氧化叔胺树脂制备及对水中刚果红的吸附性能研究

以丙烯酸二甲氨基乙酯为单体、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯为交联剂,通过悬浮聚合法制备出叔胺树脂(TAR),然后经H_(2)O_(2)改性得到氧化叔胺型树脂(TAOR)。采用场发射扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附-脱附曲线和热重(TG)等技术手段对其结构进行了表征。以刚果红(CR)为模型对象污染物,并通过正交试验对TAOR最佳合成工艺进行了优化研究,同时,研究了TAOR投加量、溶液pH、离子强度和共存组分等因素对水中CR吸附性能的影响,并对其吸附过程中吸附动力学模拟。结果表明:CR的吸附量随着pH和离子强度的增加而减少,共存离子和腐殖酸对TAOR树脂吸附CR有一定的抑制作用。CR在TAOR上的吸附过程符合拟二级动力学吸附模型,Langmuir等温吸附符合模型可以很好地描述TAOR对溶液中CR的吸附过程,最大吸附量为101.9mg/g(pH=6.0和25℃)。吸附热力学结果表明,CR在TAOR上的吸附是一个自发的物理吸附过程,其吸附机制单层子化学作用控制机制。FT-IR和X射线光电子能谱技术(XPS)结果进一步显示,TAOR上的氧化胺结构参与CR吸附。脱附再生实验发现,1.0mol/L NaOH溶液脱附效果最优,经5次循环再生使用,TAOR的吸附性能没有明显下降。

叔丁醇常压羰基化合成三甲基乙酸

以甲酸为CO来源,常压下浓硫酸催化将叔丁醇羰基化得到三甲基乙酸。考察了醇酸配比、硫酸用量、反应温度、反应时间对三甲基乙酸收率的影响。结果表明,反应最优工艺条件为:n(叔丁醇)∶n(甲酸)∶n(浓硫酸)摩尔比=1∶1.5∶6.6,反应温度为30℃,反应时间为180 m in,三甲基乙酸的平均收率高达75.04%。

逻辑思维方法在有机化学教学中的应用

有机化学涉及的化合物和化学反应众多,但它们并不是各自孤立的,而是互相联系的;如果能够在有机化学的教与学中恰当运用逻辑思维方法,使貌似孤立的内容互相联系起来,有利于帮助学生认识化学变化的本质和规律,使学生所学的知识成为有机的整体,将繁杂的内容变得易于理解和记忆,这无疑有助于提高有机化学的教与学的质量,从而达到更好地学习并掌握有机化学基本知识、基础理论的目的,潜移默化中还可以提高学生的创造性思维能力.

实验室制备乙酸乙酯的改进

对现有教学实验中乙酸乙酯教学实验进行改进，用强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂作为催化刑催化合成乙酸乙酯．最佳工艺条件为：树脂催化刑用量5g，硫酸lmL，反应温度80℃～90℃，反应时间15min，乙酸：乙醇（1：1．5）；实验全部用时1～2小时。平均产率接近70％，非常适合用于有机化学教学实验中的乙酸乙酯的合成．

环己酮制备实验的改进

以30%H2O2 为氧化剂,用FeCl3 催化氧化环己醇可得到产率(基于环己醇)为 75%以上的环己酮,反应中无须加入相转移催化剂,考察了用量、催化剂、反应时间及反应温度对产率的影响.所用催化剂价廉易得且具有极佳的水溶性,分离回收容易,是一条绿色合成环己酮的好途径,克服了目前有机化学实验教材中采用浓HNO3、KCrO4 或KMnO4 氧化法存在污染大、反应时间长等缺点.

松香枞酸结构和性质的理论研究

采用从头算Hartree-Fock和密度泛函DFT方法对松香枞酸分子的几何构型进行理论计算,按最低能量原理确定其最稳定的构型。对该稳定构型的结构参数与文献报道的理论计算值和试验测定值进行分析比较,发现3种理论方法中DFT-B3LYP算法更加精确,与实际测量值的误差更小,更加适合用于对此类化合物的分析与预测。同时用B3LYP泛函在6-31 +G**机组水平对松香的几种主要树脂酸进行能量分析,预测其稳定性并得到相应的热力学参数。结果表明:计算化学方法也是科学研究的一种有用工具,精确的理论计算能够获得实验室难于得到的重要的化学与物理信息,理论计算也可作为研究该类体系的一种新方法。

高分子金属配合物催化剂催化氧化苯乙烯的研究

合成系列新催化剂,在温和的条件下,以H2O2作为氧源,用于苯乙烯氧化反应.研究了所得催化剂的催化活性,探讨了配体原料组成、活性金属盐、反应温度、双氧水/苯乙烯摩尔比对苯乙烯催化氧化的影响.实验结果表明,新制得的高分子金属催化剂对苯乙烯催化氧化,生成苯乙酮具有较高的选择性.

在有机化学教学中授予学生创新的利器

以有机化学课堂教学为案例,以培养学生的创新意识和创新能力为目的,结合有机化学课程教学改革实践经验,对教学中与创新能力培养相关的侧重点进行了初步的探索性实践。

脱氢枞胺的分子结构和性质

基于Hartree-Fock法对脱氢枞胺构型进行几何优化确定。将计算的结构参数与参照体系的单晶衍射数据进行比较,并将计算得到的红外参数值和核磁共振氢谱分别与实测的FT-IR和H-NMR结果进行拟合,发现理论计算值和实验测定值基本一致,同时得出一些相应的热力学参数理论值。研究表明,用计算化学方法对松香类化合物进行模拟研究是可行的,也为实验室研究松香类化合物提供理论依据。

聚烯丙硫醇/丙烯酸甲酯羰基铑(Ⅰ)配合物的分子内取代反应

合成了一种新的含有S、O未配位原子的高分子顺二羰基铑配合物 ,用IR和XPS数据研究了其分子内羰基取代反应 ,结果表明在遇热且无CO保护下S、O与铑形成的弱的S→Rh、O→Rh键可取代强的Rh→Cπ键 ,形成稳定的四配位结构 ,从而保护了铑不因末端羰基脱落而分解 ,提高了它的稳定性 ;其分子内取代反应是可逆的 。

聚丙烯腈-丙烯酸甲酯/金属配合物催化性能研究

合成一类新催化剂,在温和的条件下,以H2O2作为氧源,用于苯乙烯氧化反应.研究了所得催化剂的催化活性,探讨了配体原料组成、活性金属盐、反应温度对苯乙烯催化氧化的影响,确定了最佳反应条件,其条件为以TiCl4为活性金属,反应温度45℃,原料中丙烯腈/丙烯酸甲酯的量比为1/1,苯乙烯转化率为20.62%,苯甲醛选择性为86.08%.并对催化剂的重复使用效果以及不添加高分子配体对实验结果的影响进行了考察.实验结果表明,新制得的高分子金属催化剂对苯乙烯的催化氧化具有较高的催化活性.

枞酸不饱和键氧化反应的密度泛函研究

运用密度泛函理论中的B3LYP泛函对枞酸氧化成羰基的反应进行计算,按最低能量原理确定氧化产物的最稳定构型,通过计算给出相应稳定构型的热力学参数理论值,如吉布斯自由能、热焓、热容和熵。考察活性氧[O]、臭氧、双氧水、过氧乙酸和分子氧[O2]这5种氧化剂对枞酸双键氧化成羰基的反应难易程度,理论计算发现活性氧[O]最适合用于枞酸双键的氧化反应,臭氧次之,然后是双氧水,而分子氧[O2]最不适合用于该反应。

一种新的高分子铑配合物的结构和性能

合成了一种新的含未配位氮和氧两种不同配位能力原子的高分子顺二羰基铑 (I)配合物—聚 2-乙烯吡啶 -顺丁烯二酸甲酯 /铑 (即 PVMRh) ,用 X射线光电子能谱 (XPS)和红外光谱 (IR)进行了跟踪分析 ,确定了 PVMRh存在的配位结构特征 ,发现这种结构特征和配合物的稳定性有密切关系 ;并在可比条件下 ,以甲醇羰基化实验对这一新配合物与现有工业催化剂的催化性能进行了比较 .

一种含N和S高分子铑配合物的热稳定性研究(英文)

合成了一种新的含N和S的高分子铑配合物,通过运用红外光谱和XPS电子能谱测试手段,分析表征了配合物存在的NRh配位键和SPh配位键,发现高分子配合物中除了形成配位键的N和S外,还含有未参与配位的N和S;同时发现,这些未配位的N和S在该高分子铑配合物中能发生分子内取代反应。

脱氢枞胺二乙酸的制备工艺研究

以脱氢纵胺和氯乙酸为原料,研究合成螯合型表面活性剂脱氢枞胺二乙酸的工艺条件。通过正交分析以及单因素分析等实验手段,讨论了合成目标产物的影响因素,得出终产物的最佳合成工艺条件为N(脱氢纵胺)∶N(氯乙酸)=1∶(2～2.2),pH值为8～9,转速30 r/s,反应时间5 h。同时,用红外光谱等分析手段对其结构进行了表征。

松香基季铵盐表面活性剂改性沸石对水中刚果红的吸附性能

以松香基季铵盐阳离子表面活性剂(N,N,N-三甲基-N-松香基氯化铵,TAAC)对天然沸石进行改性得到TAAC改性沸石并进行红外光谱、扫描电镜和X射线粉末衍射等手段表征.考察了TAAC改性沸石对水中刚果红的吸附性能的影响因素,如粒径、改性剂投加量、温度、pH值等,结果表明这一改性能显著地提高沸石对刚果红的吸附量;在pH值4.0—10.0范围内,CR的吸附量随着pH值增加而下降;反应温度从20℃上升至40℃,TAAC改性沸石对CR的吸附容量有所下降.TAAC.改性沸石对水中刚果红的吸附动力学过程符合准二级动力学模型.Langmuir等温吸附模型可以较好的描述TAAC改性沸石对水中刚果红的吸附过程,其最大吸附容量为78mg·g-1(pH6.0,T=20℃).热力学分析表明,TAAC改性沸石对水中刚果红的吸附是自发和放热的过程,是化学吸附和物理吸附共同作用的过程,其吸附机制主要为静电吸引、氢键和芳香基的疏水作用.TAAC改性沸石吸附刚果红后可通过NaOH再生,且随着NaOH浓度的增加到0.1mol·L^(-1),其解吸率明显增大.

新型双β-二酮稀土配合物的荧光性质

稀土离子因其特有的结构,具有较好的荧光特性,能与许多有机配体形成有良好荧光性能的配合物。简要介绍了双β-二酮配体的合成,研究了Eu3+、Tb3+双β-二酮配合物体系的荧光性能,该体系具有良好的荧光特性。通过对其紫外光谱、荧光光谱测定和对比,分析了不同因素,包括溶剂、配体结构、pH值等因素对体系荧光强度的影响。实验结果表明:稀土(Eu3+,Tb3+)-β-二酮体系在乙醇溶液中其荧光强度比在水溶液中大得多;乳化剂OP能增强体系荧光强度;在pH约为6时荧光最强;不同结构的β-二酮配体与稀土离子所形成的配合物的荧光强度顺序为H2L1>H2L2>H2L3;Eu3+比Tb3+能更好地与这些β-二酮匹配,其中Eu3+与β-二酮配体H2L1形成的配合物荧光性能最好。

气相色谱法测定饮用水中碘代消毒副产物碘代三卤甲烷的研究

对比研究了吹扫捕集/气相色谱-质谱法（P＆T/GC-MS）和液液萃取-气相色谱/电子捕获检测器（LLE-GC/ECD）检测饮用水中碘代三卤甲烷（I-THMs）的分析方法。结果表明,采用甲基叔丁基醚（MTBE）作为萃取剂直接液液萃取,LLE-GC/ECD检测更适于I-THMs的分析。在选定条件下,内标法定量,6种ITHMs在0.5~1 000μg/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.99,相对标准偏差（RSD,n=7）为3.9%~6.4%,方法检出限为0.05~0.11μg/L。0.5,2.0,10.0μg/L加标水平下,分别对某地表水、水厂滤后水和自来水进行I-THMs的加标回收实验,平均回收率为81.2%~108.6%,RSD为2.6%~7.7%。结果表明,该方法简便、快速、灵敏,适用于饮用水中新兴消毒副产物I-THMs的检测。

苯甲酸正丁酯制备的教学实验研究

考察由苯甲酸与正丁醇进行酯化的反应用于有机实验教学案例的可行性,探讨了催化剂用量、原料配比和反应时间对产品收率的影响,同时对工艺条件的重现性和催化剂的反复使用性能进行考察,结果表明,该实验方案时间短且操作简单,满足有机化学实验教学的要求,完全可用于代替苯甲酸乙酯的制备实验。

聚(茚并芴-三苯胺)的合成及性能

设计并合成了一类新的可用于有机场效应晶体管（OFET）的聚合物半导体材料聚（茚并芴．三苯胺）（pIFTPA1～4），通过核磁共振谱和凝胶渗透色谱等对聚合物进行了表征，同时对其场效应薄膜晶体管性能进行了测试．结果表明，这些聚合物形成了无定形半导体膜，在空气中稳定，其载流子迁移率远高于聚三苯胺（pTPA）类材料，其中plFTPA4载流子迁移率高达4×10^-2cm^2／（V·S），开关比为10^6．