時間:2024-01-07 16:23:17
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一、成品油倉儲設(shè)施的歷史與現(xiàn)狀
近年來,為壓降運(yùn)行費(fèi)用,提高經(jīng)濟(jì)效益、勞動生產(chǎn)率以及管理水平,合理優(yōu)化物流運(yùn)作,中石油、中石化兩大石油企業(yè)對成品油倉儲設(shè)施進(jìn)行了整合,參考西方發(fā)達(dá)國家倉儲布局現(xiàn)狀,以100公里為輻射半徑,大幅擴(kuò)容中心油庫,關(guān)閉大量中小型油庫。僅以徐州地區(qū)為例,20世紀(jì)90年代初期,徐州地區(qū)有大中型油庫9座(市區(qū)周宅子、孫圩子、廣山油庫、銅山大湖油庫、豐縣葉莊油庫、沛縣胥洼油庫、新沂工農(nóng)路油庫、邳州徐塘油庫)、小型油庫6座(邳州新莊、碾莊油庫、睢寧沙集油庫、新沂草橋、新店、黑埠油庫)。隨著20世紀(jì)90年代末的中石化重組上市,陸續(xù)關(guān)閉了各類中、小油庫14座,在整個徐州地區(qū)僅保留1座中心油庫,并逐步確立了周宅子油庫(地處銅山縣茅村鄉(xiāng)境內(nèi))的中心庫地位。中小油庫關(guān)閉后,分流了員工,拆除了部分或全部資產(chǎn),油庫出租作它用或閑置。同時,對周宅子中心油庫加大了投資力度,該庫現(xiàn)總?cè)萘砍^8萬立方米,擁用鐵路、水路(運(yùn)河)、公路、管輸?shù)?種收發(fā)油方式,成為淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)內(nèi)容量最大、收發(fā)方式最全的大型油庫。
二、成品油倉儲設(shè)施整合的優(yōu)勢
(一)壓縮倉儲費(fèi)用
以徐州地區(qū)為例,通過14座中小油庫的關(guān)閉,停止了關(guān)閉庫的倉儲設(shè)施投入和維護(hù),集中精力將有限倉儲費(fèi)用投入到周宅子中心庫,減少了約3500萬元的倉儲費(fèi)用。特別是魯皖成品油管線(山東至安徽)于2005年投入使用,使周宅子中心庫成為魯皖管線在江蘇地區(qū)的唯一成品油下載點(diǎn),承擔(dān)了向蘇北地區(qū)其他城市輸轉(zhuǎn)油品的任務(wù),大幅節(jié)約了一次物流運(yùn)輸費(fèi)用(從煉廠至油庫的油品運(yùn)輸被稱為一次物流,包括管道、水路、鐵路等運(yùn)輸方式,其中管道運(yùn)輸方式比鐵路運(yùn)輸方式節(jié)約60%的費(fèi)用)。
(二)提高勞動生產(chǎn)率
徐州地區(qū)中小油庫關(guān)閉前,倉儲環(huán)節(jié)用工325人,年吞吐量共計(jì)不足100萬噸,人均年吞吐量約3000噸。而關(guān)閉14座中小油庫后,周宅子中心庫用工僅97人,年吞吐量近200萬噸,人均年吞吐量達(dá)2萬余噸,是原有吞吐量水平的6.8倍。一方面削減用工總量,另一方面年吞吐量大幅提升,大大提高了勞動生產(chǎn)率。
(三)提高倉儲環(huán)節(jié)綜合管理水平
由于周宅子中心油庫能夠得到資金的集中投入,近兩年采用了大量先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),使油庫現(xiàn)代化管理水平有了質(zhì)的飛躍,采用了如油罐液面自動計(jì)量系統(tǒng)及液位報(bào)警系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)、電子巡檢系統(tǒng)、油氣濃度監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)、自動消防啟動系統(tǒng)、裝油環(huán)節(jié)防溢油及靜電接地連鎖系統(tǒng)等一大批先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備,油庫的設(shè)備管理水平大幅提高,安全系數(shù)增大。而中小油庫關(guān)閉后,其業(yè)務(wù)骨干力量被整合至周宅子中心油庫,大中專學(xué)歷在員工中所占比例有所提高,中心油庫人員的綜合素質(zhì)有了提升,倉儲環(huán)節(jié)的綜合管理水平提高。
三、成品油倉儲設(shè)施整合對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響
在同一經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)關(guān)閉多座中小庫、保留1座中心庫,雖然對企業(yè)短時期內(nèi)壓降費(fèi)用、提高勞動生產(chǎn)率和現(xiàn)代化管理水平有著事半功倍的作用,但其對企業(yè)和社會的潛在負(fù)面影響也不可忽視。
(一)增加二次物流投入和運(yùn)輸費(fèi)用,運(yùn)輸過程易出現(xiàn)交通事故
徐州地區(qū)所轄六縣原均有油庫,鐵路一次運(yùn)輸?shù)娇h,二次物流(從油庫至加油站的油品運(yùn)輸稱為二次物流)基本由油罐車在本縣內(nèi)配送油品,運(yùn)輸半徑短。現(xiàn)均從周宅子油庫提貨,平均運(yùn)輸半徑增加了2倍以上,油罐車數(shù)量激增1倍仍不能滿足油品配送需求,二次物流投入成倍增加,噸油運(yùn)輸費(fèi)用逐年大幅提升,人為地增加了油品的使用成本。同時,多輛油罐車24小時連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),駕駛員與押運(yùn)員均分兩班,人歇車不歇,駕駛員長時間連續(xù)處于緊張狀態(tài),易因疲勞出現(xiàn)交通事故;油罐車輛得不到應(yīng)有的保養(yǎng)和檢查,長時間超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),易產(chǎn)生交通事故。另外,當(dāng)前油罐車單車噸位高,一旦發(fā)生側(cè)翻、撞擊事故,極易引起火災(zāi)、爆炸、污染等連鎖反應(yīng),事故危害和影響極大。
(二)增加倉儲環(huán)節(jié)的事故生發(fā)率和事故損失
眾所周知,成品油本身具有易燃、易爆、易揮發(fā)的特性,危險(xiǎn)系數(shù)大,而中心油庫的吞吐量急劇增加,大大超過原設(shè)計(jì)吞吐量,工作人員易因疲勞造成疏忽、設(shè)備易因老化造成事故,由于其基礎(chǔ)庫存量大,危害性大大增加,火災(zāi)撲救難度增大,且易發(fā)生連鎖反應(yīng)。一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸,將調(diào)動整個經(jīng)濟(jì)區(qū)域及周邊地區(qū)的消防車輛進(jìn)行長時間的撲救,將造成極壞影響。
徐州地區(qū)周宅子油庫瀕臨大運(yùn)河,其碼頭處于徐州東區(qū)自來水的取水口上游不到10公里,極易因事故造成水源污染。而該庫碼頭承擔(dān)著魯皖管線向宿遷、淮安等蘇北地區(qū)的成品油輸轉(zhuǎn)任務(wù),吞吐量成倍超出其設(shè)計(jì)量,且夜間作業(yè)頻繁,易因操作人員疲勞或疏忽、設(shè)備損壞造成跑冒油事故。一旦發(fā)生跑冒油事故,易造成運(yùn)河水質(zhì)污染,影響市區(qū)東部數(shù)十萬人的自來水供應(yīng);極易引發(fā)火災(zāi)、爆炸、傷人事故,跑冒油后,碼頭水面將漂浮一層均勻的油層,整條河道處于爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi),而運(yùn)河上來往船只較多,形成流動火源,極易引發(fā)爆炸,爆炸后整條河道會變成一片火海,事故損失和影響將會極其嚴(yán)重。
(三)為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展埋下隱患
一旦出現(xiàn)不可抗力或其他因素(如地震、洪水、交通或管輸中斷、火災(zāi)、爆炸及污染事故等),均會造成中心庫油品的供應(yīng)中斷,而該經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)又無其他替代性油庫,勢必從周邊其他城市油庫調(diào)劑資源,運(yùn)輸半徑再一次成倍增加,運(yùn)輸周期增長,運(yùn)力相對不足的弊病就會凸現(xiàn),在一定時期區(qū)域內(nèi)加油站出現(xiàn)大面積斷油現(xiàn)象幾乎不可避免。此時,只能盡量保證行政事業(yè)單位、公交公司、電廠等關(guān)系國計(jì)民生的單位或部門的油品供應(yīng),部分車輛將被斷供,特別是各類運(yùn)輸貨車、農(nóng)用車、私家車、出租車、摩托車幾乎無油可加,因斷油而拋錨的車輛在公路上隨處可見,用柴油作為燃料的小型企業(yè)單位不得不暫時停產(chǎn)或臨時轉(zhuǎn)用其他燃料。再加上媒體推波助瀾,“油荒”的范圍和周期會被無限夸大,給消費(fèi)者心理造成恐慌,地區(qū)經(jīng)濟(jì)將受到影響,區(qū)域內(nèi)國民生產(chǎn)總值在斷油期間內(nèi)將會有一定程度下降。
四、對成品油倉儲設(shè)施整合的意見與建議
油庫的關(guān)閉應(yīng)結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際循序漸進(jìn),不能盲目模仿西方發(fā)達(dá)國家的現(xiàn)有模式,否則在企業(yè)獲得短期效益的同時,有可能對區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶來負(fù)面影響,甚至因重特大事故的發(fā)生對企業(yè)造成致命打擊,從而損害企業(yè)的長期利益。鑒于此,本文對當(dāng)前成品油倉儲設(shè)施整合提出以下意見與建議:
(一)在縣區(qū)設(shè)立1座衛(wèi)星庫,與中心庫起到互補(bǔ)作用
既能夠在資源緊張時,起到調(diào)節(jié)庫存作用,又能夠縮短噸油運(yùn)輸半徑,降低二次物流費(fèi)用,特別是在中心庫發(fā)生意外情況不能保障油品供應(yīng)時,短時期內(nèi)起到替補(bǔ)供油作用,避免出現(xiàn)區(qū)域內(nèi)大面積油品斷供,保障地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
(二)與石油、石化系統(tǒng)外其他油庫簽訂互補(bǔ)協(xié)議
如系統(tǒng)內(nèi)非中心油庫已全部關(guān)閉到位,應(yīng)積極聯(lián)系與其他企業(yè)、部隊(duì)或民營油庫簽訂互補(bǔ)協(xié)議,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)中心油庫出現(xiàn)意外情況時,在短時期內(nèi)互相替代,以保證油品供應(yīng)。
(三)加大中心油庫監(jiān)督管理力度,避免發(fā)生重特大事故
進(jìn)一步加大中心庫的科技投入,向國際先進(jìn)油庫學(xué)習(xí)先進(jìn)管理手段,滿足現(xiàn)代化管理要求;加大員工培訓(xùn)力度,強(qiáng)化員工業(yè)務(wù)素質(zhì),將各類事故消滅在萌芽狀態(tài),盡量壓降事故發(fā)生率,減少事故損失和影響。
(四)適時加大運(yùn)輸車輛投入,增加運(yùn)力
增加用于二次物流的油罐汽車,滿足及時、有效保障油品配送的需要;留出油罐車輛保養(yǎng)、人員休整的充足時間,確保運(yùn)輸安全的需要。
20世紀(jì)50年代以來,旅游產(chǎn)業(yè)成為全世界發(fā)展勢頭最為強(qiáng)勁的行業(yè)之一,改革開放以來,隨著人民生活水平的提高,我國的旅游產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,并成為世界上旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快的國家之一。縱觀當(dāng)今世界旅游業(yè)的發(fā)展趨勢,正在由“觀光時代”和“休假時代”轉(zhuǎn)向“文化游樂時代”和“旅游產(chǎn)業(yè)時代”。
第三,旅游綜合體是個逐漸發(fā)展的過程,并不是一蹴而就的。在旅游綜合體發(fā)展的過程當(dāng)中,會經(jīng)歷多個階段,在每個階段都會有不同的發(fā)展重心,最終才能形成一定的集聚與規(guī)模效應(yīng)。
3.旅游綜合體的發(fā)展對城市化進(jìn)程的影響
從單一的旅游景點(diǎn),到旅游區(qū),再到集多種功能相融合的旅游綜合體的發(fā)展,從一定程度上也對城市化的進(jìn)程產(chǎn)生了不可估量的作用。我們可以從旅游綜合體的優(yōu)勢出發(fā),來分析對城市化進(jìn)程所帶來的影響:
首先,綜合體的出現(xiàn)能更好的優(yōu)化城市空間布局,有利于解決城市化進(jìn)程中,土地資源匱乏對城市發(fā)展起到的約束作用。眾所周知,在城市化過程中,集約的土地利用模式以及更高的土地利用率一直是城市發(fā)展所追求的目標(biāo)之一,在這個過程中,不斷擴(kuò)張的城市與有限的土地資源存在巨大的矛盾,而綜合體形式的出現(xiàn),從本質(zhì)上解決了這一矛盾,更有利于城市的健康、合理的發(fā)展。
以往城市的的旅游點(diǎn)布局,往往從“點(diǎn)”上來思考問題,即哪里適合建公園就建造公園,需要賓館就建造賓館,缺乏相應(yīng)的規(guī)劃與空間紐帶,城市從規(guī)劃上看,各個片區(qū)相互獨(dú)立,且內(nèi)在聯(lián)系性弱,不是缺乏必要的服務(wù)功能就是重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象嚴(yán)重。將旅游綜合體的概念引入后,在綜合體的組織下,原先的旅游景點(diǎn)成為了一個集觀光、休閑、會展、美食、演藝、運(yùn)動為一體,規(guī)模大,功能全,品質(zhì)高,環(huán)境優(yōu)、服務(wù)好的城市空間,城市布局從功能上互相有貫通,各個功能相互協(xié)調(diào)性增強(qiáng),完善區(qū)域旅游服務(wù)功能的同時,可以減少重復(fù)建設(shè)與資源的浪費(fèi)。
第二,優(yōu)化城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。國內(nèi)一些大型的主題公園,往往是以綜合體的形式出現(xiàn),這些旅游綜合體往往與酒店、旅游景觀、房產(chǎn)、會議中心、購物中心等產(chǎn)業(yè)同時出現(xiàn)。打破了以往旅游點(diǎn)“門票制”的經(jīng)營方式,將目光集中到以旅游為基礎(chǔ)的第三產(chǎn)業(yè)上,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的必然提升和轉(zhuǎn)型,都市產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)正在成為城市發(fā)展的主要方向之一,都市產(chǎn)業(yè)一般呈“集群”的空間形態(tài),服務(wù)業(yè)一般呈功能和業(yè)態(tài)的集聚或復(fù)合形態(tài)時才更有空間效率,二者呈現(xiàn)互動時則更能提升產(chǎn)業(yè)競爭力,而旅游綜合體將各類服務(wù)業(yè)進(jìn)行整合,增強(qiáng)了各行業(yè)間的聯(lián)系,在土地集結(jié)的過程中,帶領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,將地產(chǎn)業(yè)、教育業(yè)、商業(yè)、金融業(yè)整合到原來單一的旅游服務(wù)業(yè)中,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)的競爭力。
第三,在旅游綜合體不斷發(fā)展的過程中,提高了城市的生活品質(zhì)。城市旅游綜合體可以很好滿足“一站式服務(wù)”的多種需要,將單一的旅游觀光與其他形式的休閑類型結(jié)合起來,增加游客停留的時間。旅游綜合體在不斷的發(fā)展完善的過程中,在滿足旅游所必須的各項(xiàng)功能的同時,也對城市居住環(huán)境的提升起到了重要的作用。
4.結(jié)語
城市化的進(jìn)程帶動了城市綜合體的快速發(fā)展,城市綜合體既傳承者城市的固有結(jié)構(gòu),又展現(xiàn)了新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)。旅游綜合體,因其自身的環(huán)境空間特性及經(jīng)濟(jì)融合性的特征,對城市規(guī)劃與景區(qū)設(shè)計(jì)提出了更為明確的要求,為城市化進(jìn)程點(diǎn)明了方向。在城市健康發(fā)展的前提下,在旅游綜合體蓬勃發(fā)展的過程中,城市化的進(jìn)程也將更為進(jìn)展的更為順利。
基金項(xiàng)目:浙江大學(xué)城市學(xué)院教師科研基金,課題編號:j-10030。
【分類號】:TF762.3
引言
伴隨著石油業(yè)的前進(jìn),油田查看開采的范疇持續(xù)擴(kuò)張,錄井業(yè)也隨之有了新的前進(jìn)機(jī)會。在承襲以及開展以往錄井優(yōu)點(diǎn)措施的過程中,人類憑借措施發(fā)展以及科學(xué) 技術(shù)改革,持續(xù)拓展錄井業(yè)新的服務(wù)范疇,開采出新的利益成長點(diǎn)。當(dāng)前,錄井工藝以開展成以往石油業(yè)以及信息措施相綜合的集化學(xué)、電子資料、電、聲、磁、機(jī) 器為整體的全面措施,牽扯到石油地況、鉆井項(xiàng)目、地球化學(xué)以及物理、傳感措施、信息處置以及運(yùn)送等很多科目、很多范疇的現(xiàn)代化專業(yè)措施,其特征是信息化以 及智能化。
身為一項(xiàng)新的科技,在上世紀(jì)末核磁共振就已經(jīng)被普遍的運(yùn)用到石油地況以及石油項(xiàng)目的探索部分。它對信號的測驗(yàn)有著顯著的優(yōu)點(diǎn),就 是能夠不會因固體骨架等遇到干擾,擁有安穩(wěn)性質(zhì)同時信息豐厚。并且,可以有選擇的對物體開展檢測,能夠檢測的更準(zhǔn)確,在檢測的程序中可以更清楚的辨析出 油、氣、水等在核磁共振部分存在顯著的不一樣,防止在以往方式中的不足。以往的行為是經(jīng)過對外形模子的使用開展的,會遭到巖性、井眼以及地層水礦化的作 用。尤其辨別情況以及儲存位置的評估都在使用核磁共振之后獲得了處理。全部這些措施的運(yùn)用,能夠更加精準(zhǔn)的評估地層油氣構(gòu)造,計(jì)算的儲存量更加科學(xué),對產(chǎn) 層的構(gòu)造估算更加精準(zhǔn),推動了油氣田的開采量。
1 核磁共振技術(shù)的基本原理
人類在不一樣的范疇中都運(yùn)用了核磁共振措施,在石 油項(xiàng)目部分的運(yùn)用和別的部分存在著很大的差距。在石油項(xiàng)目部分,這項(xiàng)措施充分使用核磁對油水開展檢測以及解析,最后解析出油水在地層以及巖石中是什么樣的 形式以及狀況留存的。能夠把原子核劃分為兩類:有自旋以及無自旋特征兩種。有自旋的原子核中其氫核具有正電荷,因此擁有電性,而且能夠自旋,因此自旋特性 的原子核中的氫核和具備磁性的磁針相似。在一個永恒穩(wěn)定的磁場中,因受到外界的作用,在氧原子核內(nèi)部就會出現(xiàn)核磁共振。
出現(xiàn)核磁共振氫核中 一起出現(xiàn)共振,氫核活躍到高能狀況時能量不會降低,致使經(jīng)過輻射譜線的形式想要回到低能狀況是實(shí)現(xiàn)不了了,關(guān)鍵是由于氫核收取的能量不多。之前收取的能量 沒辦法再從高能狀況轉(zhuǎn)變到低能狀況時輻射出去,這個程序就是弛豫程序。流體所在的位置空隙情況還有巖樣的滲透性都對流體出現(xiàn)核磁共振的弛豫時間存在很大的 作用。這樣從流體數(shù)據(jù)、滲透性以及砂巖孔縫大小等系數(shù),在核磁共振措施的協(xié)助下,能夠獲取比較精準(zhǔn)的檢測資料。
2 核磁共振測量中的參數(shù)
核磁共振措施在石油項(xiàng)目獲取了普遍的使用,要準(zhǔn)確解析其用途,第一要先搞清楚這項(xiàng)措施的檢測系數(shù)。必須要了解檢測系數(shù),才可以推動核磁共振措施獲取真正 的施展。其關(guān)鍵檢測系數(shù)包含:巖石滲透性,巖石孔縫狀況,含有飽和狀況,巖石能流動物體等。巖石中存在的流體和原子核從激發(fā)狀態(tài)回復(fù)到平衡排列狀態(tài)是成正 比的。所以,要想獲取巖石孔隙狀況,就要適當(dāng)?shù)牧私獬谠r間的長久。巖石孔隙散步狀況,在弛豫時間譜中能夠展示出來。如果孔縫太小,會因?yàn)槊芰Φ南拗屏?體可能會無法流動。所以,要對弛豫設(shè)定一個有關(guān)的范圍,才可以對孔縫開展熟悉人事。假如弛豫時間要比孔隙流體的弛豫時間就,就會被管制住,叫做束縛流體, 反之則稱作可動流體。按照遮蓋滲透情況以及孔縫之間的聯(lián)系,能夠經(jīng)過對數(shù)據(jù)開展解析運(yùn)算,以便使用弛豫時間譜,最后能夠得到比較精準(zhǔn)的滲透性數(shù)據(jù)。把油以 及水杯的氫原子提取是很難的,使用核磁共振措施,能夠檢測含油狀況。
3 核磁共振錄井技術(shù)在石油工程中廣泛的應(yīng)用
核磁共振錄 井技術(shù)是根據(jù)核磁共振原理測定巖石孔隙流體中氫原子核的核磁共振信號強(qiáng)度及流體與巖石孔隙固體之間的相互作用來獲取孔隙度、滲透率、流體飽和度、流體性質(zhì) 以及可動流體、束縛流體等物性參數(shù)的技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在室內(nèi)儲層評價、開發(fā)試驗(yàn)研究得到了廣泛應(yīng)用,在油氣田勘探開發(fā)的研究與生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。核磁共 振技術(shù)被認(rèn)為是迄今為止的最接近滲流機(jī)理的一種錄井方法。憑借著在測量滲透率方面明顯的優(yōu)勢。一方面核磁共振技術(shù)首先減少了誤差的存在,特別是在實(shí)際測井 的信噪比較低的情況下,滲透率的計(jì)算準(zhǔn)確度提高。核磁共振技術(shù)局域明顯的優(yōu)越性,在地質(zhì)應(yīng)用方面取得了重要的效果,主要是因?yàn)閷μ岣邼B透率的計(jì)算精度有很 大的作用。作為計(jì)算油氣儲量的一個重要參數(shù),含油氣飽和度也是非常重要的一個環(huán)節(jié)。油藏的高度、孔隙的結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)和巖石的物性等因素影響了含油氣的飽 和度。通過核磁共振技術(shù)得到的含油氣飽和度與巖樣內(nèi)的含油量和總液量之間的比例是常數(shù)。
針對油藏,核磁共振錄井通過對一個巖樣(巖心、巖屑 或井壁取心)的核磁共振測量,即能夠快速、準(zhǔn)確地獲得總孔隙度、有效孔隙度、絕對滲透率、含油飽和度、含水飽和度、可動流體飽和度、可動油飽和度、可動水 飽和度、束縛流體飽和度、束縛油飽和度、束縛水飽和度等多項(xiàng)物性參數(shù),進(jìn)一步分析還可對原油黏度、巖石潤濕性等進(jìn)行測量。對于氣藏,核磁共振錄井能夠獲得 總孔隙度、有效孔隙度、絕對滲透率、含水飽和度、含氣飽和度、可動水飽和度、束縛水飽和度等物性參數(shù)。將核磁共振技術(shù)分析所得出的物化參數(shù)應(yīng)用于鉆
井現(xiàn)場,及時分析巖心、巖屑和井壁取心,具有用量少、速度快、一樣多參、準(zhǔn)確性高、連續(xù)性強(qiáng)、可隨鉆分析等常規(guī)巖心分析和測井所不可完全替代的優(yōu)點(diǎn)。在 劃分和評價有效儲層、指導(dǎo)現(xiàn)場鉆進(jìn)、為完井討論及完鉆測試提供數(shù)據(jù)等方面極具意義,因而在石油天然氣的勘探與生產(chǎn)中作用巨大。
核磁共振錄井 措施擁有非常普遍的前進(jìn)范疇以及運(yùn)用前程。這種措施在改善以及前進(jìn)的過程中還必須增強(qiáng)下面的作業(yè):增強(qiáng)鉆井現(xiàn)場運(yùn)用的普遍以及擴(kuò)張;研發(fā)使用安穩(wěn)性強(qiáng)、工 作效率快、精準(zhǔn)性高、體型小的新式設(shè)備;使用差譜、移譜等很多形式開展信息說明,提升說明精準(zhǔn)性;增強(qiáng)檢測說明系數(shù)的數(shù)量以及精準(zhǔn)性。
4 結(jié)束語
當(dāng)前錄井措施正面臨著巨大的挑戰(zhàn)以及機(jī)會同時存在的前進(jìn)時機(jī),油氣檢查開采的前進(jìn)以及有關(guān)行業(yè)措施的前進(jìn),為錄井措施供應(yīng)了開闊的前進(jìn)范疇。以錄井資料 為重點(diǎn),很多錄井措施為根本,創(chuàng)建以及持續(xù)改善現(xiàn)在錄井措施系統(tǒng),促進(jìn)錄井措施以及有關(guān)新措施密切相連,相互輔助,會昭示其頑強(qiáng)的生命力以及運(yùn)用意義。
參考文獻(xiàn)
1 合作學(xué)習(xí)是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的引發(fā)源泉
合作學(xué)習(xí)指學(xué)生為了完成共同的任務(wù),有明確的責(zé)任分工的互學(xué)習(xí)。合作學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生為集體的利益和個人的利益而一起工作,在完成共同任務(wù)的過程中實(shí)現(xiàn)自己的理想。通過合作學(xué)習(xí)的方式,能引發(fā)學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動地、富有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)。
案例1:學(xué)生在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中,解從質(zhì)量角度進(jìn)行的有機(jī)物燃燒計(jì)算題時,往往需要復(fù)雜的計(jì)算,才能得出結(jié)論。如完全燃燒等質(zhì)量的下列混合物,產(chǎn)生CO2一定比完全燃燒等質(zhì)量乙烯多的是?
A:苯和甲苯;B:已烷和庚烷;C:已烯和辛烯;D:已烷和壬炔
教師引導(dǎo)學(xué)生,如能畫出常見烴的含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨碳原子數(shù)目變化曲線,就能快速、準(zhǔn)確地解決這一問題。
由于畫圖中要進(jìn)行大量計(jì)算,一個人完成往往花大量時間,在教師組織和引導(dǎo)下,分小組,有的負(fù)責(zé)畫烷烴、有的負(fù)責(zé)畫烯烴、有的負(fù)責(zé)畫炔烴、有的負(fù)責(zé)畫苯及其同系物。
個個學(xué)生都參與制作,互相配合,互相檢驗(yàn)結(jié)果。最后再通過合作,大家創(chuàng)造了一張曲線圖。
此時學(xué)生解題思路開始敞開,在小組討論時便暢所欲言,各抒己見,不僅能快速找到正確的解法,而且能根據(jù)正確的解法說出自己解錯的原因所在。(從曲線看出:炔烴和苯及其同系物含碳量始終比烯烴高,而烷烴始終比烯烴低,烯烴中含碳量不變。故選A。)
通過這樣的合作學(xué)習(xí),引發(fā)了學(xué)生的對創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的興趣,創(chuàng)造性思維的思路被打開。學(xué)生不但創(chuàng)造了烴類含碳的曲線圖,還創(chuàng)造了烴的衍生物的含碳、含氫等一系列曲線圖。
2 合作學(xué)習(xí)是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的動力源泉
在整個合作學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生們都在積極主動地忙碌著、參與著,自愿學(xué)習(xí),沒有被逼迫的感覺;整個學(xué)習(xí)過程都是通過學(xué)生互相發(fā)言、互相鼓勵、耐心聆聽、積極探討來完成的。學(xué)生看到同伴們的成功,會提高他們自身的自我效能感。因此成功的合作不僅是培養(yǎng)學(xué)生人際交往技能,使學(xué)生學(xué)會交往,學(xué)會參與,學(xué)會尊重他人的重要途徑,也是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的動力源泉。
案例2:學(xué)生在畫烴類的含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨碳原子數(shù)目變化曲線時,有的同學(xué)創(chuàng)造性地畫出了一元飽和醇,一元飽和醛,一元飽和酸的圖。有的把烴類和衍生物的圖放在同一圖中進(jìn)行比較。 教師對學(xué)生的創(chuàng)造性給予贊美的同時,利用學(xué)生的創(chuàng)造性結(jié)果,解決下列問題:取等質(zhì)量的CH4和有機(jī)物A與足量的氧氣分別完全燃燒,生成的CO2的質(zhì)量相等,如A是飽和一元醛,則A的分子式是什么?
(由于質(zhì)量相等時完全燃燒產(chǎn)生CO2質(zhì)量相等,說明這醛的含碳量和CH4相等,(CH4)nCnH4nCnH4n-16O即每減少16個H原子增加一個O原子,含碳量不變。而飽和一元醛又滿足通式CnH2nO,由H原子相等2n=4n-16,解得n=8。推出為C8H16O。)
此時學(xué)生自然想到如果A是飽和一元醇、飽和一元酸,有的甚至想到是鹵代烴、稠環(huán)芳烴及其衍生物等。
組織學(xué)生分工合作,逐一推斷出來,并交流結(jié)果,互相檢驗(yàn)。如:飽和一元醇是:C9H20O、飽和一元酸是:C16H32O2、一氟代烷是:C10H21F等等。
有的學(xué)生提出:如把CH4改變?yōu)镃2H6、C2H4或C2H2,又會有怎么樣結(jié)果?又有的學(xué)生提出,如果例題中是生成水的質(zhì)量相等或耗氧相等結(jié)果又會如何?問題越來越多,探究也越來越深入,學(xué)生的創(chuàng)造力是無限的。
通過這樣的合作學(xué)習(xí),使學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)有了堅(jiān)強(qiáng)的動力。
3 合作學(xué)習(xí)是創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的拓展源泉
合作學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的意義建構(gòu),促進(jìn)學(xué)生的高水平的思維和學(xué)習(xí)活動。學(xué)習(xí)者之間交流、爭議、意見綜合等有助于學(xué)習(xí)者建構(gòu)起新的、更深層次的理解;在合作學(xué)習(xí)中,在學(xué)習(xí)者的交流過程中,他們的想法、解決問題的思路都被明確化和外顯化了,學(xué)習(xí)者可以更好地對自己的理解和思維過程進(jìn)行監(jiān)控。這為拓展創(chuàng)造性學(xué)習(xí)提供豐富的思維源泉。
案例3:在完成含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)曲線時,有的同學(xué)還創(chuàng)造性地畫出了含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨碳原子數(shù)目變化曲線圖。教師引導(dǎo)探究下列問題:下列混合物,只要總質(zhì)量一定,不論以何種比例混合,完全燃燒產(chǎn)生水量一定是?
A:丁醛和丁炔;B:已烯和丁酸;C:乙酸乙酯和庚烷;D:辛醇和乙苯
(總質(zhì)量一定時,含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的物質(zhì),不論以何種比例混合,完全燃燒產(chǎn)生水量一定。從學(xué)生創(chuàng)造出的含氫曲線可知,烷烴、烯烴不可能和常見一元含氧衍生物含氫量相等。苯及其同系物在碳原子相等時,不可能和常見一元飽和含氧衍生物含氫量相等。只有炔烴,在碳原子數(shù)為4個時和一元飽和醛或酮含氫量相等。其它曲線間沒有交點(diǎn)。故選A)
二、分類解析
有機(jī)合成是一門過去有著悠久歷史、現(xiàn)在有著完整理論體系、將來有著廣泛發(fā)展前景的學(xué)科,受知識水平的限制,這里僅就中學(xué)化學(xué)層面簡單談有機(jī)合成路線流程的設(shè)計(jì).從以往學(xué)生遇到的各種問題來看,大致不外乎以下三種類型.
1.碳原子數(shù)目不變,官能團(tuán)種類變化
分析:觀察甲苯與產(chǎn)物,兩者碳原子數(shù)目相同,官能團(tuán)的種類發(fā)生了變化,由甲基變成了羧基.對于這種基本變化,基本策略是利用有機(jī)含氧衍生物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系:乙醇乙醛乙酸乙酸乙酯、乙二醇乙二醛乙二酸乙二酸乙二酯,通過逐步氧化,獲得目標(biāo)產(chǎn)物.需要特別注意的是氧化還原的先后順序,亦即基團(tuán)保護(hù)問題.究竟是先氧化還是后氧化,是這類變化的關(guān)鍵點(diǎn).一方面要熟悉氧化劑、還原劑以及典型官能團(tuán)的性質(zhì),多角度、全方位地把握相關(guān)性質(zhì).另一方面應(yīng)加強(qiáng)氧化還原發(fā)生先后意識,避免落入陷阱中.
在例題中多處存在這樣的問題,由甲苯出發(fā),有兩條路徑可以選擇,可以用高錳酸鉀直接將甲基氧化成羧基,也可以利用硝化反應(yīng)在苯環(huán)上引入硝基,這時必須考慮氧化和硝化孰先孰后.得到對硝基甲苯后,又有兩條路徑可以選擇,是用高錳酸鉀將甲基氧化成羧基,還是用Fe/HCl將硝基還原成氨基,又必須考慮氧化和還原孰先孰后.注意到這樣兩個關(guān)鍵點(diǎn),例題自然可以迎刃而解了.
一、化學(xué)合成藥物的綠色化
綠色有機(jī)合成是指采用無毒、無害的原料、催化劑和溶劑,選擇具有高選擇性、高轉(zhuǎn)化率,不生產(chǎn)或少生產(chǎn)副產(chǎn)品的對環(huán)境友好的反應(yīng)進(jìn)行合成,其目的是通過新的合成反應(yīng)和方法,開發(fā)污染最低、能源消耗最少的先進(jìn)合成方法,從根本上消除或減少環(huán)境污染。近年來,實(shí)現(xiàn)綠色合成的幾種可行的途徑如下:(1)使用環(huán)境友好催化劑,提高原子利用率。有機(jī)合成中,減少廢物的關(guān)鍵是提高原子利用率,所以在選擇合成途徑時,除了考慮理論產(chǎn)率外,還應(yīng)考慮和比較不同途徑的原子利用率。如二聯(lián)苯的合成,常規(guī)方法是以pdc12為催化劑,以含苯基的有機(jī)汞化合物為原料在吡啶中進(jìn)行,但操作過程較為復(fù)雜,原子利用率低。若以具有高反應(yīng)活性的GaP納米晶為催化劑,就可以直接以苯為原料,一步合成得到二聯(lián)苯。(2)使用環(huán)境友好介質(zhì),改善合成條件。傳統(tǒng)的有機(jī)合成中,有機(jī)溶劑是最常用的反應(yīng)介質(zhì),但是有機(jī)溶劑的毒性和難以回收,又使之成為對環(huán)境有害的因素。(3)采用潔凈的有機(jī)電合成。電化學(xué)過程是潔凈技術(shù)的重要組成。由于電解一般無需使用危險(xiǎn)或者有毒試劑,且通常在常溫、常壓下進(jìn)行,所以在綠色合成中獨(dú)具魅力。例如,實(shí)現(xiàn)自由基環(huán)化反應(yīng),常規(guī)的方法是使用過量的三丁基錫烷,過程中存在的問題是原子利用率低、使用和產(chǎn)生著有毒的錫試劑。利用天然、無毒、手性的維生素B12為催化劑,進(jìn)行催化反應(yīng),可在溫和、中性條件下完成。(4)運(yùn)用高效的多步合成技術(shù)。在藥物的合成中,往往涉及分離中間體的多步驟反應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)綠色合成,研究發(fā)展的串聯(lián)反應(yīng)是非常有效的。串聯(lián)反應(yīng)包括有一瓶多步串聯(lián)和一瓶多組分串聯(lián)。前者是仿照生物體內(nèi)的多步鏈鎖式反應(yīng),使反應(yīng)在同一反應(yīng)器內(nèi)從原料到產(chǎn)物的多個步驟連續(xù)進(jìn)行,無需分離出中間體,又不產(chǎn)生相應(yīng)的廢棄物。后者是涉及至少3種不同原料的反應(yīng)于同一反應(yīng)器中進(jìn)行,而每步反應(yīng)都是下步反應(yīng)所必需的,而且原料分子的主體部分都融進(jìn)到最終產(chǎn)物中,是一類高效的合成方法。
二、化學(xué)合成藥物發(fā)展趨勢
(1) 從藥用植物中發(fā)現(xiàn)新的先導(dǎo)化合物并進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾、發(fā)明新藥,是21世紀(jì)合成新藥研究的重要部分。尤其是由于細(xì)胞及分子水平的活性篩選方法的常規(guī)化和分離技術(shù)的精巧化,有可能從植物中發(fā)現(xiàn)極微量的新的化學(xué)結(jié)構(gòu)類型。同時,通過現(xiàn)代的篩選模型重新發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)已經(jīng)篩選過的植物化學(xué)成分的新用途,也為合成新藥研究提供了更多的成功機(jī)會。(2)從天然來源發(fā)現(xiàn)新結(jié)構(gòu)類型抗生素已經(jīng)很困難,微生物對抗生素的耐藥性的增加,不合理的使用抗生素,使得一種抗生素的使用壽命愈來愈短。這種情況促使半合成及全合成抗生素在21世紀(jì)會得到特別發(fā)展。(3)組合化學(xué)技術(shù)應(yīng)用到獲得新化合物分子上,是仿生學(xué)的一種發(fā)展。它將一些基本小分子裝配成不同的組合,從而建立起具有大量化合物的化學(xué)分子庫,再結(jié)合高通量篩選來尋找到一些具有活性的先導(dǎo)化合物。(4)有機(jī)化合物仍然是21世紀(jì)合成藥物最重要的來源。化學(xué)合成藥物仍然是最有效、最常用、最大量及最重要的治療藥物。當(dāng)今世界大制藥公司新藥研究的主題仍是化學(xué)合成藥物。(5)20世紀(jì)六七十年代,儀器分析(光譜、色譜)學(xué)科的逐漸形成,加快了化學(xué)合成藥物開發(fā)的速度。進(jìn)入21世紀(jì),一批帶有高級計(jì)算機(jī)儀器的發(fā)明,分離、分析手段的不斷提高,特別是分析方法進(jìn)一步的微量化等將使化學(xué)合成藥物的質(zhì)量更加提高,開發(fā)速度也會進(jìn)一步加快。(6)藥理學(xué)進(jìn)一步分枝化為分子藥理學(xué)、生化藥理學(xué)、免疫藥理學(xué)、受體藥理學(xué)等,使化學(xué)合成藥物的有效藥理表現(xiàn)更加具有特異性。21世紀(jì),化學(xué)合成藥物會緊密地推動藥理學(xué)科的發(fā)展,藥理學(xué)的進(jìn)展又會促進(jìn)化學(xué)合成藥物向更加具有專一性的方向發(fā)展,使其不但具有更好的藥效,毒副作用也會更加減少。(7)利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行合理藥物設(shè)計(jì)的新藥研究和開發(fā),展現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。21世紀(jì),酶、受體、蛋白的三維空間結(jié)構(gòu)會一個一個地被闡明的,這給利用已闡明這些“生物靶點(diǎn)”進(jìn)行合理藥物設(shè)計(jì),從而開發(fā)出新的化學(xué)合成藥物奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(8)防治心腦血管疾病、癌癥、病毒及艾滋病、老年性疾病、免疫及遺傳性等重要疾病的合成藥物是21世紀(jì)重點(diǎn)需要開發(fā)的新藥。(9)分子生物學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)、人類基因組學(xué)的研究成就,將對臨床用藥產(chǎn)生重大影響,不但會有助于發(fā)現(xiàn)一類新型微量內(nèi)源性物質(zhì),如活性蛋白、細(xì)胞因子等藥物,也為化學(xué)合成藥物研究特別是提供新的作用靶點(diǎn)奠定了重要的基礎(chǔ)。
綜上,藥物的綠色合成作為新的科學(xué)前沿已逐步形成,但真正發(fā)展還需對常規(guī)的有機(jī)合成進(jìn)行不斷的改革和創(chuàng)新。
目前,綠色合成的主要研究方向有4個,分別是:水合成、無溶劑合成、超臨界流體技術(shù)以及離子液體,在醫(yī)藥合成工業(yè)上的應(yīng)用前景非常的廣泛。
一、離子液體的一般特性
離子液體屬于液體或者熔融鹽,其完全是由離子組成的。而我們平常所說的“室溫離子液體”又被叫做“地位熔融鹽”,其全部是由離子組成的化合物,一般在室溫下呈液態(tài)的鹽。室溫離子液體”不易燃燒,當(dāng)溫度處于400攝氏度以下時,其形式比較穩(wěn)定,以液體的形態(tài)呈現(xiàn)。此外,其是一種理想的“綠色溶劑”,不僅具有可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn),而且具有可循環(huán)使用的優(yōu)勢,因此是一種環(huán)境友好型溶劑。當(dāng)被使用在一些合成工藝中時,其還具有催化的作用。和傳統(tǒng)的溶劑相比,離子液體的特點(diǎn)是:(1)呈液態(tài)的溫度范圍大。許多離子液體當(dāng)處于300℃的環(huán)境中時,依然保持液體狀態(tài)。在同樣的條件下時,水的液態(tài)溫度會低于100℃。但是,此時的氨水僅僅只有40℃。對于一些溫度太高,而且不能在有機(jī)溶劑中發(fā)生反應(yīng)的來說,可以使用離子液體,將其看做是一種良好的介質(zhì)。(2)由于離子液體基本上沒有蒸汽壓,因此在分離以及蒸餾的過程中,也不會因?yàn)檎舭l(fā)而產(chǎn)生損失。(3)離子液體可以對以下物質(zhì)進(jìn)行溶解:無機(jī)化合物、有機(jī)化合物以及金屬配合物。此外,和傳統(tǒng)的溶劑相比,離子液體的溶解度比較高。另外,在對陽離子以及陰離子進(jìn)行調(diào)節(jié)時,也會改變其他溶劑的溶解性。也就是說當(dāng)產(chǎn)量相同時,反應(yīng)容積需要比較小。(4)當(dāng)離子液體中含有ALCL3時,會表現(xiàn)出強(qiáng)的Lewis,F(xiàn)ranklin以及Bronsted酸性和超酸性??梢酝ㄟ^對ALCL3的用量進(jìn)行調(diào)節(jié),這樣就可以達(dá)到對酸性高低的調(diào)節(jié)。舉個例子,在[Bmim]Cl-Al-Cl3體系中,假如ALCL3的摩爾分?jǐn)?shù)低于0.5時就會呈現(xiàn)出堿性,等于0.5時會呈現(xiàn)出中性,而超過0.5時就會呈現(xiàn)出酸性。其既具有Lewis的酸性,也具有Franklin的酸性,因此在對比之后,可以發(fā)現(xiàn)離子液體更能精確定,也更容易進(jìn)行調(diào)配。(5)有的離子液體不能溶于有機(jī)溶劑,也不能溶于水,比如:甲苯、乙醚。因此,我們可以使用這種特性,來實(shí)現(xiàn)溶液兩相催化反應(yīng),也就是說選擇能溶解催化劑但是不和反應(yīng)物以及產(chǎn)物混溶的離子液體。(6)離子液體可以對以下氣體進(jìn)行溶解:O2、H2以及CO。因此,可以將其看做催化加氫、羰基化、甲?;确磻?yīng)的溶劑,應(yīng)用價值非常大。
二、離子液體的基本類型
離子液體一般是由無機(jī)陰離子以及有機(jī)陽離子組成,其中前者的體積比較小,而后者的體積相對比較大。對陰離子和陽離子的組合進(jìn)行改變,那么就會形成不同的離子液體。離子液體中,我們比較常見的陽離子類型主要有以下4種:烷基季磷離子[PR
xH4-x]+,烷基季銨離子[NRxH4-x]+,N-烷基取代的吡啶離子以及1,3-二烷基取代的咪唑離子。陰離子主要包括對水非常敏感的氯鋁酸根離子。另外一種陰離子組成的離子液體無論是在空氣中還是在水中性質(zhì)都很穩(wěn)定,比如:SbF6-、CF3COO-,BF4-以及PF6-。
當(dāng)以負(fù)離子的不同為依據(jù)對離子液體進(jìn)行分類時,其可以被劃分為非金屬類以及金屬類。金屬類主要含有AlCl3或CuCl2-的鹵化鹽,此外負(fù)離子多用四氟硼酸根BF4-、六氟磷酸根PF6-,也包括TA-(三氟乙酸根CF3COO-)
新離子液體也是離子液體的一類,其發(fā)展基礎(chǔ)是4[emim]BF4(熔點(diǎn)是12℃)。和含AlCl3離子液體不同,新離子液體的組成比較固定,有的品種對于空氣和水都是穩(wěn)定的。烷基取代的咪唑離子[R1R3im]+是其正離子的主要組成部分,比如:C4F9SO3-、CB11H12-。
三、在醫(yī)藥合成中的應(yīng)用
(一)一些藥物的合成
合成普拉多林及中間體。作為取代吲哚類醫(yī)藥的中間體,在對離子液體1-丁基-3-甲基醚唑六氟磷酸鹽[Bmim]PF6進(jìn)行使用時,可以合成普拉多林。反應(yīng)過程分兩步,第一步:在[Bmim]PF6中,2-甲基吲哚與N-嗎啉-2-氯乙烷和N-烷基化反應(yīng),在此過程中沒有烷基吲哚類副產(chǎn)物,質(zhì)量收率是95%。第二步:在150℃而且沒有鋁鹽存在的情況下,將[Bmim]PF6當(dāng)做溶劑,進(jìn)行Friedel-Crafts反應(yīng)。在此之后,離子液體經(jīng)水洗,在經(jīng)過真空干燥之后就可以進(jìn)行循環(huán)使用。
有的離子液體的構(gòu)成成分是氯化鋅和膽堿鹽酸鹽,因此可以把苯肼和酮羰基化合物作為原料,在縮合反應(yīng)之后形成吲哚類化合物。易升華是吲哚類化合物的主要特點(diǎn),而離子液體具有無揮發(fā)性,因此可以通過升華對產(chǎn)物和離子液體進(jìn)行分離。
合成巴比妥酸衍生物。在室溫離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼硫酸鹽[Bmim]BF4存在下,使用室溫研磨和微波輻射,芳香醛和巴比妥酸或硫代巴比妥酸或經(jīng)Knoevenagel縮合反應(yīng),制備了相應(yīng)的5-亞芳基巴比妥酸,加入強(qiáng)極性離子液體,這時中間體碳負(fù)離子的穩(wěn)定性就會得到增加,因此反應(yīng)就速度就會加快。在經(jīng)過2個小時的研磨后,收率在80%左右。而當(dāng)功率是160W的微波輻射下,反應(yīng)是20S,此時的收率在82%-98%之間。
合成磺胺/磺酰胺類。使用的離子液體具有芳醛基結(jié)構(gòu),將其作為固定相有機(jī)合成的載體,用來擔(dān)載底物,這樣就可以合成磺酰胺類藥物替羅非班。
合成萘普生。萘普生可以被用來解熱鎮(zhèn)痛,其α位含有一個手性碳,藥用為(S)-(+)-異構(gòu)體。此外,也可以合成香豆素,合成氟羅沙星,產(chǎn)生縮醛(酮)化反應(yīng)。
(二)醫(yī)藥合成技術(shù)上的應(yīng)用
拆分技術(shù)和介質(zhì)。由于我們可以在離子液體中獲得對映選擇性以及比較高的酶活性,所以可以將其看做拆分反應(yīng)介質(zhì)。此外,離子液體[Bmim]PF6具有極性和疏水性,因此是一種理想的介質(zhì),即作為藥物萘普生甲酯不對稱水解反應(yīng)的介質(zhì)。
結(jié)束語:
目前,可持續(xù)發(fā)展理念已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域,化學(xué)領(lǐng)域也不例外。此外,隨著綠色化學(xué)理念的提出,關(guān)于離子液體的研究以及應(yīng)用越來越多。離子液體的應(yīng)用非常廣泛,比如:高分子、生物、化學(xué)、醫(yī)藥以及石油等,也取得了不錯的成果。尤其是在醫(yī)藥工業(yè)方面,離子液體的應(yīng)用前景非常廣泛。筆者主要對離子液體在醫(yī)藥中間體合成中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,只是拋磚引玉,有不足的地方還望同行指正。
參考文獻(xiàn)
[1]任強(qiáng),武進(jìn),張平.1-烯丙基,3-甲基咪唑室溫離子液體的合成及對纖維素溶解性能的初步研究[J].高分子學(xué)報(bào)。2011(2).
中圖分類號: V444 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號:
前言:中國水處理藥劑是在20世紀(jì)70年代引進(jìn)大化肥裝置后才引起重視并逐步發(fā)展起來的,此后自行研制開發(fā)了一系列水處理劑。目前,中國水處理劑的品種主要有阻垢劑、緩蝕劑、殺菌滅藻劑、無機(jī)凝聚劑和有機(jī)絮凝劑等幾大類。近幾年,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水污染現(xiàn)象日益嚴(yán)重,水資源短缺,水處理中對絮凝劑的需求越來越引起人們的重視。
1.絮凝劑在水處理中的應(yīng)用前景
1.1我國是水資源短缺和污染比較嚴(yán)重的國家之一,為了滿足生產(chǎn)和生活需要,節(jié)約用水、水污染的處理及回用顯得尤為重要。物化法、生化法、膜分離技術(shù)、電滲析等處理方法先后應(yīng)用在工業(yè)廢水和生活污水的處理中,而絮凝劑的出現(xiàn),以其絮凝沉降快、時間短、效果好等優(yōu)點(diǎn),在選礦、電鍍、印染、造紙等許多領(lǐng)域的污水處理中顯示了廣闊的應(yīng)用前景。
1.2目前廣泛應(yīng)用的絮凝劑有無機(jī)鹽類物質(zhì),如鋁鹽、鐵鹽,處理效果不理想。聚合物處理效果雖良好,但用量大,對環(huán)境有二次污染。有機(jī)合成高分子類物質(zhì),如聚丙烯酰胺及其衍生物等,具有用量少、絮凝速度快的優(yōu)點(diǎn),但殘留物不易被生物降解,且其單體有強(qiáng)烈的神經(jīng)毒性和致癌、致畸、致突變效應(yīng),造成二次污染。與傳統(tǒng)的絮凝劑相比較,微生物絮凝劑有以下的優(yōu)點(diǎn):表面積大,轉(zhuǎn)化能力強(qiáng),繁殖速度快,易變異,分布廣等特點(diǎn),來源廣,高效,無毒,可消除二次污染,應(yīng)用范圍廣泛,價格較低。
1.3微生物絮凝劑不僅高效、安全、對環(huán)境不產(chǎn)生二次污染,而且用量少、適用范圍廣、作用條件粗放,是傳統(tǒng)絮凝劑的良好替代品。從目前國內(nèi)外對微生物絮凝劑應(yīng)用范圍的研究看,它不僅可以替代傳統(tǒng)絮凝劑用于給水處理,或者用于醫(yī)藥、食品加工和發(fā)酵等行業(yè)的固液分離,而且在高濃度難降解廢水的除濁、除重金屬、脫色和除油等方面也表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。在上述廢水處理中,投加微生物絮凝劑相當(dāng)于預(yù)處理工序,除去廢水中相當(dāng)一部分有機(jī)物、濁度、色度和油脂等,減輕后續(xù)處理單元的負(fù)荷,提高處理效率和能力。另外,在傳統(tǒng)的活性污泥工藝系統(tǒng)運(yùn)行中常常會出現(xiàn)污泥膨脹或污泥活性不高等現(xiàn)象,微生物絮凝劑可以很好地改善活性污泥的性能。
2.微生物絮凝劑在水處理中的應(yīng)用
2.1不少工業(yè)廢水在采用活性污泥處理過程中,形成的活性污泥容易發(fā)生膨脹,從而影響處理效率,若添加微生物絮凝劑,會取得良好效果。如甘草制藥廢水生化處理過程中形成的膨脹性污泥,當(dāng)在其中添加NOC-1微生物絮凝劑后,污泥的SVI很快從290下降到50,消除了污泥的膨脹,恢復(fù)了活性污泥的沉降能力。
2.2現(xiàn)今的活性污泥法技術(shù)除去廢水中的BOD并非難事,但對于脫色幾乎還沒有特效的方法,特別是對于那些可溶性色素很難處理,而采用微生物絮凝劑NOC-1,對墨水、糖蜜廢水、造紙黑液、顏料廢水進(jìn)行的試驗(yàn)表明,處理后上清液變?yōu)闊o色透明。用NAT型微生物絮凝劑直接絮凝黑染料生產(chǎn)廢水,其脫色率可達(dá)60%。
2.3我國城市污水處理廠常用活性污泥法工藝,其中絮凝劑在廢水處理中具有很重要的作用,它可以用來降低原水的濁度、色度等感觀指標(biāo),去除多種高分子有機(jī)物,某些重金屬和放射性物質(zhì),它可以自成獨(dú)立的處理系統(tǒng),又可以與其它處理單元過程進(jìn)行組合,作為預(yù)處理、中間處理和最終處理過程,而且還常用于污泥脫水前的濃縮過程,以改善污泥的脫水性能.經(jīng)過絮凝劑無害處理后的水可以回用.當(dāng)前國內(nèi)每年工業(yè)用水、城市給水、污水處理需求絮凝劑百萬噸,因此研究絮凝劑具有很重要的意義.
3. 微生物絮凝劑在水處理中的處理效果及發(fā)展
3.1微生物絮凝劑是一類由微生物或其分泌物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,它是利用微生物技術(shù),通過細(xì)菌、真菌等微生物發(fā)酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、無毒、無二次污染的水處理劑.它主要由微生物代謝產(chǎn)生的各種多聚糖類、蛋白質(zhì),或是蛋白質(zhì)和糖類參與形成的高分子化合物,能產(chǎn)生微生物絮凝劑的微生物種類很多,它們大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中。
3.2復(fù)合型絮凝劑是近年才開始研制的新型絮凝劑,能克服使用單一絮凝劑的許多不足,適應(yīng)范圍廣,對低濃度或高濃度水質(zhì)、有色廢水、多種工業(yè)廢水都有良好的凈水效果,脫污泥性好,pH使用范圍大.然而復(fù)合在有機(jī)合成制備上手續(xù)復(fù)雜,成本較高,并有可能存在二次污染.目前還未見復(fù)合絮凝劑有工業(yè)化生產(chǎn)和使用的報(bào)道.污水或活性污泥中,有機(jī)固體顆粒帶負(fù)電荷,無機(jī)固體顆粒帶正電荷,混合固體顆粒呈電中性。
3.3制成的絮凝劑與無機(jī)、聚丙烯酰胺聯(lián)用,可提高絮凝效果.帶有PAM的聚合氯化鋁、聚合氯化鐵,為無機(jī)有機(jī)高分子聚合物,它們具有無機(jī)、有機(jī)的雙重優(yōu)點(diǎn),又避免了兩者的不足,還具有某些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),使凈水效果得到高度發(fā)揮.無機(jī)離子使懸浮顆粒發(fā)生絮凝并沉淀,高分子有機(jī)陽離子的高度架橋又促進(jìn)了絮凝吸附速度,故能達(dá)到快速凈水的目的.江霜英等以天然高分子物質(zhì)甲殼素制備殼聚糖,并用殼聚糖、聚合鋁和三氯化鐵制成了高效復(fù)合型絮凝劑CAF,其凈水效果優(yōu)于無機(jī)絮凝劑聚合鋁和三氯化鐵,成本更低.
結(jié)語:絮凝劑在廢水處理中具有舉足輕重的地位,它正向著高效、無毒、價廉、復(fù)合、多功能、適合工業(yè)化生產(chǎn)的方向發(fā)展.大力發(fā)展無機(jī)鹽聚合物絮凝劑以替代無機(jī)鹽絮凝劑,可以降低二次污染,同時也可以減少對設(shè)備的腐蝕程度.對微生物絮凝劑,目前的任務(wù)是:尋找價廉的培養(yǎng)基和控制絮凝劑發(fā)揮作用的最佳條件,對絮凝劑合成的條件及影響起絮凝活性的因素進(jìn)行深入研究,以符合工業(yè)化生產(chǎn)要求.復(fù)合型絮凝劑以其高效價廉的優(yōu)勢必將迅速發(fā)展,簡化有機(jī)合成制備過程,降低生產(chǎn)成本,盡可能減少可能存在的二次污染問題.
參考文獻(xiàn):
[1]田玲,王九思,李玉金;水處理絮凝劑的絮凝原理及其研究進(jìn)展[J];甘肅教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004
中圖分類號:TQ11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(a)-0013-01
1 簡述金屬有機(jī)化學(xué)
1.1 金屬有機(jī)化合物的組成
金屬有機(jī)化合物即為碳元素和金屬元素經(jīng)過某一反應(yīng)而形成的化合物,人類發(fā)展比較早的金屬有機(jī)化合物主要有格式試劑、而叔丁醇鉀等化合物,這些化合物的結(jié)構(gòu)是由金屬原子和氧原子組成的,所以不能認(rèn)為格式試劑、而叔丁醇鉀等化合物是金屬有機(jī)化合物。從廣義上講,金屬有機(jī)化合物中的金屬指的是一些具有金屬性質(zhì)的非金屬元素(如硫、碲、硒、硼、硅、砷等),實(shí)際上,這一定義已遠(yuǎn)不符合經(jīng)典金屬有機(jī)化合物的范疇。但是因?yàn)樵赜袡C(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)之間存在緊密的關(guān)聯(lián),所以,即便是分不清元素有機(jī)化學(xué)和金屬有機(jī)化學(xué)的概念,也不可能造成什么麻煩。
1.2 金屬有機(jī)化學(xué)研究分類
我們將對金屬有機(jī)化合物的探討的科學(xué)稱之為金屬有機(jī)化學(xué)。在學(xué)術(shù)界中,這一化學(xué)往往被分為兩種。
1.2.1 探究金屬有機(jī)化合物的合成及金屬有機(jī)化合物的性質(zhì)
采用一系列方法合成金屬有機(jī)化合物并研究它的一些物理化學(xué)性質(zhì),其實(shí)質(zhì)上就是合成金屬有機(jī)化合物,并且研究這些化合物的相關(guān)物理性質(zhì)和金屬有機(jī)化合物在高分子材料科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。
1.2.2 探究金屬有機(jī)合成化學(xué)
采用一系列方法研究金屬有機(jī)化合物如何在合成中得到更好的應(yīng)用,雖然金屬有機(jī)化合物也在合成的范圍之內(nèi),此外,還通過其他一些方法獲得一些配體,但是其主要目的是研究金屬有機(jī)化合物在有機(jī)合成學(xué)上所起的作用,這類研究本質(zhì)上就是研究金屬有機(jī)合成化學(xué)。
我們可以從上述論述中得知,金屬有機(jī)化學(xué)是一種由多種學(xué)科構(gòu)成的組合學(xué)科,其構(gòu)成學(xué)科主要有晶體學(xué)、無機(jī)化學(xué)、材料學(xué)等和有機(jī)化學(xué)等一系列學(xué)科,金屬有機(jī)化學(xué)對于不對稱有機(jī)合成學(xué)而言有著重要的基礎(chǔ)性作用,被認(rèn)為是現(xiàn)代的有機(jī)化學(xué)界研究的重中之重。
2 我國金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展
2.1 主族元素金屬有機(jī)化學(xué)
2.1.1 有機(jī)硅化學(xué)
現(xiàn)如今,有機(jī)硅化合物廣受人們的青睞,究其主要原因有其種類多種多樣,使用范圍廣。從20世紀(jì)50年代開始,林一和王葆仁等人合成對有機(jī)硅聚化合物和有機(jī)硅單體領(lǐng)域做了大量的工作,其主鏈?zhǔn)枪柩跬椤:髞?,北京大學(xué)也對領(lǐng)域做了大量的研究工作。目前,有機(jī)硅工業(yè)體系已經(jīng)在我國形成了,下列五個品種早已完成了其工業(yè)化進(jìn)程,即為硅橡膠、硅凝膠、硅樹脂、硅偶聯(lián)劑和硅油等五大品種,此外,它們還對我國經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)起到了身份重要的作用。
2.1.2 有機(jī)硼化學(xué)
21世紀(jì)60年代末,我國科學(xué)院下面的上海有機(jī)化學(xué)研究中心和其他研究中心開展了緊密的合作,它們主要研究了硼氫化合物,這之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法,其實(shí)驗(yàn)水平已經(jīng)接近空前的程度。時間進(jìn)入60年代,人們開始關(guān)注有機(jī)硼在有機(jī)合成中的應(yīng)用,這指的是硼氫化反應(yīng),硼氮六環(huán)、氮硼烷的合成,此外,還有硼烷的結(jié)構(gòu)規(guī)則以及硼酸酯化學(xué)等。
2.2 過渡金屬有機(jī)絡(luò)合物化學(xué)
2.2.1 過渡金屬絡(luò)合物的合成、反應(yīng)及結(jié)構(gòu)
眾所周知,積極研究過渡金屬有機(jī)絡(luò)合物的合成方法及相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)具有重要的意義,它在進(jìn)行金屬一碳鍵研究的過程中具有基礎(chǔ)性作用,此外還有利于金屬有機(jī)化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。
2.2.2 絡(luò)合催化和小分子活化
在此之前,由烯烴聚合而成的催化劑只能在d族過渡金屬中得到一些應(yīng)用,沈之荃及歐陽等人花費(fèi)了大量的精力,并做了一些研究工作,得到了一種新的稀土催化劑。
3 我國金屬有機(jī)化學(xué)進(jìn)展方向
3.1 根據(jù)現(xiàn)有的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)規(guī)律來研究新的合成反應(yīng)
目前,像炔烴-αβ-不飽和羰基化合物之類的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng)等金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)得到了較為細(xì)致的研究;此外還有雙取代、三取代烯烴,共軛雙烯等的立體選擇性合成技術(shù)比較成熟;亞胺的烷基化反應(yīng)和四異丙氧基鈦促進(jìn)的還原烯化反應(yīng)也在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛使用。值得慶祝的是,我國獨(dú)自研究了一種新型反應(yīng),即為炔烴-αβ-不飽和羰基化合物的串聯(lián)偶聯(lián)反應(yīng),這一反應(yīng)給我們展現(xiàn)了一種較為先進(jìn)的質(zhì)解方法,可用于猝滅C-Pd鍵。
在我國技術(shù)有機(jī)化學(xué)研究中,亞胺的烷基化反應(yīng)是一種快速發(fā)展的反應(yīng),而目前,這一反應(yīng)已經(jīng)出現(xiàn)了幾個子系列。在亞胺的烷基化反應(yīng)中存在亞胺經(jīng)三甲基氯硅烷活化后和烯丙基錫的反應(yīng),當(dāng)有鋅粉或鎂屑存在的情況下和烯丙基溴的Barbier型進(jìn)行反應(yīng),以及和氟離子引起的亞胺和三甲基烯丙基硅烷的反應(yīng)。
3.2 進(jìn)一步研究金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律
金屬有機(jī)化合物的雙等瓣置換和伴隨加合的等瓣置換新模式和氧橋聯(lián)二茚基稀土化合物的立體控制選擇性合成是我國在研究金屬有機(jī)化學(xué)程中得到的。這兩個反應(yīng)規(guī)律是一種研究程度較高的金屬有機(jī)化合物的反應(yīng)規(guī)律,它以研究單等瓣置換反應(yīng)為基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)橋連雙環(huán)戊二烯基雙金屬絡(luò)負(fù)離子可以一起和兩分子簇合物發(fā)生等瓣置換反應(yīng),最終獲得一系列具有較新結(jié)構(gòu)的橋連雙環(huán)戊二烯基雙原子簇化合物。因此,它對于現(xiàn)有反應(yīng)規(guī)律做深入研究有很好地指導(dǎo)作用,此外,還對金屬有機(jī)化學(xué)的研究工作具有至關(guān)重要的作用。
3.3 加快研究新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理
在剛發(fā)現(xiàn)的金屬有機(jī)化合物基元反應(yīng)之中二價鈀在催化反應(yīng)中鹵離子的作用下和氟離子形成的三甲基烯丙基硅烷和亞胺的反應(yīng)機(jī)理是技術(shù)比較成熟的,要知道,鹵離子在質(zhì)解反應(yīng)中具有十分重要的作用;氟離子在該反應(yīng)中只起催化作用,氟離子沒有可能完全產(chǎn)生其催化作用。所以,對于新的金屬有機(jī)化合物反應(yīng)機(jī)理所做的的進(jìn)一步探究同樣具有非常重要研究價值。
4 結(jié)語
最近幾年,金屬有機(jī)化學(xué)這一前沿學(xué)科有了飛速發(fā)展,其中它的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的界限,同時又和合成化學(xué)、理論化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、催化、高分子科學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)等交織在一起,從而成為近代學(xué)科前沿領(lǐng)域之一。金屬有機(jī)化學(xué)的探究對我國的科技發(fā)展有著非常重要意義,其中在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工業(yè)等廣闊領(lǐng)域有著非常寬廣的前景。所以深入探究金屬有機(jī)化合物的性能和結(jié)構(gòu)的關(guān)系,不僅能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)做出貢獻(xiàn),還對了解有機(jī)錫化合物的催化性能、生理活性和熱穩(wěn)定性等都有非常重要意義,并對尋找新材料、新藥物有非常重要的應(yīng)用價值。
參考文獻(xiàn)
[1] 唐晉.我國金屬有機(jī)化學(xué)的研究已進(jìn)入世界前沿[J].化學(xué)進(jìn)展,2006(11).
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對叔丁基苯甲酸甲酯是重要的化工和醫(yī)藥產(chǎn)品合成的中間體及有機(jī)合成的中間體,同時對叔丁基苯甲酸甲酯也是合成化合物紫外線吸收劑的重要中間體。對叔丁基苯甲酸甲酯的市場年需求量非常大,它被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化工合成、香精、各種化妝品等產(chǎn)品。是一種重要的有機(jī)合成中間體,因此,研究對叔丁基苯甲酸甲酯的合成有著重要的意義。
到現(xiàn)在為止,國內(nèi)外對對叔丁基苯甲酸甲酯的合成研究的文獻(xiàn)較少,一般采用的經(jīng)典方法是采用無機(jī)酸(如濃硫酸、無水氯化氫等)作為催化劑,直接催化酯化反應(yīng),合成對叔丁基苯甲酸甲酯。這種方法雖然轉(zhuǎn)化率高,但是也存在著一些問題,如:反應(yīng)過程中有機(jī)物容易碳化和失水,反應(yīng)后的產(chǎn)物含有無機(jī)酸,需要中和等處理才能將產(chǎn)物提純,使用無機(jī)酸還會造成生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕,縮短設(shè)備的使用壽命。
本文研究了以無水三氯化鐵為催化劑合成對叔丁基苯甲酸甲酯。該催化劑能更好的融入有機(jī)相,促進(jìn)反應(yīng)向酯化反應(yīng)進(jìn)行,是酯化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率更高,效果更好,操作也比使用無機(jī)酸簡單,條件容易控制。無水三氯化鐵不易發(fā)生碳化等副反應(yīng),后處理也比較簡單,產(chǎn)物純度較高,對設(shè)備的腐蝕也相對較小,因此,具有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
實(shí)驗(yàn)試劑、藥品:對叔丁基苯甲酸,無水三氯化鐵,無水甲醇,無水MgSO4均為分析純
實(shí)驗(yàn)儀器:WZS-1型阿貝爾折射儀
1.2 實(shí)驗(yàn)原理
對叔丁基苯甲酸與甲醇經(jīng)過三氯化鐵催化使酯化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率更高,其原理一般認(rèn)為是因?yàn)槿齼r鐵離子的外層軌道與含氧化合物絡(luò)合,使反應(yīng)向正向進(jìn)行,從而起到催化的作用。
1.3 對叔丁基苯甲酸甲酯的合成
向裝有溫度計(jì)、回流冷凝管裝置和分水器的250ml三頸瓶中依次加入對叔丁基苯甲酸,過量的無水甲醇,另外加入適量的無水苯。用玻璃棒攪拌均勻,再加入無水三氯化鐵催化劑,攪拌均勻。取樣測定溶液的酸值。加溫到回流冷凝裝置的回流溫度,分水一定時間,冷卻處理,再取樣測定溶液的酸值,計(jì)算酯化率。在等待實(shí)驗(yàn)結(jié)束的過程中應(yīng)注意回流冷凝裝置的氣密性,在三頸瓶的瓶頸處裹上紗布或者棉絮,防止甲醇和苯的揮發(fā),同時注意冷凝回流裝置安裝的順序。
結(jié)束后取下回流冷凝裝置,裝上蒸餾裝置使過量的甲醇和加入的苯蒸出,殘余的甲醇和苯用減壓方法蒸出。三頸瓶中的剩余物質(zhì)用純凈水洗滌3-4次,使用無水MgSO4作為干燥劑干燥殘留物質(zhì),過夜處理。隔日過濾除去干燥劑,用減壓蒸餾法蒸餾,收集在122-124℃/9mmHg范圍內(nèi)的餾分。
1.4 酯化率的測定
在實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)酯化的程度可以用酯化率表示,按照GB1668-81規(guī)定的方法測定,計(jì)算方式如下:酯化率為反應(yīng)前溶液的酸值減去反應(yīng)后溶液的酸值,再除以反應(yīng)前溶液的酸值,乘以100%,即得出酯化率。
2 結(jié)果與討論
2.1 最佳反應(yīng)時間的確定
固定催化劑無水三氯化鐵的用量,對叔丁基苯甲酸和甲醇的用量,改變反應(yīng)時間,作幾組對照試驗(yàn),觀察在不同反應(yīng)時間下酯化反應(yīng)的酯化率,結(jié)果見表1。
由表1可知,隨著反應(yīng)時間的進(jìn)行,反應(yīng)時間越長轉(zhuǎn)化效率越高,在達(dá)到4小時時到達(dá)最高酯化率,超過4小時后隨著反應(yīng)時間的繼續(xù)增加,酯化率會逐漸降低,并且隨著反應(yīng)時間的增加,反應(yīng)的副產(chǎn)物會增加,影響到產(chǎn)物的純度,對提純帶來困難。因此可以看出,在4小時左右的反應(yīng)時間是有利于工業(yè)生產(chǎn)的,符合經(jīng)濟(jì)利益的要求。
2.2 最佳醇酸比例的的確定
設(shè)置固定的反應(yīng)時間為4小時,催化劑無水三氯化鐵的用量固定,對叔丁基苯甲酸用量固定,由于對叔丁基苯甲酸的經(jīng)濟(jì)價格較高,因此選取價格相對較低的甲醇作為變量來進(jìn)行試驗(yàn),符合經(jīng)濟(jì)效益的要求。改變甲醇的用量,從而改變了醇和酸的比例,仍然作幾組對照試驗(yàn),找出最佳醇酸的比例,結(jié)果見表2。
由表2可以得出,甲醇和對叔丁基苯甲酸的比例在甲醇的比例越來越大時,酯化率也越來越高,在甲醇和對叔丁基苯甲酸的比例達(dá)到6:1時達(dá)到最大酯化率,隨著甲醇比例的繼續(xù)增加,甲醇和對叔丁基苯甲酸的比例對酯化率的影響變化不大。酯化反應(yīng)是一個可逆的化學(xué)反應(yīng),甲醇在本試驗(yàn)中既是反應(yīng)物也是對叔丁基苯甲酸的溶劑,在反應(yīng)中甲醇量少的時候反應(yīng)達(dá)到一定程度時達(dá)到平衡狀態(tài),對叔丁基苯甲酸反應(yīng)不完全,造成藥品的浪費(fèi),損害經(jīng)濟(jì)利益,提高反應(yīng)時甲醇的量可以充分消耗對叔丁基苯甲酸,使反應(yīng)向酯化反應(yīng)的方向進(jìn)行,酯化率提高。但是在甲醇的量增加到一定程度時,甲醇的量過多反而對反應(yīng)的酯化率增加效果不大,還造成了甲醇的浪費(fèi),不符合經(jīng)濟(jì)學(xué)原則。因此,反應(yīng)的最佳醇酸比例選擇6:1最好。
2.3 最佳催化劑用量的確定
固定反應(yīng)時間為4小時,醇酸比例為6:1,改變催化劑無水三氯化鐵的用量,作幾組對照試驗(yàn),結(jié)果見表3。
從表3可以得到,催化劑無水三氯化鐵的用量逐漸增加時,酯化反應(yīng)的酯化率隨著逐漸增高,當(dāng)催化劑的用量增加到0.022mol時,反應(yīng)的酯化率達(dá)到最大值,催化劑的用量超過該值時,酯化率并沒有明顯的增高反而有所下降,因此,催化劑無水三氯化鐵的用量在0.022mol時最佳。
3 產(chǎn)品分析
反應(yīng)得到的產(chǎn)品為無色油狀液體,經(jīng)過WZS-1型阿貝爾折射儀測定,產(chǎn)品的折光率1.5110,產(chǎn)品沸點(diǎn)為122-124℃(9mmHg),與文獻(xiàn)值符合,實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確。
4 結(jié)論
在合成對叔丁基苯甲酸甲酯時,無水三氯化鐵與無機(jī)酸相比具有催化效率高、實(shí)驗(yàn)殘留處理簡單、對設(shè)備腐蝕程度低等優(yōu)點(diǎn),減少了對環(huán)境的污染,有利于環(huán)境的保護(hù),對工業(yè)合成對叔丁基苯甲酸甲酯有著更好的作用。
以無水三氯化鐵作為催化劑,以對叔丁基苯甲酸和甲醇為原料通過酯化反應(yīng)合成對叔丁基苯甲酸甲酯。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定,反映最佳條件為:反應(yīng)時間為4小時,反應(yīng)溫度為回流溫度,催化劑用量為對叔丁基苯甲酸質(zhì)量的9.0%,醇酸摩爾比例為6:1時,酯化率最高,可達(dá)到93%。