壳聚糖席夫碱类絮凝剂的制备及性能研究

以戊二醛和壳聚糖(CTS)为原料,合成了壳聚糖席夫碱(G-CTS)。通过单因素实验,探讨最佳反应条件。利用黏度法和修订的Mark-Houwink公式,得壳聚糖席夫碱的黏均分子量和产物的缩合率。通过红外光谱(FTIR),X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征其结构。FTIR以及XRD谱图结果均表明壳聚糖发生了接枝和交联反应,SEM观察到其孔洞结构的增加。利用紫外光谱分析改性前后壳聚糖对水溶性染料的絮凝效果。实验结果显示,用戊二醛交联壳聚糖可以生成不同缩合率的壳聚糖席夫碱,对水溶性阴离子偶氮染料有优良的选择性和吸附作用,其中甲基橙24 h去除率达82.08%,7天去除率达到98.60%。

一例简单的席夫碱探针对次氯酸根的荧光开启识别及生物成像应用

通过缩合反应制备了一例简单的席夫碱探针苯并色烯-2-甲醛缩二氨基马来腈(1),使用核磁共振氢谱/碳谱、质谱和单晶X射线衍射等手段表征了探针的结构。荧光测试表明,探针1自身无荧光,而次氯酸根(ClO^(-))能够特异性打开探针1在530 nm处的强荧光发射。探针1对ClO^(-)响应灵敏且在数秒内完成。通过质谱和理论计算手段研究了ClO^(-)介导的探针1的分解反应机理。此外,该探针还可用于活细胞、斑马鱼和拟南芥中ClO^(-)的荧光成像。

香草醛衍生含磷席夫碱的合成及与DOPO协效阻燃环氧树脂

本文以苯基磷酰二氯、香草醛和4-氨基苯酚为主要原料,合成了一种含磷席夫碱阻燃剂(PH-VAN-AP),并采用红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振磷谱证明其结构符合预期。将DOPO与PH-VAN-AP作为复配阻燃剂PH/DOPO加入环氧树脂(EP)中,通过垂直燃烧(UL-94)、极限氧指数(LOI)和锥形量热测试(CCT)对其阻燃性能进行了表征,并利用热失重和差示扫描量热分析了环氧树脂的热稳定性、热降解过程及玻璃化转变温度(T_(g))。结果表明,PH/DOPO兼有气相和凝聚相2种阻燃机理,能有效提高EP的燃烧性能。具体而言,当仅添加PH/DOPO至体系的3%(质量分数)时,顺利通过了UL-94测试并达到V-0等级,其LOI由24.7%提高至34.8%。此外,峰值热释放速率(PHRR)和总热释放(THR)分别降低了257 kW/m^(2)和8 MJ/m^(2),材料的残留量提高了6.8%。添加3%的PH/DOPO,环氧树脂的Tg由149.5℃降至148.1℃,变化不大,表明PH-VAN-AP一定程度上改善了由于DOPO加入EP后导致T_(g)下降的问题。

香草醛衍生含磷席夫碱阻燃剂的合成及在环氧树脂中的应用

通过苯基磷酰二氯、香草醛和4-氨基苯酚制备一种含磷席夫碱阻燃剂PH-VAN-AP。采用红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振磷谱表征PH-VAN-AP的结构。通过垂直燃烧、极限氧指数和锥形量热测试分析了环氧树脂的阻燃性能。利用热失重和差热扫描量热分析了环氧树脂的热稳定性、热降解过程及玻璃化转变温度(T_(g))。结果表明,制备的PH-VAN-AP为预期结构。PH-VAN-AP能抑制环氧树脂的燃烧滴落与烟雾产生,在气相和凝聚相中发挥阻燃作用。当阻燃剂PH-VAN-AP的质量分数为5%时,阻燃环氧树脂的氧指数值从24.7%提高到35.4%,峰值热释放速率(pHRR)、总热释放(THR)及总烟雾释放(TSP)分别降低了165kW/m^(2)、5MJ/m^(2)和1.2m^(2),使其残留量提高9.6%。PH-VAN-AP能够提高环氧树脂的Tg,含5%PH-VAN-AP的环氧树脂的Tg从156.9℃提高到162.9℃。

基于席夫碱配体和两种苯甲酸盐构筑的两例Dy_(4)配合物的合成、结构及单分子磁体性质

使用Dy(NO_(3))_(3)·6H_(2)O与席夫碱配体2-(((2-羟基-3-甲氧基苄基)亚氨基)甲基)-4-甲氧基苯酚(H_(2)L)和2个辅助配体PhCO_(2)H和2-NO_(2)-PhCO_(2)H在乙醇中反应,得到2例Dy_(4)配合物[Dy_(4)(L)_(4)(PhCO_(2))_(2)(NO_(3))_(2)(EtOH)_(2)](1)和[Dy_(4)(L)_(4)(2-NO_(2)-PhCO_(2))_(2)(NO_(3))_(2)(EtOH)2](2)。单晶X射线衍射解析表明配合物1和2均由Dy_(2)基本单元构建,形成中心对称的四核线性链状结构。配合物1和2中Dy_(2)单元中的一个Dy(Ⅲ)离子呈现七配位几何构型,另一个Dy(Ⅲ)离子呈现八配位几何构型。2例配合物均为单分子磁体,其能垒分别为110和108 K。通过理论计算对1和2的磁性能进行了分析。

水杨醛基席夫碱阻燃剂对EP热性能及阻燃性能的影响

为探究不同P/N含量对EP复合材料阻燃性能的影响及不同席夫碱官能团数量对EP复合材料热性能的影响,以水杨醛(SAL)、3-氨基-1,2,4-三氮唑(ATZ)、对苯二胺(PPD)、三聚氰胺(MEL)和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料,分别制备了3种新型含磷席夫碱阻燃剂SAPO、SPPO、SMPO,SAPO是三氮唑-席夫碱阻燃剂,SPPO是苯环-席夫碱阻燃剂,SMPO是三嗪-席夫碱阻燃剂。采用1H-NMR、FT-IR表征3种阻燃剂的结构,同时证明成功合成3种阻燃剂。3种阻燃剂不仅结构组成不同,席夫碱官能团数量也不同:1 mol SAPO、SPPO、SMPO分别含有1、2、3 mol席夫碱官能团。使用垂直燃烧测试、极限氧指数测试、热重分析、锥形量热测试探究EP复合材料热性能和阻燃性能。结果显示,与EP相比,EP/6%SAPO、EP/6%SPPO、EP/6%SMPO的垂直燃烧测试均达到UL-94 V0等级;LOI值分别达到32.9%、32.3%和33.5%;残炭量分别增加到23.6%、24.7%和25.1%;PHRR值分别降低了20.2%、25.8%、27.9%;THR值分别降低了15.2%、17.8%、20.3%。EP复合材料的阻燃性能随着P/N含量增加而增强;热性能随着席夫碱官能团数量增加而增强。阻燃机理主要归因于P元素在气相捕获自由基切断链式反应、在凝聚相促进炭化脱水形成炭层,隔绝气体交换和热传导;N元素在燃烧时释放不可燃气体,降低可燃气体浓度,带走热量。

新型久洛尼定类席夫碱荧光探针的合成及Al^(3+)的灵敏检测

设计合成了两种基于久洛尼定席夫碱的荧光探针D和J,并用于铝离子(Al^(3+))的检测。实验结果表明,这两种探针对Al^(3+)具有显著的荧光增强效应,表现出高灵敏度和快速响应的特点。探针D和J对Al^(3+)的检出限分别为0.36和0.33μmol/L,远低于我国饮用水标准中Al^(3+)的限制浓度。通过1HNMR和Job曲线分析,证实了探针D和J与Al^(3+)形成了化学计量比1∶1的配合物。此外,吡啶环上取代位置不同,影响探针与Al^(3+)的结合机制。当吡啶N原子参与配合时,可提高配合物分子结构的刚性,显著增强检测Al^(3+)时的荧光强度,实现高效的裸眼识别。因此,这项研究为Al^(3+)的准确识别检测建立了一种高效的分析方法。

对位甲基取代苯基吡唑啉酮缩芳胺类席夫碱的合成与表征

利用1-对甲苯基-3-甲基-4-呋喃甲酰基吡唑啉酮-5(HPMFP)为本体分别与对甲苯胺、对碘苯胺进行缩合反应得到的HPMFP缩对甲苯胺、HPMFP缩对碘苯胺两种席夫碱新物质,并利用元素分析法、红外分光光度分析法和X-射线单晶法对实验最终得到的产物进行表征,进一步确定了实验所得最终产物的结构。

动态席夫碱交联的壳聚糖基水凝胶的合成与性能研究

壳聚糖基水凝胶机械性能往往较差,为提高其机械性能通常进行戊二醛交联,但是戊二醛会对水凝胶的生物安全性造成影响。为在提高壳聚糖基水凝胶的机械性能时充分保障其生物安全性,本研究制备了一款完全基于壳聚糖及其衍生物的水凝胶。羧甲基壳聚糖(CMC)与双醛壳聚糖(DACS)通过席夫碱键共价交联,形成壳聚糖基水凝胶(CBH),通过流变学实验、拉伸实验、黏附实验对CBH的自愈合性能、机械性能进行评价。通过抗菌实验、活/死细胞实验、细胞毒性、溶血实验、抗炎实验对CBH的抗菌性能、生物相容性以及抗炎性能进行了全面评估。研究发现,CBH可拉伸至原长的2倍,在4 h后的愈合效率可达72%,这证明席夫碱键交联赋予了CBH良好的自愈合性能并提高了其机械性能。CBH的平衡溶胀率可达4 500%,且具有pH响应性。CBH对大肠杆菌(Escherichia coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑制效率分别为80.95%和79.79%。与CBH共用培养的细胞可随时间正常增殖,无明显细胞死亡,且溶血率仅为3%,这证明CBH具有优异的生物相容性。同时,CBH还可以抑制一氧化氮和TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎因子的分泌,增加IL-10等抗炎因子的分泌,具有良好的抗炎活性。研究结果表明,利用CMC和DACS制备的CBH,具有良好的自愈合性能、机械性能、抗菌、抗炎性能以及高度生物相容性,其在生物医学领域有广阔的应用潜力。

N,N,N-三齿席夫碱铜(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及儿茶酚酶活性

选用N,N,N-三齿席夫碱化合物2-氨基乙基苯并咪唑缩吡啶-2-甲醛(L^(1))和2-氨基丙基苯并咪唑缩吡啶-2-甲醛(L^(2))为配体,与过渡金属Cu(Ⅱ)盐反应合成了4个单核铜配合物:[Cu(L^(1))Cl_(2)](1),[Cu(L^(1))(SCN)_(2)](2),[Cu(L^(1))bpy](ClO_(4))_(2)·CH_(3)OH(3)和[Cu(L^(2))bpy](ClO_(4))_(2)(4)(bpy=2,2′-联吡啶).通过元素分析、红外光谱、粉末X射线衍射、单晶X射线衍射、热重分析和循环伏安分析等手段对配合物进行了表征.结果表明,在固体状态下,配合物1~4均为单核Cu(Ⅱ)配合物,中心Cu(Ⅱ)均为畸变四方锥构型,结构参数τ=0.088~0.340.以3,5-二叔丁基邻苯二酚为底物,研究了配合物1~4模拟儿茶酚氧化酶的催化活性,采用Michaelis-Menten模型和Lineweaver-Burk图法计算了动力学参数.结果表明,配合物均具有儿茶酚氧化酶活性,催化活性顺序为2>3≈4>1,氧化速率取决于Cu(Ⅱ)配位环境的畸变程度、离去基团与中心Cu(Ⅱ)的键长和配合物的空间位阻.

基于发光材料构筑的大学化学综合实验的设计与创新——以席夫碱铂配合物的合成为例

分子发光材料的研发是材料化学领域的重要研究方向之一。将发光配合物的合成、纯化及性质表征环节引入到大学化学综合实验,能够促进本科教学与前沿科研方向结合,进一步丰富实验教学内容。因此,基于磷光材料这一研究热点,本实验选择四齿配体的席夫碱发光铂配合物为目标分子,结合基础化学原理与实践教学,指导学生理解合成化学在分子功能材料构建中的关键作用,并利用核磁共振波谱技术和光谱法表征分子结构与性质,培养学生从事科学研究的系统性思维与创新能力。

赖氨酸席夫碱合成及缓蚀性能的创新实验设计

设计了环保型赖氨酸席夫碱的无溶剂合成及缓蚀性能测试的创新实验。以赖氨酸和香草醛为原料,采用无溶剂法合成赖氨酸席夫碱,并通过外红光谱对产物结构进行了表征。采用失重法和电化学方法研究了赖氨酸席夫碱缓蚀剂在30℃、0.5 mol·L^(-1)的H_(2)SO_(4)溶液中对Q235钢的缓蚀作用,探讨了缓蚀机理,并对赖氨酸席夫碱进行了吸附热力学研究。实验结果表明:与赖氨酸相比,相同添加量时,赖氨酸席夫碱的缓蚀率更高。当赖氨酸席夫碱添加量为500 mg·L^(-1)时,缓蚀率可达到86.09%。赖氨酸席夫碱分子在Q235钢表面的吸附既有物理吸附又有化学吸附。通过同时降低阳极金属溶解和阴极析氢反应,从而降低腐蚀反应速率,由此判断其为混合型缓蚀剂。通过该实验,可激发学生的科研能力,拓展学生的实验思路。

香豆素席夫碱类肼荧光探针的合成及性能研究

以3-(4-氨基苯基)-7-二乙氨基香豆素(ADPC)为荧光母体,碳氮双键为识别位点,构建了一种新型的席夫碱类肼荧光探针HAPC。在V(DMSO)∶V(PBS缓冲液,pH 7.4)=9∶1的体系中,该探针自身荧光微弱,与肼反应后呈现强黄绿色荧光,实现了对肼的Turn-on检测。探针对肼具有良好的选择性与抗干扰能力、较大的斯托克斯位移,检出限低至1.92×10-7 mol/L,检测最适pH范围为3~8。通过HPLC与高分辨质谱验证了HAPC与肼的反应机制。结果表明HAPC与肼经加成-水解-消除反应生成了荧光母体ADPC与对羟基苯腙。此外,探针HAPC能制作成便携式试纸,已成功用于气态肼的检测。

咔唑基席夫碱类化合物合成与分子内可交换氢键(ITP)对吸收和荧光光谱的影响

对于分子探针试剂来说,实现可见光波长范围内的激发-发射,是应用于生物活体的前提条件。咔唑是光敏试剂和生物试剂的重要基体,广泛应用于光敏染料和药物合成。基于分子内强烈氢键效应(SHB)能够显著红移分子吸收与荧光波长的策略,在咔唑席夫碱分子内引入可交换质子官能团(ITP),合成了35个新席夫碱化合物,通过1HNMR、13 CNMR、HRMS、IR进行了表征,确认了其结构。对它们在紫外-可见光吸收性质进行了研究,考察了不同取代基的影响,发现基于SHB的扩环效应导致吸收-发射波长红移到可见光区,ITP效应降低了咔唑环能级差导致吸光强度下降,而相应的荧光发射研究结果则表明,SBH的扩环效应使得荧光发射光谱大幅度红移。具有SHB扩环效应的分子,荧光发射强度也大大增加。与单咔唑相比,双咔唑基席夫碱体系中不管桥结构是柔性的还是刚性桥基,咔唑环上引入—OH的分子都实现了可见光区激发→荧光发射调控。

席夫碱红色荧光探针的合成及对乙醇的识别

饮酒在中国人的生活中,有着悠久的历史文化和传统,在很多场合有重要地位,然而过度饮酒则可酿成大祸。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和对苯二胺(PPDA)为原料微波辅助合成发射红色荧光的席夫碱,用此席夫碱为荧光探针对乙醇进行了检测。用荧光光谱、紫外光谱和红外光谱对席夫碱进行了表征,原料和席夫碱的荧光光谱和紫外光谱都不同,红外光谱图在1624 cm-1处出峰说明生成了聚合席夫碱,席夫碱在激发波长为511 nm下,发射608 nm红色的荧光。在pH 7的溶液中席夫碱荧光探针随着乙醇的加入荧光增强,增强程度在一定范围内呈线性关系,建立了一种测定乙醇含量的新方法。该方法的线性范围为10%~80%。操作方便,简单,可视化乙醇的含量。

基于邻香兰素的席夫碱化合物的合成及晶体结构研究

以邻香兰素和水合肼作为反应物,通过缩合反应合成了双邻香兰素缩肼席夫碱。通过红外光谱、核磁共振光谱对其进行了结构表征。通过自然挥发的方法培养了化合物的单晶,并对其进行了晶体结构解析。晶体结构结果表明,该化合物属于单斜晶系,空间群为P2_(1)/n。C…C弱相互作用对晶体结构的稳定起到十分重要的作用,每个化合物分子通过四个C…C弱相互作用促使化合物分子自组装成二维网络结构。

一种新型席夫碱十核铜簇合物的合成、结构、磁性以及Hirshfeld表面分析

通过常温微反应瓶法获得一个新型十核铜配位簇合物{[Cu_(10)(L)_(8)(CH_(3)COO)_(2)(μ_(3)-OH)_(2)]·(DMF)·(H_(2)O)_(2)}(1,H2L=3-氨基-1,2,4-三氮唑缩3-乙氧基水杨醛席夫碱),并对这个簇合物进行了一系列性质表征,如元素分析、热重分析、红外光谱和单晶X射线衍射等;研究了该簇合物的磁性,结果表明分子内铜离子之间成反铁磁相互作用;通过Hirshfeld表面分析和二维指纹图谱分析该簇合物分子间的相互作用力,结果表明H…H、C…H相互作用是分子间主要的相互作用力,分别占总作用力的51.5%和17.0%。

两种新合成三唑硫酮席夫碱类化合物抑菌活性研究

在众多有机化合物中,席夫碱以其独特的结构和多样的生物活性引起了研究者广泛关注。尤其在抗菌领域,三唑硫酮席夫碱类化合物要比其他类席夫碱抗菌抗癌活性更好。本研究以两种新合成三唑硫酮席夫碱类化合物——对羟基苯甲醛三唑硫酮席夫碱与5-氯水杨醛三唑硫酮席夫碱为研究对象,对大肠杆菌、金黄葡萄球菌和枯草芽孢杆菌等几种常见菌种进行抑菌实验,通过分析抑菌数据,比较两种化合物对三种菌的抑菌效果,为今后开发新型有机化合物抑菌剂提供科学依据。

新型席夫碱对金属的缓蚀性能研究

通过量子化学计算和分子动力学模拟共同评价了两种新型席夫碱缓蚀剂(记作OWES,OWEE)在Fe (100)表面的吸附行为,并对其缓蚀作用机理进行研究。量子化学计算参数表明,OWES和OWEE在抑制铁的腐蚀过程中,具有较强的分子活性,容易吸附在铁的表面。分子动力学模拟结果表明,OWES和OWEE都能很好地吸附在Fe (100)表面,缓蚀剂分子的N原子、双键以及五元环结构会先吸附在铁表面,在其吸附后,其余支链才会逐渐吸附到铁表面,计算得到的吸附能表明OWES的缓蚀效果更好,量子化学计算结果与分子动力学模拟结果具有很好的一致性。

5-磷酸吡哆醛缩合罗丹明B席夫碱合成及对Cu^(2+)的识别研究

合成了吡哆醛-5-磷酸罗丹明B席夫碱.通过紫外-可见光光谱法研究了该化合物对Cu^(2+)的识别能力:在丙酮-水(体积比1∶1)混合体系中,加入Cu^(2+)后,在526 nm处出现了一个新的吸收峰,并且随着Cu^(2+)的加入,吸收强度逐渐增强.在(0.25~10)×10^(-6) mol/L的浓度范围内,检测结果呈现出良好的线性关系(R^(2)=0.9993),检测限为2.30×10^(-7) mol/L.