过充保护添加剂氰基功能化2,5-二叔丁基对苯二酚的合成及其在锂离子电池中的应用

设计合成了单氰基功能化的2,5-二叔丁基-1-(β-氰基乙氧基)-4-甲氧基苯(RS-MCN)和双氰基功能化的2,5-二叔丁基-1,4-(β-氰基乙氧基)苯(RS-DCN),并用作氧化还原过充添加剂开展了其在锂离子电子中的应用研究。通过丙烯氰和2,5-二叔丁基对苯二酚的迈克尔加成反应可高效合成RS-MCN和RS-DCN,氰乙基取代后的过充保护添加剂分子的可逆氧化还原电位分别为4.02、4.08 V(vs Li/Li+);并且单氰基取代的RS-MCN在商业碳酸酯电解液1 mol?L^(-1)LiPF_6/EC+DEC+EMC(1:1:1,体积比)中的溶解度可高达0.3 mol?L^(-1)。RSMCN和RS-DCN对LiFePO_4/Li电池的过充保护性能和电极相容性也进行了深入的研究,实验结果表明:RSMCN具有更好的过充保护性能和电极相容性,其5 V截止电压过充保护时间可超过1200 h,100%过充保护大于90周循环;0.3 mol?L^(-1)RS-MCN的添加能使100%过充的LiFePO_4/Li电池在2.5C倍率条件下正常循环,其放电比容量达153.5 m Ah?g^(-1)。此外,RS-MCN的添加对LiFePO_4/Li电池在2.5-3.8 V条件下的循环性能有明显改善,添加有RS-MCN的电池在60周的循环后容量保持率高达94.4%,而商业电解液的电池在60周循环后的容量保持率降至84.3%。因此,氰基功能化RS-MCN是一类具有潜在应用前景的过充保护添加剂。

2,5-二叔丁基对苯二酚的简便脱色方法

30 g深色、不纯的 2 ,5 二叔丁基对苯二酚 (DTBHQ)通过用酸性热水处理 ,将锌粉和适宜的酸加入其乙醇溶液回流 1h ,过滤后加水析出固体 ,过滤并用 φ(乙醇 ) =5 0 %的水溶液洗涤 ,水洗、干燥得到白色粉状产品 18 6 g ,w(DTBHQ ) =96 8% ,回收率 6 2 0 %。酸的影响是强酸、还原性酸有利 ,锌粉用量为 1g较好 ,相应地酸的物质的量是锌的物质的量的 2倍。讨论了酸性水处理、φ(乙醇 ) =5 0 %的水溶液洗涤以及在处理过程中溶液易被氧化等方面的影响 ,该脱色方法具有简便、易工业化。

用甲基叔丁基醚合成2,5-二叔丁基对苯二酚

研究了以对苯二酚和甲基叔丁基醚 ( MTBE)为原料 ,以酸性阳离子交换树脂为催化剂合成 2 ,5二叔丁基对苯二酚 ( DBHQ)。用正交试验法 ,得到合成 DBHQ的适宜工艺条件为 :n ( MTBE)∶ n (对苯二酚 ) =3∶1 ,m (催化剂 )∶ m (对苯二酚 ) =0 .6∶ 1 ,反应时间为 7～ 8h,反应温度为 80℃ ,连续分出甲醇。在此条件下产物中的 DBHQ质量分数可达 91 .9%。

MTBE合成2,5-二叔丁基对苯二酚的研究

以甲基叔丁基醚(MTBE)和对苯二酚为原料、硫酸为催化剂,合成2,5-二叔丁基对苯二酚(DBHQ)。用正交实验分别考察了酚醚摩尔比、催化剂用量及反应时间3个因素对DBHQ收率的影响并进一步探讨了对粗产品的精制方法。实验结果表明,合成DBHQ的适宜工艺条件为:酚醚摩尔比为2.1∶1,酚酸摩尔比为1∶0.1,反应时间为1.5h,反应温度为90℃,分离所用乙醇与水的体积比为1∶2。在此条件下,2,5-二叔丁基对苯二酚的质量分数为99%以上,平均收率为60%。

2,5-二叔丁基对苯二酚对阿尔茨海默病细胞模型的保护作用

目的探讨2,5-二叔丁基对苯二酚(2,5-Di-tert-butylhydroquinone,DBHQ)对阿尔茨海默病细胞模型的保护作用及分子机制。方法利用K18聚集体处理稳定转染Tau片段的HEK293细胞,制作Tau蛋白聚集的细胞模型;利用DBHQ处理细胞,荧光显微镜检测DBHQ对Tau蛋白聚集的影响;在HT22神经元中转导K18聚集体,光镜下观察DBHQ对HT22细胞形态的影响;用DCFH-DA探针及DHE探针检测DBHQ对活性氧和超氧阴离子的影响;在HT22细胞中转染mito-Dendra2质粒,共聚焦显微镜动态记录线粒体融合功能。结果K18聚集体诱导细胞内Tau蛋白聚集,而DBHQ可以减轻K18聚集体诱导的Tau蛋白聚集;K18聚集体处理后HT22细胞发生形态改变,而DBHQ减轻K18诱导的细胞形态变化,并降低细胞内活性氧和超氧阴离子水平;线粒体融合功能检测发现DBHQ增强线粒体功能。结论本研究表明DBHQ可减少细胞内的Tau蛋白聚集,并保护线粒体、减轻氧化应激水平,对阿尔茨海默病细胞模型起到保护作用。

改进食品抗氧剂TBHQ的合成实验

以H3PO4代替了食品抗氧剂TBHQ(2-叔丁基对苯二酚)合成实验中使用的有污染溶剂,节约了实验时间,简化了操作步骤,将副产物DTBHQ(2,5-二叔丁基对苯二酚)也作为产品回收,并引入了一种新的、有效的提纯处理方法.

草酸催化DTBHQ合成研究

以对苯二酚和叔丁醇为原料、草酸为催化剂,合成2,5-二叔丁基对苯二酚(DTBHQ).通过实验,得到合成DTBHQ的适宜工艺条件:叔丁醇与对苯二酚摩尔比为3:1,催化剂与对苯二酚质量比为0.6:1,反应时间为6 h,反应温度为90℃.在此条件下,产物中的2,5-二叔丁基对苯二酚的最高收率为25.2%.