有机合成中钯催化交叉偶联反应:2010年诺贝尔化学奖成果简介

瑞典皇家科学院将2010 年诺贝尔化学奖授予美国和日本的3 位科学家理查德·海克(Richard F. Heck)、根岸英一(Ei-ichi Negishi)和铃木章(Akira Suzuki), 以表彰他们在“有机合成中钯催化交叉偶联反应”方面所做出的杰出贡献. 他们的研究成果极大地促进了有机合成化学的发展, 广泛应用于合成制备具有特殊光电功能的高性能有机电子材料、具有复杂结构的天然产物和生物活性化合物以及一些精细化学品, 对学术界和工业界产生了重要影响. 本文简要介绍了Heck 反应、Negishi 反应和Suzuki-Miyaura 反应的基本知识, 并讨论了其发展和应用概况.     

21世纪的新兴产业--酶制造

地球上存在着各种各样的生物。这些生物生存方式所引起的生物现象——生化反应是由一系列的酶来完成的。由生物进行的酶反应到底有多少种？据国际生化学联合会酶委员会编集的《酶命名规程（EnzymeNomenclature）1992》中，约有近4000种酶被注上酶委员会许可的符号EC。除此之外，实际上还有许多学会杂志上发表的、尚未得到国际酶委员会的承认，全部加起来恐怕将超过1万种。酶的利用，可追溯到那个还未意识到酶分子存在的年代。古代酿酒业、各种发酵食品制造业都离不开酶。然而近代科学对酶的利用，始于1833年APayan与J．Perspz发现了从麦…     

H2+OD→H+HOD反应的量子动力学研究

含时量子波包理论因其计算量小而在原子分子反应散射的动力学计算中得到了广泛的应用,对于由4个或更多原子组成的道数较多的体系,更能显示出含时方法计算小的巨大优越性,本文就利用这一理论对H_2+OD→H+HOD反应进行计算,此反应体系共有6个自由度,但因存在一个非反应的观察者OD键,在动力学计算中没有必要精确处理该键的键长坐标,而是采用势平均五维(PA5D)模型.通过Fourier变换将含时波函数变为不含时波函数,进而可从单一波包传播中抽出许多能量确定的反应几率.文中最后给出了H_2+OD→H+HOD反应初态确定的反应几率、反应截面及速率常数.1 计算方法对双原子-双原子反应AB+CD→A+BCD,其中CD是一观察者键,将其振动作绝热处理,则给定总角动量J的PA5D Hamilton在Jacobi坐标系(图1)中山表示为H=H_0+V_(rot)+V(R,r_1,θ_1,θ_2,(?)),(1)其中H_0=-((?)~2/2μ(?)~2/(?)R~2)-((?)~2/2μ_1(?)~2/(?)r_1~2)+V_1(r_1)+B_v_(20)j_2~2(2a)Jacobi坐标系     

常见预防接种的反应及处理

孩子出生以后,要有计划地进行一系列的预防接种:新生儿接种卡介苗;2个月要口服脊髓灰炎疫苗;3个月要注射“百、白、破”三联制剂等等。因此,有计划地利用疫苗进行预防接种,是控制以至消灭相应传染病、保护儿童健康的重要措施之一。下面谈谈预防接种后较常见的反应及处理。     

丙烯自由基与O2的基元化学反应

利用时间分辨傅里叶红外发射(TR-FTIR)光谱对丙烯自由基与氧分子的基元反应进行了研究. 丙烯基是利用248 nm激光光解C3H5Br气体产生. 观察到初生的振动激发产物HCO, CO2, HCOOH和CH3CHO. 确定了基元反应通道C2H5 + CO2, CH3CHO + HCO和HCOOH + C2H3. 光谱拟合得到产物CO2的振动布居. 提出一个形成一系列三元环中间物的反应机理.     

H+H_2→H_2+H共线反应几率的LCAC-SW量子散射计算

量子反应散射理论能够揭示出化学反应过程中的隧道贯穿、共振等量子效应,这是经典、半经典或准经典散射理论无法做到的.量子反应散射理论有紧耦合微分方程(CCDE)法和代数方程法之分,前者非常复杂,匹配过渡态与入射通道波函数及过渡态与产物通道波函数需要耗费大量的机时.Miller的S-矩阵变分法是量子反应散射理论中代数方程法的经典之作,由于其波函数自然地满足了边界条件,无需匹配计算,而且是解代数方程,因此较之CCDE简单易行,在理论化学界享有盛誉.邓从豪等曾分析了S-矩阵变分法与量子化学的     

一类典型的二维势能面的反应途径分叉

势能面反应途径分叉的现象已引起化学家们极大的兴趣.它最早由Dewar和Kirschner在研究环丁烯解环反应体系势能面时发现,并指出在此种情形下,Wood-Hoffmann规则是失效的,即应用对称守恒原理预测的产物并不出现.因反应途径分叉而引起对称破缺的现象,Collard和Hall已进行过极其初步的研究.Basilevsky讨论了几种类型分叉的数学条件.Valtazanos和Ruedenberg分析了二维具有C_s对称的势能面E(x,y)=A_1x+A_2x~2+2A_3xy~2十A_4y~4     

硝基乙酸乙酯与苄基卤的O-和C-烷基化反应的研究

氮酸酯是一类鲜为人知的化合物,其突出的性质在于不稳定性.我们曾报道了对于氮酸酯化学研究的最新进展:(1)首次通过卤代烷对某一酸式硝基化合物(图1)的碱金属盐的O-烷基化反应合成了氮酸酯;(2)首次得到稳定的氮酸酯;(3)首次通过实验的方法(NOE)测定了氮酸酯的分子构型:(4)首次通过不对称O-烷基化反应得到只具有单一构型且为光学纯的手性氮酸酯.     

超重元素合成和鉴别进展

地球上存在的稳定元素有90种,最重的是铀(U),其原子序数为92.人们通常利用高通量中子轰击铀原子核,使它俘获中子,继而进行β衰变,从而合成质子数大于铀的元素(称为超铀元素).     

羰基钴催化乙基迁移反应机理的从头算研究

采用有效核势能进行（ＥＣＰ）从头算方法,研究了羰基钴催化的氢化反应循环中的乙基迁移反应机理,在ＨＦ／ＬＡＮＬ２ＤＺ水平优化得到了反应基态势能面的反应物,过渡态和产物的几何构型、对反应位能剖面的各驻点进行了ＭＰ２／ＬＡＮＬ２ＤＺ／ＬＡＮＬ２ＤＺ相关能校准和零点能校准,理论计算结果表明,乙基迁移反应是经过一个三元环过渡态而进行的,反应位垒力２８．８９ｋＪ／ｍｏｌ（ＭＰ２／ＬＡＮＬ２ＤＺ／ＬＡＮＬ２ＤＺ     

七种氨基酸振荡反应的研究

本文采用电势法首次报道了L-苏氨酸(以Thr表示)、L-精氨酸(以Arg表示)、L-组氨酸(以His表示)、L-甘氨酸(以Gly表示)、L-亮氨酸(以Leu表示)、L-谷氨酸(以Glu表示)、DL-丙氨酸(以Ala表示)等七种氨基酸在Br_3-Mn~(z+)-H_2S0_4-丙酮(以Act表示)体系的振荡行为。这种以氨基酸和丙酮为混合底物的B-Z反应至今未见报道。     

质子型溶剂中Ln(OTf)3催化的有机反应研究进展

绿色化学是当前研究的热点。Ln(OTf)3是一种对水稳定的Lewis酸,可在水及质子溶剂等友好环境中催化许多有机反应,在绿色化学研究中备受关注。评述近年来镧系金属盐催化有机反应的概况和最新进展,对镧系金属催化的Diels-Alder(DA)反应、羟醛缩合反应、烯丙化反应、缩醛化反应、自由基反应等经典反应的绿色化研究进行了论述;并结合课题组在氮杂Diels-Alder,环化反应,亲电反应,固相合成及酶催化方面的研究成果,提出了今后研究的方向和热点。     

丙烯自由基与O2的基元化学反应

利用时间分辨傅里叶红外发射(TR-FTIR)光谱对丙烯自由基与氧分子的基元反应进行了研究. 丙烯基是利用248 nm激光光解C₃H₅Br气体产生. 观察到初生的振动激发产物HCO, COO₂, HCOOH和CH₃CHO. 确定了基元反应通道C₂H₅ + COO₂, CH₃CHO + HCO和HCOOH + CO₂H₃. 光谱拟合得到产物COO₂的振动布居. 提出一个形成一系列三元环中间物的反应机理.     

在CMC附近不同浓度表面活性剂对B-Z振荡反应的影响

表面活性剂溶液的各种物理性质(如界面张力、当量电导、渗透压等)在临界胶团浓度(CMC)狭小的浓度区间的突变引出了胶团的概念,同时也给出了胶团常数CMC的测定方法.近来,Zana还进一步指出,表面活性剂对一些非振荡的化学反应的影响在CMC附近也有突变.由此,我们很自然会想到,在CMC附近改变表面活性剂浓度,则其对振荡反应的影响是否也有突变?也就是说,在胶团的形成过程中,胶团与单体两形态组成的变化对振荡反应是否有影响?此问题一直未有人注意到.     

一种新颖的不对称Michael加成-消除反应的研究

由于2(5-H)-呋喃酮的组份广泛地存在于具有生理活性的天然产物中,以及被用作有机合成的中间体,近年来,有机化学界对Υ-取代基α,β-不饱和丁烯内酯的合成和结构性能的研究给以极大的兴趣和关注。我们新近报道了新的手性源5-(1-(?)氧基)-3,4-二氯-2(5-H)-呋喃酮的合成及结构。本文在此基础上研究了手性源1与一系列硫醇类化合物及胺类化合物的反应,结果生成一类新颖不对称Michael加成/消除反应的立体专一性产物,它为新的手性源5-(1-(?)氧基)-4-硫醇基(或氨基(-3-氯-2(5-