光催化水还原4-氯硝基苯制备4,4′-二氯氧化偶氮苯

以便宜无毒的水为还原剂,实现了4-氯硝基苯的还原,发展了1种合成4,4′-二氯氧化偶氮苯的绿色方法。反应在光照和无催化剂条件下进行,避免了传统工艺中加热和污染性还原剂及催化剂的使用。研究了多种条件对反应的影响.结果表明:1,4-二氧六环是最佳溶剂;在光功率和波长分别为75 W和365 nm时,目标产物的产率最高,达到92%。

柚子皮生物碳质对4-氯硝基苯的吸附动力学及吸附平衡特征

考虑到水环境或工业废水中低浓度、低溶解度有机氯化物的普遍存在,拟构建仿生吸附原理分离低剂量组分,选用柚子皮为生物质代表,在炭化温度为600℃的条件下制备生物碳质吸附剂,考察4-氯硝基苯(pCNB)的吸附特征数据,通过观察等温吸附模型和吸附动力学方程,分析了可能的吸附机理。研究结果表明,实验在25±1℃条件下,当初始浓度为35 mg/L,pCNB的吸附去除率为85.88%,吸附过程分成2个阶段,第1阶段为物理吸附,第2阶段为化学吸附,8 h达到吸附平衡;吸附反应符合二级动力学方程(R2=0.999),动力学参数k2为1.450 g/(mg.h),平衡吸附量qe为30.06 mg/g;吸附等温线结果表明,生物碳质对pCNB的吸附可以用Langmu ir模型很好描述,表面吸附在生物碳质对pCNB的吸附过程中占主导地位,柚子皮生物碳质对pCNB的最大吸附量达到64.52 mg/g,是从低浓度含pCNB废水中去除目标污染物的廉价与良好吸附剂。

假单胞菌ZWL73降解4-氯硝基苯的代谢途径研究

氯代硝基芳香烃是一类环境中难以降解的有毒污染物。一株高效分解4-氯硝基苯的假单胞菌分离于4-氯硝基苯污染土壤,可以完全降解4-氯硝基苯,并以之为C源、N源生长。为阐明其降解4-氯硝基苯的代谢途径,通过对以底物生长的降解菌的酶学分析,检测到其还原降解的两个关键酶即初始酶硝基还原酶和苯环开环酶2-氨基-5-氯酚1,6-双加氧酶的活性;结合其它检测如培养液中降解产物分析、相关底物生长实验结果,确定了其降解途径是通过部分还原途径。

2,5-二甲氧基-4-氯硝基苯与硫化钠的反应

硫化钠和二硫化钠分别在95%乙醇中与2,5-二甲氧基-4-氯硝基苯反应,原本期望得到2,5-二甲氧基-4-氯苯胺,然而对产物结构的1H NMR,13C NMR,MS以及元素分析结果表明,2,5-二甲氧基-4-氯硝基苯中的硝基没有被硫化钠和二硫化钠还原成氨基,而是其中的氯原子被硫离子(或二硫离子)取代,分别生成了4,4'-硫代-2,2',5,5'-四甲氧基-双硝基苯和4,4'-双硫代-2,2',5,5'-四甲氧基-双硝基苯.根据这个实验事实,讨论了上述亲核取代反应的机理.

探索假单胞菌降解4-氯硝基苯代谢新途径

尽管硝基芳香烃的微生物降解机理已经研究了二十多年，但是还有较多的硝基化毒性化合物的生物学降解机理尚待探索，特别是氯代硝基芳香烃芳环类化合物不易被活化，从而比单取代芳香烃更难以降解。因此，阐明这类难降解有毒物质在有氧条件下的生物学降解机理，将可能对相关毒物环境污染的生物学治理提供理论基础，并可以促进生物技术的改进与强化。

Pseudomonas sp.ZWL73对4-氯硝基苯及多种芳香烃化合物的趋化性

利用趋化方法测定了4-氯硝基苯(4-Chloronitrobenzene,4CNB)完全降解菌Pseudomonassp.ZWL73及其接合转移子ZP8对4CNB以及可能与4CNB降解相关的15种化合物的趋化能力.结果发现,两种菌株对4CNB等12种化合物均表现出趋化性,而这些化合物大多能被用作ZWL73的生长底物,这一结果显示了ZWL73对4CNB及其降解中间产物的趋化与降解转化之间的相关性.两种菌株对试验的化合物具有相同的趋化谱表明ZWL73对4CNB的趋化也是由4CNB降解质粒所控制.本研究首次报道了微生物对氯代硝基苯的趋化现象及其遗传学的初步研究.

零价铁处理4-氯硝基苯影响因素的研究

[目的]去除废水中有机污染物4-氯硝基苯(4-ClNB)。[方法]采用零价铁还原技术,研究初始pH值、4-ClNB初始浓度和Fe0投加量3个因素对Fe0还原4-ClNB的影响。[结果]pH值对Fe0还原4-ClNB影响较大,初始pH值为3和5时,4-ClNB还原率达100%;pH值为7时,4-ClNB还原率达90%左右,而pH值为9和12时,4-ClNB还原率为80.7%和33.3%。4-ClNB还原转化速率随4-ClNB初始浓度的增加而减小。试验范围内,Fe0投加量越大,4-ClNB的去除率越高。[结论]零价铁还原技术可以有效去除废水中的4-ClNB。

环丙沙星对睾丸酮丛毛单胞菌CT1降解4-氯硝基苯作用的影响

为了研究环境中抗生素对4-氯硝基苯(4-chloro-1-nitrobenzene,4-CNB)生物降解的影响,本文选用9种高效降解4-CNB的菌株开展试验,并通过药敏试验研究了18种常用抗生素对菌株CT1的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration,MIC)。采用4-CNB-环丙沙星联合培养,研究了不同浓度环丙沙星作用下菌体浓度、细胞活性、总超氧化物歧化酶(SOD)及降解性能的变化。结果表明:睾丸酮丛毛单胞菌CT1降解4-CNB效率最高,27℃9 h降解效率为98.4%±0.2%。仅6种抗生素存在MIC值,其中环丙沙星的MIC值最低,为4μg·mL^(-1);链霉素MIC最高,为64μg·mL^(-1)。加入低浓度环丙沙星(1/4 MIC),菌体浓度和细胞活性显著降低,4-CNB降解率下降至87.0%±3.3%,环丙沙星浓度高于最小抑菌浓度(4 MIC)时,菌株生长受到极大抑制,4-CNB降解率仅为35.7%±3.9%。SOD酶活结果显示,加入环丙沙星能显著降低菌体细胞的SOD酶活力,引起活性氧对菌体的损伤,因此环丙沙星导致的菌体细胞内SOD酶活力降低可能是4-CNB生物降解受到抑制的主要原因之一。

PdAu/Al_2O_3合金纳米催化剂的合成、表征及其在4-氯硝基苯加氢中的应用

采用乙二醇连续还原法合成了不同摩尔比的PdAu合金纳米颗粒.利用XRD、TEM、DRIFT-IR和紫外可见光光谱表征技术对其进行了表征.结果表明,纳米Pd种子与氯金酸钠发生置换反应,表面元素重新排布,Pd、Au纳米颗粒以PdAu合金形式存在,且合金粒径大小可控.将不同摩尔比的PdAu合金纳米颗粒采用共沉淀法负载到Al_2O_3载体上,制得PdAu/Al_2O_3催化剂,并将其应用于4-氯硝基苯的加氢反应中.与Au/Al_2O_3、Pd/Al_2O_3催化剂(4-氯硝基苯转化率为0和37.4%)相比,PdAu/Al_2O_3催化剂大大提高了4-氯硝基苯加氢活性,其中PdAu-1/0.5/Al_2O_3催化剂具有最高的催化活性,4-氯硝基苯转化率为69.4%,这可能归因于PdAu合金纳米颗粒间的协同效应和PdAu与Al_2O_3载体间的强相互作用.

零价铁还原降解4-氯硝基苯途径及影响因素研究

根据氯代硝基苯的氯取代基和硝基取代基特性,考察零价铁对水中4-氯硝基苯(4-ClNB)的处理效果,推测ZVI降解4-ClNB的反应途径及影响因子。结果表明,零价铁将4-ClNB首先还原为4-氯亚硝基苯(4-ClNSB),最终还原产物为4-氯苯胺(4-ClAN);4-ClNB还原转化速率和产物生成速率在酸性到中性条件下随pH值减小而增快,pH值大于7达到12时,4-ClNB还原转化速率急剧下降;反应过程中铁的腐蚀产物Fe2+浓度在pH值为3时较大,偏碱性条件下由于络合生成Fe(OH)2,溶液中几乎检测不到Fe2+;ZVI降解4-ClNB的还原转化率随4-ClNB初始浓度的增加而减小,随ZVI投加量的增加而增加,但最后反应速率趋于稳定;废水中NH4+、NO3-等共存离子可以促进4-ClNB的还原转化速率。

甲醛活化黑茶渣吸附4-氯硝基苯的研究

研究甲醛活化黑茶渣对水溶液中p-CNB的吸附性能,分别考察了甲醛浓度、吸附时间、吸附温度、pH、p-CNB初始浓度和吸附剂用量对黑茶渣吸附p-CNB的影响.结果表明:经10%甲醛处理后的黑茶渣对p-CNB的吸附性能较佳,在吸附时间为50 min、吸附温度为20℃、pH=7、p-CNB初始浓度为20 mg/L、吸附剂用量为0.6 g/50 mL时,p-CNB去除率达38.9%;与未处理黑茶渣样相比,10%甲醛活化黑茶渣对p-CNB有较好的吸附性能.

4-氯硝基苯在固定床反应器中的选择性加氢研究

本文采用Ni/TiO_(2)催化剂在固定床反应器中对4-氯硝基苯进行选择性加氢制备4-氯苯胺进行了研究。通过考察温度、压力、空速、氢油比以及催化剂颗粒大小等影响因素,得到了最佳催化加氢反应条件,温度80℃、氢压0.3 MPa、空速5 h^(-1)、氢油比为100、催化剂粒径为20~40目。在此条件下,以四氢呋喃为溶剂,4-氯硝基苯的单程转化率可以达到100%,4-氯苯胺的选择性高达99.8%。且Ni/TiO_(2)催化剂在固定床中连续反应72 h仍具有较高的活性和选择性。

4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯的合成及热性能分析

为了探索多硝基含能化合物的合成及其热分解性能,以4-氯-3,5-二硝基苯胺为原料,在乙酸酐溶液中加入4-氯-3,5-二硝基苯胺,乙酰化反应生成4-氯-3,5-二硝基乙酰苯胺(化合物Ⅰ),收率为91.7%;化合物Ⅰ在室温下硝化2h,制得4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯(化合物Ⅱ),收率为69.1%;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)和元素分析(EA)对两种物质的结构进行了表征;培养了两种化合物的单晶,通过X-射线单晶衍射(SC-XRD)测定化合物的晶体结构;采用氮当量公式(NE)和修正氮当量公式(MNE)计算了化合物Ⅱ的爆轰性能,采用DSC和TG测试了化合物Ⅱ的热分解过程,并根据Kissinger法和FWO法计算了化合物Ⅱ的表观活化能(E)和指前因子(A),计算了放热分解过程的初始分解温度(Tp0)、自由活化能(ΔG≠)、活化焓(ΔH≠)、活化熵(ΔS≠),并估算了热爆炸临界温度(Tbp0)。结果表明,化合物Ⅰ的相对分子质量为259.61,空间群为C2,化合物Ⅱ的相对分子质量为352.5,空间群为C2/c,两种化合物的晶体结构均属单斜晶系;DSC显示,化合物Ⅱ在438.20K时达到最大放热峰,具有较好的热稳定性,爆轰参数表明该物质能量较高,有望成为极具前途的高能量高密度含能化合物。

产酸克雷伯氏菌Klebsiella oxytoca对硝基苯及4-氯硝基苯的降解

硝基苯类化合物生物降解菌的筛选及性能研究，是制药、染料等行业废水达标的重要基础。以浓度梯度升高法筛选到一株硝基苯厌氧降解菌Klebsiella oxytoca NBA-1。考察了该菌对氧气的需求，以及在厌氧条件下，温度、pH值、外加葡萄糖及硝基苯初始浓度等环境因子对菌株降解硝基苯能力的影响，并进一步讨论菌株对氯取代硝基苯类化合物的降解情况。结果表明，该菌在厌氧条件下生长比好氧条件下慢，但降解速度更快；厌氧降解硝基苯的最佳pH值和温度和分别为8．3和30～35℃；加入0．3％～0．5％的葡萄糖可促进降解，且对300mg／L以下的硝基苯均有降解能力；该菌能将4-氯硝基苯转化为4-氯苯胺，并进一步脱氯为苯胺。研究结果可为硝基苯及含氯硝基苯的处理工艺选择提供相关的参考依据。

纳米零价铁催化过氧化氢强化修复4-氯硝基苯污染地下水的研究

化学氧化还原技术是快速修复受污染地下水的重要手段,为探明某污染场地地下水化学修复的可行性和有效性,通过FeSO4与NaBH4液相还原反应制备了纳米零价铁(nZVI)颗粒,对其进行了扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)形貌观测与分析表征.采用制备的nZVI,在常温常压下催化H2O2修复4-氯硝基苯(4-ClNB)污染地下水.考察了不同工艺反应条件对修复效果的影响,分析探讨了工艺对特征污染物的降解机制.结果表明,在温度30℃、初始pH值3.0、nZVI质量浓度268.8mg·L-1、H2O2浓度4.90 mmol·L-1时,nZVI催化H2O2工艺能在30 min内完全转化降解污染地下水中4-ClNB.通过GC/MS、LC/MS和IC鉴定得到4-ClNB降解的主要中间产物,包括4-氯亚硝基苯、4-氯羟基苯胺、4-氯氧化偶氮苯、4-氯偶氮苯、4-氯苯胺、对苯醌、甲酸、乙酸、草酸和氯离子等,并在此基础上给出了4-ClNB可能的降解途径.

改性骨架镍催化3-氯-4-甲基硝基苯加氢制备3-氯-4-甲基苯胺

考察了不同氯化物改性的骤冷骨架镍(QS-Ni)催化剂对3-氯-4-甲基硝基苯(CMNB)选择性加氢制备3-氯-4-甲基苯胺(CMAN)反应的影响。实验结果表明,采用SnCl4.5H2O或SnCl2.2H2O改性时,QS-Ni催化剂的活性提高,且在CMNB完全转化的条件下,CMAN的选择性可达100.0%。同时考察了反应条件的影响,当n(SnCl4.5H2O)∶n(QS-Ni)=1∶8时,在55℃、1.0MPa、7.0g CMNB、25mL甲醇、催化剂用量0.20g的条件下反应100min,CMNB转化率和CMAN选择性均达到100.0%;且延长反应时间,仍能完全抑制脱氯副反应的发生,CMAN的选择性保持在100.0%。

TiO_2负载Pd-Fe催化3-氯-4-氟硝基苯常压加氢反应动力学

以Ti O2负载的Pd-Fe为催化剂,考察了反应温度和催化剂用量对3-氯-4-氟硝基苯常压加氢反应的影响,拟合实验数据并建立了动力学方程,然后对动力学方程进行了统计学检验。结果表明,在3-氯-4-氟硝基苯0.1 mol,乙醇80 mL,催化剂0.26 g,氢气分压0.1 MPa的条件下,加氢反应对3-氯-4-氟硝基苯表现为一级,加氢反应的活化能为19 959.4 J/mol,指前因子为56.79。所获得的动力学方程能较好地描述3-氯-4-氟硝基苯的常压加氢反应。

2-氯-4-硝基苯-麦芽三糖苷作为α-淀粉酶底物的实验研究

目的 :研究α -淀粉酶及其底物2 -氯 -4 -硝基苯 -麦芽三糖苷 (CNP -G3)酶促反应过程中的激动剂、抑制剂、最适 pH、米氏常数等。方法 :以测定酶促反应速度的方式分别进行研究。结果 :阳离子中仅钙离子和氨离子对α -淀粉酶有轻度的激活作用 ,阴离子中的氯离子对α -淀粉酶有强大的激活作用 ,约是迭氮钠的4倍 ,醋酸离子也有弱激活作用 ,硫酸、磷酸氢、碳酸离子无激活作用 ;乙二胺四乙酸是酶的强抑制剂 ;酶的最适pH为5.9～6.1 ;酶以CNP -G3为底物时的Km值约为0.22mmol/L ;麦芽糖对α -淀粉酶有显著的抑制作用 ;EGTA为钙离子螯合剂 ,可调节反应速率。结论 :α -淀粉/CNP -G3酶促反应系统研究可用于酶活性和激动剂测定。

3-氯-4-氟硝基苯的微波合成法

研究了以3,4-二氯硝基苯为原料通过卤素交换氟化合成3-氯-4-氟硝基苯的反应。结果表明,微波加热条件下反应速率是常规加热的3～12倍,收率和选择性也都有提高。金属Lewis酸AlCl3和SbCl3用作本反应的催化剂可以取得良好的效果,其中SbCl3效果最好,用于400W微波加热反应10min可得到97.0%的收率。

相转移催化氟化合成3-氯-4-氟硝基苯的研究

概括了3氯4氟硝基苯的合成方法,采用正交实验法对3氯4氟硝基苯合成方法中的关键工序氟化工艺进行研究,获得了相转移催化剂作用下较佳的氟化反应工艺参数,并介绍了其在药物合成上的一些应用。