氨基酸功能化二硫化钼/环氧树脂复合材料耐水性能的研究

环氧树脂因其优异物理化学性能在各种高新领域得到了重要发展。近年来随着材料科学在某些极端环境下的需求越来越多,对提高环氧树脂的耐水性需求日渐迫切。本文首先制备了氨基乙酸(Gly)改性二硫化钼(MoS_(2))纳米片,然后用其改性环氧树脂,制备了Gly-MoS_(2)/环氧树脂复合材料。对其结构、微观形貌、力学性能、热机械性能和吸水率等指标进行表征。研究结果表明:(1)成功制备了目标产物,经氨基乙酸剥离和改性的MoS_(2)纳米片在树脂基体中分散更均匀,在保证适宜的横向尺寸的同时厚度更薄,与基体树脂相容性更好。(2)随着纳米片添加量的增加,树脂体系水煮后的常温和高温剪切强度、拉伸强度和抗冲击强度均有提升。这是由于改性后纳米片在基体中分散均匀,且与环氧基形成更稳定的海岛结构,从而提升了材料本身的耐水性。(3)热机械性能测试表明,Gly-MoS_(2)纳米片对增强材料水煮后的耐温性有着重要的作用。吸水率测试表明,Gly-MoS_(2)极大地改善了环氧树脂的耐水性能,并且随着Gly-MoS_(2)纳米片的增加,吸水率随之降低。其中1.00%Gly-MoS_(2)/环氧树脂体系的耐水效果最好,水煮192 h后最终吸水率仅为1.2%。

芳基取代蒽衍生物的合成及发光性能研究

为提高有机电致发光材料热稳定性和发光效率,设计合成了新型萘基蒽类蓝光材料。以9-溴-10-(2-萘基)蒽为原料,分别同4-(1-萘基)苯硼酸和4-(2-萘基)苯硼酸在四(三苯基膦)钯催化下进行Suzuki偶联,合成10-(2-萘基)-9-(4-(1-萘基)苯基)蒽(NPNA-1)和10-(2-萘基)-9-(4-(2-萘基)苯基)蒽(NPNA-2)。采用红外、核磁对其结构进行表征,通过TG、DSC分析对其热稳定性进行研究,采用紫外和荧光光谱对其光谱性能进行表征。在波长378nm波长光激发下,二者均显现出了强发光性能,NAPA-1的λ_(max)为424nm,NAPA-2的λ_(max)为428nm,均为优秀的蓝光材料。

可视化荧光分子探针合成及对食品中Al^(3+)的检测

基于5,5′-亚甲基双水杨醛和3-氯-2-肼基吡啶,合成了一种双席夫碱荧光探针L,并进行了结构表征。在DMF溶液中,探针可实现对Al^(3+)的“turn-on”可视化检测,并表现出较高的灵敏性和选择性。荧光滴定实验中,Al^(3+)浓度在50~300μmol·L^(-1)内,与荧光强度呈良好线性关系,计算出检测限为9.4×10^(-7)mol·L^(-1)。Job's plot曲线及高分辨质谱数据表明,探针与Al^(3+)结合化学剂量比为2∶1。将该探针应用于市售粉丝Al^(3+)检测中,加标回收率94.4~101.1%,相对标准偏差为3.08%,得到较好实验效果。

2-氨基-5-溴-N,3-二甲基苯甲酰胺的电化学合成

在单室电解池中,金属铂片为阴阳电极,稀硫酸为支持电解质,40%氢溴酸为反应物,THF为溶剂,室温,2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺在1.3~2.0 V电压下恒电流电解可以高产率地合成2-氨基-5-溴-N,3-二甲基苯甲酰胺。经反应条件优化,2-氨基-N,3-二甲基苯甲酰胺电化学溴化的最佳条件为:支持电解质为H2SO4,浓度为10%、40%HBr用量为8.0 mL,电流密度0.4 A,在此条件下反应电压为1.32~1.65 V,溴化产物收率为97.3%,电流效率为88.3%。

4-溴-4'-丙基联苯的合成研究

联苯类液晶显示材料被认为是很有开发前景和实用价值的一类光电材料,4-溴-4'-丙基联苯是合成联苯类液晶显示材料重要的中间体。以4-丙基联苯为原料,采用直接溴代反应得到4-溴-4'-丙基联苯,并通过IR、NMR对其结构进行了表征。对影响反应的重要因素进行了考察和讨论。最佳工艺条件如下:n(4-丙基联苯):n(NBS)=1:0.99,反应时间3.0h,反应温度为55℃,NBS是分批加入。反应收率为76.6%,纯度为98.5%。采用的工艺路线合理,产品收率高。

多孔掺氮石墨化碳负载纳米钯催化剂催化十二氢N-乙基咔唑脱氢反应

采用湿法浸渍-化学还原法,制备了ZIF-67衍生的氮掺杂部分石墨化碳(NpGC)负载纳米钯催化剂(Pd/NpGC)。通过XRD、XPS、TEM、Raman、N_(2)物理吸附脱附等手段,对钯纳米颗粒(PdNPs)的结构、形貌和组成以及载体NpGC石墨化程度和掺氮情况进行了分析和表征。PdNPs均匀分散在NpGC表面,平均粒径为9.39 nm。载体中出现的部分石墨化和氮掺杂有利于电荷传输和反应物吸附。在常压180℃条件下,Pd/NpGC-800催化十二氢N-乙基咔唑(H12-NEC)脱氢实验结果表明:反应10 h的释氢量为5.66%(wt),脱氢率可达97.92%,同时具有较好的催化稳定性。

分子量调节剂型十二硫醇合成方法与应用前景

十二硫醇作为ABS树脂、丁苯橡胶和丁腈橡胶等高分子材料的聚合分子量调节剂,是重要的有机硫化工产品。随着我国ABS树脂的产能扩张,十二硫醇年需求量呈快速增长趋势。然而目前我国的十二硫醇主要依赖进口,价格以及供应受国际市场的影响、制约。介绍了合成十二硫醇的几种主要方法,结合国内ABS树脂等的生产现状及未来几年产能变化,展望了十二硫醇的应用前景,同时对十二硫醇国产化提出了建议。

空穴传输材料Spiro-OMeTAD的合成工艺研究

2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(Spiro-OMeTAD)作为空穴传输材料被广泛应用于钙钛矿太阳能电池领域,但由于制备困难、价格昂贵,限制了其进一步的商业化应用。以2-溴联苯和2-溴-9-芴酮为原料,经卤素—金属交换、亲核加成、脱水关环、氧化溴代和Buchwald-Hartwig偶联反应制备了Spiro-OMeTAD,优化其合成工艺,并采用重结晶法提纯,收率高、纯度好,有效降低了Spiro-OMeTAD成本,使其更适宜于工业化应用。

一种连续识别Cu^(2+)和草甘膦荧光探针的合成及应用研究

以7-(4-甲氧基苯基)乙炔基香豆素为荧光基团,设计并合成了一种香豆素酰腙类荧光探针L.在探针L的二甲基亚砜(DMSO)/H_(2)O[V∶V=7∶3,4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)10 mmol/L,pH=7.4]溶液中加入Cu^(2+),可以通过肉眼观察到颜色由黄色变为浅棕色和明显的荧光猝灭效应.该探针不受其他金属离子和阴离子的干扰,检测限为5.6×10^(-8) mol/L.同时,L-Cu^(2+)体系通过配体置换的方式实现了对草甘膦的特异性检测,具有良好的选择性和抗干扰性、较高的灵敏度、较宽的pH适用范围(5~9)和较低的检测限(11.3 ng/mL).此外,L-Cu^(2+)体系可应用于实际水样中草甘膦的检测,在环境监测等领域具有良好的应用前景.

3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷的合成研究

采用二步法合成3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷。第一步以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(224g,1.01mol)和碳酸二乙酯(132g,1.12mol)在-25℃反应,为避免硅基水解,乙醇钠需溶解在无水乙醇中(乙醇水含量要低于1%)置于滴液漏斗缓慢滴加30min,反应混合物搅拌2h,升至室温(20~25℃),加入1.3m L冰醋酸,调节p H值至中性后减压蒸出。第二步将装有40m L矿物油的圆底烧瓶加热至320~340℃,将[3-(三乙氧基硅基)丙基]氨基甲酸乙酯缓慢滴加到热油上,发生热裂解反应,利用高真空闪蒸技术得到3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷,再次精馏得到目标产物,纯度98%(JC),收率可达74.3%。

4,6-二羟基间苯二甲酸的合成研究及产品表征

以1,3-苯二酚、氢氧化钾、碳酸钾及碳酸氢钾为原料,其物质的量比为n(1,3-苯二酚)∶n(氢氧化钾)∶n(碳酸钾)∶n(碳酸氢钾)=1∶0.1∶0.13∶0.33,在少量溶剂存在的条件下,合成4,6-二羟基间苯二甲酸(m-dobdc)。对反应温度、反应压力及反应时间进行了考察,用高效液相色谱法分析产物的纯度,确定了最佳的反应条件,反应温度为190℃,反应压力为2.0MPa,反应时间为12h,在如上条件下精制后获得的4,6-二羟基间苯二甲酸收率为86.2%,纯度为99.6%。最终产品进行了热重分析、核磁共振及红外表征。

Duff反应合成2-羟基-1-萘甲醛的研究

2-羟基-1-萘甲醛是一种重要中间体,在医药、染料、农用杀虫剂、香料等领域有着广泛的用途。以2-萘酚为原料,通过Duff反应得到2-羟基-1-萘甲醛。实验考察了反应温度和乌洛托品用量的不同对收率的影响。最佳工艺条件如下:n(2-萘酚)∶n(乌洛托品)=1∶1.6,反应时间为4h,反应温度为85℃。在此条件下反应收率为69.0%,纯度为99.6%。采用的工艺路线合理,产品收率高。

有机电致发光材料双萘基蒽的合成及表征

采用蒽,9-溴蒽,1-萘硼酸,2-萘硼酸为原料,NBS为溴化试剂,通过Suzuki偶联反应制备出9,10-二(1-萘基)蒽(α-ADN)、9,10-二(2-萘基)蒽(β-ADN)及9-(1-萘基)-1O-(2-萘基)蒽(α,β-ADN),收率分别为96.10%、97.82%和95.60%,液相色谱检测纯度均98%以上,通过红外光谱对其主体骨架结构进行了表征.利用紫外-可见吸收光谱进行了紫外吸收表征,表明三种ADN有2个吸收带,其中E带有2个吸收峰,波长分别为232nm、259~264nm;B带有3个吸收峰,其波长分别在359nm、377nm、398nm附近.通过热重分析表明三种ADN结构的化合物均具有很好的热稳定性.

1-溴-4-碘萘的合成及表征

采用重氮化法合成具有多种用途的新型有机合成材料1-溴-4-碘萘。首先通过1-萘胺乙酰化氨基保护合成1-乙酰萘胺,进一步选择性溴化合成4-溴-1-乙酰萘胺,再进行碱性水解合成4-溴-1-氨基萘,进而通过重氮化偶合反应合成1-溴-4-碘萘。考察了乙酰化反应过程中不同反应温度对反应的影响,确定最佳反应温度为118℃;同时考察了重氮化反应中反应时间对反应的影响,确定最佳反应时间为0.5h。通过红外光谱及热重对其结构进行了表征和分析,确定合成的为目标化合物。

4-碘-4'-丙基联苯的合成研究

4-碘-4'-丙基联苯是一种重要中间体。以4-丙基联苯为原料,采用KI/H_(2)O_(2)体系直接碘代反应得到4-碘-4'-丙基联苯,并通过IR、NMR对其结构进行了表征。实验考察了反应温度和氧化剂用量的不同对收率的影响,最佳工艺条件:n(4-丙基联苯)∶n(碘化钾)=1∶1,反应时间4.5h,反应温度为65℃。反应收率为80.6%,纯度99.0%。工艺路线合理,产品收率高。

一种基于喹啉酰腙的接力识别Cu^(2+)和草甘膦的荧光探针及其应用

以喹啉-2-甲酸和7-(二乙氨基)香豆素-3-甲醛为原料,设计合成了一种喹啉酰腙类荧光探针L,并利用紫外/荧光分光光度法考察其光谱性能.研究结果表明,在四氢呋喃(THF)/H_(2)O[V:V=3:7,4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)10 mmol/L,pH=7.4]溶液中,探针L对Cu^(2+)表现出显著的荧光猝灭效应,响应速度快,特异性强,灵敏度高,并且它们之间的结合比为1:1.同时,配合物L-Cu^(2+)对草甘膦表现出显著的荧光增强效应,且不受其它有机磷农药、金属离子和阴离子的干扰,其检测限可达5.6×10^(-8)mol/L(即9.5×10^(-3)mg/L).此外,配合物L-Cu^(2+)能够“裸眼”检测草甘膦,并在实际水样中实现了草甘膦的定量检测.

莱穆尔-梯曼反应合成2-羟基-1-萘甲醛的研究

2-羟基-1-萘甲醛是一种重要中间体,很有开发前景和实用价值。以2-萘酚为原料,通过莱穆尔-梯曼反应得到2-羟基-1-萘甲醛。实验考察了反应温度和氯仿的用量对收率的影响,最佳工艺条件:n(2-萘酚)∶n(氯仿)=1∶2.2,反应时间3h,反应温度为70℃。反应收率为63.0%,纯度99.5%。该工艺路线合理,反应时间短,产品收率高。

Br-,I-精确取代萘环1,4活化位合成及结构表征

以1-氨基萘为起始原料,乙酸酐提供保护基,在酸性条件下对氨基进行保护,形成邻对位定位基,可有效在萘环4位上精确引入溴原子,再在碱性条件下去除氨基保护基,通过重氮化法精确取代萘环上的1位来合成1-溴-4-碘萘及1,4-二溴萘。通过红外光谱、热重及紫外吸收光谱,对其结构、热稳定性及光谱吸收进行了分析。1-溴-4-碘萘的热分解温度为179℃,紫外吸收波长在230nm,285nm,296nm,306nm;1,4-二溴萘的热分解温度为187℃,紫外吸收波长在230nm,289nm,301nm,314nm。

2-苯基-9,10-双取代蒽的合成研究

采用2-溴蒽醌,溴苯,2-溴萘为原料,丁基锂为锂化试剂,通过对羰基加成还原再发生Suzuki偶联,反应制备出2-苯基-9,10-双苯基蒽和2-苯基-9,10-双(2-萘基)蒽,收率分别为96.40%和95.70%,液相色谱检测纯度(254nm)为99.42%和99.40%,通过红外光谱对其主体骨架结构进行了表征。热重分析表明苯环结构越多,化合物热分解温度越高。少量2-苯基-9,10-双苯基蒽或2-苯基-9,10-双(2-萘基)蒽溶解在溶剂中,在自然环境中肉眼即可观察到较强的蓝色荧光。

含硅基、芴基的空穴材料制备与结构表征

以三苯基氯硅烷、对溴碘苯、对氯苯硼酸、N-(4-联苯基)-9,9-二甲基-2-氨基芴等为原料通过低温加成、Suzuki偶联及乌尔曼反应合成了含有硅、芴结构的空穴材料.在乌尔曼反应中,通过对Pd催化剂用量的考察,确定了乌尔曼反应催化剂的最低用量为千分之一当量;目标化合物通过热性质分析,确定目标化合物热分解温度为436℃;通过紫外-可见光谱分析,确定目标化合物紫外最大吸收波长为361nm,根据其最大吸收波长(361nm),由光学带隙能公式,得出目标化合物的光学带隙为3.45eV.