双咪唑基有机负极储钠性能研究及成果融入现代分析测试技术教学

设计了一种制备双咪唑基有机聚合物,并进一步用于钠离子电池负极材料的硕士生现代分析测试技术实验。首先,基于亲核取代反应合成双咪唑基有机聚合物,然后,对所制备的电极材料进行了物理化学表征和电化学性能的测定。本项实验可以锻炼学生制备电极材料、表征方面的能力。因此该实验设计有助于学生了解分子设计,提高科学研究的积极性。

2-(1-咪唑基)乙酸的新法合成

Imidazolyl)acetic acid was prepared from imidazole by alkylation with ethyl chloroacetate and hydrolysis in one pot with an overall yield of 71.9%.

2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶与稀土苦味酸盐配合物的合成、晶体结构及荧光性质研究

合成了稀土苦味酸盐(pic)与配体2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶(L)的配合物,通过元素分析、红外光谱及电子光谱对配体及配合物进行了表征,并用X射线单晶衍射测定了配合物[CeL2(pic)2](pic)?(CH3OH)3的晶体结构.配合物属于三斜晶系,空间群为P-1,晶胞参数a=1.3795(3)nm,b=2.1292(5)nm,c=2.5651(6)nm,α=105.847(3)°,β=100.150(3)°,γ=107.893(3)°,Z=2,R=0.0519,wR=0.1255.晶体中一个不对称单元内有两个结晶学上独立的分子,这两个分子的构型基本相同,中心Ce3+均与两个三齿配位的配体及两个双齿配位的苦味酸根配位,配位数为10.中心Ce3+的配位多面体为变形双帽四方反棱柱,两个分子之间以π-π堆积连接,生成一个非中心对称的二聚体.整个晶体则是由这些二聚体以分子间氢键作用连接成三维网状超分子结构.室温下,在紫外光激发下Eu(III)配合物固体和溶液均表现出中心离子的特征荧光发射.

微波辐射下双(2-苯并咪唑基)丙烷的合成与结构表征

Bis(2-benzimidazolyl)propane was synthesized by the reaction of o-phenylenediamine and glutaric acid which was accelerated by microwave irradiation and catalyzed by poly phosphoric acid(PPA) under solvent-free condition. By the method of orthogonal experiment optimize synthesis factors which affect the reation: o-Phenylent Diamine: glutaric acid:2.2∶1.0(mol:mol),PPA:9.0g,time of microwave irradiation:8min, and the power of microwave irradiation:160W. Under the optimal condition, the highest yield of Bis(2-benzimidazolyl) propane is 77.4%. The products were characterized by melting point determination, IR spectrogram,1HNMR spectra and 13CNMR spectra.

N-咪唑基乙酸乙酯的合成及其缓蚀性能

以咪唑和氯代乙酸乙酯为母体合成了N-咪唑基乙酸乙酯(IEA),用红外光谱表征了其结构,并用极化曲线法和交流阻抗法测试了其在NaHCO_3及Na_2SO_4溶液中对金属铜的缓蚀性能。实验证明,与咪唑相比,N-咪唑基乙酸乙酯分别在NaHCO3 或Na_2SO_4质量分数为3%的溶液中(15℃)具有用量少,缓蚀性能好的特点。在上述溶液中用量均为5mg/L时,缓蚀效率分别可达86.8%和92.7%。

基于2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶配体的锌(Ⅱ)、镍(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质

通过水热反应,合成了2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶(BBPY)和2,6-吡啶二羧酸(DPA)的锌髤配合物[Zn(BBPY)(DPA)].H2O(1)及镍髤配合物[Ni(BBPY)2]SO4(2)。对它们进行了元素分析、红外光谱、热重等表征,并用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构。配合物1属单斜晶系,Cc空间群,晶胞参数a=1.6945(12)nm,b=1.2721(9)nm,c=1.0658(7)nm,β=92.506(12)°。配体2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶中的3个氮原子与2,6-吡啶二羧酸中的1个氮和2个羧基氧原子与锌髤配位,形成六配位的畸变八面体构型;配合物2也属单斜晶系,P21/c空间群,晶胞参数a=1.3735(8)nm,b=1.3838(8)nm,c=2.0270(11)nm,β=106.133(10)°。配体中每个2,6-二(2-苯并咪唑基)吡啶中的3个氮原子与镍髤配位,也形成六配位的畸变八面体构型。室温固态荧光测试显示,配合物1在428.9 nm(λmax)处具有强的荧光发射。

微波辐射下双(2-苯并咪唑基)苯的合成

微波辐射条件下 ,利用对苯二甲酸和间苯二甲酸与邻苯二胺在多磷酸中的缩合反应 ,合成了 1 ,4 双 ( 2 苯并咪唑基 )苯和 1 ,3 双 ( 2 苯并咪唑基 )苯两种化合物 ,反应时间 1 2min ,产率分别为 77%和 84% ,该条件下的反应速度分别是常规条件下反应速度的 50和 2 0倍 ,且产率与常规反应相当。

含苯并咪唑基配体的稀土配合物的合成、结构及量子化学研究

合成了未见文献报道的N ,N ,N′ ,N′ 四 [( 2 苯并咪唑 )甲基 ]乙二胺的丁基取代衍生物 (BuEDTB)与稀土硝酸盐的配合物 [M(BuEDTB) (NO3 ) 2 ]·NO3 ·4H2 O [M =La ( 1) ,Eu ( 2 ) ,Tb ( 3 ) ] ,并用X射线衍射法测定了 1的结构 .晶体属三方晶系 ,空间群P3 2 2 1,晶胞参数a =1 413 5 3 ( 9)nm ,c =2 62 64 ( 4 )nm ;V =4 5 44 7( 9)nm3 ,Dc=1 189g/cm3 ,Z =3 ,F( 0 0 0 ) =1686,μ =0 75 8mm-1,R =0 0 5 62 ,wR =0 14 88.乙二胺上两个N原子及四个苯并咪唑各有一个N原子参与配位 ,两个硝酸根以双齿形式与稀土离子配位 ,第三个硝酸根不与金属离子配位 .

微波辐射下2-苯并咪唑基烯烃的一步法合成

以8种肉桂酸衍生物和邻苯二胺为原料，存多策磷酸（PPA）中，采用分段式微波辐射方法合成了8种2-苯并咪唑基烯烃衍生物，并通过^1H NMR、^13C NMR和MS进行了表征。该反应时间为6～10min，比传统的合成方法明显缩短，产率为47％～94％（2-苯丁基苯并咪唑除外），后处理简单，为该类化合物的合成提供了一种新方法。

双(2-苯并咪唑基)烷烃的简便合成方法

以邻苯二胺和乙二酸、丙二酸为原料,在多聚磷酸存在下,缓慢加热,生成稳定中间体,再通过微波辐射,发生缩合反应,生成双(2苯并咪唑基)烷烃。与传统方法相比,缩短了反应时间且产率相当,并为易分解化合物的微波反应提供了一条新思路。

含咪唑基磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备及性能

将1,4,5,8-萘四酸二酐(NTDA)与不同的磺化二胺单体、5-氨基-(2-对氨基苯)苯并咪唑(APABI)及9,9’-对(4-氨基苯基)芴(BAPF)在间甲酚介质中进行缩聚,通过控制磺化二胺与其他二胺单体的摩尔比,合成了一系列具有不同离子交换容量(IEC)的含咪唑基磺化聚酰亚胺(Im-SPI).同时,用溶液浇注法制得了具有良好机械强度的磺化聚酰亚胺薄膜,这些磺化聚酰亚胺薄膜在较高的相对湿度下显示出与Nafion112相当甚至更高的质子导电率,咪唑基的引入显著提高了膜的抗自由基氧化性,但膜的耐水性没有明显变化.

微波辐射下双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成

微波辐射条件下合成了 7种双 ( 2 -苯并咪唑基 )烷烃 ,为这类化合物的合成提供了一种新方法 ,相比于常规反应 ,反应时间大为缩短且产率相当。

2-(1-咪唑基)-乙酸的合成工艺改进

以咪唑和氯乙酸乙酯为原料,乙腈为溶剂,三乙胺为缚酸剂合成了2-(1-咪唑基)-乙酸乙酯,再经水解得到2-(1-咪唑基)-乙酸,并经1H NMR,13C NMR,IR确证了结构。考察了反应时间及三乙胺用量对反应收率的影响,结果表明,在反应时间4 h,n(三乙胺);n(咪唑)=1．3:1条件下,产物总收率为60．5％,含量(质量分数)大于98．6%。

2-(2-苯并咪唑基)吡啶双核镉(Ⅱ)配合物的水热合成、晶体结构及荧光性质

通过水热反应,合成了2-(2-苯并咪唑基)吡啶(BMPY)镉(Ⅱ)配合物[Cd2Cl4(BMPY)2]。对它进行了元素分析、热重、红外光谱及电子光谱表征,并用X-射线单晶衍射测定了配合物的晶体结构。配体2-(2-苯并咪唑基)吡啶中的2个氮原子与3个氯原子与镉(Ⅱ)配位,形成五配位的畸变四角锥构型,2个配位镉(Ⅱ)离子通过双氯桥键结合成双核镉的配合物。该配合物通过分子间N-H…Cl,C-H…Cl氢键和π-π作用形成一维链状结构。热重-微分热重(TG-DTG)分析结果表明,[Cd2Cl4(BMPY)2]在320℃以下无分解反应,耐热性好。室温固态荧光测试显示,配合物在408.9 nm(λmax)处具有较强的荧光发射。

固-液相转移催化法合成1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇

用固-液相转移催化法由1-(2,4-二氯苯基)-2-氯-乙醇与咪唑在NaOH存在下进行N-烷基化反应合成了1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇。由实验得到的反应动力学方程符合拟一级反应,提出了合理的反应机理。详细研究了催化剂、溶剂、卤代烃的卤素原子、碱的种类和用量、反应温度和搅拌速度对反应的影响。对溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)、苄基三乙基氯化铵(TMBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)、聚乙二醇400(PEG400)和聚乙二醇600(PEG600)五种催化剂的活性进行了考察,结果表明,具有对称结构的TBAB和PEG400的催化活性最强。反应产率与溶剂极性密切相关,中等极性的四氢呋喃(THF)、丙酮是合适的溶剂。低活性季铵盐CTMAB、TMBAC作催化剂时,在反应体系中加入溴化钠,能提高反应活性。快速搅拌和加热对反应有促进作用。在优化反应条件下,产率达88.5%。

咪唑基离子液体固定分离CO_2的研究进展

以咪唑基离子液体为代表,综述了近期普通咪唑基离子液体、功能咪唑基离子液体、支撑咪唑基离子液体和聚合咪唑基离子液体在分离固定CO2方面的研究进展,说明了各类咪唑基离子液体分离固定CO2的可行性及优缺点,并总结了离子液体固定CO2的影响因素和分离机制。

具咪唑基杀菌剂的研究开发进展

介绍了含咪唑基类杀菌剂的开发沿革情况,列出了已商品化的品种,提示了其良好的发展前景。

咪唑基离子液体Br[C_(14)im](CH_2)_4[C_(14)im]Br对PP结构与性能的影响

应用Gemini型咪唑基离子液体和聚丙烯(PP)熔融共混,制备出Gemini型咪唑基离子液体改性PP,并对改性PP的结构与性能进行了表征与测试.研究结果表明,Br[C14im](CH2)4[C14im]Br添加到PP中后,起到了异相成核的作用,同时使PP晶体结晶度减小;添加离子液体的样品熔融峰温,结晶峰温与纯样相近,同时离子液体也诱导了PP中α晶的生成;Gemini型咪唑基离子液体可以提高PP的抗静电性能,加入量为3 phr时,表面电阻率为8.97×109Ωcm,抗静电性能优良;此外,添加离子液体后样品拉伸强度有所降低,冲击强度有所提高,断裂伸长率有所下降,降低了PP的玻璃化温度,说明离子液体对PP有增塑作用.

咪唑基离子液体的结构-光谱性能分析及蛋白质传感

考察了对称型卤代咪唑基离子液体咪唑环上的烷基链长度和不同卤素阴离子（Cl^-,Br^-,I^-）对其光谱性能的影响。实验结果表明,随离子液体咪唑环中烷基链长度增加,离子液体的荧光强度增大;随离子液体中卤素阴离子的电负性降低,其荧光强度减弱。加入血红蛋白可导致咪唑型离子液体的荧光强度增强,且在一定范围内与蛋白质浓度成正比,据此可对血红蛋白进行定量检测,线性范围为0.03-1.0μmol/L,检出限为8 nmol/L。另外,根据不同蛋白质对咪唑基离子液体荧光性能的影响,建立了阵列传感系统用于8种蛋白质的区分与识别,在蛋白质浓度高于500 nmol/L时,识别正确率达到90%以上。

2,3-吡啶二甲酸和1,4-二咪唑基丁烷构筑的Cd(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质(英文)

合成了一个配位聚合物{[Cd(pdc)(bbi)]·2H2O}n(H2pdc=2,3-吡啶二甲酸,bbi=1,4-二咪唑基丁烷),利用元素分析、红外光谱和X-射线单晶衍射考察了配合物的结构。配合物中,Cd(Ⅱ)的配位数为5,每个Cd(Ⅱ)与1个吡啶二甲酸离子的1个羧基氧原子和吡啶氮原子,另1个吡啶二甲酸离子的1个羧基氧原子,以及2个1,4-二咪唑基丁烷的2个氮原子配位。吡啶二甲酸离子的配位方式可以表示为μ-(κ3N,O2∶O3),Cd(Ⅱ)与之连接形成一维骨架链[Cd(pdc)]∞。配体1,4-二咪唑基丁烷采用了"Ω"和"S"两种构型,它们进一步与中心原子配位形成三维网络结构。配合物为三重穿插的金刚石型网络结构,拓扑学符号为66。受光激发,该配合物在426 nm处有一个发射峰。