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石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧涉及有机锡试剂的后处理(庆祝广州疫情防控取得阶段性胜利)

更新时间:2022-01-15 03:38:18点击:

石油,被称为是工业文明的“血液”,除了提取燃料,还用来制造塑料、化纤等重要原料,没有石油,人类现代文明几乎无法运转。但是地球上为什么会有石油这种宝贵的资源?别的星球上有么?中国又到底有多少石油呢?

有机锡试剂,是有机合成中常见的毒性物质。一般情况下能不用就不用,最常用的Stille偶联反应也可以通过Suzuki–Miyaura反应代替。但是对于一些Suzuki–Miyaura反应不能进行的反应,就不得不启用有机锡试剂,通常效果也不错。这种情况下就涉及有机锡试剂的后处理。下面我们首先了解一下什么是有机锡试剂。

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

大家好,欢迎来到大象科创局,今天来聊聊石油的话题。就在10月21日,自然资源部发布了《中国矿产资源报告(2021)》,截止到2020年,中国石油探明可开采的剩余储量达到了36.19亿吨。

36亿吨,这是什么概念呢?以2018年的数据为例,中国这一年原油的加工量和消费量,都突破了6亿吨,那咱们就按6亿吨来计算,中国的已经找到的所有石油,就算全部开采出来,六六三十六,只够用6年。

涉及有机锡试剂的后处理

【J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 740-742】

有机锡化合物是指含有Sn-C键的金属有机化合物。通式RnSnX4-n(n=1-4,R为烷基或芳香基)。有烷基锡化合物和芳香基化合物两类。其基本结构有一取代体、二取代体、三取代体和四取代体(指R的数目)。二烷基锡主要损害肝胆系统;三烷基锡、四烷基锡主要引起神经系统损害。另外还有六取代二锡类有机锡化合物。有机锡化合物对生物体的主要损害为:中枢神经系统会造成脑白质水肿、细胞能量利用中氧化磷酸化过程受障、胸腺和淋巴系统的抑制作用、细胞免疫性受妨害、激素分泌抑制引起糖尿病和高血脂病等。对人的毒性,局部对皮肤、呼吸道、角膜的刺激作用,通过皮肤或脑水肿会引起全身中毒,甚至死亡。

一般操作:带防护眼镜、口罩、手套、白大褂、通风橱内操作。【条件允许时,最好佩戴隔离式呼吸器,穿连衣式胶布防毒衣,戴橡胶手套。】

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

6年,对一个工业大国来说,是非常令人焦虑的数字。考虑到有些地方的石油很不好开采,地质条件不稳定,再考虑到中国对于石油的消费量每年都在增加,实际上根本用不了6年,中国的石油就会枯竭。当然啊,现实中我们自己的储量不够,可以去中东买油啊,但是这依然能反映出来,咱们中国确实很缺石油。

除了最常见的Stille偶联反应,还有其他几种涉及有机锡试剂的反应,如Barton-McCombie脱羟基反应(庆祝广州疫情防控取得阶段性胜利),Barton自由基脱羧反应。

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

同样是2018年的数据,这一年中国国内的原油产量只有1.89亿吨,连续第三年缓慢下降;而原油进口量达到了4.6亿吨,比上一年增长了10.9%。中国的石油对外依存度,已经接近了70%,可以说,石油运输线,就是中国工业的“生命线”,如果石油进不来,咱们的工业就会出大问题。

这也就是为什么,一方面咱们要搞“一带一路”,盘活亚欧非大陆运输线上的经济交流,稳定石油运输渠道,另一方面咱们要大力发展新能源,未来尽可能减少对石油的依赖。

涉及有机锡试剂的后处理涉及有机锡试剂的后处理涉及有机锡试剂的后处理涉及有机锡试剂的后处理

后处理

一、Stille偶联反应后,大部分底物有机锡试剂转化为R3SnX,另外还有稍微过量的R1SnR3, 通常后处理,加入饱和的KF水溶液或者Py-HF溶液,搅拌至少一小时,硅藻土过滤【KF + R3SnCl → KCl + R3SnF (沉淀)】,然后再进行常规的后处理和纯化。R1SnR3尽量少加,KF不知道能否在较短时间和其反应。对于R1SnR3的破坏,可以加入DBU和碘处理,使其转化为烷基碘化锡【J. Org. Chem. 1989, 54, 13, 3140–3157】。

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

那么中国为什么石油才这么点呢?为什么中东那边的石油那么多?到底是谁把石油埋在地下,分布还这么不均匀呢?

涉及有机锡试剂的后处理

二、利用R3SnCl制备有机锡试剂时,有一个很好的除去烷基卤代锡的方法。

这就要从石油的形成说起了。石油其实是一种粘稠的深褐色液体,主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物,咱们中学都学过啊,不知道你还记不记得,很多都是有机物大分子链。

涉及有机锡试剂的后处理

文章【Chem. Commun., 2010, 46, 6335。DOI: 10.1039/c0cc01328e】报道利用含有10wt%无水碳酸钾的硅胶做成硅胶柱进行分离即可除去烷基卤代锡,氧化锡,三氟甲磺酸锡等,并且残留可以到ppm级。但此种方法对有机氢化锡,四取代有机锡和六取代二锡没有去除效果。因此对于Stille偶联反应,如果有机锡试剂底物R1SnR3过量太多就不适合此方法进行后处理。

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

负责任地说啊,石油其实不是那个谁故意埋在地底下的,而是在过去几亿年里,地球生物演化形成的。从五亿年前开始啊,地球上进入了特别温暖湿润的时代,生物也从海洋向陆地演化,陆地上出现了大片的原始森林,到处都是各种大虫子、爬行动物。

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

大量的植物和动物死亡之后内,身体的有机物在地上一层一层地积累,经过几亿年的漫长压缩、分解,还有地热的加热,产生了复杂的化学反应,慢慢形成了油页岩,最终形成了石油和天然气。换句话说啊,如果没有这些繁荣的古代生物,也就没有石油。

涉及有机锡试剂的后处理

三、Barton-McCombie脱羟基反应中三烷基氢化锡的除去,由于三烷基氢化锡或其他小极性的有机锡试剂的除去,可以参考小编前几天的文章【石油醚萃取DMF, 非常规萃取,你值得拥有】,如果产物对甲醇或DMF溶解度较好,而三烷基氢化锡或其他小极性的有机锡试剂在石油醚正己烷等小极性溶剂中溶解度较好,相似相容原理,反萃即可。先将反应也浓缩,加入甲醇或DMF溶解,石油醚萃取小极性有机锡试剂,但此操作风险较大,谨慎操作。另外有机锡化合物的分液萃取常常容易乳化,这时候加入一点CaF可以使得分层更明显



石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

再换句话说,月球上因为没有有机生命,没有层积和压缩的复杂化学反应,所以肯定就没有石油。

火星上有没有石油呢?大概率也是没有的,但如果火星上找到了石油,说明火星上肯定存在过繁荣的生命。

石油是谁埋在地下的?中国到底有多少石油?官方数字令人担忧

还有个问题就更好解释了,石油之所以分布不均匀,是因为中东地区在几亿年前,恰好是植被茂密的地方。当时的地表环境跟现在完全不同,喜马拉雅山还在海底,东亚也是一片汪洋,中东恰好是湿润的沼泽森林。随着地壳运动,各个大陆慢慢形成,这才形成了现在的地貌,石油资源也就成了现在的样子。很多“巧合”,其实都是自然演化的结果。

石油是地球对人类的宝贵馈赠,人类应该好好珍惜,历史不会重来一遍,用完了,可就真的没有了。