉剂等。 1. 1水溶液聚合法 水溶液聚合法是将单体AM和引发剂溶解在水中的聚合反应,是目前应用较广泛和成熟的技术。所得PAM产品有胶状和粉状2种,其胶体采用质量分数为8%-10%或20%-30% AM的水溶液在引发剂作用下直接聚合而得,产物经脱水干燥后可得粉状产品。产物相对分子质量为7万-700万。该法优点为安全、工艺设备简单、环境污染小,缺点是产物固含量低,仅为8%-15%,且易发生酰亚胺化反应,生成凝胶。 在PAM的水溶液聚合中,引发剂在很大程度上决定了聚合反应后得到产物的相对分子质量、产率,因而新型引发体系的开发是AM 水溶液聚合研究的关键。蔡开勇等人研究了过硫酸钾一胺体系、过硫

酸钾连二硫酸钠体系、有机过氧化物、浪酸盐或氯酸盐、金属离子等五类氧化还原引发体系对合成PAM相对分子质量的影响,发现过硫酸钾一连二硫酸钠体系是合成高相对分子质量PAM的有效引发体系。吴挡兰等人采用复合氧化还原引发体系,得到相对分子质量为3. 05 X 106的PAM。穆志坚采用过硫酸钾一氮三丙酰胺引发体系,在最佳土艺条件下,得到相对分子质量为6.2X105的PAM,转化率为98. 94%。张宝军等人开发出一种新型氧化还原引发体系,以AM和丙烯酸钠为单体,进行水溶液自由基共聚合反应,合成了相对分子质量高达1.8X107,过滤比为1. 24的超高相对分子质量PAM。 双官能度引发聚合是自由基聚合中一个很活跃的研究领域,它直接影响聚合速率和聚合物性能,包括端基性能、相对分子质量大小、结构等。Shah和8me、首次提出自由基“逐步聚合”概念,指出双官能度引发齐」能够用十自由基均聚制备超高相对分子质量聚合物。日木江畸厚等人使用双官能度过氧化物Luperox-2, 5-2, 5与NaHS03及Fev组成的氧化还原引发体系引发AM溶液聚合,制备了高相对分子质量的PAM}I-7。黄利铭等人以双官能度氧化还原引发体系为主,配合偶氮化合物引发剂组成新型复合引发体系,在低温下采用均相水溶液聚合法引发AM均聚,制备相对分子质量高达2 000万的PAM。 西南石油学院的胡星琪研究小组开发了一种新型的基十后过渡金属和业硫酸氢钠的AM水溶液聚合用引发体系,该体系的特点是不需要氮气保护,在常温不搅拌的情况下即可引发AM的水溶液聚合反应,日反应过程平稳可控,不易发生爆聚,可得到相对分子质量在

合成酰胺键的方法

合成酰胺键的方法 在这里我们简单介绍一下多肽化学合成的方法以及常用的多肽缩合试剂。 1、酰卤法 最常用的是酰氯,一般的操作方法是将羧酸与SOCl2或者(COCl)2反应生成酰氯,然后与游离的氨基反应生成酰胺键。催化量的DMF可以促进酰氯的生成,而DMAP可以促进酰氯和氨基的反应。该方法的优点是活性高,可以与大位阻的氨基反应;缺点是在酸性条件下形成酰氯,很多对酸敏感的基团承受不了,还有就是产物比较容易消旋。为了克服第一个缺点,人们发展了用氰脲酰氯(2, 4, 6-三氯-1, 3, 5-三嗪)/TEA或者PPh3/CCl4条件形成酰氯,第二个缺点可用酰氟代替酰氯加以克服。 2、混合酸酐法 氯甲酸乙酯或氯甲酸异丁酯是最常用的生成混酐的试剂。它是利用羧酸羰基的亲电性高于碳酸羰基,从而使氨基选择性的进攻羧酸羰基形成酰胺键。混酐法具有反应速度快,产物纯度较高等优点,但由于混酐的活性很高,极不稳定,要求反应在低温无水条件下进行,产品也容易出现消旋现象。 3、活化酯法 常见的活化酯有硝基苯酯,2, 4, 6-三氯苯酯,五氯苯酯,五氟苯酯(PfOH),N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)酯和N-羟基苯并三唑酯(HOBt)等。一般的操作步骤是先制备并分离得到活化酯,再与氨基反应生成酰胺键。由于活化酯活性较酰氯和酸酐低,可以极大地抑制消旋现象,并能在加热的条件下反应。 4、酰基迭氮法 一般是用酰肼与亚硝酸钠反应制成酰基迭氮,然后与氨基反应形成酰胺键。优点是迭氮法引起的消旋程度较小,比活化酯法效率更高,但是,酰基迭氮中间体不稳定,产生的迭氮酸有毒,而且制备步骤繁琐。Shioiri等人发展的DPPA可以与羧酸现场生成酰基迭氮,很好地解决了酰基迭氮制备的问题,得到广泛的运用。 5、缩合试剂法 该方法是目前应用最广的形成酰胺键的方法,同时也广泛地应用于酯键、大环内酰胺和内酯的构建。这种方法通常是将羧基组份和氨基组份混合,在缩合试剂作

聚酰胺树脂纯化

第一章前言 1.1 甘草简介 甘草 (Licorice)是豆科(Leguminosae)蝶形花亚科(Papiliantae Taub)甘草属植物,是一种应用极广的中药,素有“十方九草”之称[1]。深秋,荚果裂开,籽粒随风散步大地上,天然繁殖。茎挺拔直立,根如圆柱,直径三四厘米,大的五六厘米,长一米多,最长者达三四米。甘草多生长在干旱、半干旱的荒漠草原、沙漠边缘和黄土丘陵地带,在引黄灌区的田野和河滩地里也易于繁殖。它适应性强,抗逆性强,不愧是植物界抗干旱的能手,斗风沙的先锋。 甘草在中草药中具有“众药之王”的美誉,是重要市用中药, 来源于豆科(leguminosae) 植物甘草、欧甘草、胀果甘草的干燥根和茎。国产甘草主要有:乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)、胀果甘草(G. inflata Batal)、光果甘草(Glucyrrhizic acid)、黄甘草(G. eurycarpa P.C.Li)、粗毛甘草(Glycyrrhiza aspera Pall.)、云南甘草(Glycyrrhiza yunnanensis Cheng f.et L.K.Ti)、园果甘草(G. squamulosaFranch)、刺果甘草(G. pallidifloraMaxim)、欧甘草(Glycyrrhiza glabra L.)和欧甘草变种(G. glabra var.glandalifera)等。其中以乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)分布最广、产量最大[2]。甘草具有补脾益气,清热解毒,祛痰止咳,缓急止痛,调和诸药的功效。用于脾胃虚弱,倦怠乏力,心悸气短,咳嗽痰多,脘腹,四肢疼痛,痈肿疮毒,缓解药物毒性、烈性[3]。 1.2 主要有效成分及药理作用 国内外学者对甘草的化学成分和药理作用进行了许多研究,主要有效成分是黄酮类化合物和三萜皂苷。据现有资料报道,甘草的化学组成极为复杂,已从甘草中分离得到100多种黄酮类化合物,60多种三萜类化合物以及香豆素类、18种氨基酸、多种生物碱、雌性激素和多种有机酸等[4]。其中,黄酮类成分具有明显的抗溃疡、解痉、抗炎、降血脂、镇痛和雌性激素样作用[5]。近年来还发现甘草黄酮对艾滋病毒(HIV)有很强的抑制增殖作用,对甘草黄酮的研究应用已经引起人们的重视[6]。 1.2.1 甘草黄酮的化学成分 近年来的研究表明,甘草中存在着一种重要的生理活性物质,即黄酮类化合物。黄酮类化合物的基本母核早期是指2-苯基色原酮,近年来泛指两个苯基通过三碳链相连形成的化合物,即具有 C6-C3-C6 基本骨架,包括黄酮、黄酮醇、异黄酮、查尔酮及它们的二氢衍生物和黄烷醇、花青素等。甘草黄酮(Glycyrrhiza flavonoids ,FG) 是从甘草提取物中得到的一类生物活性较强的成分,许多学者对其化学成分进行了大量的研究工作。邢国秀等人[7]在文章中给出甘草黄酮类150 多个化合物的结

聚丙烯酰胺生产工艺设计

聚丙烯酰胺(PAM)生产工艺设计 石油工业是国民经济的支柱产业,石油是经济发展的重要保证之一。我国石油资源相对较少,三次采油是我国保障石油供应的重要措施。进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究,目的是使我国聚丙烯酰胺生产工艺技术、产品质量、及生产规模均提升到一个较高水平,以满足三次采油对聚丙烯酰胺质和量的要求,避免引进产品带来的风险,保证三次采油技术的顺利实施最终以满足国民经济发展对石油供应的要求,并获得最大经济效益。与此同时,进行聚丙烯酰生产工艺设计的研究,可满足随着三次采油工艺技术的不断提高而对聚丙烯酰胺各项性能不断改进的要求。 PAM最有价值的性能是分子量很高,水溶性强,可以制作出亲水而水不溶性的凝胶,可以引进各种离子基团并调节分子量以得到特定的性能,对许多固体表面和溶解物质有良好的粘附力。由于这些性能,使得PAM被广泛应用于增稠、絮凝、稳定胶体、减阻、粘结,成膜、阻垢、凝胶及生物医学材料等许多方面。PAM的最大用途是在水处理、造纸、采油、冶矿等领域。 此外,聚丙烯酰胺在水处理行业具有广阔的应用前景和巨大的潜在市场。随着环境意识的不断加强,聚丙烯酰胺在城市污水处理方面的应用将会越来越受到重视。聚丙烯酰胺生产工艺技术的研究,也将对城市污水处理工艺技术的提高起到推动作用。 目前PAM生产的工艺路线一般从丙烯腈(AN)为原料开始,经AM装置生产出AM 水溶液,再以AM为原料在PAM装置生产出PAM产品。AM生产工艺主要有以骨架铜为主体的重金属类为催化剂的化学法和以生物酶为催化剂的生物法,其技术的关键在于催化剂,依催化剂的不同生产工艺有较大差异。PAM的生产工艺方法较多,依PAM产品性能要求不同及生产过程采用的引发剂不同,生产工艺方法有较大的差异,其中引发剂是技术关键,属各公司的技术秘密。对PAM生产工艺技术的研究主要体现在引发体系和与PAM生产相关的专用设备上。

酰胺的合成讲解

经典化学合成反应标准操作 酰胺及酰亚胺的合成 目录 1. 前言 (3) 2. 羧酸与胺的缩合酰化反应 (3) 2.1活性酯法 (3) 2.1.1应用氯甲酸乙酯或异丁酯活性酯法合成酰胺示例 (5) 2.1.2应用氯甲酸乙酯或异丁酯活性酯法合成伯酰胺示例 (5) 2.1.3应用羰基二咪唑合成Weinreb酰胺示例 (6) 2.1.4应用的磺酰氯合成酰胺示例 (6) 2.1.5应用Boc酸酐合成伯酰胺示例 (7) 2.2碳二亚胺类缩合剂法 (7) 2.2.1应用DCC缩合法合成酰胺示例 (9) 2.2.2应用DIC缩合法合成酰胺示例 (10) 2.2.3应用EDC缩合法合成酰胺示例一(二氯甲烷为溶剂) (10) 2.2.4应用EDC缩合法合成酰胺示例二(DMF为溶剂) (11) 2.3 鎓盐类的缩合剂法 (11) 2.3.1应用HATU/TBTU为缩合剂合成酰胺示例 (13)

2.3.2应用BOP为缩合剂合成酰胺示例 (14) 2.3.3应用PyBOP为缩合剂合成酰胺示例一(常规) (14) 2.3.4应用PyBOP为缩合剂合成酰胺示例二(用于合成伯酰胺) (15) 2.4 有机磷类缩合剂 (15) 2.4.1应用DPP-Cl为缩合剂合成酰胺示例 (16) 2.4.2应用DPPA为缩合剂合成酰胺示例 (16) 2.4.3应用BOP-Cl为缩合剂合成酰胺示例 (17) 2.5.1应用三苯基磷-多卤代甲烷合成酰胺示例 (18) 2.5.2应用三苯基磷-六氯丙酮合成酰胺示例 (18) 2.5.3应用三苯基磷-NBS合成酰胺示例 (19) 3. 氨或胺与酰卤的酰化反应 (19) 3.1酰卤的制备示例 (20) 3.5.1应用二氯亚砜合成酰氯示例 (20) 3.5.2用草酰氯合成酰氯示例 (21) 3.5.3用三氯均三嗪合成酰氯示例 (21) 3.5.4用三氟均三嗪合成酰氟示例 (22) 3.1应用酰卤的合成酰胺 (22) 3.5.1应用酰氯合成酰胺示例(有机碱) (22) 3.5.2应用酰氯合成酰胺示例(无机碱) (22) 3.5.3应用酰氟合成酰胺示例 (24) 4. 氨或胺与酸酐的酰化反应 (24) 4.2酸酐合成酰胺示例 (25) 5. 其他缩合方法 (25)

多肽合成方法

多肽合成中肽键形成的基本原理一个肽键的形成(生成一个二肽),从表面上看是一个简单的化学过程,它指两个氨基酸组分通过肽键(酰胺键)连接,同时脱去水。在温和反应条件下,肽键的形成是通过活化一个氨基酸(A)的羧基部分,第二个氨基酸(B)则亲核进攻活化的羧基部分而形成二肽(A-B)。如果羧基组分(A)的氨基未保护,肽键的形成则不可控制,可能开有成线性肽和环肽等副产物,与目标化合物A-B混在一起。所以,在多肽合成过程中,对不参与肽键形成的所有官能团必须以暂时可逆的方式加以保护。因此,多肽合成-即每一个肽键的形成,包括三个步聚:第一步,需要制备部分保护的氨基酸,氨基酸的两性离子结构不再存在;第二步,为形成肽键的两步反应,N-保护氨基酸的羧基必须先活化为活性中间体,随后形成肽键。这一耦合反应既可作为一步反应进行,也可作为两个连续的反应进行。第三步,对保护基进行选择性脱除或全脱除。尽管全部脱除要等到肽链全部组装完成后才能进行,但为了继??? 续肽合成,选择性脱除保护基也是必需的。由于10个氨基酸(Ser、Thr、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、His、Sec和Cys)含有需要选择性保护的侧链官能团,使肽合成变得更加复杂。因为对选择性的要求不同,所以必须区分临时性和半永久性保护基。临时性保护基用于下一步要反应氨基酸的氨基或羧基官能团的暂时保护,在不干扰已经形成的肽键或氨基酸侧链的半永久性保护基才脱除,有时也在合成过程中脱除。 在理想状态下,羧基组分的活化和随后的肽键形成(耦合反应)应为快速反应,没 有消旋或副产物形成,并应用等摩尔反应物以获得高产率。但遗憾的是,还没有一 种能满足这些要求的化学耦合方法相比,适用于实际合成的方法很少。 在肽合成过程中,参与多种反应的官能团常常与一个手性中心相连(甘氨酸是唯一 的例外),存在发生的消旋的潜在危险。 多肽合成循环的最后一步,保护基要全部脱除。除了在二肽的合成中需要全脱保护 以外,选择性脱除保护基对于肽链延长具有非常重要的意义。合成策略要深思熟虑 地规划,依战略选择,可以选择性脱除 N α -氨基保护基或羧基保护基。“战略” 一词这里是指单个氨基酸的缩合反应顺序。一般来说,在逐步合成和片段缩合之间 是有区别的。在溶液中进行肽合成(也指“常规合成”),对困难序列,多数情况 下,用肽链逐步延长法只能合成较短的片段。要合成更长的肽时,目标分子必须分 割成合适的片段,并确定在片段缩合过程中,它们能使能 C 端差向异构化程度最 小。在单个片段逐步组装完成后,再连接产生目标化合物。肽合成战术包括选择最 恰当的保护基组合和最佳的片段偶联方法。 最初的固相多肽合成( SPPS )只是肽和蛋白质逐步合成法的一种变化,其概念是将 增长的肽链连接到一个不溶性的聚合物载体上,由 Robert Bruce Merrifield

柱层析方法经验归纳汇总

1、选柱子:有玻璃柱和不锈钢柱两种,实验室常用玻璃柱。径高比一般在1:5-10。 根据吸附剂用量(体积)确定柱子大小,一般吸附剂应填充到柱子体积的1/4~1/5。 柱子可以分为:加压,常压,减压。 压力可以增加淋洗剂的流动速度,减少产品收集的时间,但是会减低柱子的塔板数。 其他条件相同的时候,常压柱是效率最高的,但是时间也最长,比如天然化合物的分离,一个柱子几个月也是有的。 减压柱能够减少硅胶的使用量,感觉能够节省一半甚至更多,但是由于大量的空气通过硅胶会使溶剂挥发(有时在柱子外面有水汽凝结),以及有些比较易分解的东西可能得不到,而且还必须同时使用水泵抽气(很大的噪音,而且时间长)。 加压柱是种比较好的方法,与常压柱类似,只是外加压力使淋洗剂走的快些。压力的提供可以是压缩空气,双连球或小气泵。特别在容易分解的样品的分离中适用。压力不可过大,不然溶剂走的太快就会减低分离效果。加压柱在普通的有机化合物的分离中是比较适用的。 柱子的尺寸为粗长的最好。柱子越长,相应的塔板数就越高。柱子越,上样后样品的原点就越小(反映在柱子上就是样品层比较薄),这样相对的减小了分离的难度。 无水无氧柱适用于对氧、水敏感,易分解的产品。可以湿柱,也可以干柱。不过在样品之前至少要用溶剂把柱子饱和一次,因为溶剂和硅胶饱

和时放出的热量有可能是产品分解,毕竟要分离的是敏感的物质,小心不为过。因为分离的物质比较敏感,所以接收瓶一定要用可密封的,遵循schlenk操作。至于是加压、常压、减压,随需而定。因为是schlenk操作,所以点板是个问题,如果样品是显色的,恭喜了,不用点板,直接看柱子上的色带就行了。如果样品无色,只好准备几十个schlenk瓶,一瓶一瓶的点,不过几次之后就知道样品在哪,也就可以省些了。 无水无氧柱中用的比较多的是用氧化铝作固定相。因为硅胶中有大量的羟基裸露在外,很容易是样品分解,特别是金属有机化合物和含磷化合物。而氧化铝有碱性、中性和酸性的,选择余地比较大,但比硅胶要贵些。听说有个方法,就是用石英做柱子,然后用HF254做固定相,这样在柱子外面用紫外灯一照就知道产品在哪里了,没有验证过。 2、选择吸附剂:200-300目硅胶,称30-70倍于上样量;如果极难分,也可以用100倍量的硅胶。干硅胶的视密度在左右,所以要称40 g硅胶,用烧杯量100 ml也可以。 书中写硅胶量是样品量的30-40倍,具体的选择要具体分析。如果所需组分和杂质分的比较开(是指在所需组分Rf在,杂质相差以上),就可以少用硅胶。 用硅胶作固定相过柱子的原理是一个吸附与解吸的平衡。所以如果样品与硅胶的吸附比较强的话,就不容易流出。这样就会发生,后面的点先出,而前面的点后出。这时可以采用氧化铝作固定相。 常用吸附剂的种类:氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙(镁)、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。

聚丙烯酰胺的合成与分解

聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺的加聚反应。 2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺可在过硫酸铵的引发下由丙烯酰胺合成: 由于反应过程中无新的低分子物质产生,所以高分子的化学组成与起始单体相同,因此这一合成反应属于加聚反应。随着加聚反应的进行,分子链增长。当分子量增长到一定程度时,即可通过分子间的相互纠缠形成网络结构,使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺可以在碱溶液中水解,生成部分水解聚丙烯酰胺: 随着水解反应的进行,有氨放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节相互排斥,使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺在钻井和采油中有许多用途。 三、仪器和药品 1.仪器 恒温水浴,沸水浴,烧杯,量筒,搅拌棒,电子天平。 2.药品

丙烯酰胺(化学纯),过硫酸铵(分析纯),氢氧化钠(分析纯)。四、实验步骤 1.丙烯酰胺的加聚反应 (1)用台秤称取烧杯和搅拌棒的质量(后面计算用到这一质量)。然后在烧杯中加入2g 丙烯酰胺和18mL 水,配成10%的丙烯酰胺溶液。 (2)在恒温水浴中,将10%丙烯酰胺加热到60℃,然后加入15 滴10%过硫酸铵溶液,引发丙烯酰胺加聚。 (3)在加聚过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化。 (4)半小时后,停止加热,产物为聚丙烯酰胺。 2.聚丙烯酰胺的水解 (1)称量制得的聚丙烯酰胺,计算要补充加多少水,可配成5%聚丙烯酰胺的溶液。 (2)在聚丙烯酰胺中加入所需补加的水,用搅拌棒搅拌,观察高分子的溶解情况。 (3)称取20g 5%聚丙烯酰胺溶液(剩下的留作比较用)加入2mL 10%氢氧化钠,放入沸水浴中,升温至9 0℃以上进行水解。 (4)在水解过程中,慢慢搅拌,观察粘度变化,并检查氨气的放出(用湿的广泛pH试纸)。 (5)半小时后,将烧杯从沸水浴中取出,产物为部分水解聚丙烯酰胺。 (6)称取产物质量,补加蒸发损失的水量,制得5%的部分水解聚丙烯酰胺。比较水解前后5%溶液的粘度。 (7)将制得的聚丙烯酰胺倒入回收瓶中。 五、数据处理 聚丙烯酰胺的合成与水解原始数据表

聚丙烯酰胺的合成与水解

实验一聚丙烯酰胺的合成与水解 一、实验目的 1.熟悉由丙烯酰胺合成聚丙烯酰胺(PAM)的加聚反应。 2.熟悉聚丙烯酰胺在碱溶液中的水解反应。 二、实验原理 聚丙烯酰胺(PAM)可在过硫酸铵引发下由丙烯酰胺合成: 由于反应过程中无新的低分子物质析出,高分子的化学组成与反应物分子(单体)相同,所以这一合成反应属于加聚反应。 随着加聚反应的进行,分子链增长。当分子链增长到一定程度,既可通过分子间的相互纠缠形成网状结构,使溶液的粘度明显增加。 聚丙烯酰胺(PAM)可在碱溶液中水解,产生部分水解聚丙烯酰胺(HPAM): 随着水解反应的进行,有氨气放出并产生带负电的链节。由于带负电的链节互相排斥,使部分水解聚丙烯酰胺有较伸直的构象,因而对水的稠化能力增加。 聚丙烯酰胺(PAM)在油田中有许多用途。 三、仪器药品 酒精灯一套、烧杯、量筒、搅拌棒、台秤。 丙烯酰胺、过硫酸铵(10%)、氢氧化钠(10%)、PH试纸。 四、实验步骤 1.丙烯酰胺的加聚反应 ⑴用台秤称取100ml烧杯和搅拌棒的重量(W1),然后在烧杯中加入2g丙烯酰胺和18ml 水,搅拌溶解,配得10%的丙烯酰胺溶液。 ⑵在恒温水浴中,将10%的丙烯酰胺溶液加热至60℃,然后加入15滴10%过硫酸铵溶液,引发丙烯酰胺加聚。

⑶在加聚过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化。 ⑷半小时后,停止加热,产物为聚丙烯酰胺。 2.聚丙烯酰胺的水解 ⑴称量制得的聚丙烯酰胺(W2),补加水,使聚丙烯酰胺溶液的浓度为5%。搅拌溶液,观察高分子的溶解情况。 ⑵加入4ml10%氢氧化钠溶液,放入沸水浴中升温至90℃以上进行水解。 ⑶在水解过程中,慢慢搅拌,注意观察溶液粘度的变化,并检查氨气的放出(用润湿的PH试纸)。 ⑷半小时后,将烧杯从沸水浴中取出,产物为部分水解聚丙烯酰胺。 ⑸称量产物重量(W3),补加水,制得5%的部分水解聚丙烯酰胺溶液,倒入回收瓶中。 五、数据记录及处理 1.记录并解释合成聚丙烯酰胺的各种现象。 2.记录并解释聚丙烯酰胺水解的各种现象。

合成酰胺键的方法

合成酰胺键的方法 1、酰卤法 最常用的是酰氯,一般的操作方法是将羧酸与SOCl2或者(COCl)2反应生成酰氯,然后与游离的氨基反应生成酰胺键。催化量的DMF可以促进酰氯的生成,而DMAP可以促进酰氯和氨基的反应。该方法的优点是活性高,可以与大位阻的氨基反应;缺点是在酸性条件下形成酰氯,很多对酸敏感的基团承受不了,还有就是产物比较容易消旋。为了克服第一个缺点,人们发展了用氰脲酰氯(2, 4, 6-三氯-1, 3, 5-三嗪)/TEA或者PPh3/CCl4条件形成酰氯,第二个缺点可用酰氟代替酰氯加以克服。 2、混合酸酐法 氯甲酸乙酯或氯甲酸异丁酯是最常用的生成混酐的试剂。它是利用羧酸羰基的亲电性高于碳酸羰基,从而使氨基选择性的进攻羧酸羰基形成酰胺键。混酐法具有反应速度快,产物纯度较高等优点,但由于混酐的活性很高,极不稳定,要求反应在低温无水条件下进行,产品也容易出现消旋现象。 3、活化酯法 常见的活化酯有硝基苯酯,2, 4, 6-三氯苯酯,五氯苯酯,五氟苯酯(PfOH),N-羟基琥珀酰亚胺(HOSu)酯和N-羟基苯并三唑酯(HOBt)等。一般的操作步骤是先制备并分离得到活化酯,再与氨基反应生成酰胺键。由于活化酯活性较酰氯和酸酐低,可以极大地抑制消旋现象,并能在加热的条件下反应。 4、酰基迭氮法 一般是用酰肼与亚硝酸钠反应制成酰基迭氮,然后与氨基反应形成酰胺键。优点是迭氮法引起的消旋程度较小,比活化酯法效率更高,但是,酰基迭氮中间体不稳定,产生的迭氮酸有毒,而且制备步骤繁琐。Shioiri等人发展的DPPA可以与羧酸现场生成酰基迭氮,很好地解决了酰基迭氮制备的问题,得到广泛的运用。 5、缩合试剂法 该方法是目前应用最广的形成酰胺键的方法,同时也广泛地应用于酯键、大环内酰胺和内酯的构建。这种方法通常是将羧基组份和氨基组份混合,在缩合试剂作用下,中间体不经分离直接进行反应形成酰胺键。这样就无需预先制备酰卤、酸酐和活化酯等羧基被活化的中间体,不仅简捷高效,而且可以有效地避免在活化中间体分离提纯以及存放过程中产生的一些副反应。目前已报道的多肽缩合试剂非常繁多,从分子结构的角度上主要分为碳化二亚胺类型、磷正离子或磷酸酯类型和脲正离子类型。 发展最早和最常用的碳化二亚胺类缩合试剂是DCC。但由于反应生成的二环已基脲(DCU)在大多数有机溶剂中溶解度很小,难以除去,人们对DCC的结构进行了改进,发展了副产物的脂溶性很好的DIPCDI和BDDC等和副产物水溶性很好的EDCI(Figure 1.7)。

聚丙烯酰胺合成工艺

聚丙烯酰胺聚合工艺 (1)理论基础丙烯酰胺在自由基引发剂作用下经自由基聚合反应合成聚丙烯酰胺: C H O NH2 H2C 引发剂 CH2 H C C O NH2 n 丙烯酰胺在醇或吡啶溶液中,经强碱催化剂如烷氧钠的作用下,经阴离子聚合反应则生成聚β-丙酰胺。 C H O NH2 H2C 碱 阴离子聚合反应 CH2 CH2CONH n 工业生产中采用自由基聚合反应以生产聚丙烯酰胺,所用的自由基引发剂或引发剂来源种类甚多,包括过氧化物、过硫酸盐、氧化-还原体系、偶氮化合物、超声波、紫外线、离子气体、等离子体、高能辐射等。 工业生产中采用的聚合方法,主要是溶液聚合法和反相乳液聚合法,以前者应用最为广泛。此外也有采用γ-射线辐照引发固相聚合的报道。 丙烯酰胺水溶液聚合为聚丙烯酰胺水溶液时,聚合热为82.8 kJ/mol。相对来说放出的热量甚大,因此水溶液聚合法中如何及时导出聚合热成为生产中的重要技术问题之一。其次一个问题是如何降低残余单体含量。因为丙烯酰胺单体毒性甚大,为了减少其危害性,特别是用于水质处理时对残余单体的含量要求低于0.1%。第三个问题是如何将聚合反应得到的高粘度流体或凝胶转变为固体物,即干燥脱水问题。第四个问题是如何自由控制产品分子量。 丙烯酰胺于25 o C, pH=1时链增长速率常数k p与链终止速率常数k t分别为(1.72±0.3)×104和(16.3±0.7)×106Lmol-1s-1,与动力学链长成正比的k p/k t1/2=4.2±0.2,此数值甚高,所以不存在链转移时,聚丙烯酰胺可获得平均分子量超过2

×107的产品。 丙烯酰胺在水溶液中进行自由基聚合时,可能产生交联生成不溶解的聚合物,当聚合反应温度过高时,此现象更为严重。理论解释认为歧化终止生成的聚合物端基具有双键,参与聚合反应或发生向聚合物进行链转移所致。此外引发剂过硫酸盐与聚丙烯酰胺加热时也会导致生成凝胶。 有人研究了工业产品聚丙烯酰胺的含氮量,发现含氮量低于理论值,认为这是由于分子内脱NH 3生成酰亚胺基团所致。 C C 22O O C C O O H NH 3 高纯度丙烯酰胺易聚合为超高分子量的聚丙烯酰胺,为了生产要求的分子量范围,须加有链转移剂,链转移常数如表所示。

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