六方晶状含咪唑亚胺的介孔有序有机硅材料的可控合成

研究了孔壁含咪唑亚胺桥连的介孔有序有机硅材料的可控合成条件。应用扫描电镜观测技术,通过对反应温度、反应碱度、搅拌速度等条件的探索,得出制备尺寸均一的六方短棒晶体状含咪唑亚胺桥连的介孔有序有机硅材料的条件。所制得介孔材料的微观有序结构通过粉末XRD、氮气吸附解吸测试和透射电镜观测表征得到证明。

硫酸介质中咪唑-4-甲基亚胺基硫脲对碳钢的缓蚀作用

目的碳钢因其优异的性能被广泛应用于工农业中,为解决碳钢在酸性介质中的腐蚀问题。方法以氨基硫脲和咪唑-4-甲醛为原料合成了Schiff碱化合物咪唑-4-甲基亚胺基硫脲(MIT),采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振谱(NMR)及质谱(EI-MS)表征了其分子结构。将MIT化合物作为H_(2)SO_(4)介质中碳钢的缓蚀剂,分别采用静态失重法、电化学测试及腐蚀形貌分析研究了其在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中对碳钢的缓蚀性能,通过吸附模型、X-射线光电子能谱(XPS)等方法研究了MIT分子在碳钢表面的吸附行为,采用密度泛函理论(DFT)和分子动力学模拟(MD)方法进行了理论计算研究。结果MIT在H_(2)SO_(4)溶液中对碳钢的缓蚀效率随其添加量的增大而提高,随腐蚀环境温度的提高而下降,293 K下其在0.5 mol/L H_(2)SO_(4)溶液中的最佳质量浓度为240 mg/L,对应的缓蚀效率可达95.4%。MIT是一种混合型缓蚀剂,电化学缓蚀机理可解释为“几何覆盖效应”。在碳钢表面的MIT分子吸附属于化学和物理混合吸附(△G_(ads)^(°)=-31.62 kJ/mol,293K),且服从Langmuir吸附定律。结论MIT可有效抑制碳钢在H_(2)SO_(4)溶液中的腐蚀,MIT的合成既为H_(2)SO_(4)溶液中碳钢的腐蚀防护开发了一种有效方法,也为其他酸性介质中碳钢缓蚀剂的开发提供了新思路。

原子氧辐照对含苯并咪唑结构聚酰亚胺摩擦学性能影响研究

聚合物及其复合材料的抗原子氧辐照性是影响其在空间装备应用过程中可靠性和安全性的重要因素。研究表明含硫、氮等杂原子的芳杂环聚合物具有一定的抗原子氧辐照性能。因此,从聚合物分子链角度出发设计并制备具有抗辐照性能的聚合物是一种有效的途径。目前,关于聚醚砜、聚砜及聚酰亚胺等聚合物抗辐照性能的研究表明,引入具有良好耐热性能的化学基团能有效提高聚合物的抗原子氧辐照性能。聚苯并咪唑因结构中特殊的苯并咪唑结构赋予了其良好的耐热性能,使其表现出良好的抗原子氧辐照的潜质。但聚苯并咪唑的合成条件较为苛刻,因此将苯并咪唑结构引入聚酰亚胺的主链中成为了一种改善其抗辐照性能的良好解决方案。本工作采用传统的两步法合成了一种含苯并咪唑结构的聚酰亚胺(PMI),研究了聚合物薄膜在原子氧辐照(AO)前后的力学性能和摩擦学性能,并与不含苯并咪唑基团的聚酰亚胺(YS-20)薄膜进行了比较。结果表明,含苯并咪唑结构聚酰亚胺的抗氧化性能和力学性能均优于不含苯并咪唑基团的聚酰亚胺(YS-20)。通过对比辐照时间对薄膜的影响,发现不同辐照时间后,PMI系列表现出较低的粗糙度。这一结果通过表面三维形貌图也得到了证明。通过对辐照后表面C和O元素价态和组成分析结果表明,与YS-20相比,PMI表现出较低的碳化程度。同时主链中芳杂环结构也提高了聚合物的耐温性能和机械强度,其中PMI的玻璃化转变温度高达365℃。通过球盘摩擦实验考察了辐照前后摩擦性能的演变。结果表明,由于抗AO性能的不同,聚合物薄膜的显微硬度和模量呈现出不同的变化趋势,导致AO辐照后的摩擦学性能不同。

咪唑烷-2-亚胺为配体的镍配合物催化的降冰片烯与苯乙烯共聚

为了研究[P,N]型镍催化剂的双重强供电子效应对烯烃与极性单体共聚性能的影响,本文设计合成了两种咪唑烷-2-亚胺为配体的镍配合物Ni1和Ni2,并通过核磁对其表征,研究了该类镍配合物在二氯乙基铝(EtClAl_(2))助催化剂的活化下催化降冰片烯均聚及其与苯乙烯的共聚行为。结果表明,以EtClAl_(2)为助催化剂时,配合物Ni1催化降冰片烯均聚活性高达1.92×10^(7)g/(mol·h)。该体系配合物同样有效催化降冰片烯与苯乙烯共聚,Ni1的聚合活性高达2.14×10^(6)g/(mol·h)。该体系催化剂对降冰片烯与苯乙烯共聚表现出良好的聚合性能,从而为高效镍金属催化剂的开发提供理论依据。

二（2—苯并咪唑亚甲基）胺合Zn（Ⅱ）配合物晶体和电子结构研究及生物活性测定

合成了二(2-苯并咪唑亚甲基)胺合Zn(Ⅱ)高氯酸盐配合物[C16H15N5Zn@(C1O4)2@3H2O和C32H30N10Zn@(ClO4)2@C2H5OH],进行了元素分析、红外和紫外表征.对后者采用X射线方法测定了晶体结构,并采用G94W程序进行了量子化学计算.利用邻苯三酚自氧化法测定了所合成配合物的生物活性.

三(2-苯并咪唑亚甲基 )胺合钴(Ⅱ)配合物的合成和分子结构

三 (2-苯并咪唑亚甲基 )胺 (NTB)与氯化钴(Ⅱ)在乙醇中反应生成配合物 C_(24)H_(21)N_7CoCl。在二甲亚砜溶剂中，经缓慢挥发获得其单晶 Co(NTB)Cl· 3[(CH_3)_2SO]。晶体属三斜晶系，空间群 P-1，a=0.9678(3)， b=1.1780(5),c=1.6102(9)nm,α=71.07(8),β=89.27(8),γ=84.81(3)° ,V=1.729(2)nm^3,Z=2,Dc=1.408g· cm^(－3),Mr=733.24,F(000)=762,μ =0.7864mm^(－ 1)。用 1825个 I≥ 3σ (I)的独立衍射点进行结构解析与修正，最终偏离因子 R=0.068， Rw=0.072。晶体中 Co(Ⅱ)与 NTB上的四个 N原子及一个氯离子配位，形成一个五配位的轻微扭曲的三角双锥构型。

二(2-苯并咪唑亚甲基)胺合镝的合成及其与DNA作用的光谱研究

首次微波合成二(2-苯并咪唑亚甲基)胺(L)及其稀土金属镝的配合物[DyL2(NO3)2]NO3,用红外、元素分析、核磁共振、摩尔电导对其进行表征。用紫外可见光谱、荧光光谱、粘度研究了该配合物与鲑鱼精脱氧核糖核酸(DNA)的作用规律,结果表明:配合物以部分插入和静电作用模式与DNA键合。

N,N-二(2-苯并咪唑亚甲基)胺高氯酸盐的晶体结构和量化计算

合成了N,N-二(2-苯并咪唑亚甲基)胺(N3)的高氯酸盐,对其进行了元素分析及紫外和红外表征,并采用X射线衍射方法测定了该化合物的晶体结构.依据晶体结构的配体模型(a)和分子力学方法所获最低能量构象的配体模型(b),使用Gaussian94程序对2个模型进行了量子化学计算,并对计算结果进行了比较.结果表明,配体N3的2个非质子化的氮原子和胺基氮原子对最高占有轨道的贡献高于最低空轨道的贡献.这说明,这些原子易于提供电子,可以将配体作为组氨酸较理想的模型物用来合成SOD模型化合物.

异质同晶体——三(2—苯并咪唑亚甲基)胺合钴(Ⅱ)和锌(Ⅱ)配合物的合成、结构及量化计算

合成了三(2-苯并咪唑亚甲基)胺合钴(Ⅱ)(化合物a)和三(2-苯并咪唑亚甲基)胺合锌(Ⅱ)(化合物b)配合物,进行了元素分析和红外光谱表征;用单晶X射线衍射方法测定了它们的晶体结构.测定结果表明化合物a和b是一对异质同晶体,配合过程中NTB的两个N原子被去质子化,晶体属立方晶系,I-43d空间群.晶胞参数a=b=c=2.2353(3)nm,V=11.169nm^3,Z=16,最终偏离因子为R_1=0.0686(a)和0.0688(b).配合物中的金属原子与配体NTB分子中的一个烷胺氮原子、三个sp^2氮原子和一个水分子中的氧形成五配位的扭曲三角双锥构型.用密度泛函的方法进行了量子化学计算,结果表明NTB分子有去质子化的倾向,与配合物晶体结构测定结果(配合物中配体以NTB^(2-)形式存在)相吻合.

二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的新型合成方法及表征

首次在微波辐射下,以乙二醇为溶剂,6 mol.L-1的盐酸为催化剂,用亚氨基二乙酸和邻苯二胺缩合生成二(2-苯并咪唑亚甲基)胺,反应时间仅17 min,收率为75%.与常规方法相比,该方法反应速度是传统方法的85倍,收率是传统方法的2倍,溶剂用量减少到传统的1/4.并摸索出此化合物在微波辐射下合成的最佳条件.

三(2-苯并咪唑亚甲基)胺的合成及其晶体结构的测定

目的:为人工模拟合成超氧化物歧化酶(SOD)寻找与人体细胞有相似配位环境的配体。因为SOD能清除人体内的超氧阴离子自由基,而超氧阴离子自由基能加速人体衰老,引发各种炎症及自身免疫性疾病等。为此,SOD自然而然地成为科研人员的重点研究对象。方法:以市售氮三乙酸和邻苯二胺(分析纯)为原料。以有机合成的方法—加热回流制取目标化合物,在经过多次摸索后,最终以二甲亚砜为溶剂得到目标化合物的单晶体,并对其分别进行元素分析和X—射线晶体结构测定。选一大小约0.3x0.3x0.4mm^3的单晶体,以Enraf—NoniusCAD4衍射仪收集衍射数据,共收集有效衍射点1592个,以直接法解析晶体结构。结果:此晶体属单斜晶系,空间群为P21/n.晶胞参数分别为a=9.961A,b=12.308A,c=18.191A,β=91.37°),最终的偏离因子为R=0.063。结论:X—射线晶体结构分析表明,从人体红细胞中提取的Cu—Zn SOD的结构中,Cu^(2O+)分别与组氨酸的三个咪唑氮原子配位,形成四方平面构型。而本文合成的配体中,每个咪唑基团均有一个氮原子可与金属离子配位,恰好能提供与人体细胞相似的配位环境,从而为今后人工模拟合成SOD的研究奠定了理论和实验基础。

多齿配体二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的分子结构与构象研究

利用X-射线晶体结构数据及多种计算方法,研究了多齿配体二(2-苯并咪唑亚甲基)胺的最低能量构象和配位构象.分析表明两种构象截然不同,最低能量构象中两个苯并咪唑平面互相平行,有芳环堆积效应,而配位构象则整个分子张开,有利于金属离子的进攻.

三(2—苯并咪唑亚甲基)胺的铜(Ⅱ)和锌(Ⅱ)配合物的合成及结构分析

目的:为人工模拟合成超氧化物歧化酶（Super Oxide Dismutase）首先合成一系列以三（2—苯并咪唑亚甲基）胺（简称NTB）为配体的过渡金属离子单核配合物,以研究其结构。方法:以Cu（NO3）2·6H2O和Zn（NO3）2·6H2O为原料,分别与配体NTB于甲醇中共热,粗产物重结晶后。溶于二甲亚砜中,由Cu（Ⅱ）得到蓝色长方形晶体,由Zn（n）得到无色长方形晶体。对所得产物分别进行红外光谱分析和x—射线晶体结构测定。结果:x—射线晶体结构分析表明,由Cu（Ⅱ）所得晶体属于三斜晶系,其空间群为P-1（No.2）,晶胞参数为a=9.865（?）b=12.666（?）c=14.889（?）·α=94.930β=100.80γ=107.310,最终的偏离因子R=0.072;由Zn（Ⅱ）听得的晶体属于四方晶系,空间群为I42（No.122）,晶胞参数为a=22.349（?）b=22.349（?）c=22.255（?）。最终偏离因子R=0.061。结论:以NTB为配体,合成了其Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）配合物,并测定了其结构,并与人体细胞中的SOD结构做了比较,为人工模拟合成SOD提供了理论和实验基础。

二(2-苯并咪唑亚甲基)胺合锰(Ⅱ)配合物水解切割DNA

本文合成并表征了二(2鄄苯并咪唑亚甲基)胺合锰髤配合物。我们利用凝胶电泳实验研究,发现该配合物在近生理条件下,能有效地切割双链pBR322DNA。通过采用在反应体系中加入自由基清除剂,无氧操作实验,脱水丙二醛产物分析,以及T4DNA连接酶连接实验等方法,确认该切割反应是通过水解途径进行的。进一步地,我们对切割反应进行了较详细的动力学研究,求出其催化速率常数Kcat为0.72±0.02h-1(pH=8,37℃)。

三(苯并咪唑-2-亚甲基胺)锌配合物的晶体结构和量化计算

以三(苯并咪唑-2-亚甲基胺)(NTB)为配体合成了ZnNTB·(NO3)2·DIPY·DMF(DIPY:4,4'-联吡啶)的单核锌配合物,用X-射线衍射法对其晶体结构进行了测定.晶体学参数:C37H36N12O7Zn,Mr=826.16,triclinic,a=0.9856(3)nm,b=1.2655(4)nm,c=1.5965(5)nm,α=81.714(5)o,β=76.601(5)o,γ=81.504(5)o,V=1.9032(10)nm3,Dc=1.442g/cm3,Z=2,F(000)=856,μ=0.712mm-1,空间群为P-1.采用经典的邻苯三酚自氧化法,对配合物进行了活性测试,其pI50值为4.21,说明该配合物具有拟SOD活性.利用G98量子化学程序包,在B3LYP/LanLDZ基组水平上对配合物C37H36N12O7Zn进行量子化学计算,对其分子轨道能量、电荷分布和前线轨道的贡献分析可知,所合成的配合物能与超氧阴离子自由基反应,与活性测试结果相符.

2-苯并咪唑-6-亚胺吡啶镍配合物催化苯乙烯聚合研究

在甲基铝氧烷活化下,详细探讨了温度、催化剂浓度、助催化剂浓度、单体浓度、反应时间等因素对吡啶二亚胺镍催化苯乙烯聚合的影响,催化活性最高可达到6.35×105g·mol-1(Ni)·h-1。对聚合产物经氢谱、红外光谱初步表征,证明为无规聚苯乙烯。

一水合高氯酸三(2-苯并咪唑亚甲基)胺合钴(Ⅱ)配合物的合成及晶体结构

合成了一水合高氯酸三 (2 -苯并咪唑亚甲基 )胺合钴 ( )配合物 ,用单晶 X-射线衍射方法测定了它们的晶体结构。测定结果表明 ,该配合物属正交晶系 ,Pbcn(No.6 0 )空间群。晶胞参数 a=1 9.393(9) ,b=1 8.2 32(8) ,c=1 7.0 5 2 (8) ,α=β=γ=90 .0 0 0 (1 )°,V=6 0 2 9.3 3,Z=8,最终偏离因子 R1=0 .1 5 6。配合物中的金属Co( )原子与配体 NTB分子中的四个氮原子和高氯酸根中的一个氧原子形成扭曲三角双锥构型。

以2,5-二(苯并咪唑亚甲基)环二肽为桥以二(2-苯并咪唑亚甲基)胺为配体的Zn(Ⅱ)双核配合物的合成和量化计算

合成了二(2-苯并咪唑亚甲基)胺及其副产物的混合配体与Zn( )的双核超氧化物歧化酶模型化合物,并对其进行了元素分析、紫外和红外表征;采用X射线衍射方法对其晶体结构进行了测定;以晶体结构数据为依据,采用HF方法在LanL2DZ基组下对桥连双锌配合物的配位正离子进行量子化学计算,结果表明,标题配合物的电子结构有利于该配合物呈现清除超氧阴离子自由基(O2-·)的生物功能.

C-N/C-O偶联反应三元共聚构筑可溶性N–取代聚苯并咪唑酰亚胺砜

以4,4′–二羟基二苯砜为第三单体,与1,4–双（2–苯并咪唑基）苯单体和双（4–氟邻苯二甲酰亚胺–N–苯基）醚通过C—N/C—O偶联反应,成功获得了系列组分不同的N–取代聚苯并咪唑酰亚胺砜（PBIIS）。通过傅里叶变换红外（FT–IR）、元素分析和核磁共振（NMR）对所合成的聚合物进行了表征,表征结果与目标聚合物吻合良好。热重测试结果表明,所制备的聚合物具有良好的热稳定性,质量损失5%时的温度在500℃左右。基于其独特的分子链结构,N–取代PBIIS具有良好的溶解性能,室温下可溶于N,N–二甲基乙酰胺（DMAc）、N–甲基吡咯烷酮（NMP）、N,N–二甲基甲酰胺（DMF）和二甲基亚砜（DMSO）等溶剂中。通过浇铸法制备N–取代PBIIS薄膜,其具有优良的透光性能。另外,N–取代PBIIS表现出优异的力学性能,其断裂伸长率为2.7%~6.1%,最大拉伸强度可达74.8 MPa。

三(2-苯并咪唑亚甲基)胺的钴(Ⅱ)配合物的合成及结构

目的:人工模拟合成超氧化物歧化酶(SOD)并测定其结构。超氧化物歧化酶是一种金属酶,它具有防御机体内氧自由基损害的功能。它的活性中心是以咪唑桥联的多核过渡金属配合物。而且它还有一特性,即当只保留一个金属离子时。其活性不变。方法:以市售分析纯Co(NO_3)_2·6H_2O为原料,将其与配体三(2—苯并咪唑亚甲基)胺(NTB)一起溶于甲醇中共热,粗产物重结晶后溶于二甲亚砜中得红色单晶体。对所得产物分别进行元素分析,红外光谱分析和X—射线晶体结构测定。结果:红外光谱分析结果表明配合物中咪唑氮确与金属离子发生配位。X—射线晶体结构表明,此晶体属于正交晶系,其空间群为Fdd2,晶胞参数为a=31.575A,b=31.623A,c=22.356A,最终的偏离因子R=0.076。结论:本文以三(2—苯并咪唑亚甲基)胺为配体,合成了其钴(Ⅱ)的配合物,其结构与人体细胞中SOD结构相似,为人工模拟合成SOD提供了实验基础。