有机合成前景范文

导语：如何才能写好一篇有机合成前景，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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（一）加强审计项目质量的重要性

审计质量是指审计组织从事各项工作的优劣程度，包括审计工作质量和审计项目质量。其中，加强审计项目质量备受各方重视，从审计主体角度来说，无论是国家审计、社会审计，还是内部审计都很重视审计项目质量。《中华人民共和国国家审计准则》规定，“审计机关应当针对与审计项目质量有关的要素建立审计质量控制制度”。《中国注册会计师审计准则》规定，“会计师事务所应当制定政策和程序，对特定业务实施项目质量控制复核，以客观评价项目组做出的重大判断以及在准备报告时得出的结论”。中国内部审计协会的《内部审计基本准则》规定，“内部审计机构应当对内部审计质量实施有效控制”。对于内部审计，内部审计质量，一方面关系到审计自身的发展，另一方面体现出内部监督机制的健全程度。

（二）运用精益管理方法优化审计项目流程的必要性

精益管理的突出特点是消除浪费，优化流程，降低成本。将精益管理方法运用到审计项目流程优化，可以采用科学、规范的方法，对现有审计项目进行过程界定、测量、分析、改进、控制，消除过程缺陷和无价值环节，实现审计质量的持续、稳定提高。最终，实现提高客户满意度，提高审计人员专业能力，控制审计成本，提高审计资源使用效率等多重目标。

（三）整合审计项目流程化的可行性

整合审计项目，即在目前开展的审计项目中，将部分审计项目合并开展，例如，在开展经济责任审计的同时，查看物资采购、内部控制、财务收支、预算管理、资产管理等情况，翻阅会计凭证及账簿时一次性查找出所有存在问题点，应用于不同审计项目，避免重复性工作，可以提高内部审计工作效率。本文将难度较大的财务收支审计和内部控制审计进行整合研究。

财务收支审计的目标是对被审计单位财务信息的合法性和公允性进行审计，向管理层提供审计报告。内部控制审计的目标是对被审计单位制度建设、重点岗位设置、关键环节控制等情况的审计，加强和完善企业管理中风险点的管控。实践中企业内部控制作为财务报表的制度保障使两者之间存在着必然的联系，因此两审计的终极目标都是提高被审单位财务信息的质量，不断提升企业自我防护和“免疫”功能，促进企业管理上水平。将两审计整合进行，审计中获取的审计证据相互利用和印证，可以减少许多重复审计工作、节约审计资源、降低审计成本、提高审计效率和效果，达到“1+1>2”、项目组工作相互资源共享的协同效应。

二、整合项目审计流程设计

（一）整合审计流程设计的目标

整合审计的核心目标就是“降低审计成本、提高审计效率，促进审计质量的一致性、整体性的提高，实现内部审计增值功能的实现”。

（二）整合审计流程设计的总体思路

运用精益管理方法，梳理目前审计项目流程，建立审计项目流程规范。针对财务收支审计和内部控制审计来说，财务收支审计是针对时点上的财务收支状况展开审计，具有一定的静态性特点；而内部控制审计具备动态性特点，内部控制制度运行的情况，最终体现在财务报表中。

（三）整合审计流程设计

结合财务收支审计与内部控制的审计流程得出整合审计流程，如图1所示。内部控制审计小组审计工作实施流程：?用自上而下的方法进行风险评估，同时选择关键的控制进行测试。根据上述内控制测试的结果进行控制缺陷评价，若内控存在缺陷，则提出整改意见并运行至期末再次进行测试；若被审计内控有效，则在期末针对相关控制进行一贯性测试。

财务收支审计小组审计工作实施流程：会计期末，审计小组首先进行风险评估，其次与内部控制小组保持相互独立的基础上进行反复性沟通，直到双方达成协同，依次决定实质性测试的性质、时间和范围。内部控制审计组在期末再次进行控制改进测试或一贯性测试，财务收支审计在实施了实质性测试后，双方进行出具审计报告前的再次沟通，最后分别出具审计报告。

上述整合审计流程的设计其最主要的优点是能够很好地指导两审计小组进行分工协作并在完成各自工作的基础上相互利用彼此的工作，进而实现整合审计的目标。

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关键词：城市化 空间形态 旅游综合体 土地利用模式

20世纪50年代以来，旅游产业成为全世界发展势头最为强劲的行业之一，改革开放以来，随着人民生活水平的提高，我国的旅游产业迅速发展，并成为世界上旅游产业发展最快的国家之一。纵观当今世界旅游业的发展趋势，正在由“观光时代”和“休假时代”转向“文化游乐时代”和“旅游产业时代”。

第三，旅游综合体是个逐渐发展的过程，并不是一蹴而就的。在旅游综合体发展的过程当中，会经历多个阶段，在每个阶段都会有不同的发展重心，最终才能形成一定的集聚与规模效应。

3.旅游综合体的发展对城市化进程的影响

从单一的旅游景点，到旅游区，再到集多种功能相融合的旅游综合体的发展，从一定程度上也对城市化的进程产生了不可估量的作用。我们可以从旅游综合体的优势出发，来分析对城市化进程所带来的影响：

首先，综合体的出现能更好的优化城市空间布局，有利于解决城市化进程中，土地资源匮乏对城市发展起到的约束作用。众所周知，在城市化过程中，集约的土地利用模式以及更高的土地利用率一直是城市发展所追求的目标之一，在这个过程中，不断扩张的城市与有限的土地资源存在巨大的矛盾，而综合体形式的出现，从本质上解决了这一矛盾，更有利于城市的健康、合理的发展。

以往城市的的旅游点布局，往往从“点”上来思考问题，即哪里适合建公园就建造公园，需要宾馆就建造宾馆，缺乏相应的规划与空间纽带，城市从规划上看，各个片区相互独立，且内在联系性弱，不是缺乏必要的服务功能就是重复建设现象严重。将旅游综合体的概念引入后，在综合体的组织下，原先的旅游景点成为了一个集观光、休闲、会展、美食、演艺、运动为一体，规模大，功能全，品质高，环境优、服务好的城市空间，城市布局从功能上互相有贯通，各个功能相互协调性增强，完善区域旅游服务功能的同时，可以减少重复建设与资源的浪费。

第二，优化城市的产业结构。国内一些大型的主题公园，往往是以综合体的形式出现，这些旅游综合体往往与酒店、旅游景观、房产、会议中心、购物中心等产业同时出现。打破了以往旅游点“门票制”的经营方式，将目光集中到以旅游为基础的第三产业上，增强产业发展的内在动力。随着产业结构的必然提升和转型，都市产业和现代服务业正在成为城市发展的主要方向之一，都市产业一般呈“集群”的空间形态，服务业一般呈功能和业态的集聚或复合形态时才更有空间效率，二者呈现互动时则更能提升产业竞争力，而旅游综合体将各类服务业进行整合，增强了各行业间的联系，在土地集结的过程中，带领产业的发展，将地产业、教育业、商业、金融业整合到原来单一的旅游服务业中，增强产业的竞争力。

第三，在旅游综合体不断发展的过程中，提高了城市的生活品质。城市旅游综合体可以很好满足“一站式服务”的多种需要，将单一的旅游观光与其他形式的休闲类型结合起来，增加游客停留的时间。旅游综合体在不断的发展完善的过程中，在满足旅游所必须的各项功能的同时，也对城市居住环境的提升起到了重要的作用。

4.结语

城市化的进程带动了城市综合体的快速发展，城市综合体既传承者城市的固有结构，又展现了新的经济形态。旅游综合体，因其自身的环境空间特性及经济融合性的特征，对城市规划与景区设计提出了更为明确的要求，为城市化进程点明了方向。在城市健康发展的前提下，在旅游综合体蓬勃发展的过程中，城市化的进程也将更为进展的更为顺利。

基金项目：浙江大学城市学院教师科研基金，课题编号：j-10030。

参考文献：

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关键词微波技术辐射化学反应机理

自从Gedye[1]和Giguere[2]报道了利用微波辐射技术（MicrowaveIrradiationTechnology，简称MIT）促进有机化学反应的研究，才使得微波辐射技术真正应用于化学反应中，成为用于加速化学反应的一项重要技术；同时也成为不同于传统加热方法而应用于化学领域中的一项新兴的有机合成技术。利用微波使化学物质进行反应，其反应速度较传统加热方法快十倍乃至千倍。这种化学反应的加速是一种催化过程，完全不同于那些通常使用特定的化学物质作催化剂的过程。

微波辐射技术用于有机合成以其反应速度快、操作方便、产率高、产品易纯化等特点而发展很快，成为继热、光、电、声、磁效应以后开发的一种新型合成技术[3]。随着微波合成技术的不断提高，对传统的化学领域，特别是有机合成领域带来了冲击，成为化学领域中一门引人注目的新课题。本文就微波技术在化学领域中的应用进行了综述，并简述了其可能的作用机理。

1微波技术在有机化学中的应用

1．1在有机合成中的应用

由于极性有机化合物分子受微波作用后可以通过偶极旋转被加热，所以许多有机反应在微波辐射下可以高效率地完成。目前，催化有机合成反应的方法有三种：（1）物理催化（2）化学催化（3）生物催化。利用微波技术，通过控制反应条件，可以使许多有机反应的速度提高数倍，一些反应甚至比传统加热方法快上千倍。

目前，已发现利用微波辐射加热进行的有机合成反应主要有Diels-Alder反应、、酯化反应、重排反应、Knoevenagel反应、Perkin反应、Reformatsky反应、Deckmann反应、缩醛（酮）反应、、Witting反应、羟醛缩合、开环、烷基化、水解、氧化、烯烃加成、消除反应、取代、成环、环反转、酯交换、酰胺化、脱羧、聚合、主体选择性反应、自由基反应及糖类反应等，几乎涉及了有机合成反应的各个主要领域[4]。这些反应在微波辐射下均大大提高了反应效率。如反式丁烯二酸与甲醇的酯化反应，微波作用下，回流50min，产率为85，而传统方法需8h[5]；李军等人研究了微波法合成领异丁烯氧基苯酚方法，常规加热回流3h，产率为35，而用微波90s产率达68[6]。

1．2在金属有机化学反应中的应用

利用微波炉加热进行金属有机化学反应也有明显的效果。一些金属配合物的合成，传统方法需数小时完成，而在微波条件下仅需数十分钟即可完成。Mingos[7]利用微波炉通过氢键和配位键的结合制备了有机金属配合物，成功实现了有机金属配合物的自由组装，给金属有机化学反应注入了新的活力。Baghurst等人采用微波常压合成技术合成了铑和铱的二烯烃化合物和“三明治”型的阳离子化合物，并由此改进了微波常压反应系统，使之与有机合成反应装置更接近且具有实用性，可以使大多数常规化学反应在微波条件下进行[8]。

2微波技术在高分子化学中的应用

微波技术应用于高分子化学领域的研究较多，在聚合物合成、交联、固化等方面都有成功的应用。如甲基丙烯酸-2-羟乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等己烯基类单体的自由基聚合反应，聚酰胺酸的亚胺化反应，芳香二胺和芳香二羧酸合成芳香聚酰胺的缩合反应，引发聚醚反应、聚烯烃的交联反应，聚氨酯的固化反应以及聚氨酯的合成反应等。这些反应除可以显著缩短反应时间，有些性能还明显优于传统加热方法。如聚氨酯经微波辐射形成膜的硬度较传统方法有明显提高，丙烯酸类树脂在微波辐射下3~8min就可固化出物理性能优于传统方法的树脂固化物。龙明策[9]等采用以淀粉、丙烯酸为主要原料，开展了以微波辐射合成高吸水性树脂的工艺研究，合成了吸水率为735g/g的高吸水性树脂，比传统加热方法节省时间数10倍以上，操作易于控制且“三废”排放极少。

微波技术在高分子合成中的应用研究是基于微波辐射有优良的“内加热”效应，但在聚合反应中的机理、热效应及非热效应对聚合反应的影响均受仪器的限制而无法开展。近年来出现的脉冲微波辐射，用电磁波在没有明显的热效应的情况下引起化学反应，这一方法的运用将为高分子合成提供有力的手段。

3微波技术在其它化学领域中的应用

在无机材料方面，用微波辐射技术可以进行沸石分子筛的合成，为制备新型的功能材料与催化剂提供了快捷的途径和方法[10,11],用微波等粒子技术，制备了金刚石膜、鈷薄膜等金属膜。

在分析化学方面，用微波辐射技术进行了样品溶解、蛋白质水解等方面的研究，开辟了一条高效、快速的新实验方法。

在生物化学方面，微波技术应用较早，利用微波技术可以快速对蛋白质及肽进行水解，并且可以控制裂解部位，极大的提高酶催化反应的效率。

在药物化学方面，利用微波技术通过短寿命的示踪原子快速、高产率的合成了同位素标记药物，拓展了药物化学的合成领域，具有广泛的应用前景。

4微波辐射技术的机理探讨

微波在电磁波谱中介于红外辐射（光波）和无线电波之间，又称超高频，其波长在1mm～1m之间，频率在300MHz~300GHz。用于加热技术的微波波长一般固定在12．2cm或33．3cm。关于微波加热的原理，一般认为：微波振动同物质分子偶极振动有相似的频率，在快速振动的微波磁场中，物质分子的偶极振动尽力同微波振动相匹配，而分子的偶极振动通常落后于微波磁场，这样物质分子吸收电磁能以数十亿次的高速振动产生热能，因此微波对物质的加热是从物质分子出发的，称为“内加热”。而传统的加热方法如回流则是靠热传导和热对流来实现的，即“外加热”。内加热的优越性在于加热快，受热均匀，能显著提高有机反应的速度。当然，微波对反应物的加热速率、溶剂的性质、反应体系等都能影响其反应的速率。

微波技术除具有热效应外，还存在微波的特殊效应。微波作用于反应物后，加剧了分子间的运动，提高了分子的平均能量，即降低了反应的活化能，大大增加了反应物分子的碰撞频率，使反应迅速完成，这就是微波提高化学反应速度的主要原因。

5结语

随着科学技术的不断发展，越来越多的交叉学科正在形成，微波辐射技术扩展到化学领域就形成了一门新的交叉学科－微波化学，无论是在理论上，还是在应用技术上，都无疑是化学领域中的一大新进展。当然微波化学还存在着许多有待解决的问题，绝大多数还停留在实验研究阶段。但有理由相信，随着微波技术的发展，，微波辐射技术在化工领域将有更为广泛的应用前景。

参考文献

[1]GedyeRN，SmithFE，WestawayKetal．TetrahedronLett，1986，27：279．

[2]GiguereRJ，BrayTL，DuncanSMetal．TetrahedronLett，1986，27：4945．

[3]赵晨曦等．相转移催化及微波技术用于苯丙氨酸合成[J]．氨基酸和生物资源，1997，19（2）：15．

[4]薛叙明．精细有机合成技术[M]．化学工业出版社，20__，1：39．

[5]徐宗美，谢毓元．化学通报，1993，6：8~11．

[6]李军等．合成化学，20__，8（4）：321~325．

[7]MichaelD，MingosP，J．ChemCommun．1996：900．

[8]倪春梅，盛凤军．微波合成技术及在有机合成中的应用[J]．广州化工，20__，32（2）：13．

[9]龙明策等．高吸水性树脂的微波辐射合成工艺及性能研究[J]．高分子材料科学与工程，20__，18（16）：205．

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关键词：　超声技术；化学实验；化工；应用

中图分类号：O644 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120042－02

1　概述

近年来，超声波技术在化学实验和化工生产领域里的应用不断取得新的成果，应用范围越来越广泛，而且还具有很大的研究开发空间。超声波对某些化学反应具有显著的影响，其原理简要地分析是：由于通常的声波波长远远大于分子的直径，在液体中，超声波产生的特定频率的震荡，能够加剧溶液中物质分子等微粒的运动，在一定条件下也会增大其活化能，由于物理和化学作用的共同效应。结果导致温度变化更加剧烈，以至于在通常条件下不易发生的化学反应，获得了较为有利的反应条件，从而促进反应物微粒的裂解和新的自由基的形成，最终使化学反应速率大大提高，并降低了实验或生产成本。

超声波技术的合理应用，不仅可以改进化学反应条件，避免采用高温高压，缩短反应时间，提高反应产率和选择性，而且还可以在一定范围内在改变反应的历程，例如在加成反应（亲电、亲核、环加成等）、取代反应（亲电、亲核）和氧化还原反应中都能适用。利用超声技术改变反应环境，可以大大降低反应难度和成本，提高实验或生产效益，具有很强的实用性。以下列举一些应用实例，说明其应用原理、方法及效果。

2　超声波在植物提取方面的应用

2.1　超声波提取的基本原理

在液体介质中，超声波产生的强烈的空化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，增强溶剂分子的活性，更加容易吸取植物中的有效成分。利用超声波可以提高提取速率，能提高植物有效成分的提出率，同时也就提高了药材的利用率，避免了高温对提取成分的影响，能够降低条件，节省时间，减小成本。超声技术已经越来越多地用于天然植物中药成分的提取，实践证明效果很好，应用前景广阔。

在提取天然植物药用成分时，通常要使其细胞破碎。利用超声波产生的超常规的振动频率和振动幅度以及强烈的空化效应，同时产生的高速并且均匀的搅拌作用，能够促进植物药材细胞的快速分离，更加有利于溶剂渗透进药材细胞周边，植物药材的有效成分在溶剂中加快溶解，因此提高了提取效率。

超声波是一种机械振动波，一般指频率为20kHz-50MHz的波段。超声波在通过介质传播时，会先后产生膨胀和压缩。超声波能产生巨大的能量并通过介质形成很大的加速度。在液体介质（溶剂）中，这个能量增大及加速过程促使形成负压。当超声波产生的能量达到一定程度时，就造成急剧膨胀，此时会在液体介质中生成气泡或对液体的冲击而形成许多微小空穴，这些空穴在瞬间闭合时将产生高达3000MPa的巨大压力以形成空化作用。这种持续产生的作用力不断地冲击物质颗粒表面，使物质颗粒表面及缝隙中的可溶性活性成分迅速分离出来。在空化作用下，还促使植物体内细胞壁破裂，导致细胞内可溶物快速扩散到所接触的液体介质中。同时，由超声作用产生的能量以及在微粒间相互作用时产生的高温高压有利于形成活跃的游离基。

超声波提取是利用其在溶液中产生的空化作用、机械效应以及热效应，以致增强介质的穿透力，并加快介质分子的运动速度，从而提高提取生物原料中有效成分的效率。

其基本原理可以概括为：

1）空化效应。在液体介质内部所溶解的数量不等的微气泡，在超声波的作用下产生强烈振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就是超声波的空化效应。这种效应会在瞬间产生几千个大气压的压力，可使成植物细胞壁及整个生物体破裂，使包括有效成分在内的各种成分更容易分离。

2）机械效应。超声波在溶液中以较快的频率产生较强的振动，显著增强了液体状介质渗透及扩散作用，这种作用即机械效应。同时，超声波在扩散时还产生较大的辐射压强，对所加工的样品形成强大冲击，造成细胞微粒突变，样品中的蛋白质变性；另外，在介质和悬浮体中产生加速度，由于两者的运动速度差异很大，以致在两者之间形成摩擦力，促使植物体内分子解聚加快，即可促进其所含有效成分的扩散。

3）热效应。超声波在液体介质中的扩散中，伴随着能量的传播和扩散，介质将所吸收的能量在这个过程中会转变为热能，引起温度的升高，也就加快了植物中所含有效成分的溶解。

2.2　超声波在提取植物有效成分的应用实例

茶叶所含的主要成分是茶多酚和多种香气物质，在医药和食品方面有重要用途，利用超声波作用，在较低的温度下就可以高效提取茶叶有效成分。茶多酚有多种提取方法，一直以来用得比较多的有溶剂提取法与沉淀法。在沉淀法中要使用大量的沉淀剂使得成本较高，因此通常大多采用溶剂提取法。在溶剂提取法的提取过程中，由于茶多酚被氧化而使产量降低，产品杂质较多，增大了分离的难度，所以应用也不够广泛。在溶剂法的基础上，应用超声波技术，将会显著改善提取茶多酚的条件，获得较好的提取效果。由于降低了提取温度、缩短了提取时间，所以不仅能够显著提高提取率，而且还提升了提取产品的质量。通过分析初步得出提取实验设置的条件是：配制适当的液体介质（80%乙醇），施加超声波振动，实验时间约为50min，提取剂（80%乙醇）用量大约是茶叶样品质量的8倍。对茶叶中茶多酚的浸提条件选择，通过正交实验归纳出最佳浸提条件为：乙醇浓度60%，浸提时间为45min，介质温度为80℃，浸提次数为1次。用20KHz超声波处理茶叶10min，茶多酚及儿茶素的总量均比水提法提取30min提高40%多，提取产物的性质与结构、茶多酚及儿茶素各组分的构成保持不变。

天然植物产物中的活性物质的化学成分较为复杂，以生物碱、昔类、菇类和挥发油等为主要成分。针对不同的样品以及提取物，有各种不同的提取方法和复杂的条件，提取方案和工艺的不同，会造成提取产率和品质的很大差异。经过许多人的大量实验，确认可以将超声波应用于生物碱的提取中获得明显效果。例如从吐根中提取生物碱，用超声波提取30min比用索氏法5h所提取的碱量还多。超声波用于从黄连中提取小桑碱的常规碱性浸泡工艺中，超声提取30min所得到的小桑碱提取率比碱性浸泡2h高50%以上。同样，用超声波从曼陀罗、萝芙木、耶仆兰胡椒、金鸡纳、天麻、颠茄、罄粟、马钱、益母草、北草乌、延胡索、人工冬草等植物中提取各种生物碱等，提取产物的效率、产品质量以及提取总成本，都获得了令人满意的效果。

2.3　超声技术在有机合成中的应用

超声波引入有机合成实验中可以使有机反应速率比普通加热快数十倍甚至数万倍，可以节约能源，缩短实验时间，提高反应产率；由于进行的是半微量反应实验，减少了污染，更符合当今“绿色化学”的要求。

实践证明，超声波技术用于有机合成取得了显著效益，具有明显的优点：

2.3.1　由于加快了合成反应速率而使产率提高。基于各种不同条件下或不同介质，以及应用于各种类型的提取样品，通过实验的观测和坚定，证明超声波都能显著加快反应速度，大幅度提高提取产率。如在超声辐射下，用KMnO4把PhCH2OH氧化成PhCHO，10min产率可达90%，而不用超声波时产率只有29%。而在超声波作用下，以Fe2（CO）9作催化剂，相对较无超声波时的常规实验，1-戊烯双键的转移速率增加约105倍，因此产率的增大是极为显著的。

2.3.2　降低反应条件，减少生产成本。超声波产生的空化效应，使溶液中出现微区和极短时间高温高压，但对于整个反应体系的温度和压强并没有造成明显的改变。这对于有机合成生产是很有利的，不仅可以减少高温高压的危险，提高安全系数。同时可以降低生产设备成本操作技术难度。

在均相溶液中进行的有机合成反应中，由于超声波产生的空化作用，其强大的能量可导致原有基团键的破裂，并形成活动性强的新的自由基，溶剂结构的迅速变化促进了反应速度的加快。这些有机金属化合物之所以能够起到催化作用，是由于在外力作用下，金属与配位体的结合键断裂，促进了化学反应。α-氰基乙酸乙酯含有α-H，在碱的催化下可与醛或酮发生缩合反应。传统的方法是用吡啶作催化剂加热回流，反应速率慢，产率低。利用超声波进行该反应，缩短了反应时间，大大提高了反应效率。通过对乙酸乙酯的水解实验研究发现：虽然在超声条件下反应的反应物的活化能也没有明显提高，然而在超声条件下的反应速度能提高6.2倍；在乙醇和水的双溶剂溶液中，超声波条件下的乙酸乙酯的水解速率为无超声条件的2.4倍，并且水解产物也能得到较高的纯度。

在有机合成中常用高锰酸盐作氧化剂，但用高锰酸钾氧化烯烃制备邻二醇时往往发生深度氧化而伴随副反应，致使邻二醇的产率不超过50%。将超生作用引入到高锰酸钾氧化烯烃制备邻二醇的反应中，由于反应时间大大缩短，使邻二醇的产率明显提高。原理是在无超声的室温条件下，烯烃的氧化非常慢，而在超声的作用下，促进了反应中间体环状锰酸二酯的分解，使整个反应速度加快。

3　总结

超声技术在实验室的应用已经很广泛，但在化工生产中的应用技术尚未十分成熟，在实际应用中还有一些需要解决的技术和装备问题。因为声化学效应的不稳定性，以及声化学主要机制——声空化没有统一定量表述，目前难以概括声空化的具体规律。很多声化学研究者都是以化学效应为目的，只把声作为一种手段或者辅助方法来进行研究。声化学和物理学以及物理化学有着密切的关系，广义的说声化学属于物理学或物理化学。

目前超声波提取技术主要用在小型实验室或小规模生产设备，要用于大规模的工业生产，要运用大型超声设备及其配套装备，要解决有关工业设备放大的难题，涉及到成本和工艺技术问题。尽管如此，超声技术在化学化工相关领域的应用，其实用价值已经得到了充分证明，随着技术的不断开发，其应用前景必定是广阔的。

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甲酰胺属于脂肪族单酰胺类，外观为无色透明油状液体，具有氨味。它是一种有机化工原料和高沸点极性溶剂，能与水、低级醇类互溶，能

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申明:本网站内容仅用于学术交流，如有侵犯您的权益，请及时告知我们，本站将立即删除有关内容。 甲酰胺属于脂肪族单酰胺类，外观为无色透明油状液体，具有氨味。它是一种有机化工原料和高沸点极性溶剂，能与水、低级醇类互溶，能溶解多种塑料和纤维以及多种无机盐类，广泛用做溶剂、软化剂和有机合成中间体，在医药、农药、香料、染料、纸张处理等方面具有广泛的应用。

甲酰胺在国外最早工业化是20世纪80年代，起源于日本三菱公司，而在国内起步较晚。早期工业上都以甲酸、甲醇酯化法小规模生产甲酰胺，该工艺落后，消耗大，成本高，且排放含酸污水造成环境污染。随着人们环保意识的提高，对甲酰胺的合成工艺有了更高的要求，以及低价进口产品的涌入，迫使很多科研院所及学者纷纷投入绿色新合成路线的研究，有力地推动了甲酰胺产品的发展。1 生产现状

近十年来，我国甲酰胺的生产发展很快，产能从年产几百吨增加到上万吨，是增长速度较快的一种产品。但由于受质量、环保以及国内应用市场限制，近3年增长速度逐步放慢，国内早期的几套甲酰胺生产小装置陆续被淘汰，仅剩江苏宿迁新亚科技有限公司、山东肥城阿斯德化工有限公司、重庆万利来化工股份有限公司、河南汇通甲醇有限公司及浙江建业化工股份有限公司5家单位生产。其中宿迁新亚是目前国内最大的生产企业，占市场份额的50％以上。国内甲酰胺生产单位及规模见表1。2 消费结构及区域 我国甲酰胺消费主要集中在长三角地区，尤以江、浙一带为主。目前国内甲酰胺市场年需求量在5万t左右，主应用于合成医药、农药、染料等，医药、农药合成原料用占80％以上。 由于国内甲酰胺质量档次低及应用领域较窄，近年来在农药上又出现了替代品，其用量逐渐减少，香料、染料年用量不到1000t。因下游产品用量的限制，加上国内产量增加，因而进口量逐渐减少，出口量有所增加，近几年向日本和韩国的年出口量达到约1万t。3 价格水平 目前，国内甲酰胺的市场价格为6500元／t至7000元／t，进口产品相对于国产产品价格高出20％左右。4 结语 国内甲酰胺的研究开发虽然取得了一定的进展，但与国外相比仍有一定的距离，尤其是在应用领域的开发上仅限于三氮唑及别嘌醇等，应用领域的狭窄使得目前国内甲酰胺市场近于饱和。国内今后对甲酰胺的需求量的增长程度将主要取决于绿色合成工艺路线的开发以及新应用领域的拓展。

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【关键词】 巴洛沙星； 绿色合成； 离子液体

由日本中外制药与韩国Choongwac制药联合研究开发的最新一代氟喹诺酮类广谱抗菌药巴洛沙星（Balofloxacin）是新型广谱高效抗菌素，具有广阔的市场应用前景。2002年3月以商品名“Q-roxin”在韩国上市销售，临床使用的是二水合物[1-5]。其化学名：1-环丙基-6-氟-7-（3-甲胺基-1-呱啶基）-8甲氧基-4-氧代-1，4二氢喹啉-3羧酸二水合物。文献报道的巴洛沙星的合成工艺收率较低，选择性差，而且大量使用甲醇、乙腈等有毒有机溶剂，不可避免地对环境造成污染。绿色替代溶剂离子液体作为一种新型绿色反应介质，近年来获得了突飞猛进的发展，已在多种医药中间体合成中得到了应用，表现出一些独特的优势[7-15]。本文研究了新药巴洛沙星在离子液体中的合成路线，并考察了反应时间、不同的离子液体以及离子液体的重复使用次数对新药巴洛沙星收率的影响，该合成路线制备出的产品纯度高，有机溶剂残留低，而且产率较高，离子液体可重复使用，既降低了反应成本，又大大减少了对环境的污染，有利于工业化生产。合成路线见。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与仪器 核磁共振波谱仪（德国Bruker DPX-400M）核磁共振仪；PE-2400型元素分析仪（美国PE公司）；FTS-40型傅立叶变换红外分光光度仪（美国BIO-RAD公司）；KBr压片；日本岛津DT-40型热分析仪；美国惠普Agilent HP1200型高效液相色谱仪。所用试剂均为分析纯。

1.2 中间体1-环丙基-6，7-二氟-1，4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉硼二乙酯（化合物3）的制备 向500 mL干燥的三口烧瓶中，依次加入硼酸28.6 g（0.46 mol）和乙酸酐155 mL（1.64 mol），于110～120 ℃搅拌反应2 h。稍冷，加入乙酸155 mL，同温度下，搅拌2 h，降温至80 ℃以下，加入1-环丙基-6，7-二氟-1，4-二氢-8-甲氧基-4-氧代-3-喹啉羧酸乙酯（化合物2）100 g（0.31 mol），于80～100 ℃搅拌反应6 h。反应液减压蒸去约2/3混合溶剂，降至室温，将残余物倾入600 mL冰水中，继续搅拌2 h。过滤，滤饼依次用大量水、少量乙醇清洗，真空干燥，得白色固体120.6 g，收率96.12%。mp：113～117 ℃。TLC展开剂：甲醇，Rf=0.62。

1.3 巴洛沙星的制备 向500 mL干燥的反应瓶中，加入化合物3 100 g（0.24 mol），3-甲胺基哌啶二盐酸盐84 g（0.45 mol），三乙胺37 mL（0.27 mol），[bmim]BF4离子液体200 mL，于50～60 ℃反应6 h（文献[1-2]报道24 h）。TLC显示反应完毕（展开剂，C2H5OH：NH3.H2O=5：1，Rf=0.39）。加入25%NaOH溶液280 mL，加热至80 ℃搅拌反应3 h。TLC显示反应完毕（展开剂，C2H5OH：NH3.H2O=5：1，Rf=0.36）。向反应液中加入370 mL水，搅拌用20%乙酸调pH至9，继续搅拌2 h，过滤，依次用水、乙酸乙酯洗涤。真空干燥，得类白色粉末状固体（粗品）60.8 g，粗品用乙醇/

水（1：1，V/V）来精制，得类白色粉末状固体（巴洛沙星二水物）50.6 g，收率为93.82%。mp：121～123 ℃

（文献值：122～124 ℃），含量：99.78%（HPLC面积归一化法，文献[3]报道99.61%）。样品（C、H、N、F）的元素分析测定值（m%，括号内为计算值）：C56.59（56.46），H6.65（6.63），N9.84（9.88），F4.40（4.47）（氟的测定采用氧瓶法）。IR：3397 cm-1，1327 cm，1284 cm-1，1627 cm-1，2422 cm-1，1627 cm，3019 cm-1，1581 cm-1，1550 cm-1，823 cm-1、736 cm-1，2949 cm-1、2863 cm-1，1460 cm-1、1372 cm-1；1HNMR（溶剂CF3COOD）：δ1.05（s，2H），1.28（m，2H），1.86（m，3H），2.21（s，1H），2.83（s，3H），3.34（t，1H），3.50（d，3H），3.69（s，3H），3.84（d，1H），4.36（s，1H），7.91（d，1H），9.16（s，1H）。该样品的红外光谱图特征、核磁图谱、元素分析结果与目标化合物巴洛沙星的化学结构符合[2-4]。

2 结果

2.1 巴洛沙星总产率 在离子液体中合成巴洛沙星，总产率为68.5%。

2.2 反应时间对新药巴洛沙星收率的影响 在离子液体中合成新药巴洛沙星时，其他实验条件保持不变，考察不同的反应时间对巴洛沙星产率的影响，实验结果。

2.3 离子液体重复使用次数对新药巴洛沙星收率的影响 反应介质能否重复利用是“绿色化学”关注的重要内容。保持其他实验条件不变，考察所用离子液体的重复使用次数对新药巴洛沙星收率的影响。

2.4 不同离子液体对新药巴洛沙星收率的影响 相同条件下分别考察了不同的离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim]BF4）、N-乙基吡啶四氟硼酸盐（[EPy]BF4）和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[bmim]PF6）对新药巴洛沙星收率的影响，收率依次为：93.82%、93.73%、93.51%。在合成新药巴洛沙星时使用不同的离子液体对产品收率影响不大。

3 讨论

在离子液体介质中合成新药巴洛沙星，不仅提高了产品的收率，而且大大缩短了反应时间，降低了有机溶剂残留量，所得新药巴洛沙星的纯度高，符合药用标准。离子液体在合成新药巴洛沙星的反应中既起到溶媒作用又起到催化作用，且可以多次有效重复使用，既节约了成本，又减少了对环境的污染。而使用不同的离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim]BF4）、N-乙基吡啶四氟硼酸盐（[EPy]BF4）和1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[bmim]PF6）作反应介质，对新药巴洛沙星收率的影响不大。

总之，在离子液体中合成新药巴洛沙星是一条有效的新绿色合成途径，并表明离子液体这一绿色反应介质在药物合成中具有广阔的应用前景。

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篇7

【关键词】Darzens反应；碱作用；醛酮

[中图分类号]O643132 [文献标识码]A

Darzens反应是醛或酮在强碱（如氨基钠、醇钠）作用下与α-卤代羧酸酯反应，生成α，β-环氧酸酯的反应。其产物α，β-环氧酸酯经水解可以得到醛、酮。

传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，目前全世界每年产生的有害废物达到3亿吨到4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品呢？就有人提出了绿色化学，即利用化学原理从源头上消除污染。绿色化学得到了各国政府、企业界和化学界的普遍关心和重视，已成为世界各国普遍接受和大力实施的可持续发展方针的重部分。其目的就是在反应过程和化工生产中尽量减少或彻底消除使用和生产有害物质。许多传统的有机化学反应是在有机溶剂中进行，而大多数有机溶剂都是易燃、易爆、有毒并且污染环境。为此科学家开始致力于新反应体系的研究。

为了满足绿色化学的要求，科学家们研究从各种反应机理、条件以及催化剂等方面做出改进。相转移催化技术、不对称催化、路易斯酸/布朗斯特碱催化、模拟酶催化等技术被广泛应用于Darzens缩合反应，成为构建环氧、氮杂环和环丙烷化合物的重要方法。

早期的Darzens反应涉及芳香族与苯甲酰甲基卤化物在催化量的牛血清白蛋白（BSA）存在下的缩合。用对硝基甲醛和α-氯代苯乙酮反应时，以高达62%的e1e1值生成相应的环氧酮；当使用邻、间硝基苯甲醛时，反应的e1e1值急剧下降到2%和8%.黄乃聚尝试用β-环糊精催化不对称Darzens缩合，效果不理想。丁帮安等对反应物、溶剂等也做了有益的探讨。相转移催化剂应用到Darzens反应，发现反应的立体选择性有了很大的提高，因此逐渐成为研究的热点。相转移催化是有机合成中一种常用的技术，利用相转移催化剂可以催化完成许多传统合成方法所不能完成的反应。相转移催化作用是指：一种催化剂能加速或者能使分别处于互不相溶的两种溶剂中的物质发生反应。反应时，催化剂把一种实际参加反应的实体从一相转移到另一相中，以便使它与底物相遇发生反应。相转移催化作用能使离子化合物与不溶于水的有机物质在低极性溶剂中进行反应，或者加速这些反应。相转移催化反应条件温和，反应速度快，产物易于处理，产率高，因此这一技术得到了广泛的应用。相转移催化技术其实就是把一种实际参加反应的化合物，从一相转移到另一相中，以便使它和底物相遇而发生反应。

也可利用手性氮杂冠醚PTC-4（a～f）作为相转移催化剂运用于苯甲酰甲基氯和苯甲醛的Darzens反应，发现催化剂在液液两相体系中催化效果优于固液两相体系。可以看出，应用于Darzens反应的冠醚，主要是由单糖为手性源组成的。对于N-支套索冠醚，由于其特有结构，作为手性催化剂应用于不对称Darzens反应中，可获得较高e1e1值的手性产物。

也有科学家对金属参与的Darzens缩合的动力学和机理进行了研究。该反应中立体选择性的控制是不对称合成中的一个重要方向，这一领域已越来越引起化学工作者的兴趣。在镁粉与乙醇体系中，用TMSCl催化制备了Darzens反应的环氧化合物，拓展了Darzens反应的条件。大多数产物的收率都比较高（见表1），芳醛取代基的电子效应对目标化合物的收率影响不明显。实验发现在该体系中带有吸电子基团或者供电子基团的芳香醛都能与溴代苯乙酮反应，但是含有吸电子基团的醛反应较快，产率较高，供电子基团的醛反应较慢，产率和吸电子基团相差不多，氢键对收率的影响比较明显，产率较低。该法具有处理简便、反应条件温和、产率高、使用环境友好的乙醇为溶剂，符合绿色化学发展的要求。该法为反式芳基取代环氧乙烷类衍生物的合成提供了有效方法，具有潜在的工业应用前景。

三甲基氯硅烷（TMSCl）是一种简单易得的硅烷试剂，属于较强的路易斯酸，对加速有机反应、提高反应产率和区域性、促进腈类化合物转化为相应的酰胺或酯以及烯醇硅醚中间体形成等具有重要作用。醇、胺、羧酸和金属炔化物与三甲基氯硅烷迅速反应，分别生成三甲基硅醚、三甲基硅基胺类、三甲基酯和三甲基硅基炔烃，在有机合成反应中常用于反应的催化剂或基团的保护剂，是一种处理方便反应活性高，廉价易得的首选试剂。三甲基氯硅烷在有机化学中有很广泛的用途，既可作为三甲基硅基的来源，也可以在无水条件下提供氯离子。借鉴金属参与Darzens缩合反应合成三元杂环化合物的相关报道，选择在TMSCl催化下，以镁粉和乙醇为反应体系，芳香醇和溴苯乙酮为原料合成了一系列环氧衍生物。

由于环张力的存在，环氧化合物具有很高的反应活性，对酸和亲核试剂都很敏感，能与卤化氢、水、醇、胺等多种试剂发生反应而开环，是有机合成的重要中间体原料。由于之前已经发现了有这样的反应机理，科学家们也对各式各样的醛、酮进行了不一样的实验，试验出怎样在最经济温和的条件下能够取得更大的产率，以及不污染环境等等因素。因为Darzens condensation不管是在医药用途还是在我们的生活中都具有很重要的地位，怎样最经济有效以及是否所有的醛酮都可以用来反应，它们的经济性是有待商榷的。

要符合绿色化学的要求也可以从反应条件方面入手。例如在溶剂方面，可以考虑用无毒无害的溶剂代替有毒有危害的溶剂，抑或在无溶剂条件下一样可以发生的反应。在无溶剂条件用碾磨的方法实现了通过Darzens反应制备环氧化合物，该反应的优点是操作简单、反应条件温和、环境污染小。传统的Darzens缩合反应总是反式为主，可以通过光谱数据和有关文献报道的熔点得到证实。实验中还发现在强碱作用下带有吸电子基团或者供电子基团的芳香醛都能与氯代苯乙酮反应，对反应的产率无影响，但是空间位阻对产率的影响明显。弱碱条件下只有邻位带有强吸电子基团的芳香醛能反应。

自然反应被发现以来，经过大量化学工作者多年的探索与探究，已取得巨大进展。反应所适应的底物类型大大丰富，更多的绿色化学介质也已经在该反应中得到了应用，这就更进一步扩大了该反应的适用范围，特别是在有机合成中得到了广泛的应用。然而，在这一领域中仍然有一些急待进一步研究的课题，例如：相转移催化Darzens反应中，催化反应机理从分子水平上去认识还有待进一步探讨，目前该体系中部分相转移催化剂立体选择性与适用范围不十分满意，开发较为廉价的高效催化剂体系也是一个具有挑战性的课题，探索与研究更多适应于该反应的底物类型，扩大反应适用范围是另一个努力的方向。应该考虑能否在更加温和的条件下进行Darzens缩合，减少设备的损失与负担。以及在催化剂催化方面发现更加安全、高效的催化剂，使反应更加优化。相信，Darzens反应在不久的将来会变得更加完善。

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篇8

环己亚胺是一种重要的有机合成中间体,在农药中的应用相当广泛。环己亚胺作为农药中间体,可合成十多种氨基甲酸酯类除草剂,其中较为知名的是美国Staffer公司研制的内吸选择性除草剂达灭(即禾大壮)。目前,国内有辽宁营口市农药厂等厂家生产禾大壮(登记号LS92349,剂型为78.4%禾田净乳油,主要用于防除水稻一年生及部分多年生杂草,用药量2352~3000g/公顷(毒土法,1公顷=1万m2)。另外,还有英国捷利康公司和意大利欧克松公司生产的同类产品在国内市场也很畅销。在2000年我国禾大壮的市场总需求量为1125吨,2005年的市场总需求量达到2350吨,2011年的市场总需求量达到3500吨,预计到2015年我国市场对禾大壮的总需求量可达到4350吨以上,市场前景十分看好。环己亚胺除了用作合成除草剂以外,还可用于一些杂环类杀菌剂的合成,市场前景也很看好。

环己亚胺是一种技术含量较高的农药中间体,利用已内酰胺催化加氢制取环己亚胺是20世纪80年代后发展起来的一种新工艺,该法在国内外都已工业化生产,其技术关键是选择合适的催化剂。长期以来,环己亚胺的生产技术由杜邦公司垄断,从生产尼龙时的副产品中回收环己亚胺,原生产能力为3600吨/年,但近年来生产规模不断扩大,目前世界上90%的产品由该公司生产。日本三菱油化公司则采用已内酰胺的加氢生产环己亚胺,于1982年率先建立了一套4000吨/年的工业化装置。另外,日本旭化成公司也有少量生产。

与发达国家相比,中国对环己亚胺的研究开发较晚。20世纪90年代初,湘南化工研究院采用十氢化萘为溶剂合成环乙亚胺,平均收率为83%,已内酰胺的转化率99%,选择性83.8%,产品纯度达到95%以上。1997年10月,中科院大连化学物理研究所申请了“己内酰胺加氢制环己亚胺催化剂及其应用”的发明专利。该专利采用Cu-Mn-Al2O3体系催化剂,在反应温度200~270℃,氢气压力0.5~2.0MPa的条件下合成环己亚胺,反应产物的收率可达98%以上,催化剂的使用寿命可超过三个月。1999年,国家火炬项目江方化工集团环己亚胺技改项目竣工,该项目技改后,装置各项技术经济指标都达到了预期要求,年生产能力增加到300吨/年。最近,国内另一条1000吨/年环己亚胺生产线在山东诸城化肥股份公司建成,并一次开车成功,产品纯度达到99%,达到国际一级品标准。该生产线采用天津大学技术,以己内酰胺为原料,经过气-液-固三相催化加氢生产工艺,与国外技术相比,具有原料易得、工艺流程短、反应压力低、基建及产品成本低的优点。

近年来,环己亚胺在国外发展很快,特别是杜邦公司一方面在不断扩大生产规模,同时又在积极地开拓环己亚胺的应用领域和市场。多年来中国环己亚胺一直依赖进口,进口量约7000~8000吨,我国环己亚胺的应用领域还在不断扩大,市场需求量不断增加,潜在市场非常广阔。环己亚胺是己内酰胺的深加工产品,并且附加值高,市场前景好,国内有原料优势的企业可考虑开发生产该产品,并进一步拓展市场,给企业带来良好的经济效益。 (江镇海)

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关键词： 机合成题 解题策略 特征条件 信息方程式 题设问题信息

引言

一条完整的有机合成路线是一个严谨的思维过程，它要求学生在熟练掌握各类有机物性质的基础上，并能够结合相关信息综合分析在生活中一些重要有机物的合成过程和原理。有机推断的总体思路是快速浏览整个有机题目（包括已知的信息方程式和题设问题），寻找合适的突破口，再采用正向推断、逆向断或者正逆推断相结合的方法进行有效推导。因此，有机推断最核心的地方就是寻找突破口，根据安徽近五年高考有机题的特征，寻找合适的突破口有以下几种主要方法。

一、以已知的信息方程式为突破口

【说明】题目中若已知信息方程式，则往往可以作为突破口。认真分析该已知信息方程式反应的机理和注意反应条件，并会套用在合成路线上推导相应的物质或必含结构。

【典型例题】（2012年安徽）

PBS是一种可降解的聚酯类高分子材料，可由马来酸酐等原料经下列路线合成：

分析：此信息方程式反应的机理为RCCH中三键碳连氢的碳氢键断裂与另一个有机物中羰基发生加成反应获得炔醇。明显在推导C的结构时要利用此信息方程式，原因是生成C的反应物乙炔含有三键碳连氢的碳氢键和甲醛含有羰基（注意乙炔中含两个三键碳连氢，故反应时乙炔和甲醛按照物质的量1：2反应），由此可分析出C的结构为HOCHCCCHOH。

【解题策略】对于给出的已知信息方程式的有机合成题，题目解决思路较简单，肯定利用信息方程式做突破口进行推导。但信息方程式的套用过程相当较难，要求考生必须分析出反应的机理，即有机物发生反应的部分或官能团及反应过程中化学键的断裂和形成过程。因此，在教学各类有机物的不同性质时要透彻讲解在反应过程中有机物的反应机理，切忌死记硬背有机方程式。并且在涉及陌生信息方程式时要引导学生分析和运用。这对学生的分析理解运用能力要求很高，因此要注意在日常练习中的能力培养，不可一蹴而就。

二、以题设的问题中信息为突破口

【说明】有些题目的突破口不出现在合成路线上，也不在已知的信息或信息方程式中，而是出现在题设的问题中。

分析：B的结构简式推导若直接利用路线中B生成C的条件（可能是醇脱水成醚），可能误推出B也是一种醇。但回答题设问题1时发现所推得B的结构不吻合A生成B的反应类型。因此B结构的推断利用题设问题中信息“AB为加成反应”可知B为CH=CH-CCH。

【解题策略】要求学生通读整个题目，切忌只把重点放在合成路线和信息方程式。并且在快速读题中梳理出重要信息的能力。特别是发现只根据合成路线和信息无法推断时，一定要注意下面的题设问题。

以上是结合近几年高考试题的特点并符合有机考查的规律总结出有机推断的两种常用方法。当然，有机合成的推断突破口不止这两种。但无论何种方法，它都要求学生具备扎实的基础知识、较高的逻辑推理能力、完整的综合能力，因此教师要积极引导培养学生分析问题、解决问题的能力，学生要不断练习、总结、反思，提高解决有机推断的能力。

一、引言

“学科馆员”制度起源于20世纪80年代的美国，20世纪末期才盛行于国内本科院校图书馆。而近十年国内高职院校图书馆也逐渐开始这一领域的工作，并取得了一些突破性的进展，但高职院校图书馆建立“学科馆员”制度还远未像本科院校图书馆那样普及，有的甚至根本没有涉及，即使正在实施“学科馆员”制度的离真正“学科馆员”制度的理念和要求也相距甚远，二者之间还是有比较大的差距。而高职院校图书馆近几年发展迅猛，人才济济，博士、硕士、正高、副高大有人在，专业辐射面也非常广泛。仅以我馆为例，符合“学科馆员”标准的图书馆员就占全馆总人数的1/3以上，具备了在图书馆尝试建立具有高职院校特色的“学科馆员”制度的基础条件。

二、图书馆建立“学科馆员”制度的必要性

1.提供主动性、个性化服务，提高文献资源利用率。

电子信息资源的盛行，导致图书馆每年花费大量经费购买的各类图书信息文献资源的利用率很低，有些信息文献资源从新的放成旧的都没有被读者查阅过一次，读者人数逐年下滑，尤其是教师读者逐年减少，高职院校图书馆尤为突出，图书馆已经快要沦落到学生自修室的地步，图书馆前景堪忧，必须创新服务。“学科馆员”是既具有专业学科背景又受过图书文献资料专业训练，为特定学科领域的读者提供深层次的、个性化的综合的复合型专业人才。如今网络环境下的各类信息文献资源急剧扩张，内容十分庞杂，面对繁杂无序的海量信息文献资源，学科教师、专家们在短时间内，很难全面准确地搜寻到自己所需的信息文献资源，正所谓隔行如隔山，“学科馆员”可以利用自己的专业学科背景和图书文献检索知识提供代查代检服务、定题跟踪服务、文献资源的开发与推广服务等，密切关注专业、学科教师的学术动态，及时将专业、学科教师的教学科研需求反馈给图书馆相关部门，主动参与专业、学科的科研活动，提供个性化服务，提高文献资源的利用率。

2.在图书馆与系部、学科之间起到“桥梁”作用。

所谓的“桥梁”作用，就是要求“学科馆员”具备良好的沟通能力、娴熟的公关技巧，深入到系部、学科教师的科研或教学活动中，帮助他们发现并提供更多专业信息文献资源，为他们的研究和工作提供针对性强的个性化服务，以恰当的言谈举止取得他们的欢迎和配合，是图书馆创新精神和学科化服务特征的具体体现。只有当系部、学科的教师深刻体会到“学科馆员”的巨大作用时，图书馆在学院的地位才能真正提高，图书馆人的人生价值和自我实现的心理需求才可能得到满足，通过建立“学科馆员”制度，可以切实架起图书馆与教研第一线的“桥梁”，带动整个图书馆服务的深化，这也是图书馆改革和发展的需要。

3.高职院校图书馆形势发展的需要。

目前，我国高职院校的数量已超过了本科院校，高职教育已占据高等教育的半壁江山。高职院校图书馆的服务对象发生了很大变化，高学历、高职称的教师成为师资队伍的主干力量，需求也越来越高，了解读者，研究读者，已成为图书馆可持续发展的关键环节。为适应高职院校图书馆的发展，先进的办馆理念和全新的服务模式应运而生。随着高职院校图书馆“学科馆员”制度的引入和深化，“学科馆员”对口服务已成为图书馆读者服务的一项重要内容，与以前传统的借借还还、参考咨询等浅层次服务等相比，是一项开拓性的参与式的创新服务，也是图书馆摆脱当前办馆困境的重要举措。一所合格的高职院校与合格的图书馆是分不开的，在信息高度发展的今天，图书馆的服务方式也在不断变革，在做好传统服务工作的同时，图书馆要适应学院专业、学科的发展和建设的需要，必须拥有结构合理的各方面专业人才，创新图书馆的服务模式，必须顺应大潮引入“学科馆员”制度。

三、图书馆“学科馆员”制度建立的具体措施

1.建立具有高职院校特色的“学科馆员”选拔条件。

“学科馆员”制度建立的根本是组建一支专业素质、综合素质、思想素质高的“学科馆员”队伍。按照目前本科院校选拔学科馆员的基本标准：硕士及以上学历，拥有一定的专业背景，具备良好的外语和计算机操作能力；或具有中级及以上职称，2年以上图书馆工作经验，熟悉图书馆业务。因本科院校推行“学科馆员”制度的目的重在科研，高职院校的重点应立足于应用方面，不能照搬本科院校模式，“学科馆员”制度的建立也就有截然不同的特点和追求。故高职院校图书馆选拔“学科馆员”的条件标准应不能等同本科院校，应考虑高职院校教学特点和目的及高职院校图书馆自身实际，建立一套有高职院校特色的“学科馆员”选拔条件，规范运作，不应片面追求高学历、高职称等硬件为唯一目标，应兼顾创新意识、进取精神、主观能动性、优良的服务意识等软件条件，这样在图书馆内选拔“学科馆员”的余地就比较大，可以精挑细选出专业知识扎实、知识面广、适应性强，真正符合“学科馆员”条件、具有高度的责任心和良好的敬业精神，能够胜任“学科馆员”的人加入到“学科馆员”队伍中。

2.导入竞聘制度，落实绩效机制。

本科院校图书馆经过多年的实践，逐渐完善了“学科馆员”管理体制，对高职院校建立“学科馆员”制度起到了参考作用。高职院校图书馆应结合本馆实际情况，借鉴本科院校实施“学科馆员”制度的成功经验，适时引入“学科馆员”竞聘制度和绩效考评机制。由于“学科馆员”的特殊性，为了增强“学科馆员”的竞争意识和敬业精神，必须建立一套科学的适合高职院校图书馆操作运行的“学科馆员”竞聘、考评及奖励制度。图书馆需要对“学科馆员”的待遇给予一定的提高和提供优于普通馆员外出进修学习的机会，把“学科馆员”的一整套规章制度落实到实处，增强竞争意识，调动全体馆员的积极性，主动参与到“学科馆员”的竞聘选拔中，同时通过公开、规范的绩效考评，使压力变成动力，促使“学科馆员”积极改进服务方式，从而提高图书馆的整体服务水平，提升图书馆馆员的地位，不能使“学科馆员”仅仅起到系部、学科的联络员的作用。

3.优先选取重点学科试行，以点带面，积累经验。

高职院校图书馆“学科馆员”制度因有诸多本科院校的实践经验做基础，对高职院校图书馆建立“学科馆员”制度有良好的参考和借鉴作用。然而，因“学科馆员”制度介入高职院校图书馆的时间还较短，图书馆在“学科馆员”制度的试行尚处于摸索发展阶段，实践经验相对不足，前期肯定困难不少，这都要在实践中不断完善，加之高职院校图书馆的规模没有本科院校图书馆规模大，人才多，馆员自身专业知识涉及面广，“学科馆员”队伍建设的摊子不必铺得太大。可以先选取学院几个重点专业、学科安排拥有相关专业背景的“学科馆员”进行科技查新、文献资源开发与应用、课题跟踪、推荐新书的采购与查阅等全方位的对口服务。取得了一定效果、经验后，以点带面，再在全院专业、学科开展“学科馆员”的对口服务，实现人力、物力、财力的最优化利用，使得“学科馆员”队伍发挥最大优势并为图书馆深化服务提供展示舞台，把它打造成为图书馆对学院教学科研服务的一张名片。

四、结语

图书馆要发展，就需要因需而变。可以说，“学科馆员”制度的建立，造就了图书馆新的服务时代，使图书馆的服务迈上一个新台阶，也使以读者为中心的服务理念得以真正实现，更使图书馆的服务具有互动性、参与性、开放性等时代特征。通过“学科馆员”的不懈努力，扩大图书馆的读者群体，提高读者满意度。高职院校图书馆“学科馆员”们只有具备良好的思想素质和职业道德，牢固树立“读者第一”的工作理念，才能针对不同专业、学科读者的不同需求，提供更专业化、规范化、个性化的服务。

参考文献：

[1]孙翌.学科化服务技术与应用[M].上海：上海交通大学出版社，2013.

篇10

CO是众所周知的有毒气体，人为排放到空气中的CO易造成空气污染并严重影响人体健康。但CO是碳的一种重要化合物，具有可燃性、还原性和加合性等化学性质，在科学、技术以及社会生产和生活中应用广泛。

1CO的工业来源

工业上CO的主要来源是水煤气和烃等。水煤气是由水蒸气与灼热的焦炭反应得到：

C(s）+H2O(g)CO(g)+H2(g)

该反应是一个吸热反应，所需热量由同时进行的碳的燃烧来提供：

C(s)+O2(g)CO2(g)

碳燃烧过程中如使用空气或氧气， 则分别得到低热值或中热值的合成气（CO+H2）。两者的组成（CO与H2的比值）、热值和用途均不同[1]。

在发展“洁净煤技术”的绿色化学化工过程中，我国完成的新型水煤浆气化中试装置，碳的有效转化率在98%以上，能产出含量达83%的有效合成气（CO+H2）， 各项技术参数接近或达到世界先进水平。中国矿业大学的科研人员在开展地下煤炭气化技术研究中，大胆进行探索，借鉴水煤气生产原理，通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气，能连续产出热值高达12500 kJ/m3的煤气，最高时可达16000 kJ/m3，既含有CO又含有H2，获得了世界性的突破。目前，这一技术已进入实用阶段。

合成气中的CO含量一般在25%─40%，为获得工业生产中所需高质量的CO，最早采用深冷分离法，尽管该法可制得纯度极高的CO气体，但需高压低温，能耗大、成本高，只有采用大规模装置生产时才具有经济价值。而变压吸附法是一种有效分离CO的方法，它操作方便、能耗低，但实现该技术的关键是研制开发出高效的CO吸附剂。

为此，我国北京大学的科研人员利用铜离子能与CO络合的性质，研制出了对CO有高吸附容量和高选择性的氯化亚铜（CuCl）分子筛高效吸附剂，其吸附性能达到国际领先水平，获中国、美国、加拿大三国发明专利。利用此吸附剂，已开发成功大规模变压吸附分离CO的工程技术，并于2003年2月在江苏丹化醋酐有限公司实现了大规模工业化生产。该项具有自主知识产权的原创性重大应用技术，对原料气中的CO吸收率高于85%，分离出的CO纯度高于98.5%，其应用前景十分广阔。

广泛用于有机合成的CO还可由CO2气体和灼热的石墨反应制备，其化学反应方程式为：CO2(g) +C(s,石墨) 2CO(g)。研究表明，由于生成CO是个吸热反应，在温度为298.15 K时，平衡常数K

2 CO的重要应用

2.1用于工业燃气和民用燃气

CO在空气或氧气中燃烧，生成CO2并放出大量的热：

CO(g)+ O2(g)CO2(g)，ΔrHm=-284 kJ・moL-1

与燃煤相比，CO具有热值高、清洁卫生、污染少和使用方便的优点。所以，CO和水煤气都是很好的工业用燃气和城市居民生活用燃气。如截止2003年底（西气东输工程到达）以前，南京市管道煤气用户曾达35万户。

为提高CO气体的燃烧效率，我国两院院士，著名的石油化工催化剂专家闵恩泽教授（获2007年国家最高科学奖），曾于20世纪70～80年代带领科研小组人员研制和开发出CO助燃剂，并早已投入生产和应用。

通常烧木炭或燃煤时发出的蓝色火焰即是CO的火焰。而科学研究发现，CO在与O2发生燃烧反应过程中，能形成激发态的CO2* 和O2*，当这些激发态分子回到基态时就产生辐射。这是与光化反应相反的过程，称之为化学发光[2]。

2.2 作燃料电池的燃气

燃料电池的研究开发已有半个世纪的历史，已取得很大进展。燃料电池不但能用H2作燃料，还可利用CO以及天然气(CH4)、甲醇(CH3OH)、碳氢化合物（如C4H10）等作燃料。如工作温度为650 ℃的熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）作负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物作电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的。有关电极和电池反应式为：

负极（燃料极）：CO+H2-4e-+2CO32-3CO2+H2O

正极（空气极）：O2+4e-+2CO22CO32-

总反应式：CO+H2+O2CO2+H2O

由于在MCFS中供给空气极的空气中必须含CO2，而在大型MCFS中，此CO2取自燃料极生成的气体，并且在Ni（燃料极）的催化作用下还可发生如下变换反应：

CO+ H2OCO2+H2

故MCFS可直接用煤气化所产生的含CO的水煤气作负极燃料，是将来可取代火力发电的大规模电源。同时，MCFS不用贵金属，具有超电势低、废热温度高、部分CO2可循环使用等特点，其效率高达50%～60%，可用于复合发电。欧洲的荷兰已制成了寿命超过40000 h的MCFS电池，美国也已建成2MW的发电装置。目前，CO除可用作熔融碳酸盐燃料电池（MCFS）、固体高分子型燃料电池（PEFC）的燃料外，科研人员正在研究开发将煤气（CO+H2）用作固体电解质型燃料电池（SOFC）的燃料[3]。

2.3用于化工原料

CO是最重要的碳基合成有机化工产品原料，如从CO出发可合成出甲醇、甲酸、醋酸、醋酸酐、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯、聚碳酸酯、光气、聚氨酯、草酸酯和金属羰基化合物等多种高附加值产品。

在19世纪末到20世纪初，以煤为原料的有机化学工业就得到了迅速的发展，而到了20世纪40年代后，石油化学工业的兴起，煤才逐渐被石油所替代。

但自1973年第一次“石油危机”爆发开始，随着世界能源需求和结构状况矛盾日益加剧，并受高油价驱动，又迫使人们开始寻找和开发石油替代品及其衍生物。而在这一过程中采用煤为基础， 以CO作原料的有机合成研究变得异常活跃， 并逐渐形成专门的学科 ―― 一氧化碳学，随后发展为碳一化学（C1化学）。

20世纪80年代，日本催化学会C1化学委员会就将C1化工技术定义为两部分组成：即制造CO、H2或者CO/H2 （合成气）的技术和利用CO及合成气制造化学品、燃料的技术[4]。

广义上讲，凡以CO、CO2、CH4、CH3OH、HCN等含一个碳原子的化合物为原料来合成化工原料和燃料的化学，都可定义为C1化学。

由于CH4属于天然气化学；CO2气体虽取之不尽，用之不竭，但人们对它的研究还不够，化工上的应用并不多，同时CH4、CO2及CH3OH等都可由CO制取，故狭义的C1化学就是指一氧化碳（CO）化学， 或称合成气（CO+H2）化学。

工业上利用煤气化等所获得的合成气（CO+H2）或CO为原料，经过一系列化工过程，可制备多种燃料和有机化工产品[4]（见下图）。

近几年来，利用合成气能够生产的化工产品不下30～40种，我国正在开发的也有20～30种。

并且，我国能源专家在开展“煤的间接液化技术”研究中，已开发出一种与我国“煤型”相匹配的“MFT合成汽油新工艺”[5]， 1 m3合成气（CO+H2）可得汽油100 g～110 g，且汽油的收率达76.3%，其辛烷值在85以上。继南非、美、德等国之后，我国已成为世界上少数几个掌握“煤变油”技术的国家之一。目前，我国已在等地建设规模较大的煤制油工厂，这对我国社会经济的可持续发展具有重要战略意义。

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2.4 用于冶金工业的还原剂

CO是一种重要的冶金工业精炼还原剂。例如钢铁生产中，常用焦炭作还原剂，焦炭在高炉中主要发生下列反应：

C(s)+O2(g)CO2(g)

C(s)+CO2(g)2CO(g)

故实际最后起还原铁矿石作用的主要是CO而不是焦炭。

同时，冶金工业上为了减少燃煤时产生的硫的氧化物对空气和水质的污染，常用氨水、熟石灰的乳浊液或生石灰等吸收SO2。有时还采取“以毒攻毒”的方法，在500 ℃和铝钒土的催化作用下，利用CO来还原烟道气中的SO2，并回收得到硫。

2.5 制备光降解塑料

CO与乙烯基聚合物可发生共聚反应生成聚酮[3]。聚酮分子链中含有大量的羰基，能吸收太阳光中波长为280～290 nm的紫外光而发生光化学反应，故聚酮类高分子材料在室外能发生光降解。目前，美国Dow Chemical 和Du Pont等公司已经工业规模化生产CO与乙烯（E/CO）的共聚酮。聚酮的分子链中酮基的含量越高，其降解速率越快，在共混物中加入二氧化钛（TiO2）可提高光降解速率。如与淀粉、纤维素等生物材料共混合则能得到光和生物双重降解的高分子材料。低酮含量的E/CO可直接作为降解塑料，高酮含量的E/CO常被用作母料与非光降解性聚合物共混制造光降解塑料。除E/CO之外，利用CO与丙烯、对叔丁基苯乙烯等共混，还可制得交替结构的聚酮，得到不同性能的光降解塑料产品。我国科学工作者在这一领域也已开展了卓有成效的研究工作，这对解决环境污染，充分利用自然资源等具有重大意义。

2.6制备金属羰基配位化合物

在金属羰基配位化合物中，CO以碳原子和金属原子相连，M－C－O在一直线上，CO分子一方面提供孤对电子给予中心金属原子的空轨道形成б键；另一方面又有空的反键π轨道可以和金属原子的d轨道形成π键，两方面的键合称为б－π配键，互相促进，因此， CO中的碳原子作为配位原子易与过渡金属元素形成稳定的配合物。利用CO作为配体，可制备多种羰基化合物，如Fe(CO)5、Cr(CO)6、Ni(CO)4等，这些物质不稳定，受热分解可制备高纯的Fe、Cr、Ni等金属。长期以来，科学家们以CO等简单分子作原料，致力于开发研究金属有机化合物，以制备有机合成反应的高效和高选择性催化剂，以及制取高纯度的金属等。随着纳米科学技术的发展，美国康奈尔大学的科学家于20世纪90年代末，利用CO分子结构的特殊性，在实验温度为-260 ℃的条件下，已成功地将CO分子和Fe原子组合起来，制得了FeCO和Fe(CO)2分子。这一研究成功的意义在于[6]： 不但有助于人们了解化学键的性质，还有助于制造更为复杂的分子，从而丰富和发展物质结构理论。

2.7其他应用

CO还可用作石化工业聚烯烃塑料生产反应中的中止剂、半导体工业多晶碳钻石膜生产中化学气相淀积工艺的碳源、激光气体组分等。

3CO与食品气调技术

研究发现，CO作气调包装食品有某些有利的防腐效果，比之CO2和N2，它能够几倍甚至几十倍地延长鱼肉的货架期，使之保持肉色鲜红。因此，近年来国外用CO作为一种新型气体发色剂在畜产品（如牛肉）和水产品（如金枪鱼）等加工中的应用越来越广泛。但其发色产品的安全性问题尚未解决，因此，一氧化碳作为气调贮藏气体补充剂的商业应用，还有待进一步的试验和研究[7]。对此，我国农业部颁布的并于2008年5月1日起实施的“生食金枪鱼标准”中，就包括了“禁止使用一氧化碳保色工艺”的内容。

4 医学科学研究与CO

CO过去一直被认为是对生物体有毒性的气体， 但20世纪80年代以来的科学研究发现[8]，生物体内的血红素在血红素氧合酶的作用下，能被氧化分解出极微量的CO。这种内源性的CO具有神经信息传递功能，能介导某些生理和病理活动，并在发挥生物效应后经血红蛋白运输，由肺部排出体外。它与血压调控、肌肉松弛、激素的释放、痛觉与嗅觉的发生等有关，且在维持血管能力和心肌保护中也起作用。

据英国广播公司2007年10月份报道，英国谢菲尔德大学的研究人员发明了使用一氧化碳帮助器官移植的新方法[9] 。该方法是利用载体分子将小剂量一氧化碳通过准确定点注射或口服进入患者体内，或调整分子设计使它指向特定部位，而对身体其他部位不产生影响。由于这种分子是水溶性的，能很快进入血流，容易被吸收，其微量的一氧化碳有助于扩张―血管，减少炎症，从而提高移植器官的成活率，克服了传统的一氧化碳吸入法有导致患者和医务人员意外吸入高剂量一氧化碳而中毒的风险。实验室试验显示这种方法前景良好，研究人员希望在2010年前开始人体试验。

目前，尽管对CO在人体中的作用机制尚不十分清楚，但随着研究的深入，希望不久的将来，人们能够有效利用CO来为人类的健康服务。

参考文献：

[1]普通高中课程标准实验教科书・化学（选修2)[S].北京：人民教育出版社,2005：41.

[2]傅献彩等.物理化学,(下册)[M].北京:高等教育出版社,1990:850.

[3]贡长生，张克立.绿色化学化工实用技术[M].北京:化学工业出版社,2002:395，441.

[4]陈国权等．合成气化学化工百科全书（第6卷）[M].北京：化学工业出版社，1997

[5]黄宝圣.洁净煤技术方兴未艾――我国煤炭工业的绿色化技术.化学教育[J],2005,(2):3.

[6]白春礼.纳米科技[J].化学通讯,2000,6。

[7]一氧化碳用来保鲜安全吗？省略.2007－2－2.

[8]高剑南,陈一虎.试论物质的两面性.化学教学[J].2004,(9):2.

[9]英科学家发明使用一氧化碳帮助器官移植新方法.news.省略.2007－10－22.