有机物的合成方法精选(九篇)

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第1篇：有机物的合成方法范文

[关键词]合成间戊二烯；石油树脂；催化体系；制备方法；分析总结

中图分类号：TQ316.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）16-0002-01

前言：简单来讲，间戊二烯最主要的使用途径，主要是用来制造一些较为高级脂肪族石油树脂，指的就是间戊二烯石油树脂，在对于这种树脂来看，自身是具有较浅颜色、密度较低、饱和度较高，不光如此还具有较强的增粘以及热稳定性等优势特点，主要应用的范围多数都在胶粘剂、热熔型路标漆、涂料、橡胶助剂等等一些行业当中。目前在对于间戊二烯石油树脂的主要生产，依照于传统的AICI3催化体系来进行催化上的聚合，但是，在催化的过程当中是会存在着不同程度上缺陷问题，所以，下文将重点阐述利用溶液浸渍法制备了SiO2负载AICI3催化剂。

一、间戊二烯以及间戊二烯石油树脂概述

间戊二烯，通常情况来讲，在基于常温的情况之下，是呈现出无色、依然的一种液体，并且自身是不溶于水的，但是可以溶于乙醇或者是乙醚当中，分子量主要是为66.10，主要的物理性质在表1当中。

间戊二烯石油树脂，按照不同的合成材料，是可以大体将其分为以下几种的，第一种则是主要是粗间戊二烯为主题来进行聚合，在这其中主要是包括了间戊二烯和异戊二烯等物质，第二种，则是其中基本上不含有异戊二烯或者是环戊二烯的间戊二烯浓缩物为主要原材料的一项聚合，而第三种则是作为前两种石油树脂产品，在经过不断合理的改变性质以后，则是可以很好的得出改性间戊二烯石油树脂来的。

在我国境内对于间戊二烯石油树脂的生产工艺上主要是为：基于催化聚合工艺的过程当中，间戊二烯的实时聚合主要是通过由Bronsted酸以及Lewis酸或者是一些卤化物等，从而导致了阳离子在进行聚合下的过程，而在此种工艺当中，主要是包含了聚合、催化剂脱活、汽提等一些工艺流程，自身所存在的主要优势特点则是体现在了，反应速率较快、条件较为温和，但是与此同时，自身也是存在着很多缺陷问题，主要是体现在了，在进行催化剂脱除的过程当中，就会产生来大量的废水，这也就意味着是对相关的设备产生了较大的腐蚀作用。

二、AICI3负载型催化剂

AICI3、AIBr3、BF3等等一些Lewis酸催化剂，主要是将其使用在针对于一些烃类催化裂化、芳烃的异构化、聚合等一系列反应当中去，但是在进行使用这种Lewis酸催化剂的过程当中，自身是存在相关催化剂于产物在分离时，出现较为困难并且不能够很好的实现再生的特点，不仅如此，对于相关的设备方面还有着较高的腐蚀性，在催化剂脱除的过程当中，也是会形成大量的废水，意味着对周围环境是会造成非常大的污染，这些都是作为该种类型的催化剂所带有的缺点。

在将自身没有水分的AICI3负载到各个不同的载体当中，就能够很好的形成出基于负载型的Lewis酸催化剂，而这种类型的催化剂在实际操作的过程当中，不管是针对于反应活性，还是反映出目瞬物方面，都是有着较为良好有效的反应性。并且，这种类型的催化剂，还据具有良好的环境稳定、可以循环利用、实现连续生产等一些优势特点，在未来的发展应用上也有着较为广阔领域空间。

负载型AICI3催化剂的酸性中心形成机理以及结构。在针对于这点上来看，主要是因为AICI3在同于硅胶自身表面上的硅羟基Si-OH反应，则是能够很好的重新生成一些全新的酸性中心来的，首先在将AICI3融进入Si-OH当中，就能够很好的形成于羟基穴，然后此时在与着NH4+离子之间进行等容交换，在通过对其进行焙烧以后，就可以很好的形成全新的Bronsted酸中心来。

三、负载AICI3体系催化剂间戊二烯石油树脂的有效合成

（一）催化剂的制备

相关的实验药品以及仪器。在针对与这点上来看，主要需要实验药品包括了四氯化碳500ml分析纯、甲苯500ml分析纯、三氯化铝以及二氧化硅、4A分子筛等等。在主要利用到的实验仪器当中，包括了：恒温水浴锅、电热真空干燥箱、电动搅拌器、循环水式真空泵等等。

（二）具体实验步骤

在针对于这点上来看，首先是需要先进行SiO2的预处理，这里是可以使用到不同的方式来对于承载体的SiO2进行合理的预处理。接着就需要开始进行相关催化剂的制备环节上，可以先将在通过4A分子筛已经很好的处理之后的CCl4整个加入到三口烧瓶当中去，然后这时自通过利用N2对其进行保护，在适当的往里添加一些无水化Alcl3来进行搅拌，并使其充分的溶解后，在将上文所体现到第一个环节下的所预处理好之后的SiO2载体适当的添加到其中去，进行搅拌回流，进行过滤，最终用CCL4来对所得到的固体进行冲洗，通常情况来讲，冲洗2～3回即可，等其变的干燥以后在将其通入到氮气储存留着备用。

接下来的步骤就需要进行催化剂的实时分析，在这个环节当中，可以通过使用Leeman Prodigy Spec电感耦合等一些离子体原子发射光谱测定催化剂的Al含量，接下来再利用Volhard的方式来对催化剂当中所含有的Cl含量上来进行切实分析[1]。

在以AlCl3负载型催化剂的制备激励以及催化合成间戊二烯石油树脂的机理方面，主要是当将SiO2为承载体的过程当中，那么这时候的AlCl3与着承载体当中所含有的Si-OH产生反应，进行HCL的脱出，这时候相关的载体表面多数都为氯化铝物种，但是，在这其中也是有极少部分主要是以（-O-）2AlCl的形式来进行存在的，原料当中所含有的间戊二烯以及一小部分下的烯烃聚合，从而合成间戊二烯石油树脂，在其中所反映出来的关于Friedel-Crafts催化剂，在此种催化剂的作用之下，是能够很好的进行阳离子的聚合反映来，此时在主要是固体状态下的AlCl3为承载体，那么在链引当中则是会不断的导致出中缔合下的H+作为整个电子接受体与着间戊二烯之间的反应，这样做就能够很好的使烯烃逐渐的常香玉谭正离子的方向改变[2]。

结论：只有不断的增强对于合成间戊二烯石油树脂用催化体系制备方法的重视度，才能更好的推动我国这方面领域的发展基础。

参考文献：

第2篇：有机物的合成方法范文

关键词 有机合成化学；回顾；展望

中图分类号：O312 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-005-01

跨入新世纪，随着社会经济发展和改革开放的不断深入，我国的有机化学已不再是限于少数领域，现在正在做大量有特色的工作，而且还有很多令人瞩目的新创造，尤其在金属参与的有机合成方法学、不对称催化与不对称合成以及生物活性天然产物的全合成等方面。但是作为一个发展中的有机化学大国，我们的有机化学也正在向其他的领域进军，从经典的物理有机化学到计算化学、分子识别、超分子化学、化学生物学、有机材料化学乃至更广受瞩目的绿色化学和化学生物学都可以领略到前进的步伐。基于这种状况，回顾与展望有机合成化学具有重大意义。

1 有机合成化学的回顾

自从有机化学成为一门学科以来，人们了解了分子的结构、性能，合成出各种各样有用的化工产品，这种根据一定的结构建立有机分子的手段，称为有机合成。有机合成化学是研究用化学、物理或生物方法合成有机化合物的科学。总体上看，有机合成涉及各种各样的单元反应，包括碳—碳键和碳—杂原子键的形成或断裂以及官能团的引入、转换和除去。据统计，有机化学反应目前已超过3000个，其中广泛应用于有机合成的有200多个，而且还不断有新的合成反应问世。这是有机合成方法学的问题，是有机合成的基础。另一方面是将这些反应和方法结合起来，以比较简单的分子为原料进行天然的或设计的目标分子的合成。迄今为止，已知的有机化合物已超过2000万个，其中绝大多数是通过有机合成获得的。进行有机合成时，合成路线及策略的合理而巧妙的设计以及合成方法的高效性、选择性、原子经济性、环境友好和经济实用的综合效益至关重要。

回顾有机合成化学的发展，首先应提及的是在1902-2005年共97次Nobel化学奖中，约有25项是固有机合成领域的杰出贡献而获奖，可见有机合成在化学和众多科学发展中占有极其重要的地位。它们涉及有机合成最重要的三个方面：一是天然产物的研究和复杂有机物的合成；二是重要类型反应或方法学的研究；三是有机合成的重要概念和理论。

最近三四十年有机合成得到了从未有过的飞速发展，呈现了多彩缤纷的新面貌，取得了许多令人瞩目的重大成就。此外还有几个方面值得特别指出：传统有机合成和有机化工正由资源能源耗费大、环境污染严重的状况逐步转变为绿色合成和洁净工艺；有机合成化学正渗透和深入于其他学科中，特别是对生命科学和材料科学的巨大促进；高选择性合成，特别是不对称催化合成取得很大的进展，许多有广泛应用价值的新反应和新方法相继问世；组合化学、多样性导向的合成（diversity-oricntcd synthesis，DOS）、正向合成分析（forward-synthetic analysis）、高通量自动化合成技术提供了迅速达到分子多样性的捷径，为新药、生物活性物质、精细化学品和特种功能材料的研发提供更有力的工具；利用微生物、天然酶和人工酶进行选择性催化合成日益受到重视；超声波、激光、微波等技术更加广泛地应用于化学合成反应，多种非共价键作用力，如氢键、静电力、疏水作用、π-π相互作用等，在构筑高级有序超分子新结构方面已取得许多重要成果；众多结构复杂的含多个手性中心的天然或设计的目标分子的成功合成，进一步展示了有机合成化学巨大的创造魅力以及科学-艺术的完美结合。海葵毒素就是迄今人工合成获得的具有最大相对分子质量和最多手性中心的次生代谢产物。我们今天的生活，几乎离不开有机物了。

2 有机合成化学的展望

有机合成化学发展至今，可以说已达到了十分成熟、精致、高超的学术境界。但是，它在许多方面还不能很好地满足不断提高的科技发展和人类需求。有机合成离绿色合成或理想合成（理想合成的定义是斯坦福大学P.A.Wender教授于1996年提出的，它是指用简单、安全、环境友好、资源有效的操作，快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子）还有很大的差距，不少合成方法就高效性、选择性、原于经济性、环境友好、简便实用的综合效益还较低；如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及农副产业废弃的大量生物质，使之转化为更有用的有机物，还有大量工作要做；就合成反应的原子经济性考虑，许多有机合成反应，包括获得Nobel奖的Grignard反应、Wittig反应，原子利用率都很低；再举一个简单产品为例，由苯或苯酚制备邻苯二酚，至今还没有合成效率高，特别是选择性局的较好的一种生产方法。

回顾有机合成化学，不难发现从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来，有机合成化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。

当前，和谐社会发展的需求致使现代有机合成的发展趋势产生了变化，从传统的方式向高选择性、原子经济性和保护环境的方向发展。这些发展方向都需要先进的合成工艺，即不能使用繁琐的反应步骤，控制污染物的排放量，选择高效的催化剂和洁净的反应介质，如离子液为介质的有机反应等。

但是我们相信，面对社会可持续发展提出的高需求和新挑战，通过一代代有机化学工作者的艰苦努力和不懈创新，有机合成化学必将进一步发展和完善，也必将继续为人类美好的未来做出更大的贡献。

综上所述，自尿素合成以来，有机合成化学经历了巨大发展，产生了许多新反应、新概念、新方法和新技术，推动了有机化学迅速发展，构筑了丰富多彩分子世界，推动了与之相关的众多基础学科，交叉学科和应用行业的产生与发展，为人类进步和生活质量提高做出了巨大贡献，我们要相信通过不懈努力，有机合成化学将会不断完善与发展。

参考文献

[1]周淑晶.有机化学合成实验的绿色化[J].黑龙江医药科学，2009（06）.

[2]杨宝华.有机化学实验教学改革与创新[J].检验医学教育，2009（01）.

[3]王园园.微波促进有机合成化学的应用进展[J].天津化工，2008（05）.

第3篇：有机物的合成方法范文

关键词：思维导图；有机化学基础；化学教学

文章编号：1005C6629（2017）2C0049C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

思维导图是由英国心理学家、教育家托尼・巴赞（Tong Buzan）在20世纪60年代提出的一种图解形式记笔记的方法，也是表达放射性思维的有效图形思维工具。思维导图运用图文并重的技巧，把各级主题的关系图相互隶属与相关的层级图表现出来，将主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，充分运用左右脑的机能，在思维过程中协调运作，利用记忆、阅读、思维的规律，协同人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展，从而开启人类大脑的无限潜能[1]。随着现代信息技术的迅猛发展，开发出来多种思维导图软件，并在教学中发挥越来越大的作用。思维导图软件属于现代信息辅助教学（MITAI）的一种形式。现代信息技术辅助教学是计算机辅助教学（CAI）的发展，现代信息技术辅助教学满足了学生个性发展的需要[2]。笔者经过多年使用思维导图软件的教学实践，积累了一些对思维导图的认识和在化学教学实践中的经验，下面以高中化学《有机化学基础》模块为例，对思维导图在化学教学中的应用提供有意义的参考和启示。

1 思维导图的教学实践研究

1.1 明晰有机化合物核心概念之间的关系

有机化合物种类繁多，很多有机物的结构看着比较相似，但在性质上差异较大，如果能理清各种有机物核心概念之间的归属关系，就能简化有机化学学习的容量，降低学习的难度，为《有机化学基础》模块的学习打下了坚实的基础，思维导图可以清晰地呈现出有机化学核心概念之间的关系，以烃类化合物为例（见图1）。

1.2 强化有机物结构与性质关系的认知结构

J知结构是知识结构内化在学习者头脑里所形成的观念的内容和组织[3]。《有机化学基础》模块最核心的内容是有机物的结构与性质的关系，学生利用思维导图中的“联系”功能可以很好地强化有机物的结构与性质关系的认知结构。形成从物质的微观层面理解有机物的组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质”的观念，发展“宏观辨识与微观探析”这一化学学科核心素养，以有机物的官能团和化学性质的关系为例（见图2）。

利用思维导图的“联系”功能，还可以在有机物的结构（官能团）与化学性质的连线上添加所需要的反应物质或反应条件（如图2中酯基、肽键和醛基等）。

1.3 直观展示有机化学实验的装置和化学原理

1.4 指导有机物合成路线的修正和信息获取

有机物的合成是《有机化学基础》模块的重要内容，体现在有机化学理论的学习研究和生产生活实际的需求两个方面，因此有机物合成路线的考查在高考的考查中是重点，也是难点。学生对有机合成路线的设计，最大的困惑是：（1）正确合理的有机合成路线的初步构想。（2）关键反应步骤的反应信息。利用思维导图可以很好地帮助学生解决有机物合成中的这两个困惑，具体做法是让学生把已知的知识、信息，利用思维导图做出部分合成路线，这样的路线虽然是残缺的或错误的，但是是直观的，缺少的或错误的片段就是问题，而且是指向性非常明确的问题，问题解决是思维活动最普遍的形式[5]。因而思维导图在有机物合成路线的推导时，对于激发学生思维活动作用显著。下面以2016年江苏化学高考第20题（5）为例。

化合物H是合成抗心律失常药物的一种中间体，可通过以下方法合成：

根据本题有机合成给出的原料[甲苯和（CH3CO）2O]和合成的最终产物，大部分学生利用思维导图得到下面的初步构想（见图4）。

通过分析构想图，发现在有机合成第二步就出现了与已知相矛盾的错误，且在后面的步骤中也出现了残缺的部分（在教材中没有学习过的有机化学反应）。错误的地方需要否定且进行修正，即苯甲酸不能在临位取代上硝基，而甲苯可以在临位取代上硝基，因此第一步应该进行修正。残缺的部分需要继续获取信息，仔细观察题目给出的化合物H的合成方法中AB，BC的反应条件，即可以解决-NO2最终到-NHCOCH3的问题。兼顾考虑已知1，利用思维导图的直观性和递进性可以轻松地得出正确的合成路线（见图5）。

2 思维导图有利于培养学生化学学习品质

（化学）学习品质指能反映学生自己以多种方式进行学习的倾向、态度、习惯、风格等。它不是学生所要获得那些技能，而是学生自己怎样使自己去获得各种各样的技能[6]。托尼・巴赞说图像才是大脑的语言，思维导图的直观性可以帮助学生更高效地提升学习化学的能力。美国教育家布鲁纳认为，教师必须本着这样的目的来帮助学习者：使学习者能够承担起矫正任务。否则，指导的结果只是产生了一种永远依赖教师知识的掌握形式[7]。学生在使用思维导图进行化学学习时，需要有不断创新的想法和有条不紊的修正、整理，这样利于学生的自主学习。思维导图的自由联想和头脑风暴，有助于丰富学生的思维方法（逆向思维法、推理思维法、反证思维法、有序思维法等）和合作学习。绘制成功的思维导图是一个人面对问题的一个全景图，它涉及该问题的各个层面，包括该问题的缘由、对自己的重要性、解决的途径和困难，可以说涉及到所能想到的一切细枝末节。面对这样一幅全景图，极大地提高了学生的观察力[8]。

3 在教学中使用思维导图的注意事项

3.1 避免与概念图、知识网络图等混淆

思维导图不是静态知识点的总结，是人依据大脑的思维活动描绘出的思维图，能呈现人思维活动的过程，可以看出人思维活动的递进性和层次性，可能包含不合理的、甚至是错误的内容。是帮助学生学习过程中不啻葱潞托拚错误的工具。

3.2 避免使用时形式单一枯燥

思维导图的结构图非常丰富，例如：平衡图、组织结构图、树状图、逻辑图、时间轴图、鱼骨图、矩阵图等形式，还可以插入标注、图标、联系、概要、外框、附件和录音等。展开丰富的思维活动并用思维导图的各种功能呈现出来，这样的思维导图是立体的、彩色的、有声的。

3.3 思维导图的使用不仅仅是教师还有学生

思维导图最大的特点是把思维活动通过图文呈现出来，学生使用思维导图对于教师了解学情有很大帮助。思维导图中的头脑风暴特别适合学生的小组合作学习，能把所有学生的所有想法都呈现出来。

化学是把物质的微观结构、宏观性质、实际应用和化学理论融合的一门自然学科，思维导图除了可以在《有机化学基础》模块教学中很好地应用，在其他化学模块中的教学同样能起到很大的作用。

参考文献：

[1]托尼・巴赞著.叶刚译.思维导图（第一版）[M].北京：北京中信出版社，2009.

[2]吴俊明.关于应用现代信息技术进行教学的几点思考[J].化学教学，2015，（9）：1～5.

[3]奥苏伯尔等著.佘星南，宋钧译.教育心理学：认知观点[M].北京：人民教育出版社，1994：202.

[4]张力平.化学反应学习中“宏观-微观-符号”三重表征的研究[D].济南：山东师范大学硕士学位论文，2012.

[5]王d.认知心理学[M].北京：北京大学出版社，1992：276.

[6] Washington State（2005）. Early Learning and Development Benchmarks [R/OL]. http：//K12.wa.us/Early Learning/Beechmarks.aspx，2006-6-25.

第4篇：有机物的合成方法范文

1教学中渗透化学史，保持学习兴趣

爱因斯坦曾经说过：“兴趣是最好的老师”。上好一门课程的关键问题是如何激发和保持医学生的学习兴趣。作者在教学中发现，学生对有机合成的化学史很感兴趣，就有意识地尝试课程内容与化学史结合，并且贯穿在整个教学过程中，这样能不断增强学生对有机合成的兴趣。例如讲绪论时介绍1828年人类第一个有机物的人工合成，化学家维勒用氰酸银与氯化铵反应得到了有机物尿素，这是人类正式进入到有机合成年代；我国1965年制成了世界上第一个具有生物活性的人工合成结晶蛋白质—牛胰岛素，标志着我国有机合成的水平已达到国际先进水平。针对一些特殊的试剂如格氏试剂，首先讲述格氏试剂的发明者维克多•格林尼亚年轻时爱情经历挫折所激发起的奋发学习劲头，成为著名化学家的轶事，接下来再讲述格氏试剂的制备、反应，就会使学生感兴趣。在讲有机反应时，介绍了国际上唯一以我国化学家名字命名的有机反应——黄鸣龙反应。黄鸣龙先生对反应过程一次忘塞瓶塞，产物收率提高的偶然事件认真探究，发现了新的羰基还原反应。我国科学家的这些成就唤起了学生的强烈民族自豪感，并养成了认真做好实验的习惯。美国有机化学家科里1967年提出的有机合成路线的常用逆合成分析法，使合成路线设计成为严格思维逻辑的科学，并编制了第一个计算机辅助设计程序，开计算机辅助有机合成先河。他由于这方面的重大贡献获得1990年诺贝尔化学奖。2001年诺贝尔化学奖获得者美国科学家威廉•诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里•夏普雷斯在不对称合成方面所取得的成就使化学家们能够有效地操纵化学反应。在课程中贯穿有机合成发展的历史，让学生多了解科学家们的探索经历和伟大成就，激发自己的斗志，始终保持学习兴趣。

2对照比较，建立概念的规律性联系

有机化学的知识点多，使内容显得繁杂，在学习时医学生常常感到混淆不清，理解不深入，导致死记硬背。为了解决这个问题，作者在教学过程中采取对照比较的方法，进行相似知识点的异同辨别，突出知识点的内涵和本质，使学生从根本把握。例如有机化学中的一种常见现象，是在有机反应中，在不同的反应条件下，相同的反应物其反应产物也不同，在讲课时注意对比这些反应，引导学生注意到它们之间的区别。再如，具有不同官能团的化合物对应于不同类型的有机化学反应，上课时可就这方面进行对照比较。学生普遍认为在有机化学的学习中，最困难的是要记忆大量的反应式。有机化学反应看似千变万化，实际是极具规律性的，从反应机理来看，基本是亲电、亲核、取代、加成等，而有机合成基本是这些反应的组合。如果学生熟悉了有机反应，就能有规律地学习合成的技巧。在学生具备有机化学基础后，教师把亲电、亲核、取代、加成等基本概念，以及相关的规律性概念和思维方法给学生归纳出来。学生在理解有机化学反应机理和掌握基本方法后，就能化解反应式记忆的困难，只需适当的记忆就能掌握大量的反应式。

3引入学术前沿动态，培养学生的创新意识

教师应在教学中让学生认识到有机合成是一个新反应和新试剂不断涌现的快速发展的领域，而新反应和新试剂的应用使有机分子的合成路线更趋向简单、快速、高效、绿色。给他们介绍生物化学合成、仿生合成、超分子合成、模板合成及绿色有机合成等新领域，使学生了解有机合成化学的学科进展，体会到新知识对人类的影响。在这个过程中，教师应该关注两个方面。一个方面是要向医学生介绍学术前沿的新动向、新知识，让学生尽快的接触学科前沿，体会到有机合成的魅力，保证教学内容的科学性和先进性。另一个方面是要引导学生关注科学研究，形成创新意识。教师上课时可结合教学内容给学生介绍自己学术研究方面的进展情况，以及自己做科研时遇到的问题、困难和解决思路与方法等，以自己的切身经验和体会带领学生跨入研究和创新的门槛，引导他们适应新的社会要求，跟上时代的步伐。

4结语

第5篇：有机物的合成方法范文

[关键词]无机合成 硬化学 软化学

中图分类号：TDl63 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0329-01

合成化学的发展是推动化学学科及其相关学科发展的主要动力，其中无机合成的发展方向是进行特定结构和性质的无机材料定向设计和合成。随着科学技术的日益发展和科技条件的提高，人们提出了两种制备无机材料的方法，即硬化学方法和软化学方法。

硬化学方法一般指那些要在超高温或超低温、超真空、强射线辐射、失重等极端条件下进行的化学合成。在这些极端条件下，可以形成许多种在一般条件下无法得到的新化合物及新物相与物态。例如，在模拟宇宙空间的无重力、高真空的情况下，可能合成出没有位错的高纯度晶体；在超高压下，许多物质的内外层电子轨道的距离均会发生变化，从而使元素的稳定价态发生质的飞跃。随着现代科学技术的发展，凭借已有的和将有的能力集中力量进行极端条件下的无机化学合成研究，将会在新材料、新知识、新设备和新工艺等方面获得重大进展。

硬化学方法主要包括：失重合成、超高温高压合成、等离子体合成、自蔓延高温合成、固体火焰燃烧反应以及一些爆炸反应等。在硬化学法提供的诸多材料制备技术中，等离子体合成法是目前研究最多的一种。等离子体可分为冷等离子体和热等离子体。冷等离子体中气体温度低而电子温度高，主要用于那些反应吸热大、产物高温不稳定的化合物，如NH3-H3N、H2N-NH2的合成。在热等离子体中，由于达到了局部热力学平衡状态，而且温度很高，复杂分子一般无法存在，大都离解成原子和离子，因此特别适用于粉末冶金、金属精炼和特种高温材料的合成，也适用于大的吸热反应。例如等离子体合NO2，比传统方法利用天然气先合成NH3，再合成NO2的方法简单的多；美国Las Alamos国家实验室成功的合成了Si3N4、SiC、B4C等超纯超细无机粉末，主要依赖于一种等离子体系统，其可以合成超纯、超细材料的射频。随着科技的发展，越来越多的硬化学方法被开发出来，并应用到实际生产中，如离子束合成、溅射合成等。

硬化学合成方法的特点是高温、高真空、高压、高能和高制备成本，依赖于“硬环境”的硬化学方法所获得的材料必须是在热力学平衡态的，同时还需要有高精尖的设备和巨大的资金投入。

软化学是近年来在的新材料研究中形成的一种全新的制备思路，是指在较温和条件下实现的缓慢地化学反应过程。软化学是在较低温度的“软环境”中进行，可以得到多种具有“介稳”结构的材料体系，这样，便有可能实现不同类型组分（如有机物-无机物、生物体-无机物、金属-玻璃、陶瓷-金属）在同一材料体系中的结合，也有可能发现一些用硬化学反应难以获得的低焙、低嫡或低对称性的新材料，尤其是一些具有特殊结构或形态低维、杂化和复合材料体系，因此软化学方法更有应用潜力。

软化学方法可以说是一种新型材料设计与合成的概念，在这种思路下产生了一系列新型材料的制备技术，开辟出了具有环境友好、节能、经济、高效的工艺路线，与“绿色化学”的核心思想一脉相承。软化学对其化学反应机制、路径、过程的易于控制，为了达到裁剪其物理性质的目的，我们可根据通过控制软化学反应过程的条件，对产物的结构和组分进行设计。软化学合成正在将新材料制备的前沿技术从高温、高真空、高压、高能和高制备成本的硬化学方法中解放出来，进入一个更广阔的空间。软化学提供的方法考验的则是人的技能、智力、学识和改造力，因而可以说软化学是一个具有智力密集型特点的研究领域。

软化学合成法所需设备比较简单，反应步骤也可以较容易地控制，制备成本低廉。软化学方法主要包括：溶胶-凝胶过程、插入反应、离子交换过程、水热法、前驱体法、共沉淀法、溶体（助熔剂）法、初产物法、拓扑化学过程及一些电化学过程等。溶胶-凝胶法是目前软化学中最常见的合成方法，其与传统固体材料制备方法的区别在于：溶胶-凝胶反应过程中，由分子级均匀混合的无结构的前驱体，经一系列的结构化过程，形成具有高度微结构控制和几何形状控制的材料。溶胶-凝胶过程通常包含了如水解、聚合、干燥、致密化等多个物理化学步骤，从而实现反应溶液过渡到固体材料的阶段。目前，工业制备陶瓷、玻璃及相关复合材料的薄膜、块体和微粉等已经广泛采用溶胶-凝胶过程。田秀淑等分别以无机盐和有机醇盐为先导化合物，对溶胶-凝胶法制备Al2O3-SiO2-ZrO2复合膜的成膜工艺进行详细的研究。随着纳米复合材料的发展，软化学合成技术在功能材料的制备方面发挥重要作用，比如纳米催化剂、纳米磁性材料、纳米气敏材料、纳米光学材料等。

硬化学和软化学合成方法都是化合物和材料合成的热点研究领域，不同方法制出的材料，其性能并不完全一样，有时性能甚至相差很大，新的制备方法经常可以开拓材料的新性能。硬化学和软化学作为无机合成化学的两种思路，共同为材料合成提供技术支持。

参考文献

[1]冯守华，徐如人.无机合成与制备化学研究进展[J].化学进展，2010，12（4）：445-457.

[2]周益明，忻新泉.我国固体无机化学的研究进展[J].化学通报，2010，（11）：1-6.

[3]徐如人，庞文琴，霍启升.无机合成与制备化学[M].北京：高等教育出版社，2009.

第6篇：有机物的合成方法范文

关键词：有机小分子；无机多孔材料；合成；辅助作用；N-甲基吡咯烷酮

无机多孔材料具有均匀的孔道结构，排列整齐规则，吸附容量比较大，目前，我国的化学界对此进行了深入的研究，并取得了一定的研究成果，在生物、化学、医学等方面都有着不同程度的应用。在以往的ZSM-5合成过程中多采用软模板法、后处理法等，这些合成方法不仅成本高，而且会造成环境污染等问题。文章将有机小分子N-甲基吡咯烷酮引入到无机ZSM-5的合成中，对有机小分子的辅助作用进行研究分析。

1 实验原料与仪器

本次研究所用到的主要原料有Al2（SO4）3・18H2O，SiO2、NAOH、NMP、NH4NO3以及异丙苯、三异丙苯等，所用到的实验器材主要有超级恒温水浴、电子天平、磁力搅拌器、鼓风干燥箱以及气相色谱等。

2 ZSM-5样品的合成

2.1 HCL-ZSM-5的合成方法

首先，称取0.4g的Al2（SO4）3・18H2O与NAOH，将这两者充分溶解于适量的去离子水中，然后以缓慢的速度将质量为2g的N-甲基吡咯烷酮以及质量为1.5g的SiO2加入到混合后的去离子水中，用磁力搅拌棒对其进行充分的均匀搅拌，然后得到40SiO2：1.0AL2O3：8NA2O：32.3NMP：1067H2O，所得物质为均一凝胶[1]，然后将得到的均一凝胶置于不锈钢反应釜，采用140℃水热进行晶化，以72h为宜，待反应完全结束，使其自然冷却，与室温基本保持一致，然后对所得物质经过反复过滤、洗涤，通过70℃的干燥后对其进行空中煅烧，温度为550℃的恒温，煅烧时间为5h左右，最终得到插卡型多孔材料ZSM-5沸石分子筛，将其标记为HCL-ZSM-5。

2.2 H-HCL-ZSM-5的合成方法

通过对ZSM-5的合成，我们可以得到HCL-ZSM-5，它实际上是一种钠型分子筛，要想使其能够在催化性能实验中得以应用，必须将其通过离子交换向氢型分子转化才能够实现。本次合成主要是采用1g的HCL-ZSM-5固体状粉末，将其充分散入50ml的NH4NO3水溶液中，在80℃的温度条件下对其进行搅拌，使其实现充分反应，一般以6h为宜[2]。然后将反应后的产物进行洗涤、过滤，再经过干燥，后于空气中进行550℃高温焙烧，持续6h左右，然后将这些步骤重复进行两次，便可得到氢型HCL-ZSM-5，也就是H-HCL-ZSM-5。

2.3 测试催化性能

催化性能测试可在小型固定床反应装置上进行，异丙苯三异丙苯的催化反应温度设定为300℃，三异丙苯的催化裂化反应温度则设为350℃，两者所用的催化剂用量均为50mg。然后进行脉冲进样，单次为0.4ul，将氮气作为载气，气体流速设定为0.93mls。经过反应后所得的产物采用气相色谱进行分析，该气相色谱内含TCD检测器。

3 HCL-ZSM-5的形成机制

HCL-ZSM-5插卡结构有着一定的演变规律，通过探究可以发现，水热晶化的时间对产物的合成有着重要的影响（图1、图2）。在开始结晶前，仍为均一的湿胶体，而当反应到18h左右时，谱图中已经呈现出模糊的ZSM-5特征。珊瑚状的交联体开始变粗，且有饼状的微米级出现，其中隐藏了片状晶体，这些晶体体现出亲水性的特征，并且晶化时间越长，ZSM-5沸石分子筛的特征表现就越明显。经过长时间的反应，晶体的交叉结构会变得复杂，且伴随有少量杂志产生，待晶化72h后，杂质消失，实现完全转化，然而若是晶化时间过长，会出现大孔结构不明显甚至消失的状况。

4 有机小分子在无机多孔材料合成中的辅助作用

对N-甲基吡咯烷酮在反应物中的状态进行探究，首先，对固体粉末以及上清液进行液体与固体13C核磁表征进行分析，可以发现在液相中，大部分的N-甲基吡咯烷酮仍以原有的形式存在于反应物中，这在一定程度上体现了N-甲基吡咯烷酮的稳定性特征，在高温高压ZSM-5的合成过程中不容易受环境的影响。其次，经过13C核磁测试，可以发现HCL-ZSM-5粉末在未经煅烧之前，其中包含了大量的N-甲基吡咯烷酮物质，在59.5pm处出现的杂峰很大程度上是源于N-甲基吡咯烷酮氮与氮原子相邻的碳，而杂峰位置出现偏移则很可能是由于N-甲基吡咯烷酮钠离子间的静电作用产生的[3]。通过对HCL-ZSM-5插卡结构形成机制的规律分析，可以发现N-甲基吡咯烷酮在ZSM-5分子筛中有着重要的意义与作用，它能够与钠离子形成配位阳离子，并利用静电吸引的作用，附着在晶体的表面，进而形成了缺陷或形核位点，促进ZSM-5晶体逐渐向外进行延生扩张，最终形成较为复杂的三维插卡结构。N-甲基吡咯烷酮是一种新型的小分子有机物，它不仅具有一定的环保功效，而且价格低廉，成本比较小，对于ZSM-5分子筛的合成意义重大，通过水热法变可以成功实现插卡结构多级孔ZSM-5分子筛[4]。而HCL-ZSM-5则是单分散类求晶组成，不论从形貌上还是尺寸上都比较均一，在其合成的过程中，N-甲基吡咯烷酮扮演了极为重要的角色。在以往的ZSM-5多级孔分子筛合成过程中，常用的主要有三种方法，硬模板法、软模板法以及后处理法，这些方法尽管也能够成功获得多孔的ZSM-5分子筛单晶，但是制备的成本过高，且整个工艺流程比较繁琐，对环境危害比较大，在规模较大的商业化生产中难以大范围应用，而N-甲基吡咯烷酮正弥补了这些方法的不足，通过高效的水热合成便可以实现无机多孔材料的合成，操作简单，成本低廉，有一定的现实意义与应用价值。

5 结束语

无机多孔材料在各种行业中均有着不同程度的应用，对其合成的研究有利于解决实际生产问题，而且具有一定的商业价值。N-甲基吡咯烷酮作为一种清洁、环保的有机小分子，具有一定的稳定性，且造价低廉，操作简便，在无机多孔材料的合成与应用中有着重要的价值，可在无机多孔材料合成中得以推广应用。

参考文献

[1]皇甫英.多孔聚有机小分子催化剂合成、表征及催化性能研究[D].浙江大学， 2015.

[2]孙立波.新型金属-有机及有机多孔骨架材料的设计合成和性质研究[D].吉林大学，2014.

[3]刘丽佳.有机小分子辅助无机多孔材料的合成与性能研究[D].吉林大学，2014.

第7篇：有机物的合成方法范文

关键词： 环境化学 纳米ZnO 制备 光催化性能

环境化学实验是环境化学课程体系的重要部分，有利于培养学生动手能力和科研兴趣，具有不可或缺的独特作用。通过环境化学实验教学，一方面可以加深理论认识，培养创造性思维和能力，提高学生的综合素质，另一方面可指导学生将理论运用于实践、指导实践，有利于提高学生分析问题和解决问题的能力。环境化学实验设计应反映新的科研成果，以提高学生的创新能力和科研能力。实验内容涉及化学、材料等交叉学科：材料、化学、环境、能源等，有助于拓宽学生的知识面。

光催化基于半导体材料在光激发下能够产生具有强还原性的光生电子和具有强氧化性的空穴的基本特性，固体光催化剂能吸收太阳光将水和生物质分解成氢气，也能将空气和水体环境中的有机污染物和无机污染物氧化或还原降解为无害物质，因此具有低能耗、绿色的特征，被认为是一种高级催化氧化还原技术［1］。目前，光催化技术已经在环境污染治理领域得到了重要应用，在氢能源开发方面也显示出广阔的发展前景。纳米ZnO是一种可以降解多种有机污染物的纳米级催化剂，特别是在水质处理、有机物分解、农药降解等方面具有重要的应用［2］。特别在环境领域，由于纳米ZnO具有无毒性、光催化活性高、无二次污染等特点，已经成为新兴高效的环保材料。

本文以硝酸锌、三氟乙酸钠为反应物，在900℃温度下制备了氧化锌催化剂。利用现代测试方法如XRD、DRS、FT-IR等手段对催化剂的结构进行表征，并探讨了纳米粒子在紫外光照射下降解有机染料的活性，为有效源头控制有机染料提供了合适的方法。

1.实验部分

1.1试剂和仪器

利斯仪器有限公司）；Avatar360型FI-IR 光谱仪（美国Nicolet 公司）；紫外可见分光光度计（岛津 UV-2450）；X射线粉末衍射仪（D/max2500PC）。

1.2光催化剂的表征分析

X―射线衍射分析在D/max2500PC型X射线衍射仪上进行，Cu靶线，射线管电压40KV，电流40mA；样品的紫外―可见上测定，采用KBr压片。

1.3光催化降解实验方法

以亚甲基蓝（MB）为污染物研究合成材料的光催化活性，实验过程如下：准确称取0.05g的ZnO光催化剂，放入Pyrex反应瓶中，加入100 ml亚甲基蓝溶液，移至光化学反应仪中，在暗反应条件下，磁力搅拌30分钟，使固液界面达到吸附平衡（此时测得的吸光度值为起始值）。温度控制在30℃，并设定空气流量。随后开启光源（紫外光：2×125W汞灯），在一定时间间隔，取5 mL反应液离心数分钟后，取其上清液，用紫外―可见分光光度计在波长664nm处测定MB溶液的吸光度。根据朗伯―比尔定律，溶液的吸光度与浓度成正比。因此可用吸光度代替浓度计2.结果与讨论

经过XRD、IR、DRS表征发现，合成的为高结晶度的纳米ZnO粉体。光催化活性考察表明合成的纳米ZnO具有较高的光催化降解活性。

学生在本实验过程中可以学习纳米ZnO光催化剂的一种水热处理和高温煅烧合成方法，巩固掌握固体称量、液体量取、催化剂洗涤等基本操作，并学习紫外可见分光光度计、红外光谱和DRS的使用和操作方法。学习标准曲线建立的方法。建议用于学生实验的纳米ZnO光催化剂合成最佳条件为:900℃温度煅烧。当催化剂用量为0.5g・l-1，MB初始浓度为10mg・l-1时，对亚甲基蓝染料降解的效果最佳，1h后MB降解率为91％。

光催化技术已经在环境难降解污染物、光解水、光催化杀菌、抗菌等环境保护、卫生保健、清洁能源领域得到了广泛应用。ZnO半导体光催化剂是目前应用较为广泛的环境和能源保护功能性材料之一。本实验可以让学生了解环境污染物控制的新方法，使学生在学习环境化学基础知识的同时，提高环境保护意识，增强环保责任感。

参考文献：

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

［2］Xu F，Zhang P，Navrotsky A，Yuan Z Y，Ren T Z，Halasa M，Su B L.Hierarchically assembled porous ZnO nanoparticles：Synthesis，surface energy，and photocatalytic activity［J］.Chem.Materi.，2007，19：5680-5686.

第8篇：有机物的合成方法范文

化学是建立在实验基础上的科学。分析历年各省市高考化学实验试题，不难发现，有机化学实验题的比重越来越大，其中的一些实验题就需要学生自主设计完整的实验方案或其中的某些部分。这就要求教师通过有机化学实验教学来训练学生化学实验的基本操作技能，使学生掌握教材上介绍的有机实验方法，并了解常见有机物的制备和合成方法及其实验方案的设计，从而进一步加深对有机化学理论知识的理解，培养学生的实验能力。下面就如何引导学生设计有机化学实验方案谈谈本人的观点。

一、要设计一个有机实验方案就必须了解有机化学反应的特点

1."慢"。有机反应往往是缓慢的，需要一定的时间。当然，有些有机反应也可进行得相当快，如有机炸药的爆炸。但有些有机反应则需要几十小时或几十天甚至更长的时间才能完成，因此在实验室进行有机反应时，我们常采用加热、加催化剂或光照等手段，以加速反应。

2."杂"。在有机化学反应进行时，常伴随有副反应发生，反应后产生复杂的混合物（个别的还难以分离），使主要的反应产物大大地降低。因此，与一般无机化学反应不同，有机反应往往并不是按照某一反应式定量地进行的，但我们可以通过控制反应条件，使用不同的试剂，选择最有利的反应，以提高目的产物的生成率。

3."变"。每一个化学反应的发生都要在一定的条件下进行，反应条件的变更往往会导致完全不同的产物。因而有机化学反应的条件控制要求十分严格。所以，要掌握一个有机化学反应，需特别注意反应发生时的外部条件，比如温度的控制、反应介质的控制等等。

二、发展学生设计有机化学实验方案能力的策略

学生了解了有机反应的特点，教师才能用适当的教学策略加以引导，发展学生设计有机化学实验方案的能力。

1.引导学生密切关注反应物和生成物的特点，进行实验设计。

如：很多有机化合物沸点低、易挥发，为了防止损失，所以要使用冷凝回流装置。又如：很多有机物是有毒性的，实验中要尽量防止其挥发。又如：反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气)，进入空气中会污染环境，此时应设计尾气吸收装置吸收有害气体。

2.引导学生密切关注反应条件，进行实验设计。因为有机反应往往速度缓慢，需要通过加热、光照等手段提高反应速度；有的 反应为了减少副反应的发生，需要将温度控制在一定范围内；对于某些反应，还需要加入催化剂使反应速度大幅度提高，这都属于实验条件的控制。

例如需要加热提高反应速度的实验：

（1）用酒精灯直接加热的实验有

①实验室制甲烷；②实验室制乙烯；③实验室蒸馏石油；④煤的干馏；⑤含醛基物质与新制Cu(OH)2悬浊液反应；⑥制取乙酸乙酯。

（2）水浴加热的实验有

①苯的硝化反应(50℃～60℃水浴)；②银镜反应(温水浴)；③酚醛树脂的制取(沸水浴)；④乙酸乙酯的水解(70℃～80℃水浴)；⑤蔗糖的水解(热水浴)；⑥纤维素的水解(热水浴)。

例如需要硫酸做催化剂的实验：

（1）稀硫酸在其中只作催化剂的实验有

①酯类的水解；②麦芽糖的水解；③淀粉的水解；④纤维素的水解(70％的硫酸)；⑤蔗糖的水解。

（2）浓硫酸在其中既作催化剂，又作脱水剂和吸水剂的实验有

①实验室制乙烯；②苯的硝化反应；③乙酸乙酯的制取；④硝酸纤维的制取。

3.引导学生关注产物的处理，进行实验设计。

有机化学反应极为复杂，常常有许多副产物和目的产物混在一起，因此，在有机化学实验中必须使用各种方法把这些杂质除去。由于有机物多为分子晶体，沸点较低，因此常采用蒸馏（蒸馏烧瓶中）的方法进行分离，例如石油的分馏。又由于有机分子的极性较弱，多数难溶于水，因此萃取分液（分液漏斗中）也是常用的分离方法，而在无机物分离时应用广泛的过滤、结晶等方法在有机物分离时则不常用。

（1）分离

常见不同状态的有机混合物的分离方法如下表：

有机混合物 分离方法 使用主要仪器

气体混合物 洗气 洗气瓶

不相溶的液体混合物 分液 分液漏斗

相溶液体（沸点差距大） 蒸馏 蒸馏烧瓶

（2）除杂质

常见有机化合物中含有的杂质、除杂试剂和方法如下表：（括号内为杂质）

有机混合物 常用除杂试剂 方法

①CH4(C2H4) 溴水 洗气

②CH3CH2Br（乙醇） 水 分液

③CH3CH2OH(H2O) 新制生石灰 蒸馏

④乙酸乙酯（乙酸） 饱和Na2CO3溶液 分液

⑤苯（甲苯） 高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液 蒸馏

⑥溴苯（溴） 氢氧化钠溶液 分液

⑦苯（苯酚） 氢氧化钠溶液 分液

第9篇：有机物的合成方法范文

【关键词】量子点；性质；合成；表面修饰

量子点主要是由Ⅱ-Ⅵ族和Ⅲ-Ⅴ族元素组成的均一或核壳结构纳米颗粒，又称半导体纳米晶体。由于发生结构和性质发生宏观到微观的转变，其拥有独特的光、电、声、磁、催化效应，因此成为一类比较特殊的纳米材料。自1990年7月美国召开第一届纳米会议[1]，各国都在纳米技术方面给予巨大的投入，使得包括量子点技术在内的纳米技术飞速发展，其应用已突破原来的微电子和光电材料领域[2-3]。

1 量子点的基本特性

量子点的基本特性有：量子尺寸效应，表面效应，量子限域效应，宏观量子隧道效应，除此之外，量子点具有一些独特的光学效应[4]，这使得量子点较传统的荧光染料用来标记生物探针具有以下优势：

（1）量子点具有宽的激发光谱范围，可以用波长短于发射光的光激发，并产生窄而对称的发射光谱，避免了相邻探测通道之间的干扰。而有机染料荧光分子激光光谱较窄，每一种荧光分子必须用固定波长的光来激发，而且产生的荧光峰较宽，且不对称，有些拖尾，这给区分不同的探针分子带来了困难，故很难用有机染料分子同时检测多种组分。

（2）量子点还可以“调色”，即通过调节同一组分粒径的大小或改变量子点的组成，使其荧光发射波长覆盖整个可见光区。尺寸越小，发射光的波长越小。因此可用一个激发光源同时激发多个不同尺寸的量子点，使它们发出不同颜色的光进行多通道检测。这样可以同时使用不同光谱特征的量子点，而发射光谱不出现交叠或者只有很小程度的重叠，使标记生物分子的荧光光谱的区分、识别都会变得更加容易。

（3）量子点的稳定性好，抗漂白能力强，荧光强度强，具有较高的发光效率。半导体量子点的表面上包覆一层其他的无机材料，可以对核心进行保护和提高发光效率，从而进一步提高光稳定性。Chan和Nie通过实验证明ZnS包覆的CdSe比罗丹明6G分子要亮20倍和稳定100～200倍，可以经受多次激发而其光学特性没有显著变化，且标记后对生物大分子的生理活性影响很小，因此为研究生物大分子之间的长期作用提供了可能。

正是由于量子点具有以上特性使其在生物识别及检测中具有潜在的应用前景，可望成为一类新型的生化探针和传感器，因此备受关注。

2 量子点的合成

根据原料的不同分为无机合成路线和金属-有机物合成路线。两种合成方法各有利弊，但目前水相体系的合成为主[5]。

2.1 金属-有机相合成

主要采用有机金属法，是在高沸点的有机溶剂中利用前驱体热解制备量子点，前驱体在高温环境下迅速热解并结成核晶体缓慢成长为纳米晶粒。通过配体的吸附作用阻碍晶核成长，并稳定存在于溶剂中。其制备的量子点具有尺度范围分布窄，荧光量子产率高等优点。但其成本较高且是油溶性的，与生物相溶性差，不能直接应用到生物体系，经过水溶性基团修饰转移到水相中，量子产率降低，甚至发生完全荧光淬灭现象。因此针对上述特点，量子点有机制备的两个发展趋势：一是合成方法的改革，使用一些低成本，低污染的绿色环保型试剂代替昂贵的试剂。例如，油酸，液体石蜡的使用代替TOPO，TOP等；二是合成量子点结构的变化，从最初的单核量子点到核壳式结构量子点再到近来比较热门的混合多晶量子点，使其具有更加优异的光学性能，通过改变组成比例而不改变量子点尺寸来实现发射光谱的调节获得覆盖近红外以及整个可见区光谱，这是二元量子点无法做到的。在操作过程中，改变组成的比例往往比调节尺寸更容易控制而且精确度较高。

2.2 无机合成路线

目前常用水溶性硫基化合物，柠檬酸等做为保护剂在水相中制备量子点。硫基化合物，柠檬酸等与量子点的稳定性、功能化有关，因此选择带有适当官能团的保护剂对于控制量子点的表面电荷及其他表面特征极为重要。水相合成量子点操作简便，重复性高，成本低，表面电荷和表面性质可控，很容易引入官能团分子。量子点质量的好坏直接关系到其应用研究的开展和研究成果的优劣。

3 量子点的表面修饰

通常制备的量子点水溶性较差，不能直接与生物物质相互相互作用，从而得到探针，因此，首先对制得的量子点进行适当的表面修饰[6]。通过特定的表面修饰和表面处理以获得其对某个分析物品的识别功能，目前使用的量子点表面改性技术可归纳为表面无机修饰和表面有机修饰两大类。

量子点表面的无机修饰，单独的量子点颗粒容易收到杂质和晶格缺陷的影响，荧光量子产率很低。但当以其为核心，用另一种半导体材料包覆，形成核壳结构后，就可以将量子产率提高。并在消光系数上有很强的增加，因而有很强的荧光发射。

量子点表面的有机修饰，量子点表面配位不足容易产生带隙表面态，通过加入有机表面活性等有机配位体与量子点表面离子键合，可以提高表面原子配位的饱和程度。但是，有机配位体不能同时将表面阴阳粒子完全钝化，表面依然残留有较多的悬键，钝化效果不理想，量子产率同样不能大幅度提高。

如果选择量子效率最高的样品，经过表面修饰作用，可将量子效率提高到40%。

4 结论

量子点具有尺寸效应，表面效应，量子限域效应，宏观量子隧道效应、特殊的光学效应，使得量子点在光、电、磁、生物等领域得到广泛的研究与应用。无机相和有机相均能制备不同性质的量子点，进而通过特殊的表面修饰，提高量子点的亲水性；引入特殊的官能团扩大量子点的应用范围，其生物应用得到进一步深入，总而言之，量子点随着研究的进一步深入，在多学科领域的应用将进一步拓展。

【参考文献】

[1]白春礼.纳米科技及其发展前景[J].科学通报，2001，2.

[2]周瑞发，韩雅芳，陈祥宝.纳米材料技术[M].北京：国防工业出版社，2003.

[3]何晓晓，王柯敏，谭蔚泓，等.基于生物荧光纳米颗粒的新型荧光标记方法及其在细胞识别中的应用[J].科学通报，2001，46（16）：1353-1356.

[4]彭英才.半导体量子点的电子结构[J].固体电子学研究与进展，1997，17（2）：165-172.