离子液体中聚(3-溴噻吩)的电化学合成和电色效应研究

以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体[BMIM]PF6既作为溶剂又作为支持电介质,通过恒电流、循环伏安等方法制备聚(3-溴噻吩)(PBrT)膜.采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对PBrT膜的结构和形貌进行表征,用热重和差热分析法(TG-DTA)研究聚合膜的热稳定性,并利用紫外-可见光谱(UV-Vis)、计时电流和计时吸收曲线研究该聚合膜电化学和电致变色的特性.研究结果表明,与传统方法比较,在离子液体[BMIM]PF6中制备的PBrT膜更致密、光滑,具有良好的氧化还原可逆性和充放电能力,电活性高,热稳定性好.以该方法制备的PBrT膜颜色变化明显,响应时间快(0.5s),同时由于离子液体具有电位窗宽、导电率高、可循环利用等优点,因此在电化学聚合等方面具有良好的应用前景.

3-溴噻吩的合成及其在有机合成中的应用

3 -溴噻吩是一种重要的有机化工中间体 ,它的合成主要通过还原和异构化这两个方面的作用来实现。它的用途主要用于噻吩聚合物的合成。以 3 -溴噻吩为原料可合成 3 -( 6-溴己基 )噻吩 ,也可合成 3 -己基噻吩 ,再以后者为原料 ,合成不同的噻吩聚合物。它的用途将更加广阔。

3-溴噻吩的合成研究

以噻吩为原料,先和溴素反应合成2,3,5-三溴噻吩,再以锌作还原剂在乙酸溶剂中反应得到3-溴噻吩,主要研究了第一步反应时的原料配比对反应的影响及第二步的反应时间对反应的影响,反应总收率达72.6%。

3-溴噻吩烷基化系列反应中原料、产物及副产物的高效液相色谱实时分离检测

建立了一种采用反相高效液相色谱(RP-HPLC)实时检测5种3-烷基取代噻吩合成反应中3-烷基(丁基、己基、辛基、异辛基、十二烷基)噻吩、原料3-溴噻吩及副产物含量变化的方法。试样经水洗、萃取及旋转蒸发浓缩等预处理后,采用RP-HPLC二极管阵列紫外检测法测定,外标法定量,实现了反应产物(3-烷基噻吩)与原料(3-溴噻吩)及副产物组分的完全分离,互不干扰。5种烷基化产物及3-溴噻吩在0.100～10.0mg/L范围内线性良好,方法的最低检出限为20.0μg/L(S/N=3)。该方法简便,快捷,准确,既可用于测定反应产物的含量,又可用于跟踪反应过程中反应原料、反应生成物的动态变化,为反应动力学的研究提供了可靠依据。

活化过氧化氢用于甲苯光催化氧化的3-溴噻吩基共轭有机聚合物

以3-溴噻吩单体和粉体氧化铜为原料,采用FeCl3氧化偶联的方法制备负载氧化铜的聚(3-溴噻吩)光催化剂(thBr-CuO)。负载氧化铜后,thBr-CuO的光吸收能力与光生载流子利用率得到明显改善。可见光下,thBr-CuO催化甲苯转化的速率达到0.69 mmol/(g·h),高于初始聚(3-溴噻吩)。猝灭实验与香豆素荧光探针法证实该光催化过程中的主要活性物种为光生空穴与羟基自由基。通过光生电子-空穴对的有效分离以及对过氧化氢的高效利用,3-溴噻吩基共轭有机聚合物的光催化性能显著提升。

聚(3-癸基噻吩)-co-聚(3-溴噻吩)的合成与荧光性能研究

为了研究溴取代基对聚噻吩衍生物荧光性能的影响,定量调控聚噻吩衍生物的光学性能,用化学氧化法制备了聚(3-癸基噻吩)-co-聚(3-溴噻吩)(P3DT-co-P3BrT)。用红外光谱、核磁共振、X-射线衍射和透射电镜等对产物进行表征,用紫外-可见吸收光谱和荧光分析等方法研究了P3DT-co-P3BrT的光学性能。研究表明,P3DT-coP3BrT的带宽较宽,噻吩环上的溴取代基对P3DT-co-P3BrT的荧光强度和量子产率有明显影响。随着P3BrT含量的提高,P3DT-co-P3BrT的荧光蓝移,这与溴的吸电子诱导效应和基于结构的D-π-A效应有关。

3-溴噻吩的合成及其在有机合成中的应用

用途：噻吩类化合物是一类重要的有机化合物，随着其用途的不断开拓与发展，它能广泛应用于药物、染料、化学试剂、电子、航天等领域。聚噻吩由于其较高的电导率、好的电致发光性、非线性光学性等性质广泛应用于电子材料(如作光电池原料。作半导体和有机薄膜晶体管材料等)、纳米材卡斗的合成，也可运用于全息照相技术等。

3-甲基噻吩溴化物的合成与表征

以3-甲基噻吩及NBS为原料,合成得到2-溴-3-甲基噻吩和2,5-二溴-3-甲基噻吩;确定气相色谱检测方法,并通过气相色谱检测反应进程确定反应终点.结果表明:当反应温度为40℃、反应时间为8.5 h时,2-溴-3-甲基噻吩收率为87%,产品纯度大于98%(GC);当回流反应11 h时,2,5-二溴-3-甲基噻吩收率为78%,产品纯度大于98%(GC).IR、1H NMR表征表明所得产品结构正确.

3-甲基噻吩自由基溴化反应研究

研究了以3-甲基噻吩、NBS为原料的光引发及化学引发自由基溴化反应,发现光引发方法在低于25℃时只生成3-甲基-2-溴噻吩.L9(34)正交实验表明,化学引发方法在70℃、反应时间为3 h、3-甲基噻吩和NBS的摩尔比为0.9∶1时,3-溴甲基噻吩选择性最高,为52.4%.

聚[3-(6-溴己基)噻吩]的合成与表征

以3-溴噻吩、正丁基锂和1,6-二溴己烷为原料,经过改良的Li-Br交换反应、溴化反应、GRIM法成功合成了聚[3-(6-溴己基)噻吩]。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR),核磁共振波谱(1 H-NMR)、GPC、紫外吸收分光光谱(UV-Vis)及荧光发射光谱(PL)对中间产物及聚合物进行了结构和性能表征。结果表明,所合成聚合物与目标产物的结构一致。聚合物的数均分子量为5725,多分散系数为1.39,在氯仿溶液中最大吸收波长在398nm,最大发射波长在553nm。

配位催化法合成3-碘噻吩及碘代偶合反应的研究

将配位催化法应用于3-溴噻吩的碘代反应,采用CuI和不同的1,2-二胺配体组成的催化体系,合成了3-碘噻吩。当以正丁醇为溶剂、CuI/N,N′-二甲基乙二胺为催化剂时,在n(3-溴噻吩)∶n(KI)∶n(CuI)∶n(N,N′-二甲基乙二胺)=20∶40∶1∶2、120℃的条件下反应3h,3-碘噻吩的收率达到91.73%,3-碘噻吩的质量分数为97.28%。与传统合成方法相比,配位催化法具有反应条件温和、催化剂用量少、三废排放少的优点。另外,采用配位催化碘代及偶合反应以较高的收率合成了碘苯、二苯醚、3-噻吩苯醚、N-苯基哌啶和N-(3-噻吩基)哌啶。

3-噻吩丙二酸的合成研究

3-噻吩丙二酸是β-内酰胺类抗生素替卡西林钠的重要侧链中间体,介绍了用简单、易行的合成路线进行3-噻吩丙二酸的合成研究。由3-溴噻吩制得3-碘代噻吩的过程中,通过实验发现最佳反应条件如下:噻吩、CuI的物质的量比为1∶1.5,原料浓度为1.5mol/L(溶剂为喹啉),反应时间为20h,反应温度为140℃时,反应收率可由原来的42.0%提高到68.3%。其熔点与文献报道一致,结构经红外光谱、核磁共振谱得以确认。中试较小试收率提高2.78%。

合成2-(3-噻吩基)丙二酸的新工艺

设计了合成2-(3-噻吩基)丙二酸的新路线,采用配位催化碘化法,以3-溴噻吩为原料,经碘代、缩合和水解、酸化等反应合成2-(3-噻吩基)丙二酸。在正丁醇中,3-溴噻吩在CuI/N,N′-二甲基乙二胺催化下与KI进行碘代反应,得到3-碘噻吩,收率为91.73%;3-碘噻吩再在CuBr催化下与丙二酸二乙酯钠盐进行缩合反应,制得2-(3-噻吩基)丙二酸二乙酯,收率为76.30%;2-(3-噻吩基)丙二酸二乙酯经水解和酸化反应后得到最终产品2-(3-噻吩基)丙二酸,收率为82.63%。该路线合成2-(3-噻吩基)丙二酸的总收率(以3-溴噻吩计)为57.83%。

3-[2-(5-溴-噻吩基)]-1-苯基-2-丙烯酮与牛血清白蛋白的相互作用

通过苯乙酮和5-溴噻吩-2-甲醛合成了3-[2-(5-溴-噻吩基)]-1-苯基-2-丙烯酮(BTPPO)。使用光谱法和分子对接模拟研究了BTPPO与牛血清白蛋白(BSA,bovine serum albumin)的作用过程。同时,研究了金属离子(Cu^(2+),Co^(2+),Pb^(2+),Ag^(+),Hg^(2+),Cd^(2+))对BTPPO与BSA相互作用的影响。结果表明:BTPPO与BSA的作用主要是静态荧光淬灭过程,两者之间的结合以疏水和静电作用为主,结合常数(K_(a))为10^(4)左右。根据Forster理论,可以计算得BTPPO和BSA的共振能量转移距离小于7 nm。另外,在280 nm和295 nm激发波长下蛋白质的荧光淬灭实验表明:BTPPO与BSA的主要结合位点是BSA的亚结构域ⅡA(siteⅠ)。金属离子(Pb^(2+)除外)的存在可能会影响BTPPO荧光淬灭效果。分子对接模拟结果表明:BTPPO是通过疏水和极性作用嵌入BSA分子的亚结构域ⅡA(siteⅠ)的疏水腔内的。

HZSM-5分子筛上2-溴噻吩异构化的催化性能

采用水热法合成了具有MFI结构的不同硅铝比的HZSM-5催化剂,利用X射线衍射仪(XRD),氨的程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对催化剂的晶型结构和表面酸性进行了表征。考察了不同硅铝比的HZSM-5对2-溴噻吩异构化为3-溴噻吩的催化性能影响。结果表明,催化剂表面的弱酸中心的量增多有利于2-溴噻吩的转化,而强酸量过多,催化剂的选择性降低。当Si O2/Al2O3=160,反应温度为150℃,催化剂用量为8%,反应时间为2 h时,催化异构化性能最好。此时,反应物的转化率在93%以上,产物选择性达98%。

含吡啶盐的3-取代噻吩的合成与表征

给出了一种新型电聚合单体-1-(3-噻吩-3-丙基)吡啶盐的合成路线.以3-溴噻吩为起始原料,经过与正丁基锂发生卤素-金属置换反应得到3-锂噻吩金属有机化合物,3-锂噻吩再经过与1,3-二溴丙烷的亲核取代反应,以及与吡啶的成盐反应得到目标化合物.由红外与核磁进行了结构表征.以该化合物作为单体,经过电化学聚合反应可以得到带有阳离子基团的用于电致发光的聚噻吩类发光高分子材料.此反应操作步骤少,合成简单,反应条件温和.

聚3-己基噻吩的合成与性能研究

以3-溴噻吩为起始原料,依次经烷基化反应、N-溴代丁二酰亚胺溴化反应、格氏反应和聚合反应合成了区域规整的聚3-己基噻吩.通过热重分析、凝胶色谱分析研究了标题化合物的性能.

哒嗪与3-庚基噻吩共聚物的合成及其表征

在二价镍配合物催化剂存在下,用3,6-二氯哒嗪与3-庚烷基-2,5-二溴噻吩格氏试剂共聚合成了哒嗪与烷基噻吩共聚物,并利用红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(1H-NMR)等对其结构和性能进行了表征。该合成方法所得共聚物的收率为75%,而且溶解于DM F、DM SO、CHC l3等普通溶剂中。共聚物的紫外-可见吸收光谱(UV-v is)中在405 nm处观察到最大吸收峰。用荧光光谱(PL)和热重分析(TGA)对所得聚合物的荧光特性和热稳定性作了初步探讨。

含烷基噻吩与三嗪π-共轭聚合物的合成及性能

以二价镍配合物(Ni(dppp)Cl2)作为催化剂,2-二异丙基氨基-4,6-二氯均三嗪分别与3-丁基-2,5-二溴噻吩格氏(Grignard)试剂、3-辛基2,5-二溴噻吩格氏试剂、3-十二烷基-2,5-二溴噻吩格氏试剂交替共聚合成了3种含2-二异丙基氨基均三嗪的聚合物P1,P2和P3。并经傅里叶变换红外光谱、氢核磁共振谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、循环伏安、X射线粉末衍射和凝胶渗透色谱等测试手段对其进行了表征,对聚合物P1在CHCl3溶液中的酸致变色行为进行了研究。结果表明,得到的聚合物在甲苯、氯仿、四氢呋喃(THF)等有机溶剂中溶解性好,3种聚合物的紫外-可见最大吸收波长在372 nm处出现,在CHCl3溶液中聚合物P1,P2,P3最大发射峰分别位于478 nm,549 nm和523 nm。聚合物均在-1.8~0 V出现n-掺杂峰。通过X射线衍射测试聚合物均有一定结晶性但结晶性较差。