第一篇:化学与国防论文
浅析钛合金在军事上的应用
摘要:军用新材料是新一代武器装备的物质基础,也是当今世界军事领域的关键技术。而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术,是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分。钛合金具有超塑性的功能特点,一直是军事工业中应用广泛的金属结构材料,是武器轻量化理想的轻质结构材料。
关键词:军用新材料 钛合金 军事工业
一、军用新材料在军事领域的地位
军用新材料是军用高技术的基础,谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料,谁就拥有最强大的技术潜力。因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位,各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之一。当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特殊功能的功能材料。结构材料包括金属材料和复合材料。
二、钛合金的现状和发展
钛元素发现于1789年,1908年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白,1910年在试验室中第一次用钠法制得海绵钛,1948年美国杜邦公司(DUPONT)才用镁法成吨生产海绵钛,这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。
反应过程如下:TiO2+Cl2→TiCl4 TiCl4+Mg→Ti
钛合金具有较高的抗拉强度(441~1470兆帕),较低的密度(4.5g/cm3),优良的抗腐蚀性能和在300~550oC温度下有一定的高温持久强度和很好的低温冲击韧性,是一种理想的轻质结构材料。钛合金具有超塑性的功能特点,采用超塑成形-扩散连接技术,可以以很少的能量消耗和材料消耗将合金制成形状复杂和尺寸精密的制品。
钛合金在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等;在航天工业中,钛合金主要用来制作承力构件、框架、气瓶、压力容器、涡轮泵壳、固体火箭发动机壳体及喷管等零部件。50年代初,在一些军用飞机上开始使用工业纯钛制造后机身的隔热板、机尾罩、减速板等结构件;60年代,钛合金在飞机结构上的应用扩大到襟翼滑轧、承力隔框、起落架梁等主要受力结构中;70年代以来,钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加,从战斗机扩大到军用大型轰炸机和运输机,它在F14和F15飞机上的用量占结构重量的25%,在F100和TF39发动机上的用量分别达到25%和33%;80年代以后,钛合金材料和工艺技术达到了进一步发展,一架B1B飞机需要90402公斤钛材。现有的航空航天用钛合金中,应用最广泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年来,西方和俄罗斯相继研究出两种新型钛合金,它们分别是高强高韧可焊及成形性良好的钛合金和高温高强阻燃钛合金,这两种先进钛合金在未来的航空航天业中具有良好的应用前景。
随着现代战争的发展,陆军部队需求具有威力大、射程远、精度高、有快速反应能力的多功能的先进加榴炮系统。先进加榴炮系统的关键技术之一是新材料技术。自行火炮炮塔、构件、轻金属装甲车用材料的轻量化是武器发展的必然趋势。在保证动态与防护的前提下,钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。155火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量,还可以减少火炮身管因重力引起的变形,有效地提高了射击精度;在主战坦克及直升机-反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造,这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。
在过去相当长的时间里,钛合金由于制造成本昂贵,应用受到了极大的限制。近年来,世界各国正在积极开发低成本的钛合金,在降低成本的同时,还要提高钛合金的性能。
三、钛合金在中国国防的应用
无论是美国还是俄罗斯,其钛材主要应用于飞机制造业和造船业。近年来,我国这两个领域发展很快,不断有新型飞机量产,在研的项目也很多,估计这两个领域的用钛量将会大幅增加,而且也有报道说明我们的F10上也使用了较多的钛合金,前段时间还有网友在铁血网站上贴出了我国新型的钛合金发动机罩和强5战机的机翼钛合金连接件的图片。在航天领域,中国第一台大型全钛紫外太空望远镜也已经制造并实验完毕,钛合金在太空领域的应用前途光明。下面列举一些我国高性能钛合金在国防工业的应用情况: 1.发动机业:
钛5Al2.5Sn高强钛合金—齿轮套、发动机外壳、叶片罩 钛8Al1Mo1V高温钛合金—发动机叶片、陀螺仪导向罩、内蒙皮 钛6Al4V(抗拉强度≥895MPa)热处理强化钛合金—核心机叶片及叶轮 2.航空业:
钛6Al2Sn强化钛合金—紧固件、导向装置、重要结构 钛4AlMo1V钛合金—飞机骨架
钛Sn5Zr1Mo钛合金—起落架、飞机承重架、紧固件 F22和歼十都应用了钛合金材料 3.航天业
钛合金1M1315—火箭机盘、导弹基座构件 钛合金1M1550—导弹动力叶片套 钛合金T-A6V—飞船主用材料 4.陆军业
我国已经研制成功了83-1型和83-2型两种迫击炮。83-1型82迫击炮广泛采用了钛合金,把全炮重量降低到18.1公斤,极其方便班、排这样的小单位的袭扰战的开展。
钛A7D—新型装甲车辆力学分析锻件
钛A6Z5W—反坦克火箭(导弹),地空导弹罩等抗蠕变性要求高的部件 钛1M1551—某装甲车辆火力高速旋转部件 5.海军业
LT41钛合金—舰船大面积蒙皮
3.7114钛合金—可焊性优良,成型性好适合各种水密隔层 钛V13CA钛合金—蜂窝状舰身,承重框架
四、钛合金的应用前景
钛及其合金的性能无庸质疑,各种钛合金的冶金过程对大国来说也是很常规的东西,只是考虑成本的问题。随着经济的发展,国防上的特殊要求也有能力去保证了,所以说钛及其合金在未来的民用和军用领域都将迎来快速的发展。同时钛及其合金也将大大提升部分特殊装备的性能。
参考文献:
[1]钛合金在航空领域的应用与发展(颜鸣皋院士谈我国的钛合金产业)[J].《航空科学与技术(2007年第2期)》,2011年4月1日
[2] 闫嘉琪、黄子娟.我国新一代飞机所用国产钛合金性能世界领先[N].中国航空报,2013-01-15 [3] 屠晨昕.中国钛合金3D打印技术世界领先 歼-
15、歼-31研制受益[N].钱江晚报,2013-06-04 [4]黄晓燕、刘波、李雪.《钛合金在军事上的应用》,2005年第09期 [5]解念锁.钛及钛合金的发展与应用研究[N].科技创新导报,2011(7)
第二篇:体育与国防总结
柏峪中心小学体育和国防教育
工作总结
开学以来,我校的体育卫生艺术与国防教育工作在上级教育行政部门的关心和领导下,认真落实上级工作要求,按照《延安市教育局关于加强中小学体育卫生艺术与国防教育工作的通知》(延市教基【2010】40号)的精神,着眼新时期人才素质的要求,以全面提高学生的健康水平和综合素质为目标,打基础、立规章、创特色,健全和完善我校体育卫生艺术与国防教育工作机制,不断提高工作实效,开创我校体育卫生艺术与国防教育工作新局面。现就开学以来的主要工作总结如下:
一、加强领导,推进体卫艺教和国防教育工作开展
我们知道,学校体育卫生艺术与国防教育工作的开展,在全面推进素质教育中具有重要的作用。为此,我们首先健全领导,由各小学的校长担任组长,教导主任具体负责,专任教师和班主任为成员,负责教学工作并开展有关活动。学校将这项工作列入学校工作计划,作出总的工作部署,并明确工作重点,而且通过教师会和专项活动,转变和提高教师、学生与家长的教育观念;教导处根据教学大纲所规定的教学时间,制订教学工作制度和开展兴趣小组的方案,并定期检查教学工作的执行情况和活动的开展情况,然后进行总结和讲评;专任教师认真负责该课程的教学工作,精心备课,认真教学,并组织开展形式多样的课外兴趣活动,学生参与面广,热情高涨,兴趣和个性得以较好地培养与发展。总之,这项工作的正常开展,学校呈现出整洁有序,文明向上,多彩活跃,生机盎然的良好校风。
二、强化落实,提高体卫艺教和国防教育活动实效
虽然,我们农村学校师资配备不是很均衡,学校硬件条件比较薄弱;但是,我们还是根据学校所具有的条件,创造性地开展学校体育卫生艺术和国防教育教学工作,为学生创造了良好育人环境,学生得以健康成长,素质得到较为和谐、全面的发展。
(一)体育工作方面
1、开展广播体操比赛。
为了锻炼师生身体,提高工作和生活质量,活跃学校文体生活,培养学生竞争、协作精神和集体荣誉感,促进学生素质全面发展。我校组织跳绳比赛、体操比赛等活动。比赛中,同学们发扬不屈不挠、团结一致、奋发向上的精神,用整齐的步伐、洪亮的口号、标准的动作充分展示了积极向上的精神风貌,各校都赛出了优良的风格、赛出了最好的水平、赛出了最佳的形象。
2、举行阳光体育运动。
以“达标争优、强健体魄”为目标,扎实开展各项活动,从而让学生每天锻炼一小时,健康生活一辈子。
3.继续抓好“二操”、“二活动”。
我们通过早操、课间操、课外活动、少队活动,班主任跟班到位,课外活动根据班级、时间、内容的安排有序组织开展。我校都能积极创造条件,从有限的资金购置体育设施和器材,同时引导广大师生积极参加体育运动。在强身健体中寻快乐,真正实现健康一生、幸福一生的目标。
(二)艺术工作方面
1.学校认真组织美术、音乐课堂教学,激发学生兴趣。学校配有一定的音乐、美术的教学器材、教具和挂图。
2.在加强音乐、美术课堂教学的同时,利用重大节日举办各种艺术展演活动,丰富学生课外文化生活。每学期举行一到两次歌唱比赛,给每个师生一个展示自我、挖掘潜能、培养个性特长的舞台。
(三)卫生工作方面
1.认真上好健康教育课,提高学生健康意识和防病能力。利用讲座、黑板报等形式开展疾病预防教育。
2.每年组织一次学生健康体检活动并建立学生健康档案。健康的身体,是做好工作的重要前提。通过体检,使大家进一步增强了健康意识,在校内掀起了“每天锻炼一小时,健康生活一辈子”的体育锻炼活动热潮。
3.我校坚持认真做好《晨检登记表》、《因病缺课登记表》、《消毒工作记录表》,切实做好手足口病防控工作。
4.加强对食品卫生的监管。杜绝食物中毒及各类食源性疾病发生,确保在校学生身体健康和生命安全。学校对食堂进行定期检查,检查内容包括食堂食品卫生、卫生管理制度的建立和执行、食品采购索证登记、贮存、加工、餐饮具清洗、消毒、成品供应、从业人员持健康合格证上岗情况等,另外坚持做好食品留样。
(四)国防教育方面
1.充分利用烈士陵园等爱国主义教育基地,开展民族传统道德和革命传统教育。
2.结合重大节日,如清明节祭扫烈士墓、八一节慰问烈军属、等活动,组织开展各种国防知识竞赛,定期组织学生观看爱国主义和军事题材影视片,开展优秀影视作品评论活动,不断提高国防教育效果。使学生的爱国、爱军之情不断得到培养、激发和升华。利用演讲会、升旗仪式、主题班队会等德育常规活动,教育学生传承革命传统,保持民族气节。
三、存在问题
由于是农村学校,我们在开展学校体育卫生艺术与国防教育工作上,还有一定的差距,主要表现在:一是由于经费的紧缺,学校硬件建设不到位,专用教室、教具和学具等比较缺乏;二是我校缺少专任教师,这样教育教学效果上受到一定的影响。
我们相信随着教育的不断均衡发展,我们农村中小学的体育、卫生、艺术教育工作将会呈现出美丽的春天。
柏峪中心小学
2010年12月6日
第三篇:杨业功与国防现代化建设
杨业功与国防现代化建设
在2012年11月28日,我来到了杨业功纪念馆。
随着纪念馆解说员认真细致的解说,参观了馆内杨业功生前的珍贵图片、视频资料和实物资料,以及杨业功手稿、书籍,切实感受着杨业功同志忠于党和人民、爱岗敬业、无私奉献、严以自律的革命精神。也了解到他的许多事迹。杨业功,第二炮兵某基地原司令员。1963年8月从湖北省应城市入伍,1966年2月加入中国共产党,历任战士、班长、排长、参谋、作训处长、旅长,基地副参谋长、副司令员、司令员等职。先后荣立二等功一次、三等功两次。2003年当选为十届全国人大代表。2004年7月因积劳成疾病逝。2005年,被评为“感动中国”人物。
铸就长缨锐旅,锻造导弹雄师。杨业功同志一生用尺子丈量自己的工作,用读秒计算自己的生命。未曾请缨提旅,已是鞠躬尽瘁。毕生奋斗铸“神剑”,不辱使命谋“打赢”。从一名普通的士兵成长为共和国将军,成长为我国战略导弹部队的杰出军事指挥员,杨业功之所以能在41年的军旅生涯中把每一分炽热都献给他所热爱的军营,献给他所追求的导弹事业,献给祖国的和平与安宁,是因为,他始终牢记着一个共产党员的崇高职责,始终牢记着一名当代军人的神圣使命,是因为他把国家的安全和统一看得比一切还重要。正如他自己所说,使命高于生命,责任重于泰山。
使命、责任,能够焕发激情,能够激励斗志,能够成就大业。强
烈的使命感、责任感,是杨业功报效祖国、献身国防、建功立业的动力之源。
人生苦短。如果我们每一位军人,每一位党员,每一位领导干部,乃至每一位普通的人,都能像杨业功那样牢记责任、不辱使命,或在平凡岗位上默默奉献,或在平时工作中尽职尽责,一切以祖国的兴亡为立足点和出发点,一切以民族的利益为目标和追求,一切以社会的需要为基础和根本,我们党、国家和军队的事业就会兴旺发达,个人生命的价值也会在为这一事业的奋斗中化为一道亮丽的彩虹„„杨业功是一个榜样,他用燃烧的一生,让我们更加理解并记住了这样一种崇高的人生:使命高于生命,责任重于泰山。正因有着像杨业功这样的军人,我国国防和军队现代化建设的飞速发展,突出体现在“人”与“武器”构成的重大变化上。新中国成立之初,从硝烟战火中走来的人民军队,给人的印象仍然是“土八路”。1951年,全军文盲半文盲达67.4%。那时,部队办培训班,主要内容是学识字扫盲;今天,天南海北的军营,各种形式的高科技知识学习班如雨后春笋般涌现。全军已拥有了2.6万名博士、硕士。作战部队军、师、团领导具有大专以上文化程度的比例分别为88%、90%、75%。具有大专以上学历的军官达到71.8%。海军,一线舰长100%毕业于专业院校;空军,航空兵师长、军长都是能飞四种气象的特级飞行员;战略导弹部队,专业技术军官几乎都是学士或硕士。开国之初,人民军队其本上还是一支以步兵为主的陆军部队。空军从马拉飞机起飞,海军靠木壳等老式舰船起航,我军几乎是在零的起点
上踏上现代化建设征程的。在毛泽东军事思想和邓小平新时期军队建设思想的指引下,按照江泽民主席关于军队建设“五句话”总要求,人民军队在保持忠于党、忠于人民、忠于社会主义祖国的同时,加速实现从数量规模型向质量效能型、从人员密集型向科技密集型的转变,已经发展为一支较为精干、高效的现代化合成军,高技术军兵种成为我军战斗力的骨干力量。使国防和军队建设走上了法制化的轨道;蓬勃开展的“双拥”、“共建”活动,使军政军民团结坚如磐石,为国防和军队现代化建设提供了源源不断的动力;全民国防教育的普遍开展,使国防观念正日益深入人心。这一切,将推动国防和军队现代化建设不断跃上新的台阶,取得新的成就,夺取新的胜利。
第四篇:化学论文
电镀
石嘴山市第三中学 高一(13)班 蒋哲
电镀是在其他物质表面镀上一层其他金属或合金的过程,主要应用了电解原理。所谓电解原理,是指是将电流通过电解质溶液或熔融态物质,在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程【1】。电镀后的物质其表面会覆上一层金属膜。众所周知,正因为有了金属膜的存在,经过电镀后的物质才会在防腐性、耐磨性、导电性、反光性都较原来有很大提高,且变得更加美观。
电镀时,镀层金属或其他不溶性材料做阳极,待镀的工件做阴极,镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰,且使镀层均匀、牢固,需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液,以保持镀层金属阳离子的浓度不变。【2】
电镀的的作用有很多,其中较为突出的是镀铜、镀镍、镀银、镀锡铅等。电镀的对象不同,所对应的用处也大有不同。镀铜,主要用于打底,增进电镀层附着能力,及抗蚀能力。铜容易氧化,氧化后,铜绿不再导电,所以镀铜产品一定要做铜保护【3】;镀镍,用于打底或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力【4】;镀银:改善导电接触阻抗,增进信号传输,银性能最好,容易氧化,氧化后也导电【5】;镀锡铅,增进焊接能力【6】。
虽然电镀与人们的生产生活密不可分,但和大多数工业工艺技术相同,电镀同样对材料有较为严格的要求。镀层大多是单一金属或合金,如钛钯、锌、镉、金或黄铜、青铜等;也有弥散层,如镍-碳化硅、镍-氟化石墨等;还有覆合层,如钢上的铜-镍-铬层、钢上的银-铟层等。电镀的基体材料除铁基的铸铁、钢和不锈钢外,还有非铁金属,或ABS塑料、聚丙烯、聚砜和酚醛塑料,但塑料电镀前,必须经过特殊的活化和敏化处理。【7】
电镀同样也需要工具。电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同,但均含有提供金属离子的主盐,能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂,用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂,阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下,经电极反应还原成金属原子,并在阴极上进行金属沉积的过程。因此,这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。在盛有电镀液的镀槽中,经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极,用镀覆金属制成阳极,两极分别与直流电源的负极和正极联接。电镀液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、缓冲剂、pH调节剂和添加剂等的水溶液组成。通电后,电镀液中的金属离子,在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入电镀液,以保持被镀覆的金属离子的浓度。在有些情况下,如镀铬,是采用铅、铅锑合金制成的不溶性阳极,它只起传递电子、导通电流的作用。电解液中的铬离子浓度,需依靠定期地向镀液中加入铬化合物来维持。电镀时,阳极材料的质量、电镀液的成分、温度、电流密度、通电时间、搅拌强度、析出的杂质、电源波形等都会影响镀层的质量,需要适时进行控制。
首先电镀液有六个要素:主盐、附加盐、络合剂、缓冲剂、阳极活化剂和添加剂。
电镀原理包含四个方面:电镀液、电镀反应、电极与反应原理、金属的电沉积过程。【8】
电镀技术现已成为人们生产生活中一种常见的技术,主要以无氰碱性亮铜、无氰光亮镀银、无氰镀金、非甲醛镀铜等为典型。而电镀的分类更为特殊,若按照镀层成分分类,可分成单一金属镀层、合金镀层和复合镀层三类,若按照用途分类,可分成:防护性镀层、防护性装饰镀层、装饰性镀层、修复性镀层以及功能性镀层。
综上所述,相信在未来人类的生活中,电镀技术会给人类生活带来更多惊喜与希望。
【1】百度百科 电解 正文第一段 【2】百度百科 电镀 概念定义 【3】百度百科 电镀相关作用 第一条 镀铜 【4】 百度百科 电镀相关作用 第二条 镀镍 【5】百度百科 电镀相关作用 第六条 镀银 【6】 百度百科 电镀相关作用 第五条 镀锡铅 【7】百度百科 电镀 材料要求 【8】百度百科 电镀 工具
第五篇:化学论文
在1977年劳动节之后的上午9:14,一个新的博士学位。渴望在科里组开始博士后研究 到达准备为总的合成贡献美登木素生物碱。它也碰巧是A.V.Rama Rao的最后一天在集团。他的技术转让详细的程序为临界cuprate耦合,其中将芳香部分与其健康部分连接“南区”,成为我的第一份工作。虽然实验挑战,初学者运气在空气中并且事情根据脚本明显地虽然,这种“新”的化学(至少对我)是享受能够。不久之后,在预备的过程中 “东区”从碳水化合物前体etr途径(N-甲基黄嘌呤,它也是一个杯形开口确立了必需的立体化学的环氧化物该反应涉及一种不寻常的组合使用氰基配体或可能是炔属的能力组,作为不可转移或“假”配体(Rr)目的是减少等效数量的潜在有价值的RLi(即,代替3RLi +Cul + R3CuLi2 + Lil,使用RLi + 2RrLi + Cul一R(Rr)2CuL12 + LiI)。由于美登素试试在普林斯顿。一年左右后,成功使用锂化乙炔显然不在卡中,单环内酰胺 要求所有弗洛伊德的时间,从而离开CuC,N选项未触及。在讨论的同时房间一起在1980年美国化工社会会议在拉斯维加斯,我们同意试验基于CuC,N必须在加利福尼亚州完成。一个星期六早上不久,我去寻找CuCN最终发现在后架上的旧瓶子在汤姆·布鲁斯的实验室。我从来没有回来。两个月后,之后的Robert Wilhelm(Syntex,然后第二年毕业学生)不知疲倦地创造条件在仲碳上与“R2Cu(CN)Li2”进行取代反应卤化物,“高级”(H.O.)氰基氰。Wilhelm的初步成功,1981年末公开,证明2 RLi:CuCN比可以有效地替代二级卤化物。但其他替代,包括特别是环氧化物和甚至主要中心(例如,磺酸盐和卤化物),仍未得到解决。关于这些过程的立体化学结果(碳)? 我们很高兴地欢迎来自Tufariello的实验室的一个新的研究生,在计划实验的想法和认识的1,4加法的领域仍然在投机的阶段
在SUNY水牛城,Joe Kozlowski(先灵犁)。一年之内,这些“铜人男孩”为H.O.奠定了基础。氰基酸酯成为合成有机化学胂的一部分。
环氧化物开口被发现是相当高产量和立体定向的(进行干净反转),单和通常三取代的情况提供优异的产率(方案1)。研究cuprate指导迈克尔的冲动添加到a,b-不饱和酮中太大,考虑它们在合成化学(例如,方案1)。因为只是大约是工作,我觉得不得不放弃我的个人项目,这是无处不在,并获得第一手基于CuCN的技术的经验。我专注于eno-ates,但我的实验室进展率(尴尬)没有任何地方接近Wilhelm或Kozlowski。因此,我害怕不得不谈论我的研究自己的小组会议!然而,在时间上,研究是完成,并且对于未封闭的烯醇。氰基特戊酸耦合很好(方案1)。虽然建立了立体化学结果环氧乙烷偶联是直接的,8这样做次要恒定卤化物是一个远没有吸引力的建议。在时间这个任务给了威廉,有白人工作的次要溴化物和约翰逊纸上相应的甲苯磺酸盐,两者都是显示与在碳处的干净反转耦合。至于
碘化物,已经假定它们遵循,和因此我们选择非二次碘化物(1)用EtzCu(CN)Li 2置换产物(3-甲基壬烷)从其具有已知的旋转用于比较目的(方案2)。在置换碘化物和小心的烃的气相色谱收集保证纯度,旋转对应不是约100%反转,而是大约1%113听到这个结果从威廉一个星期天夏天早晨割草我的草坪,我们都被数据困惑;毕竟,这些观察挑战了已经成为教科书的信息。我们阻止了通知年轻人Kozlowski,因为我们不想要他的交换顾问,或者明年的新生研究生忽略我们的新生程序。随后的辩论(和a几杯雪利酒),我说服了威廉姆斯如此令人沮丧的结果有时具有隐藏的意义。
毕竟...我还能说什么? 因此,我们决定“检查”碘化物反应的常见观点使用R2CuLi反演,发现这里,也是,产品缺乏光学活性,碎片开始走到一起。执行相同的协议 1,X = Br。和低级(L.O.)试剂给出了预期的结果(方案2)。因此,看似坏消息迫使我们测试并最终调整错误的观念,一个//卤化物与cuprate反应的反演。第二代试剂:RtR,Cu(CN)Li 2 用词在部门H.O.cuprates仍然“OK”,我们能够说服大卫·帕克(斯克里普斯学院),有机化学在他的未来。到这个时候,我们看到了这些试剂到他们的进化发展的下一个阶段;那是,以确定第二“假”配体(即,除了氰基外)可以被发现使得仅仅需要在成形中投入一个等价的RtLi RtRrCu(CN)Li2。后来,电缆不仅用于共轭添加,而且用于替代预计反应是非平凡的,因为它是早期就认识到简单的烷基如甲基(例如)其允许大多数的选择性配体转移其它基团(包括乙烯基)在1,4-加成中,得到不可接受的产物混合物。此外,我们要求前体RrH是廉价的,容易用丁基锂(无添加剂)金属化,并且它没有显着牺牲的反应性混合H.O.cuprate它将成为一部分。所以帕克开始搜索;是比较新的化学,他没有被现有技术过度偏倚,因此 看着文学的化合物可能以高产率锂化,优选不存在活化剂(例如TMEDA)。好吧,他试了一下一切:乙炔,芳烃,二噻烷,杂原子,烯醇化物,大体积烷基,全氟烷基。事实上,从一些锂化化合物形成铜酸盐试图让tlus天我仍然不会承认有尝试。然后,我们终于公开了一份报告最近的葡萄酒从瑞典Nilsson / Ullenius集团指在此上下文中使用2-噻吩基L.O.cuprates。答对了!用2-锂三氟化硼。
在完成这项研究后不久,埃德蒙·埃尔斯沃斯到达圣巴巴拉和作为一个新的招聘,被给予调查引入Na +的影响的工作H.O.铜酸盐代替一个锂离子(即RtRrCu(CN)LiNa)。还没有正式在他的第一年的研究生学习,他迅速开发了一个简化的原型,基于早先的报告制备BuNa的多肽,和适当的滴定方法。噻吩的金属化这种强碱非常容易地形成sodio类似物2,1.0。铜酸盐5.加入RtLi完成序列t0 6(方案6)。
6的反应性,与卤化镁类似物3一样低于其对应物。产量也倾向于相对于Rt(2-Th)Cu(CN)Li 2降低,在方案7中,并支持的基本概念锂作为“gegenion”优于其他'mono-或pa-就试剂反应性和所述反应而言通常与烯酮和环氧化物的硫代铜酸盐电化学驱动过程。跨金属游戏
混合金属铜化学在我们的头脑中仍然新鲜,来自G.D.Searle的Jim Behling的电话来了一个专业对我们在这一领域的计划的影响。阅读我们的论文对R2Cu(CN)Li光谱的影响对他应该有任何平衡相关联H.O.形式(等式3)的铜酸盐:那么,游离RLi的分量可能被虹吸掉另一种有机金属存在,职业。1 H-NMR光谱,在THF中至少,表明不能检测到这样的平衡尽管如此,令人兴奋的可能性存在有机金属化合物的热选择,namics可能决定和促进重组,无论如何机械。Behling,作为Archie Campbell的成员研究小组(与Kevin Babiak和John Ng合作)建议的1-链烯基锡烷作为反应伙伴,处理这些否则稳定,可隔离的物种与R2Cu(CN)Lii2所需形成的混合物H.O.铜酸盐R(1-烯基)Cu(CN)Li 2借鉴先前的锂化(方程4)。
在评估各种R2Cu(CN)Li2后,最简单,Me2Cu(CN)Li2,被选为最有效的。各种的模型1-链烯基锡烷由Koerner和Robert Moretti(Syntex),进一步证明了通用性这种新的原位过程不会发生Gilman cuprate Me2CuLi(Scheme8)。
从工业的角度来看,这样一个简单,一锅路线t0 1-烯基油酸酯允许产生千克量的有效抗分泌剂米索前列醇(商品名,Cytotec),最近批准由美国使用联邦药物滥用(eq.5)。金属过程,代表了唯一其他用于硫酸铜盐形成的载体,由Gilman提出的荣誉组合(2RLi + CuX)接近四十年前,已经引发了相当大的利用其他类型的新合成方法的数量有机锡化合物。一个例子涉及BU3SnH,在那里我们想知道Bu2Cu(CN)Liz是否会ex-将“H”改变为“H”(方案9)。新试剂7可能表现为倾向于的氢化物的高反应性源1,4-加成。事实证明,当埃尔斯沃斯第一次这样做实验,将两种组分在-78℃下混合在10分钟内变为明亮的颜色变化
伴有剧烈的气体逸出。我们第一个想法是发生了酸碱反应产生丁烷和混合的锡酸锡8(路径a)。条件。虽然GC分析明确表明存在BU4Sn,气体的身份最终确定(通过Debbie Reuter,见路径b)通过收集和随后氢化a葡萄糖。相信留下的含铜物种(至少在很大程度上)8因为它表现为a其选择性地递送BU 3 Sn部分到几种不同类型的底物(方案10)。Appa-最初的金属化t0 7后面是一个偶数更快的双分子耦合(可能是激进样的自然)直接产生有用的新试剂。因此,a微小的非常温和的途径到锡香酯绕过先前形成的R3SnLi,已被揭露,在巴顿的意义上,“误解”。
BU3SnH与H.O.反应的容易程度。cuprate没有被忽视。此外,我们还没有解决方案的原始目标,找到一个新的hydrido铜酸盐。幸运的是,我们的有机反应章节的所有作者有机铜化学1975基础化合物是众所周知的挥发性和毒性的。文学的使用说服我们,没有简单,廉价的方式来获得含Me3Sn的材料:Me 3 SnCl和(Me 3 Sn)2是昂贵的和/或浪费的Me 3 SnH的发生需要操作。Wcwcrc自信,然而,Me3SnH会回应R2Cu(CN)Li2,如BU3SnH(见上文),因此为决定如果一个安全,简单的程序可以开发用于形成和处理Me3SnH,然后其立即进入铜盐形成应最终提供化合物如1-链烯基三甲基锡烷。
本研究的原料是Me 3 SnCl,能力的数量是必要的,因为许多计划实验以达到最佳条件用于还原。不是买这种氯化物,我们追踪其制备回发给Argus化学公司的专利公司描述了一个惊人的转换Me2SnCl2Me 3 SnCl,使用Fe屑,Ph 3 P,H 2 O和SnCl 4,> 90%产量!通过各种沟通渠道,盟友到达迈克·费施,谁让我们联系奥托Loeffler在新泽西网站,谁慷ously地供应我们与大量的Me2SnCl3。从这个工业添加剂,使用它们的程序的轻微修改我们现在能够制备> 50g批次的Me 3 SnCl 6 将Me 3 SnCl转化为的实验设计Me3SnH可以通过罗伊思素完成,正火,粉末状LiAlH 4用作还原剂。重要的是,发现三甘醇二甲醚选择的溶剂基于沸点和成本(如与二甘醇二甲醚或四甘醇二甲醚相反)。锅温度应理想地保持在60-68℃之间,以便维持a稳定蒸馏生成的Me 3 SnH,随后在干冰/丙酮温度下冷凝。通过这种方式,Me3SnH可直接转移(通过注射器或套管)转化成预形成的Bu 2 Cu(CN)L12,于是产生推定的混合锡烷基铜酸盐很少有人没有机会接触锡氢化物。所得试剂递送所需的配体例如,通过乙炔形成1-烯基三甲基速率,其随后相当地转移Me 3 Sn部分容易。虽然起始的二锡烷是非常昂贵的,这种转移金属工艺由于商业可得性而具有用于小规模反应的优点锡源和看似平凡但有效的性质的试剂制备。
由于三烷基甲硅烷基偶尔被认为是a“大质子”,指导cuprate攻击的概念向三甲基甲锡烷基硅烷中的锡是另一个有趣的方面。通过用Mc3SnH处理二异丙基氨基锂(LDA),然后加入 t-BuMe2SiCl或(叔)Me2SiCl,Reuter形成相应的甲硅烷基锡烷10a,b作为可蒸馏的,白色液体。这些大体积硅烷的暴露BuzCu(CN)Liz诱导transmetalation到甲硅烷基。不令人惊奇的是,试剂11以类似的方式表现那些被弗莱明广泛使用的,因此更喜欢将三烷基甲硅烷基转移到多种类型的偶合许多金属的化学化学,例如B,Cr,Si,Sn,Ti,Zn,Zr...,但不是Cu。我们的解释很简单;有很多文件,我们遇到的地方,与烯丙基铜酸盐的门添加失败凄惨,和这种连续的坏消息“必然已经产生了影响社区。
与Behling刚刚到达UCSB一个简短“工业休假”,我们决定开始研究通过金属转移形成烯丙基铜酸盐的前景方案基于烯丙基锡烷。早期的雪橇是艰难,在有限的时间内花费了我们很快开发出来的更好地了解锡的化学性质和易用性这种金属可以重新分配自己。约翰K.Stille,他的工作为US39提供了早期指导他的个人鼓励和洞察力是非常缺席;描述的配料:作为“纸袋反应”。换句话说,把所有的好东西放在那里,摇动它们,并希望他们出来...该项目搁置了一段时间,直到Robin A.J.史密斯(lhuversity的奥塔哥,新西兰)到达花了一个夏天在我们的实验室规范解决的问题发展条件。烯丙醇铜形成。成功终于实现了,再次雇用MezCu(CN)Liz(eq.7)。
有了这个障碍在背后,史密斯,EWsworth,Stuart Dimock和Robert Crow被组织起来,我的替代和共轭范围这些新发明的化学12.不久以前它们显着的反应活性明显。代换卤化物的反应需要谨慎选择离去组,氯化物在-78℃下反应(烯丙基)zCu(CN)Li2 <15分钟!环氧环己烯,众所周知地易于发生路易斯酸诱导的重排到环己酮在硫酸铜的影响下;得到所需的反式二恶烷产物优异产率(方案16)也已经进行了乙烯基spz中心的偶联,尽管合适的离去基团是关键的这里也是如此。Elworthy通过准备开始搜索乙烯基碘化物,其在-78℃确实产生1,4-二烯。然而,重要的副产品在形式的还原产物(方案17)。因此,碘化物太反应(如饱和情况),和下一个逻辑底物是溴乙烯。
一个惊喜等待着我们,虽然发生了耦合具有最小的还原,立体化学完整性的烯烃完全受损(方案17)。
一旦知道了这一点;结果,我觉得是时候与Elworthy的有机作业和Alexakis对基于cuprate的信息素论文以及的基石这取决于烯烃几何形状的严格维护。他的数据,但是,是无可辩驳的,并进一步说服我们这些铜矿不是典型的。寻找路线 1,4-二烯是出土的从卤化物到三氟甲磺酸盐的瘙痒团体能力,如果有的话,增加了,有只有偶尔竞争减少而没有损失立体化学。这种观察遵循的趋势磺酸盐一般不参与什么可能(除其他因素外)自由基型机制,与铜酸盐特别容易受到高度敏感的功能。
试剂,开始他们的任务conbrio在反应堆的顶部,烯丙基)2 Cu(CN)Li 2并使用环己烯加入“烯丙基金属化,从而达到高度官能化的铜酸盐。不幸的是,正如Emiliano Garcia,高度碱性的H.O.cuprates干扰了这一点目标,至少在三丁基锡烷方面。的相应的三甲基甲锡烷基系列,实现这一目标的巨大希望。我们拿股票,因此,在这些和许多其他类型的可能性的有机金属化合物可参与铜酸盐类似于卤化铜制剂(即,2RLi + CuX“R2CuLi LiX”),建议治疗的CuCN与2RLi的反应,得到“R2CuLi.LiCN”。组合对CuX和CuCN之间的化学/ Ca /差异-derivedcl种类是压倒性的,不管位置的介质中的氰基。这种审查,对科学无疑是非常健康的。但它也是相当讽刺,它应该现在就在这一点的脚跟帐户跟踪到多年的“高阶”比率化学!
注意:在提交此帐户后不久,我们收到Bertz提交的数据的手稿副本表明氰基磷酸酯不是“真实的”,但吉尔曼包含在铜酸盐球体内的LiCN试剂(即,R2CuLi-LiCN,其中氰基配体不与铜结合)。自然wc感到compcllcd设计cxpcrimcnts会明确地确定H0的存在(或缺乏)。氰基。由于ncw 1H和13C NMR数据,以及extcnsivc IR研究,我们确实证实了氰基配体与铜结合,并且不形成LiCN在将第二当量RLi添加到初始形式时(即RCu(CN)Li + RLi + RzCuLi-LiCN)。事实上,不仅由CuCN制备的铜酸盐保留氰基配体,但氰基铜是RzCuLi的动力学下沉向其中加入LiCN·HMPA或BU4NCN / THFlS6确认。我很高兴能表达我最温暖的感谢在文本中提到其姓名的同事以及他们的智力和实验贡献的参考我们的计划。来自多个来源的资金支持,包括NSF,PRF,Sloan和Dreyfus基金会,UCSB是感谢。