2,4-二硝基甲苯磺酸盐降解菌株的分离、鉴定及降解特性研究

针对TNT红水污染土壤生物修复菌种资源匮乏问题,从复合菌群中分离纯化出一株2,4-二硝基甲苯磺酸盐(DNTS)降解菌株X2,经生理生化分析及16S rDNA鉴定,该菌株属于鞘氨醇单胞菌属。进一步研究环境因素对菌株X2生长的影响,并探究X2对2,4-二硝基甲苯-3-磺酸盐(2,4-DNT-3-SO_(3)^(−))和2,4-二硝基甲苯-5-磺酸盐(2,4-DNT-5-SO_(3)^(−))的降解机理及对多种硝基芳香族炸药的降解效果。结果表明,X2的最佳生长条件为30℃,pH=7和1%盐度。菌株X2对初始浓度为500 mg/kg的2,4-DNT-3-SO_(3)^(−)和2,4-DNT-5-SO_(3)^(−)的降解率分别在第12天和第3天达到100%。液相色谱–质谱(LC-MS)分析表明,DNTS中的硝基被转化为氨基。鞘氨醇单胞菌X2具有广谱降解特性,不仅可以降解DNTS,还可以降解2,4,6-三硝基甲苯(TNT)、二硝基甲苯(DNT)和硝基甲苯(MNT)等多种硝基芳香族炸药,为TNT红水污染土壤生物修复提供可能性。

氧气液相催化氧化4-硝基甲苯-2-磺酸制取4,4,'-二硝基二苯乙烯-2,2'-二磺酸反应机理初探

探讨了在温和条件下在碱的水溶液中氧气液相氧化 4-硝基甲苯 - 2 -磺酸制取 4,4'-二硝基二苯乙烯 - 2 ,2 '-二磺酸的反应机理 ,发现 4-硝基甲苯 - 2 -磺酸在碱作用下发生离子化生成 4-硝基 - 2 -磺酸基苄基阴离子 ,然后被活化的分子氧氧化成 4-硝基 - 2 -磺酸基苄基自由基是反应的关键步骤。金属酞菁催化剂的作用是活化分子氧并促使 4-硝基 - 2 -磺酸基苄基阴离子氧化成 4-硝基 - 2 -磺酸基苄基自由基和催化 4-硝基 - 2 -磺酸基苄基氢过氧化物分解生成 4-硝基 - 2 -磺酸基苄基自由基 ,最终生成 4,4'-二硝基二苯乙烯 - 2 ,2

微通道条件下4,4′-(六氟亚异丙烯基)二邻二甲苯的合成研究

以具有高传热系数和强耐腐蚀性的碳化硅微通道为反应器,对反应的停留时间、反应温度、物料配比及催化剂用量进行了优化。实验发现,实验温度为150℃,实验压力为3 atm,停留时间为20 min,4,4′-(六氟亚异丙烯基)二邻二甲苯的最优产率为65%,放大生产的产率为62.7%,较好地实现了邻二甲苯的氟烷基化反应。相较于传统的间歇式合成法,微通道连续法合成4,4′-(六氟亚异丙烯基)二邻二甲苯具有物料在线量小、反应时间短、工艺简单及反应压力小安全稳定等优点,具有较好工业化生产前景。

一锅法合成4-[4,6-二(2,4-二甲苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,3-苯二醇

以三聚氯氰为起始原料,与间二甲苯和间苯二酚在氯化铝和浓盐酸的催化作用下经两次傅克反应一锅法合成了4-[4,6-二(2,4-二甲苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,3-苯二醇,产物结构经^(1)H NMR、^(13)C NMR和ESI-MS进行了确证。采用单因素实验考察了催化剂种类、助催化剂用量、反应温度和反应时间对该反应的影响。实验结果表明,较佳的反应条件为:以氯化铝为催化剂,浓盐酸用量为氯化铝质量的6%、第一步反应温度为5℃,第二步反应温度为80℃,4-[4,6-二(2,4-二甲苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-1,3-苯二醇的收率可达91.5%,纯度为99.3%。

4-氨基-4-甲基哌啶二对甲苯磺酸盐的合成

目的合成二肽基肽酶4抑制剂ABT-279和K-579的重要中间体4-氨基-4-甲基哌啶二对甲苯磺酸盐。方法以4-哌啶甲酸乙酯为原料,经N-Boc保护、烷基化、酰胺化、Hofmann降解和N-Boc脱保护5步反应,制备得4-氨基-4-甲基哌啶二对甲苯磺酸盐。结果 4-哌啶甲酸乙酯为原料合成目标化合物的总收率为49.5%。结论该合成路线具有收率高,成本低,操作简便等优点,适用于工业化生产。

基于实时体温监测技术探讨酵母菌、脂多糖、2,4-二硝基酚对小鼠致热作用及呼吸功能的影响

目的基于实时体温监测技术比较酵母菌、脂多糖(LPS)、2,4-二硝基酚对小鼠致热作用及呼吸功能的影响。方法SPF级C57BL/6J雌性小鼠12只,进行动物核心体温监测胶囊腹腔埋入,将小鼠按体重、体温随机分为空白对照组、酵母菌组、LPS组、2,4-二硝基酚组。小鼠分别注射相应发热介质后,每天记录动物的体重,动物核心体温监测胶囊的记录频率为:每次15 min。3 d后对小鼠进行无创呼吸监测,分别测定特殊气道阻力(sRaw)、潮气量(TV)、呼吸频率(F)和气道传导率(sGaw)。实验结束后对小鼠进行解剖,取其胸腺、脾、肺进行称重并计算脏器指数。结果实验过程中,空白对照组小鼠体重持续上升,酵母菌组、2,4-二硝基酚组小鼠体重持续下降,LPS组小鼠48 h内体重升高,48 h后体重下降。酵母菌组脾指数对比空白对照组极显著升高(P<0.01),酵母菌组、2,4-二硝基酚组的胸腺指数对比空白对照组显著降低(P<0.05)。酵母菌组小鼠体温在注射后3 h开始升高,在48 h内持续处于高温水平,在24~48 h期间体温达到最大值,与空白对照组比,差异具有极显著性(P<0.01);48~72 h期间,酵母菌组小鼠体温开始逐渐下降,与空白对照组之间差异无显著性(P>0.05)。LPS组小鼠体温在注射后4 h开始升高,高温状态维持至8 h后开始降低,但仍高于空白对照组。无创呼吸监测发现,酵母菌组、LPS组、2,4-二硝基酚组sRaw均出现升高,TV、F、sGaw均出现降低。结论从发热时长比较,酵母菌作为发热介质引起发热时间最久,其次为LPS、2,4-二硝基酚;以发热趋势比较,酵母菌表现出先降后升的状态,于注射10 h达到峰值状态,LPS表现为持续升温,于注射4 h达到峰值状态,2,4-二硝基酚表现为先降后升,于注射8 h达到峰值状态;从呼吸功能比较,小鼠注射发热介质后,均出现气道阻力增强、抑制呼吸频率、降低潮气量、气道传导减弱情况,其中对比3种发热介质对小鼠呼吸影响,酵母菌对小鼠呼吸频率、潮气量、气道阻力、气道传导作用较强。因此,酵母菌无论是发热时长、发热高峰以及对机体呼吸功能抑制作用都更显著。

3-硝基-7-二乙氨基香豆素的合成研究

在正丁醇中,以4-二乙氨基水杨醛与硝基乙酸乙酯为原料,通过Knoevenagel缩合反应合成了3-硝基-7-二乙氨基香豆素,其结构经1H NMR、元素分析及晶体结构表征。研究了该反应的催化剂选择、催化剂用量、原料配比以及助催化剂的用量四个因素对3-硝基-7-二乙氨基香豆素收率的影响,所得最佳合成条件为:催化剂二甲胺摩尔分数为30%,二甲胺与助催化剂冰醋酸1∶1.5(V∶V),4-二乙氨基水杨醛与硝基乙酸乙酯物质的量的比为1∶3,反应时间12 h,3-硝基-7-二乙氨基香豆素收率为89.3%。

2,4-二硝基甲苯无外加溶剂的加氢表观动力学

在自行设计的反应装置中以骨架镍为催化剂，在无外加溶剂的环境下催化2，4-二硝基甲苯（DNT）加氢合成2，4-甲苯二胺（TDA）。考察了温度（100～140℃）、氢气压力（1．0～3．0MPa）、催化剂质量浓度（0．03％～2．0％）、TDA质量浓度（30％～70％）对反应的影响。该反应的表观动力学研究表明，反应速率跟氢气压力成正比；DNT加氢反应在高浓度区（DNT浓度大于7．14mol／m^3）为吸附脱附控制，催化剂浓度与反应速率成正比，DNT浓度对反应速率无影响；而在低浓度区（DNT浓度小于7．14mol／m^3）该反应为界面反应控制；催化剂浓度在一定范围内对反应速率影响不大，DNT浓度对反应速率影响为一级。DNT低浓度区和高浓度区的活化能分别为17．62kJ／mol和15．67kJ／mol，表明无外加溶剂条件下催化剂可大幅降低反应活化能而使反应更易进行；在实验条件范围内TDA含量对反应速率基本无影响。

2，4-二硝基甲苯加氢反应历程及操作条件对反应速率的影响

研究2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)在Ni/硅藻土催化剂上的加氢反应历程和操作条件对反应速率的影响.通过GC-MS分析,提出2,4-DNT加氢合成2,4-二氨基甲苯(2,4-TDA)的反应历程.用初速率分析法考察操作条件对反应速率的影响,分析结果表明:在最佳实验条件下,当搅拌速率达1 500 r/min时,反应进入本征区;反应速率随催化剂用量的增加而线性增加;反应速率随压力和温度的升高而加快;温度与催化剂用量是影响2,4-DNT加氢反应速率的关键因素.

二氧化氮法制备2,4-二硝基甲苯

采用高压釜研究了NO2/O2体系对甲苯的二硝化反应。考察了反应条件对甲苯转化率、二硝基甲苯(DNT)收率及其异构体分布的影响。结果表明Hβ分子筛有良好的催化活性和区域选择性。在较佳工艺条件:NO2与甲苯的摩尔比3.5∶1,在催化剂Hβ-CH3SO3H作用下,O2压力1.0MPa,40℃,反应10h,甲苯转化率99.3%,DNT收率89.4%,异构体2,4-DNT与2,6-DNT之比33。催化剂回收方便,重复使用四次不失活。

2,4,6-三硝基甲苯对2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯性能的影响

为了更好地改善2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(2,3-bis(hydroxymethyl)-2,3-dinitro-1,4-butanediol tetranitrate,BHDBT)的某些性能,通过2,4,6-三硝基甲苯(2,4,6-trinitrotoluene,TNT)对BHDBT进行包覆研究了其对BHDBT性能的影响。以BHDBT为主体,采用溶液水悬浮法,分别与质量分数为3%、8%和10%的TNT混合得到样品1,2,3,对混合前后样品进行差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry,DSC)和热重分析(Thermogravimetric analysis,TG)测试。比较结果发现,样品1和样品2的热安定略有降低,样品3的热安定性略有提高,且3种样品的分解热均显著提高,分解残渣均增加。用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)和激光粒度仪进行分析,发现样品1的粒度变化不显著,样品2和3的颗粒明显变大。机械感度测试结果表明,样品3与BHDBT相比,撞击感度有下降的趋势,而样品1和2没有显著变化;3种样品的摩擦感度均与BHDBT相同。

钴(Ⅱ)与5-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯络合物吸附波及其应用

钴 (Ⅱ )在NH3·H2O -NH2OH·HCl-5_(5_硝基_2_吡啶偶氮)_2,4_二氨基甲苯体系中有一灵敏的极谱波 ,其峰电位Vp 为 -1.20V(vsSCE) ,钴质量浓度在0.25～25μg/L范围内与峰电流Ip′有良好的线性关系 ,检出限为0.12μg/L;经多种电化学方法证明该波为络合物吸附波 ,其电极过程为不可逆过程 ,电子转移数为2 ,此外还试验了多种离子对峰电流Ip′的影响;所拟方法已用于维生素B12

汽提法脱除2，4-二硝基甲苯的模拟与分析

采用平衡级模型法,对TDI生产过程中产生的含2,4-二硝基甲苯(DNT)废硫酸的汽提过程进行了严格的计算机流程模拟,分析了汽提压力、蒸汽用量和理论板数对汽提效果和硫酸浓度的影响,得到了优化的操作条件.适宜的操作条件为:压力20 kPa左右,蒸汽用量与原料量之比为1∶10左右,理论板数7～9块.针对优化后的操作条件进行了汽提小试实验,实验结果与计算机模拟结果相一致,表明优化后的操作条件可用于指导实际生产.

Ni/硅藻土催化2,4-二硝基甲苯加氢反应研究

以Ni/硅藻土为催化剂,研究了2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)在2,4-二氨基甲苯(2,4-TDA)和乙醇混合溶剂中加氢生成2,4-TDA的反应历程,考察了反应温度、反应时间和氢气压力等条件对2,4-DNT加氢的影响。结果表明,反应温度和反应时间是影响2,4-DNT加氢的主要因素,最佳反应条件为:反应温度120～130℃、氢气压力2.5～3.0MPa,反应时间140min。

铑(Ⅲ)与5-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯的极谱催化氢波研究

本文研究了铑( )与5-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯(5-NO2-PADAT)配合物的极谱行为,发现在pH=5.00HAc-NaAc缓冲溶液中,配合物于-1.20V(vs.SCE)处产生一灵敏的极谱催化氢波。基于此,建立了测定痕量铑的新方法。该催化氢波峰电流i′p与铑( )浓度在2.0×10-3～1.8×10-2μg/mL范围内呈线性关系,检出限为1.0×10-3μg/mL。研究了该催化氢波的性质及其反应机理。

钝化Ni/HY催化剂催化2,4-二硝基甲苯加氢合成2,4-二胺基甲苯

采用浸渍沉淀法制备了Ni/HY催化剂,用BET,FTIR,XRD,TEM,SEM,XPS,H2-TPR,H2-TPD等方法对催化剂进行了表征,并将其用于2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)液相加氢合成2,4-二胺基甲苯(2,4-TDA)反应,考察了反应条件对合成反应的影响。表征结果显示,Ni/HY催化剂的活性组分在载体表面以氧化镍的形式存在,在体相中以单质Ni的形式存在,在2,4-DNT加氢反应中活性组分基本没有流失。合成2,4-TDA的实验结果表明,Ni/HY催化剂具有较高的活性,在2,4-DNT用量5 g、反应时间1.25 h、m(乙醇)∶m(2,4-DNT)=50、m(催化剂)∶m(2,4-DNT)=0.10、反应压力2.2 MPa、搅拌转速750 r/min、反应温度90℃的条件下,2,4-DNT的转化率和2,4-TDA的选择性分别为99.88%和99.16%;该催化剂活性组分分散度高,稳定性好,循环使用3次后仍能保持良好的催化性能。

载体对镍基催化剂催化2,4-二硝基甲苯加氢反应的影响

采用浸渍沉淀法制备了Ni/MgO、Ni/HZSM-5、Ni/硅藻土、Ni/SiO2及Ni/HY催化剂,通过XRD、BET、TPR等分析手段对催化剂进行了表征,并将其应用于2,4-二硝基甲苯液相加氢制2,4-甲苯二胺反应。结果表明,在2.2MPa、90℃、反应原料5g、溶剂300mL、催化剂0.5g的条件下,这5种镍基催化剂催化2,4-二硝基甲苯液相加氢反应按2,4-甲苯二胺的选择性高低的排列顺序为Ni/HY、Ni/硅藻土、Ni/SiO2、Ni/HZSM-5、Ni/MgO,其中Ni/HY催化剂催化活性最高,2,4-二硝基甲苯转化率和2,4-甲苯二胺的选择性分别达到99.94%和99.40%,且在循环使用3次后仍能保持良好的催化活性。

5-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯与铂Ⅳ显色反应的研究

研究了5-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯(5-NO2-PADAT)与铂(Ⅳ)的显色反应.结果表明,在pH 4.0～6.4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,铂(Ⅳ)可与该试剂形成稳定的1:1红色络合物,在乙醇存在下,于1.8 mol/L的盐酸介质中可转变为蓝绿色络合物.其最大吸收波长为607 nm,表观摩尔吸光系数可达8.29×104;在10 mL溶液中,铂(Ⅳ)在0～10μg范围内符合比尔定律;较大量的常见金属离子不干扰测定.本方法灵敏度高、选择性好,用于铂催化剂中微量铂测定,结果满意.

2,6-二硝基甲苯与4-硝基甲苯对虹鳉鱼的联合毒性

以虹鱼 ( Poecilia reticulata)为试验材料 ,进行了 2 ,6-二硝基甲苯 ( 2 ,6-DNT)与 4-硝基甲苯 ( 4 -NT)的急性毒性和联合毒性研究。采用 Marking相加指数法 ( AI)及相似性参数 (λ)对联合毒性做出评价。两种评价方法得出一致的结论 :在等毒性配比的条件下 。

5-(5-硝基-2-吡啶偶氮)-2,4-二氨基甲苯光度法同时测定钴和钯

在3.0mol·L-1H2SO4介质中,钯(Ⅱ)与试剂可形成稳定的配合物,而钴(Ⅱ)与试剂在pH 5.5的HOAc-NaOAc介质中才能定量配合,配合物形成后,用硫酸酸化至一定酸度时则转变为另一稳定的深色配合物。同时两者的吸光度于586nm波长处具有良好的加和性。据此,建立了钴、钯同时测定的方法,已用于合成样中微量钴、钯的同时测定。