什么是“MOF”?

2024-05-11

1. 什么是“MOF”?

托管对象格式(MOF)文件是创建和注册提供程序、事件类别和事件的简便方法。

下面来了解下“MOF”:
对象机制(MOF,Meta-ObjectFacility)起源于统一建模语言(UML)。对象管理机构(ObjectManagementGroup|OMG)需要一种元模型结构来定义UML。
MOF是一个封闭元模型结构,它定义描述自身的M3模型。MOF是严格的元模型架构,每一层的每个模型元素都严格对应的上层模型元素。MOF只提供定义结构或语言、数据的抽象语法的方法。定义元模型时,MOF如同EBNF层定义编程语言语法。MOF是用于定义元模型的域特定语言(DSL),就像EBNF定义语法的DSL。同样,MOF也可以在自身定义。
MOF现在是一个国际标准:ISO/IEC19502:2005Informationtechnology—MetaObjectFacility(MOF)
MOF可视为写元模型的标准,例如,建模领域专用语言的抽象语法。Kermeta扩展MOF,可以执行附在EMOF元模型的动作,从而可以建模DSL操作语义并很容易得到对它的解释。

什么是“MOF”?

2. mofs合成用水热法还是溶剂热是怎么确定的

溶剂热法是在水热法的基础上发展起来的,指密闭体系如高压釜内,以有机物或非水溶媒为溶剂,在一定的温度和溶液的自生压力下,原始混合物进行反应的一种合成方法。
它与水热反应的不同之处在于所使用的溶剂为有机物而不是水。

3. 合成化学的简介

合成化学(Chemical synthesis),又称化学合成,合成化学是有机化学、无机化学、药物化学、高分子化学、材料化学等学科的基础和核心。本课程主要介绍当今无机合成和有机合成领域的新概念和新方法。有机合成部分主要讲授有机合成与路线设计的的基本知识、现代有机合成方法、绿色合成化学、仿生合成等。无机合成部分主要讲授 高温合成、低温固相合成化学、水热与溶剂热合成、无机材料的高压合成与技术、 CVD 在无机合成与材料制备中的应用、微波与等离子体下的无机合成、配位化合物的合成化学、簇合物的合成化学、金属有机化合物的合成化学、多孔材料的合成化学、陶瓷材料的制备化学、无机膜的制备化学、合成晶体等。在化学中,合成化学是以得到一种或多种产物为目的而进行的一系列化学反应。合成通常表现为通过物理或化学方法操纵的一步或多部反应。在现代的实验室应用中,合成通常暗示整个过程可靠、可被重复且可于多个实验室中应用。

合成化学的简介

4. “急求”急------:绿色有机合成重要应用实例

  尽管超声波早已广泛应用于医学、工业焊接、材料净化、家庭,甚至化学的各个领域, 如物理化学、聚合物化学、分析化学及晶体化学等, 声化学这一名词也早已出现, 但用于有机合成的研究却并不多。 直到近些年来, 随着实验室用超声波清洗器的逐渐普及, 这方面的研究才开始活跃起来,并且引起越来越多合成化学家的兴趣。从这些年来的蓬勃发展趋势来看, 声化学在化学中的地位将会象热化学、光化学和高压化学等一样占有越来越重要的地位, 甚至有人认为, 声化学将比它们占有更重要的地位, 因为它几乎可以覆盖化学的整个领域, 从聚合物化学到化学物理。它方法简单, 使用的仪器也简单, 而且容易控制,我们应给予充分的重视。
  本文着重就传统方法与超声波方法的比较对其在有机合成中的应用作一综述。

  一、超声波的作用原理

  最早发现超声波化学效应的可能是Richards和Loomis, 他们研究的是高频声波(>280kHz)对不同的溶液、固体和纯溶液的影响,随后也有一些零星的报道。近20年来,这方面的研究已呈蓬勃之势,但是迄今为止,对超声波所以能产生化学效应的原因却仍不十分清楚。一个普遍接受的观点〔1〕是:空化现象(cavitation)可能是化学效应的关键, 即在液体介质中微泡的形成和破裂及伴随能量的释放。空化现象所产生的瞬间内爆有强烈的振动波,产生短暂的高能环境(据计算在毫微秒的时间间隔内可达2000-3000℃和几百个大气压)。这些能量可以用来打开化学键, 促使反应的进行, 同时也可通过声的吸收, 介质和容器的共振性质引起的二级效应,如乳化作用、 宏观的加热效应等来促进化学反应的进行。突出的例子是有金属参与的反应。通常有金属参加的反应有两种情况:一是金属作为反应物在反应过程中被消耗掉;二是金属作为反应催化剂。不论哪种情况,通常都会因为金属表面污染而影响反应活性,因而在使用前都要预先清洗,如制备格氏试剂时用碘除去镁表面的氧化膜等。超声波的作用使得在有金属参加的反应中不再需预先清洗, 另外也使得金属表面形成的产物和中间体得以及时“除去”,使得金属表面保持“洁净”,这比通常的机械搅拌要有效得多。在其它类型的非均相反应中均有类似的作用,在某些使用相转移催化剂(PTC)的反应中甚至可以代替PTC。而在均相反应中的情况相对就要复杂得多,这里包括:(1)超声波引起的微泡爆裂时所产生的机械效应;(2)微泡爆裂时产生的高能环境(高温、高压);(3)微泡爆裂时从溶剂或反应试剂产生的活性物质, 如离子和游离基,如果离子和自由基存在竞争, 则有可能产生不同的产物〔2〕; (4) 超声波对溶剂本身结构的破坏。这些效应单一或共同作用的结果,使得反应体系的反应性能大大增强。

  二、超声波在有机合成中的应用

  1.氧化反应
  这方面的研究尽管比较多,但真正用于合成目的的应用却很少。表1列出了几种氧化反应在超声波作用下的反应结果。
  在高活性铋氧化剂的制备中〔7〕,用N2O3、 KMnO4、H2O2或SeO2不能直接将1氧化为2,因为2不稳定,C—Bi键太弱,而用超声波法却可顺利地制得2, 这个氧化剂可以方便地将伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,收率都很高。


  2.还原反应
  有机还原反应中很多都采用金属或其它固体催化剂,超声波对这类反应的促进作用是明显的,尤其对某些大规模工业生产中的还原反应(如黄豆油和葵花油的催化氢化)优点更加明显。又如6-溴青霉素酯与锌在超声波作用下脱溴可得到很高产率的青霉素酯〔8〕。


  这比通常所使用的脱溴试剂n-Bu3SnH或Pd-C/H2要清洁、有效得多,而且便宜。
  表1 超声波促进下的氧化反应

  反  应  物 产  物 反  应   条  件 收率(%)
  KMnO4, 己烷, 搅拌5h
  KMnO4, 己烷, 超声波辐射5h  2〔3〕
  92
  n-C7H15—CH2OH n-C7H15—CH2ONO2 60%HNO3, 室温, 搅拌12h 100〔4〕
  n-C7H15—COOH 60%HNO3, 室温, 超声波辐射20min 100
  Ph2CH—Br Ph2C=O 溴代物∶NaOCl(摩尔比)=1∶20, 超声波辐射2h  93〔5〕
  Na2CO3*3/2H2O2, 搅拌7h
  Na2CO3*3/2H2O2, 超声波辐射1h  48〔6〕
  88

  表2 超声波促进下的还原反应

  反  应  物 产  物 反  应   条  件 收率(%)
  �  H3B*SMe2, THF, 25℃, 24h
  H3B*SMe2, THF, 25℃, 超声波辐射1h 98〔9〕
  98
  Al-Hg, THF-H2O, 超声波辐射 69〔10〕
  Zn-NiCl2(9∶1), EtOH-H2O(1∶1), 室温,超声波辐射2.5h 97〔11〕
  H2, Pd/C, MeOH/AcOH, 超声波辐射 43〔12〕
  Zn/HOAc, 15℃, 超声波辐射15min 100〔13〕
  5α∶5β
  =0.8∶1

  3.加成反应及有关的反应
  超声波在加成反应及相关的反应中的应用研究十分广泛,表3列出了部分反应的例子。 在下面的苯乙烯与四乙酸铅的反应中,反应条件对产物有很大的影响〔14〕, 该反应是离子和


  自由基的竞争反应, 3自由基机理产生,5由离子机理产生, 而4则是这两种机理共同作用的结果。超声波有利于按自由基机理进行,在50℃下用超声波辐射1h,3的收率为38.7%,而搅拌15h只能得到33.1%的5。
  在烯烃上直接引入F原子的报道很少,这一反应通常要用到一些危险品, 如F2 、 HF 、 HF-吡啶络合物、乙酰次氟酸盐等,操作需要特别小心。但在下面的反应中〔15〕,如采用超声波辐射的方法则可很方便地在双键上引入F原子。


  在Simmons-Smith反应中,如没有活化的锌,反应是很难进行的,经典的方法是用碘或


  锂作活化试剂,使锌和二碘甲烷与烯烃反应,由于反应突然放热,很难控制。1982年Repic首先对该反应进行了成功的改进,他使用超声波避免了活化过程,不仅避免了突然的放热,而且提高了产率。例如〔16〕


  产率可达91%,而通常的方法则只有51%。这一方法已被成功地应用于大量生产,结果表明,即使用锌箔,甚至锌棒,也能得到同样好的结果。
  类似的方法还可用于二磷环丙烷环的建立〔17〕。


  在第一步反应中,超声波可使产物的收率从22%提高到94%,在第二步反应中,卡宾的产生需要正丁基锂或新制备的特丁醇钾,而使用超声波时,只需在己烷中使用过量的KOH和卤仿,就可得到定量的产物。
  超声波能促进Diels-Alder反应的进行,并且能够改进其区域选择性〔18〕。例如


  在苯中回流8h总收率为15%(a∶b=1∶1),而用超声波辐射1h收率为76%(a∶b=5∶1)。
  Thibaud 等也报道了超声波可以大大加速环戊二烯与甲基乙烯基酮的Diels-Alder反应〔19〕。
  同样,超声波对1,3-偶极环加成反应也有类似的作用〔20〕,例如


  在传统的加热反应条件下反应34h,收率为80%,而用超声波辐射只需1h收率即可达81%。
  在脱卤-环加成反应中,由于常常有固体金属的参与,超声波的使用往往对反应有很大的促进作用,这一方法已被成功地应用于糖化学中,例如〔21〕


  在超声波及Zn-Cu偶的存在下卤代烃与α、β-不饱和混合物的作用通常得到的是加成


  产物,但下面的化合物得到的是环丙烷化产物,而与α、β-不饱和混合物没有任何作用〔22〕。


  表3 超声波在加成反应中的应用

  反  应  物 产  物 反  应   条  件 收率(%)
  四丁基溴化铵,50kHz超声波辐射,2h
  四丁基溴化铵,搅拌11.7h 98〔23〕
  78
  THF,Zn-Ag,回流
  THF,Zn-Ag,室温,超声波辐射 33.4〔24〕
  88.9
  PhCHO+BrCH2COOEt PHCH(OH)CH2COOEt 25-30℃,活化Zn粉、I2,超声波辐射5min
  传统方法,12h 98〔25〕
  61
  CHCHCN
  +CH3(CH2)13OH CH3(CH2)13O(CH2)2CN 搅拌,2h
  超声波辐射,2h  0〔26〕
  91.4
  NaCN/PhSO2Cl,甲苯/H2O,超声波辐射
  NaCN/PhSO2Cl,甲苯/H2O,搅拌 94〔27〕
  40
  4.取代反应
  在下面的反应中〔35〕,如果使用常规方法,需要18-冠-6存在,反应3天以上,收率只有35%-70%; 而用超声波方法,不需使用冠醚,反应2-4h,收率可达80%以上。
  一个有趣的反应是苄溴与甲苯和KCN在Al2O3作用下的反应〔36〕,如用机械搅拌得到的是83%的付-克取代产物,而用超声波辐射则得到76%的氰基取代产物,这里似乎存在着一个“化学开关”。


  表4 超声波促进下的取代反应

  反  应  物 产  物 反  应   条  件 收率(%)
  PhCH2Br+KCN PhCH2CN H2O/KCN=0.61,甲苯,搅拌24h 55〔26〕
  H2O/KCN=0.6,甲苯,超声波辐射,6h 68
  RCOCl + KCN RCOCN 乙腈,50℃,超声波辐射 70-85〔29〕
  四丁基溴化铵,放置6h 29
  n-CH3(CH2)3Br  KSCN CH3(CH2)3SCN 四丁基溴化铵,搅拌6h 43〔30〕
  四丁基溴化铵,超声波辐射6h 62
  Br(CH2)4Br  t-BuOK,苯,40℃,搅拌6h
  t-BuOK,苯,40℃,超声波辐射6h
  28〔31〕
  90
  PhCCCl+PhSO2H+CuCO3 PhCSO2Ph 超声波辐射 73〔32〕
  p-NO2C6H4Cl + PhOH p-NO2C6H4OPh Bu4NBr,K2CO3,超声波辐射 53.7〔33〕
  Zn(OAc)2,(n-C8H17)4NBr,25℃,超声波辐射常规方法 65〔34〕
  易消除

  5.偶合反应
  超声波在偶合反应中的应用研究也比较普遍,尤其是在Ullmann型偶合中,如在没有超声波的情况下,很少或根本就没有反应发生〔37〕。


  超声波也能大大促进碘对活泼亚甲基化合物在Al2O3-KF催化下的氧化偶合,如:


  收率可从65%提高到86%〔38〕。
  另外,如氯硅烷的偶合〔39〕


  在没有超声波的情况下反应是不能发生的。
  α-不饱和酮的偶合通常得到的是混合物,但在超声波的作用下用Zn和三甲基氯硅烷反应,然后与Bu4NF一起水解可得到较高产率的片呐醇〔40〕。


  室温,2h,u.s.  2*Bu4NF  OHPhOHPh  50%
  6.缩合反应
  在Claisen-Schmidt缩合反应中〔41〕,采用超声波可使催化剂C-200的用量减少,反应时间缩短。


  在典型的Atherton-Todd反应中,胺、亚胺及肟都易被磷酰化,而醇不能。但在超声波作用下,醇也能很顺利地磷酰化,且收率很高〔42〕。


  表5 超声波在缩合反应中的应用

  反  应  物 产  物 反  应   条  件 收率(%)
  传统方法,7天
  超声波辐射15min 60〔43〕
  91
  Al2O3,环己烷,80℃,超声波辐射24h 90〔44〕
  EtCOOH + PhX EtCOOPh KOH,聚乙二醇,超声波辐射2h
  机械搅拌2h 80〔45〕
  44
  N-甲基吡咯啉酮,65℃,105min
  N-甲基吡咯啉酮,65℃,超声波辐射60min 48〔46〕
  79
  搅拌12h
  超声波辐射0.75h 43〔47〕
  75
  PhCHO+(NH4)2CO3+NaCN  25℃,4—10天
  45℃,超声波辐射3h 20〔48〕
  73.6

  7.歧化反应
  Cannizzaro反应〔49〕


  在没有超声波时,同样条件下反应不能发生。
  8.水解反应
  (1)酯的水解
  超声波能促进羧酸酯的水解,例如〔50〕


  而传统法回流1.5h产率只有15%。
  在工业上一些很重要的物质,如甘油酯、菜油和羊毛蜡的皂化反应都能被超声波显著加速,这些多相反应可在比通常所使用的温度低得多的温度下进行,这样可以避免高温反应中出现的变色.
  (2)酚羟基的脱保护
  特丁基二甲硅基是酚羟基的一个最有用的保护基,但它现有的几种脱保护体系均存在这样或那样的缺点,如在超声波作用下用KF-Al2O3体系可得到很好的效果。例如〔51〕


  使用3倍重量的KF-酸性Al2O3,以乙腈作溶剂室温反应48h,收率为82%,而将Al2O3改为碱性后同样条件下用超声波辐射45min收率即可达到81%。
  (3)腈的水解〔52〕
  在下列腈的水解中,超声波的使用不仅可以提高收率,而且可以避免使用相转移催化剂。


  如Ar为萘基时,回流搅拌6h收率为63%,而将搅拌改为超声波辐射后收率可提高到98%。
  9.其它
  (1)难制备的金属有机化合物的制备
  对于难制备的格氏试剂,超声波能大大缩短其制备所需的时间,增强其活性。超声波也能用于有机Al、Sn等化合物的制备,例如〔53,54〕


  (2)Wittig-Horner 反应


  碱u.s.R1R2CHR3

  R=CO2R4,CN,SO2R5

  使用常规方法虽也可得到比较高的收率,但反应时间一般很长。使用超声波时,不仅可以大大缩短反应时间,而且可减少催化剂的用量,另外反应于室温下进行即可〔55,56〕。
  (3)胶粒钾的制备
  许多有价值的有机合成都要使用到碱金属,使用中常常选用不同的介质将其分散为如沙粒大小的颗粒,或者将其吸附在Al2O3、SiO2、木炭或石墨上,需要时间长且不安全,Luche等用超声波技术取得了胶粒钾,并用于Dieckman缩合〔57〕。具体方法是在氩气保护下于100℃左右用超声波辐射置于干甲苯或二甲苯中的钾,银蓝色迅速出现,几分钟后碎钾片即消失,便可得到精细的悬浮于溶剂中的钾,当把胶粒钾在室温下加到含有辛二酸二乙酯的甲苯溶液中时,几分钟内蓝色消失,得到83%的2-氧代环戊烷羧酸乙酯。


  (4)烯烃构型的转化〔58〕


  R-Br的蒸气压对反应有较大影响,较大的蒸气压对反应有利。
  (5)重排反应
  在下面的脱硫反应中,即使是在易挥发的溶剂 ,如乙醇中,以及使用低能量的超声波清洗器作为超声源,反应也能充分地进行〔59〕。


  在下面的Arndt-Eistert反应中〔60〕,室温下使用超声波辐射2min,收率为92%,而传统方法需2h,收率为88%。


  (6)金属有机络合物的制备〔61〕


  (7)杂原子-金属键的形成如:


  这样制得的盐的反应活性比用通常方法制得的盐要高得多〔62〕。
  又如在双有机膦负离子中含有一个有用的结构单元,可用于制备不同的单或双膦化合物,它可以通过用锂来断裂P-Ph键的方法得到,这一过程可为超声波所大大加速〔63〕。


  三、结 语

  可以看出,超声波在有机合成中的应用研究已经十分广泛,对各种类型的反应几乎都有不同程度的促进作用,但也并非所有的研究都是正结果。如在下面的反应中,用甲苯作溶剂超声波对其没有什么促进作用,如用水作溶剂时有轻微的副作用(收率从19%降低到13%)。同时超声波也不是对所有的反应都会有作用的。目前超声波的应用还缺乏应有的理论指导,尽管如此,超声波的作用还是显而易见的。限于篇幅,我们不可能将所有这方面的资料都包括在本文中,本文的目的是使合成化学家们对这一新的有机合成手段有所了解。这个方法确有它独特的优点,而且操作又十分简便,我们有理由相信,在不久的将来,无论是在理论上还是在应用上,超声波方法都会得到蓬勃的发展,成为有机合成研究中的一种重要手段,超声波仪器也将会成为合成化学家们常用的仪器

5. 做mofs实验,怎么知道合成的产物是正确的

做mofs实验,怎么知道合成的产物是正确的
层压成型.用或不用粘结剂,借加热、加压把相同或不相同材料的两层或多层结合为整体的方法.
层压成型常用层压机操作,这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压板.
层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等,树脂有酚醛、环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂.
冷压模塑.冷压模塑又叫冷压烧结成型,和普通压缩模塑的不同点是在常温下使物料加压模塑.脱模后的模塑品可再行加热或借助化学作用使其固化.该法多用于聚四氟乙烯的成型,也用于某些耐高温塑料(如聚酰亚胺等).一般工艺过程为制坯-烧结-冷却三个步骤.

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6. 烷烃的制备

碳氢化合物的主要来源是天然气(natural gas)和石油(petroleum)。尽管各地的天然气组分不同,但几乎都含有75%的甲烷、15%的乙烷及5%的丙烷,其余的为较高级的烷烃。而含烷烃种类最多的是石油,石油中含有1至50个碳原子的链形烷烃及一些 环状烷烃,而以环戊烷、环己烷及其衍生物为主,个别产地的石油中还含有芳香烃。我国各地产 的石油,成分也不相同,但可根据需要,把它们分馏成不同的馏分加以应用。烷烃不仅是燃料 的重要来源,而且也是现代化学工业的原料。另外,烷烃还可以作为某些细菌的食物,细菌食用 烷烃后,分泌出许多很有用的化合物,也就是说烷烃经过细菌的“加工”后,可成为更有用的化合物。上述情况表明,石油工业的发展对于国民经济以及有机化学的发展都非常重要。石油虽含有丰富的各种烷烃,但这是个复杂混合物,除了 C1~C6烷烃外,由于其中各组分的相对分子质量差别小,沸点相近,要完全分离成极纯的烷烃,较为困难。采用气相色谱法, 虽可有效地予以分离,但这只适用于研究,而不能用于大量生产。因此在使用上,只把石油分离成几种馏分来应用,石油分析中有时需要纯的烷烃作基准物,可以通过合成的方法制备。  石油馏分馏分  分馏区间  主要成分  燃料的应用  气体  bp 20℃以下  C1~C4  炼油厂燃料,液化石油气  汽油  bp 30℃~75℃  C4~C8  辛烷值较低,用作车用汽油的掺和组分  石脑油  bp 75℃~190℃  C8~C12  辛烷值太低,不直接用作车用汽油  煤油  bp 190℃~250℃  C10~C16  家用燃料,喷气燃料,拖拉机燃料  瓦斯油  bp 250℃~350℃  C15~C20  柴油,集中取暖用燃料  常压渣油  bp 350℃以上  C20以上  发电厂、船舶和大型加热设备用的燃料  汽油(petrol)在内燃机中燃烧而发生爆燃或爆震,这会降低发动机的功率并会损伤发动机。燃料引起爆震的倾向,用辛烷值(octane value)表示,在汽油燃烧范围内,将2,2,4-三甲基戊烷的辛烷值定为100。辛烷值越高,防止发生爆震的能力越强。六个碳以上的直链烷烃辛烷值很低,带支链的、不饱和的脂环、特别是芳环最为理想,有的超过100。大部分现代化的设备要求辛烷值在90~100之间。可将石脑油、常压渣油,有时也用瓦斯油经过加工,将辛烷值提髙到95左右,再掺入汽油中使用。加工方法之一是催化重整(catalytic reforming),主要将石脑油中C6以上成分芳构化(aromatization),即成芳香烃。此法除使石脑油提高辛烷值外,在化工中主要用来生产芳香烃加工方法之二为催化裂化,此法除能提高辛烷值外,在化工中主要用于生产丙烯、丁烯。

7. 材料合成与制备的介绍

《材料合成与制备》是华东理工大学出版社2010年出版图书,全书共分9章,内容主要包括:新型金属材料的快速凝固制备原理与技术、材料合成与制备过程的界面问题、非晶态合金的形成机制和制备方法、金属基复合材料的合成与制备技术、原位金属基复合材料的合成与制备、单晶材料的制备、金属纳米结构材料合成与制备、纳米颗粒的合成与制备、功能陶瓷材料等。本书可作为材料科学与工程专业高年级本科生和研究生的专业基础课教材,也可作为相关领域科技人员的参考书。

材料合成与制备的介绍

8. 膨润土的制备应用

方法与工艺  1、半湿法生产高效活性白土方法2、催化酸处理海泡石、膨润土的工艺3、防污膨润土制备方法4、废白土渣综合利用的新方法4、复方中草药膨润土饲料添加剂5、改善蒙脱石粘土的抗污染性的方法6、改性膨润土及其应用8、改性膨润土组合物7、干法生产有机膨润土的方法8、含脱氮剂和废油的废白土处理方法9、航煤脱色用颗粒白土的再生工艺方法10、合成二八面体蒙脱石粘土11、活性白土的制备方法12、活性白土生产方法13、活性白土生产方法214、活性白土生产方法315、碱法活化膨润土生产P型洗涤用沸石的工艺方法16、接枝膨润土高吸水材料及其制造方法17、锂膨润土悬浮剂的制造方法18、锂膨润土的生产方法(二)设备选型1、分级式冲击磨,该设备粉碎膨润土粒度可调,产量大等优点;2、环磨机,该设备适合集约化生产线,粉碎膨润土粒度可调范围很广,产量大等优点。