Fe(Ⅵ)氧化含氮杂环化合物路径及机理

为了明确高铁酸钾[Fe(Ⅵ)]氧化降解含氮杂环化合物(NHCs)(吲哚、喹啉、吡啶)的机理,采用高效液相色谱、荧光光谱、气相色谱-质谱等方法,考察不同因素对NHCs降解效果的影响,捕捉自由基、识别氧化产物并推测反应路径。结果表明,当温度25℃、吲哚与Fe(Ⅵ)的物质的量比为1:15、pH为7时,15 min内吲哚的去除率为77.91%,过程中高价态铁起主导作用;当喹啉与Fe(Ⅵ)的物质的量比为1:5、pH为5时,10min内喹啉降解率为81.16%,羟基自由基(HO·)起重要作用;当吡啶与Fe(Ⅵ)的物质的量比为1:3、pH为7时,5 min内吡啶去除率为36.89%,HO·起一定作用。Fe(Ⅵ)对3种NHCs有一定矿化效果。Fe(Ⅵ)降解NHCs的第一步均为羟基化产物的生成,随后经加成、脱氮、脱羰等反应实现氮杂环开环。

木质素制备含氮杂环芳香化合物研究进展

木质素是唯一可从自然界中大量获得的可再生芳香化合物资源,但复杂的结构和顽固的化学性质使其难以被高效利用,大部分只能被燃烧或低值利用。除了利用各种方法将木质素转变成碳氢化合物和含氧化合物外,利用氮原子参与的木质素官能化解聚突破了传统解聚产物中只有碳、氢、氧三种元素的局限,开辟了高附加值含氮芳香化合物的可持续制备途径。本文综述了用木质素制备含氮杂环芳香化合物的研究进展。根据产物结构特点,系统介绍了从木质素、木质素解聚单体或模型化合物出发,经过一步或多步反应,构建五元、六元、七元含氮杂环芳香化合物的最新成果;同时对木质素增值转化过程所涉及的催化体系、反应机理以及反应路径进行了讨论,并对该研究方向面临的主要挑战及未来研究趋势进行了分析和展望。

催化湿式氧化降解含氮杂环化合物的研究进展

从含氮杂环化合物分类着手,综述了催化湿式氧化法(CWO)降解含氮杂环化合物的工艺条件、效能、降解机理以及催化剂特点等,相比其他降解技术,该方法是降解含氮杂环化合物的一项较为理想的技术。处理后的有机小分子废液再耦合生物法,可达到非常好的降解效果。催化剂的活性及循环使用是CWO技术的核心,也是未来研究的重点。

稀土(Eu^(3+)、Tb^(3+))含氮杂环配合物的合成、表征及其荧光性质

在无水乙醇溶液中分别合成了Ｅｕ３＋离子、Ｔｂ３＋离子与２，２－联吡啶（Ｄｉｐｙ）、１，１０－邻菲罗啉（Ｐｈｅｎ）的四种配合物，研究了配合物的荧光性质．由于Ｐｈｅｎ含有较大范围的共轭π键和较好的刚性平面，含Ｐｈｅｎ配合物的荧光强度均要比含Ｄｉｐｙ配合物的强；配合物的高分辨荧光光谱表明，Ｅｕ３＋离子在Ｅｕ（Ｄｉｐｙ）２Ｃｌ３·２Ｈ２Ｏ和Ｅｕ（Ｐｈｅｎ）２Ｃｌ３·２Ｈ２Ｏ配合物中处于Ｃ１或Ｃ２或ＣＳ的对称性位置．

六元含氮杂环化合物的分子结构对其抗磨性能的影响

在四球摩擦磨损试验机和 SRV微动磨损试验机上考察了 5种六元杂环化合物 (吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪 )润滑油添加剂的抗磨性能 ,采用 X射线光电子能谱分析了摩擦表面元素的化学状态 .结果表明 ,这 5种化合物都可以在不同程度上改善基础油的抗磨性能 ,其作用效果依次为嘧啶 >哒嗪 >均三嗪 >吡嗪 >吡啶 .磨损表面 N元素主要以未分解的六元 N杂环化合物或分解的有机胺以及硝基或亚硝基化合物形式存在 .在摩擦磨损过程中 ,含 N杂环化合物不仅在金属表面发生了物理吸附和化学络合吸附 ,还在边界润滑条件下发生了开环反应 .其抗磨减摩机理与杂环化合物的化学键长及共振能大小有关 .

含氮杂环润滑油添加剂抗摩擦和膜化学性能

制备了N-二异辛基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DIMB)和2-硫酮-苯并噻唑-3-甲基-巯基乙酸异辛酯(MBES)两种含氮杂环抗磨添加剂,用SRV型高温摩擦磨损试验机评价它们在Ⅲ类基础油中的抗磨减摩性能,对它们在不同条件下形成的摩擦膜进行X射线吸收精细结构光谱(XANES)分析,用原子力显微镜(AFM)分析摩擦膜的表面形貌.结果表明,添加剂DIMB和MBES具有很好的抗磨性能,但没有减摩性能.XANES分析结果表明,添加剂MBES形成的摩擦膜完全由硫酸亚铁组成,而添加剂DIMB形成的摩擦膜的次表面和本体主要由二硫化铁组成,未测量到硫酸盐或硫化铁,但摩擦膜表面部分被氧化成硫酸亚铁.AFM测试结果表明,与含1.5%(w)二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)抗磨添加剂的钢块磨损表面相比较,分别含1.5%(w)DIMB和1.5%(w)MBES添加剂的钢块磨损表面出现了深而宽的“犁沟”.

微气泡臭氧催化氧化-生化耦合处理难降解含氮杂环芳烃

采用微气泡臭氧催化氧化-生化耦合工艺对煤化工废水生化出水进行深度处理,考查了污染物去除性能,并分析了处理过程中含氮杂环芳烃类污染物降解和废水可生化性变化.结果表明,微气泡臭氧催化氧化对煤化工废水生化出水COD平均去除率和去除负荷分别为26.4%和1.46kg/(m^3·d),并将废水BOD5/COD值由0.038提高至0.30,从而改善后续生化处理COD去除性能,使得COD总去除率达到62.4%,显著优于单独生化处理.微气泡臭氧催化氧化降解含氮杂环芳烃后释放氨氮,其在后续生化处理中被有效去除.此外,耦合处理对废水UV_(254)的总去除率可达68.9%.对耦合处理过程中废水GC-MS、紫外-可见吸收光谱和三维荧光光谱进行分析,结果表明,含氮杂环芳烃是煤化工废水生化出水中主要难降解污染物.同时证实微气泡臭氧催化氧化可有效降解去除含氮杂环芳烃,生成小分子有机物,提高废水可生化性.

焦化废水中几种含氮杂环有机物在A_1-A_2-O系统中的降解特性研究

在对焦化废水中有机物在A1 A2 O生物膜系统中降解转化规律进行分析的基础上 ,选取焦化废水中 6种主要的含氮杂环化合物 :吡啶、吲哚、喹啉、异喹啉、2 甲基喹啉、8 羟基喹啉 ,与苯酚共同配制成溶液 ,在A1 A2 O生物膜系统中运行 ,结果表明上述几种含氮杂环有机物在A1 A2 O系统中都可得到较完全的去除 .它们在厌氧段的降解速率从大到小依次为 :吲哚>2 甲基喹啉 >8 羟基喹啉 >异喹啉 >喹啉 >吡啶 .在厌氧条件下 ,吲哚和喹啉存在拮抗作用 ,而吡啶对喹啉有协同作用 ;

含氮杂环硼酸酯添加剂的合成及其摩擦学性能

从分子设计的观点出发,合成了1种新型的含氮杂环硼酸酯添加剂.采用四球摩擦磨损试验机评价了其在液体石蜡中的摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜观察分析钢球磨斑的表面形貌.结果表明:在液体石蜡中加入含氮杂环硼酸酯添加剂后,承载能力有较大提高,磨斑直径明显减少.

焦化废水中几种含氮杂环化合物缺氧降解机理

对焦化废水中几种主要的含氮杂环有机物 (吡啶、吲哚、喹啉、异喹啉、2 甲基喹啉 )在缺氧条件下的降解试验研究结果表明 ,几种受试物质在缺氧条件下均可降解 ,其中吡啶的降解速度远大于其余四种物质 .有机物定量结构-生物降解性关系 (QSBR)研究表明缺氧条件下上述物质的反硝化速率常数与分子连接性指数1Xv

含氮杂环化合物对黄瓜白粉病抗性的诱导作用及其与防御酶系统的关系

本文研究了11种含氮杂环化合物对黄瓜白粉病抗性的诱导作用,发现不同化合物的诱导效果存在明显差异。这些化合物中只有(E)-4-[2-(4-联苯基)乙烯基]吡啶(BEPy)和O,O’-1,4-亚丁基-4,4’-双[(E)-2-(4-氧苯乙烯基)]吡啶(DPyEPOB)具有明显的诱导效果。它们在诱导处理后第6d的病情指数为31.4和40.4,分别为对照的40.1％和23.1％;第10d的病情指数为34.8和42.2,为对照的38.7％和25.7％。从诱导效果来看,BEPy的诱导效果在诱导处理各时期均强于DPyEPOB;从诱导时间来看,BEPy的诱导效果随时间推移而降低,而DPyEPOB则基本持平。与经典的系统抗性诱导物水杨酸相比,BEPy的诱导效果与之相近,DPyEPOB的诱导效果则较弱。对几种与抗病性相关酶系统研究结果表明,用BEPy诱导处理后,过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶的活性大大提高。前2种酶在处理60h时酶活力达到最高,分别比对照组提高了2.55倍和1.45倍,并且能一直维持至96h,到144h时下降至对照组的水平;多酚氧化酶的活力在处理96h时达到高峰,比对照提高了8.83倍,到144h时稍有下降,但仍是对照组的7.1倍。酶活力的这种变化趋势与水杨酸的变化趋势是一致的,但在升高幅度和持续时间上有差异。本文还讨论了有关酶活力的变化规律与黄瓜白粉病诱导抗性的关系。

含氮杂环化合物对水生生物的毒性作用研究

研究了6种典型含氮杂环化合物对水生生物的急性毒性,获得了吲哚、吡啶、喹啉、异喹啉、2甲基喹啉和8羟基喹啉对小球藻的48hEC50、对大型蚤的48hLC50、对斑马鱼的96hLC50及对发光细菌的15minEC50值.6种物质对大型蚤、斑马鱼及发光细菌的毒性与其价分子连接性指数、辛醇水分配系数显著相关.发光细菌毒性结果与大型蚤、斑马鱼的毒性结果显著相关,而与小球藻不相关.

6种含氮杂环化合物对发光细菌的毒性研究

研究了吲哚、吡啶、喹啉、异喹啉、2-甲基喹啉和8-羟基喹啉6种含氮杂环化合物对发光细菌的急性毒性作用及上述物质两两混合对发光细菌的联合毒性作用。结果表明,上述物质对发光细菌的EC_(50)分别为11.75、591.50、24.30、8.24、52.26和0.88mg/L,毒性由强至弱依次为8-羟基喹啉、异喹啉、吲哚、喹啉、2-甲基喹啉、吡啶。所有物质两两混合的联合毒性作用均表现为相加作用。

含氮杂环化合物对四膜虫的毒性作用研究

从DNA损伤角度探讨吲哚、吡啶、喹啉和异喹啉4种工业废水中常见的含氮杂环化合物对模式材料四膜虫的毒性作用。采用单细胞凝胶电泳技术(SCGE)和流式细胞术2种快速而灵敏的检测方法联合检测,以四膜虫的彗尾长度、拖尾率、细胞损伤率、DNA损伤专用单位以及DNA相对荧光强度为指标,研究以上4种含氮杂环化合物引起四膜虫核DNA损伤而表现的毒性作用。单细胞凝胶电泳检测表明:四膜虫经4种含氮杂环化合物在不同质量浓度(5和50 mg/L)条件下染毒后彗尾长度、DNA损伤专用单位与阴性对照组比较,有显著差异(P<0.01)。吲哚处理组与吡啶处理组同浓度比较,P>0.05,差异不显著;与喹啉、异喹啉处理组同浓度比较,P<0.01,差异显著。吡啶处理组与喹啉、异喹啉处理组相同质量浓度比较,P<0.01,差异显著。喹啉处理组与异喹啉处理组低质量浓度比较差异不显著,高质量浓度比较则差异显著。流式细胞实验表明:2种质量浓度处理组DNA相对荧光强度低的细胞数比对照组明显增加,4种含氮杂环化合物均表现出较强毒性,毒性大小由强到弱依次为异喹啉、喹啉、吲哚、吡啶。

新型无硫磷含氮杂环化合物的制备及其摩擦学特性

合成了一种新型不含硫、磷的氮杂环化合物润滑油添加剂,二[(喹唑啉-4-酮)-N-亚甲基]正十二胺(DQMD),考察了其热稳定性和抗腐蚀性能,通过四球试验机和万能摩擦磨损试验机评价了其在液体石蜡中的摩擦磨损性能,并采用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)观察分析了磨损表面形貌及典型元素的化学状态.结果表明:所合成的添加剂具有良好的热稳定性、抗腐蚀性能和极压抗磨减摩性能.这归因于含添加剂的液体石蜡在摩擦过程中发生摩擦化学反应并生成由氧化亚铁/氧化铁、有机氮化物和含氮金属配合物等组成的混合边界润滑膜.

含氮杂环化合物在厌氧和缺氧条件下的降解研究

选取5种含氮杂环化合物吡啶、吲哚、喹啉、异喹啉、2-甲基喹啉,研究了它们在厌氧和缺氧条件下的降解情况。结果表明,上述5种化合物在厌氧条件下的降解从易到难依次为:吲哚>异喹啉≈喹啉>吡啶>2-甲基喹啉,在缺氧条件下的降解从易到难依次排列为:吡啶>吲哚>喹啉>2-甲基喹啉>异喹啉。实验比较,说明5种化合物在缺氧条件下都比在厌氧条件下容易降解,特别是吡啶,其降解速率有很大提高。

炔烃分子内环化反应合成含氮杂环化合物的研究进展

分子内氮原子参与的炔烃环化反应是构成含氮杂环化合物(例如吲哚类化合物等)的最重要途径之一.从两个方面对分子内氮杂原子与炔的环化反应研究新进展进行了综述:过渡金属催化分子内环化反应和分子内亲电环化反应.此外,对环化反应的机理也做了较详细的描述.

含氮杂环化合物吲哚的缺氧降解性能研究

以好氧、厌氧作为对比,研究了含氮杂环化合物——吲哚的缺氧生物降解性能。主要研究在缺氧状态下吲哚的生物降解性能、 适宜N/C比、氮源的变化情况以及吲哚的缺氧降解途径。结果表明,缺氧反硝化状态下吲哚具有较好的生物降解性能。

含氮杂环化合物及其衍生物用作多功能润滑油添加剂的研究发展现状

含氮杂环化合物及其衍生物用作润滑油添加剂都具有良好的极压减摩抗磨性能和高的热稳定性能，以及良好的抗氧化性能和抗腐蚀性能，能够满足现代机械设备和环境方面日趋苛刻的实用要求。因此，近１０年来，含氮杂环化合物及其衍生物作为润滑油添加剂日益受到国内外学者的广泛关注。为了推动其更快发展，对几种类型含氮杂环化合物及其衍生物用作多功能润滑油添加剂的研究发展现状作了概述与讨论，从含氮杂环衍生物添加剂的种类和分子结构着眼，重点阐述了它们的摩擦学性能与分子结构之间的关系，以及杂环母核和取代基中硫、磷、硼、氯等元素对其摩擦磨损性能的影响，并对含氮杂环化合物及其衍生物的减摩抗磨作用机理进行了探讨，同时还对这个领域今后如何开展研究工作提出了一些看法和建议。

含氮杂环润滑添加剂的合成及性能研究

通过摩擦化学中的分子设计思想,设计制备了新型无硫磷含氮杂环润滑添加剂,利用元素分析、傅立叶红外光谱和核磁共振波谱对其结构进行了表征,利用热重试验和油溶性试验考察了其热稳定性及对液体石蜡基础油的感受性,再通过四球试验机、环块试验机、万能摩擦磨损试验机和扫描电子显微镜评价了其在液体石蜡中的摩擦学性能。结果表明:该添加剂具有较好的热稳定性及其对液体石蜡基础油良好的感受性,能明显增加基础油的承载能力、降低长磨磨斑直径和减小摩擦因数,有效提高基础油的摩擦学性能。