摘要:能够选择性地功能化强脂肪族 C-H 键的反应开辟了新的合成途径,可以快速增加分子复杂性并扩大化学空间。特别有价值的是可以通过催化剂控制将位点选择性导向特定 C-H 键的反应。本文我们描述了羧酸底物中未活化一级 C-H 键的催化位点和立体选择性 γ-内酯化。该系统依赖于手性 Mn 催化剂,该催化剂通过羧酸盐与金属中心结合,活化过氧化氢水溶液以在温和条件下促进分子内内酯化。该系统表现出高位点选择性,即使在 α- 和 β- 碳上存在本质上较弱且先验更具反应性的二级和三级键的情况下,也能氧化未活化的一级 γ-C-H 键。对于带有非等效 γ-C-H 键的底物,已经揭示了控制位点选择性的因素。最值得注意的是,通过操纵催化剂的绝对手性,可以以前所未有的非对映选择性实现刚性环状和双环羧酸的双二甲基结构单元中甲基基团的 γ -内酯化。这种控制已成功应用于樟脑酸、樟脑酸、酮庚酸和异酮庚酸等天然产物的后期内酯化。DFT 分析指出,反弹型机理是由分子内 1,7-HAT 从结合底物的一级 γ -C − H 键到高反应性的 Mn IV -氧自由基中间体引发的,从而传递碳自由基,该碳自由基通过羧酸盐转移迅速内酯化。分子内动力学氘同位素效应和 18 O 标记实验为这种机理图景提供了强有力的支持。■ 简介
尽管传统的厌氧消化 (AD) 工艺从湿废物中生产富含甲烷的沼气已根深蒂固,但与其他可再生能源相比,其高碳足迹和低价值需要先进的策略来避免其生产。人们寻求一种新兴的转化途径来抑制甲烷生成,以生产增值燃料和化学品而不是沼气,作为一种可持续的替代方案。这项研究对当前从湿废物的 AD 中生产高价值短链羧酸的技术发展、工艺挑战、应用和经济性进行了全面的分析。我们表明 (1) 酸的理论能量产量等于或超过沼气,(2) 这些酸的成本与化学市场生产的酸具有竞争力,使其在经济上可行,可以大规模生产。由于全球湿废物原料丰富,这种短链酸生产工艺为传统沼气生产技术提供了一种有前途的替代方案,同时实现了废物管理和碳减排目标。
由于其合适的特性而更换一些油来源的商业聚合物。本期刊的化学概况排除了基于生物技术过程的其他途径的描述。脂肪酸不包括在本综述中,因为它们是从植物油中获得的。木质素衍生的阿魏酸也不是本综述的范围:使用NaOH的酶促和化学水解方法是从木质纤维素中提取它的更扩展的方案。出色的评论概述了生物质的单体产生(请参阅参见12、13和22);它们是在更广泛的上下文中编写的,描述了所有现有的可再生聚合物和单体,它们的属性以及合成过程的主要特征。我们的评论提出了一个更狭窄,更专业的目标:对木质纤维素中(仅)可再生羧酸(仅)合成(仅)可再生羧酸的化学催化路线的关键技术方面的全面描述。最近的评论已修订了从纤维素中合成生物基聚酯11或功能化的羧酸23的异质催化过程。我们的评论不仅限于纤维素糖,还包括半纤维素糖和木质素。为了对调查进行更精确的讨论,我们在表中收集了信息,这些信息总结了反应条件和最相关的催化特性,即,酸的底物和产量的转化。这使得不同的催化剂之间的直接比较非常复杂。在连续模式下进行反应时,产品的时空产量(sty)是比较不同的催化剂的出色预测指标,无论使用反应条件如何(在假设已对产品的最大产量进行优化的情况下)。不幸的是,在大多数情况下,使用一组不同的反应条件,尤其是不同的反应时间和反应剂和催化剂的浓度,在批处理反应堆中进行了研究。尝试合理地比较这些情况的不同催化剂,我们将每块催化剂的生产率包括在
摘要:研究了 Pd(II) 催化的单 N 保护氨基酸 (MPAA) 配体和 TBHP 氧化剂介导的脂肪族羧酸中 β-C(sp 3 )–H 键内酯化反应的机理。我们已经表明,TBHP 氧化剂和 MPAA 配体的组合非常关键:反应通过 MPAA 配体介导的 TBHP 氧化 Pd(II)/Pd(IV) 进行,然后 Pd(IV) 中间体发生 C–O 还原消除。虽然 Pd(II)/Pd(IV) 氧化是限速步骤,但 C–H 键活化是区域选择性控制步骤。 MPAA 配体不仅可作为辅助配体稳定催化活性物质,还可作为 C–H 键去质子化过程中的质子受体,以及 TBHP 氧化 Pd(II)/Pd(IV) 过程中的质子供体。使用带有羟基的过氧化物基氧化剂也是绝对必要的:在限速 Pd(II)/Pd(IV) 氧化过渡态中,OH 基团的 H 原子参与 1,2-氢转移,以促进 MPAA 配体和过氧化物之间的质子穿梭。因此,脂肪族羧酸中 C(sp 3 )–H 键的内酯化通过 Pd(II)/Pd(IV) 催化循环进行,这与之前报道的 Pd(II) 催化、吡啶酮配体和 O 2 氧化剂辅助的芳香族 o-甲基苯甲酸中苄基 C–H 内酯化不同,后者通过 Pd(II)/Pd(0) 催化循环和分子内 SN 2 亲核取代机理进行。通过比较脂肪族和芳香族羧酸中 C(sp 3 )–H 键内酯化的这些结果,我们能够确定催化剂、底物、配体和氧化剂的作用。
在直接比较羧酸衍生物与其酸性生物蛋白酶的直接比较:羟基酸(1b -5b)(Lassalas等,2016)。对于羧酸系列,与羟氨基酸类似物2B相比,脯氨酸衍生物1b的活性有所改善,但两者都是中等抑制剂。因此,我们决定降低酸度,并移至更中性的酰胺或酰基氢氮基。
单元-V 1。羧酸和衍生物6 h命名法,羧酸的分类和结构。通过a)a)氮水解的制备方法,酰胺b)用酸和碱水解酯的水解,并具有机制c)碳化剂的碳化。通过a)侧链氧化制备芳香酸的特殊方法。b)苯二氯化物的水解。c)kolbe反应。物理特性:氢键,二聚体缔合,酸的酸度 - 三甲基乙酸和三氯乙酸的实例。芳族和脂肪族酸的酸度的相对差异。化学特性:涉及H,OH和COOH基团的反应 - 盐的形成,甲基藻形成,酸氯化物形成,酰胺形成和酯化(机制)。通过huns-diecker反应,schimdt反应,arndt-eistert合成,地狱沃尔哈德·泽林斯基反应的卤化,羧酸降解。
摘要:热电(TE)技术提供了一种直接收获和转换从人体连续释放的热量的新方法。对可穿戴te发电机应用的TE材料的最大挑战与人体不断变化的形态兼容,同时又具有连续稳定的功率输出。在这里,通过改进的湿式旋转方法制备了可拉伸的羧基单壁碳纳米管(SWNT)的TEFER。即使在约30%的拉伸应力下,基于退火的羧基SWNT的稳定sebeck系数也是44μv/k。实验结果表明,当将其更改为各种形状时,文件可能会继续产生恒定的TE电位。与基于Seebeck效应的现有TE纤维相比,新的可拉伸性Tefer具有更大的塞贝克系数,并且具有更大的可拉伸性,这为将技术用于各种实用应用开放了一条途径。关键字:碳纳米管,热电材料,seebeck效果,可拉伸纤维
质子转移使自然界和人造技术中的重要过程成为可能。然而,控制质子传导和利用生物材料制造设备仍然是一项挑战。更困难的是设计基于蛋白质的块状材料,没有任何功能性起始支架供进一步优化。在这里,我们展示了质子传导蛋白质材料的合理设计,超过了已报道的蛋白质系统。通过探索从内在无序线圈到超荷电纳米桶到包含蛋白质超荷电多肽嵌合体的分层蜘蛛片的各种序列,一步步进化出富含羧酸的结构。后一种材料的特点是相互连接的片纳米域,其表面由羧酸基团修饰,形成自支撑膜并允许在水合状态下进行质子传导。在 RH = 90% 时,膜显示出 18.5 ± 5 mS/cm 的非凡质子电导率,比其他蛋白质装置高一个数量级。这种设计范例为连接人工和生物系统的生物质子装置制造提供了巨大的潜力。
