g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的制备及催化果糖脱水制5-羟甲基糠醛的研究

采用水热法制备g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料,并将其应用于果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。利用SEM、TEM、XRD、FTIR、BET等检测手段对g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的形貌、晶型、基团和比表面积进行了表征,同时研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及溶剂种类对果糖转化率、5-HMF的收率和选择性的影响,此外,还考察了催化剂的稳定性。结果表明,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料具有三维立体网状结构,比表面积达到了31.4782 m^(2)/g,对果糖脱水反应具有良好的催化活性;在果糖质量为5.0 g、二甲基亚砜用量15 mL、g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO用量1.0 g、反应时间3 h、反应温度150℃的条件下,果糖的转化率为98.5%,5-HMF的收率为69.7%,选择性为70.8%;5次循环使用后,5-HMF的收率仍能达到58.8%,表明g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的催化稳定性良好。

磁性NiFe_(2)O_(4)负载Ru催化5-羟甲基糠醛选择性氧化合成2,5-呋喃二甲酸

采用水热-煅烧法制备了磁性镍铁尖晶石载体NiFe_(2)O_(4),再采用浸渍-还原法在载体上负载Ru纳米粒子制备Ru/NiFe_(2)O_(4)催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N2吸附-脱附(BET)、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)、H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测试对催化剂进行表征分析。结果表明,Ru/NiFe_(2)O_(4)催化剂表面氧物种丰富,相较于载体,负载Ru后催化剂比表面积和表面酸量增加,Ru与载体存在相互作用,这可能是催化剂高活性和高稳定性的关键。将催化剂用于5-羟甲基糠醛(HMF)的选择性氧化,负载Ru后,催化剂催化活性显著提升。对反应条件进行优化,在添加0.08 g KHCO3,氧化剂O2压力为1 MPa,反应温度为80℃,使用0.1 g Ru/NiFe_(2)O_(4)催化剂,在水溶液中反应12 h HMF能完全转化,2,5-呋喃二甲酸(FDCA)产率为98.1%。Ru/NiFe_(2)O_(4)循环使用5次后仍能保持较高的活性,催化剂上活性组分Ru不易浸出,并且催化剂具有磁性能便于与反应溶液分离。为今后工业化催化HMF高效选择性氧化合成FDCA提供参考。

六(4-羟甲基苯氧基)环三磷腈阻燃剂/聚酰亚胺纤维对三元乙丙包覆层烟雾性能的影响

研究了六(4-羟甲基苯氧基)环三磷腈(PN-OH)阻燃剂和聚酰亚胺(PI)纤维对三元乙丙包覆烧蚀性能和烟雾性能的影响,并对阻燃和固碳机理进行了分析。通过1#—10#试样分析结果可以看出,随着PN-OH和PI含量的增加,三元乙丙包覆层线烧蚀率由0.164mm/s降至0.102mm/s,质量烧蚀率由0.065g/s降至0.055g/s;包覆层烟雾性能得到较大改善,可见光透过率由68.4%提高为90.2%,激光透过率由55.3%提高为75.3%。

4-甲基烟腈衍生物的合成研究

目的合成4-甲基烟腈衍生物。方法以4-甲基-5-乙烯基烟腈为原料,经臭氧化/还原、氯代、wittig反应和酸水解等步骤合成新的5位取代目标化合物。结果合成了4个未见文献报道的4-甲基烟腈衍生物,收率均在70%以上,产物的化学结构经MS和1H-NMR确证。结论所用合成方法简便易行、条件温和,产物可用于合成含吡啶环的生物碱。

4-甲基-5-烯-庚腈氧化物分子内环加成反应的立体选择性

用过渡状态理论和量子化学AM1方法 ,对 4 甲基 5 烯 庚腈氧化物环加成反应机理进行了研究 .结果表明 ,虽然存在得到 2种产物的平行反应 ,但由于 2个反应的速率常数比很大 ,基本上只得到单一的反式产物 .4 甲基 5 烯 庚腈氧化物立体专一选择性不仅由活化焓决定 ,还与活化熵有关 .

4-羟甲基-2(5H)-呋喃酮的合成及对铜绿假单胞菌生物膜的影响

对天然化合物4-羟甲基-2(5H)-呋喃酮的合成路线进行了改进,采用三羟甲基氨基甲烷盐酸盐为起始原料,经二羟基保护、氧化成酮,再与乙酸乙酯基三苯基膦叶立德反应,脱保护成内酯环合成出4-羟甲基-2(5H)-呋喃酮,总产率为23%。考察了其对铜绿假单胞菌生物膜的影响,结果显示该化合物对细菌生物膜的形成有一定的抑制作用。

5-甲基-4-乙氧羰基-3-腈基-2-对氯苯甲胺基呋喃的合成及其与牛血清白蛋白的相互作用

合成了一种新型的5-甲基-4-乙氧羰基-3-腈基-2-对氯苯甲胺基呋喃有机化合物,通过核磁共振、红外光谱及质谱等对其结构进行了表征;应用荧光光谱及紫外可见光谱法研究了该化合物(CAF)与牛血清白蛋白(BSA)之间在不同温度下的相互作用.实验表明,CAF能强烈猝灭BSA的内源荧光,猝灭机理为动态猝灭.在此基础上计算了二者相互作用的结合常数、结合位点数及热力学参数等,结果表明,CAF与BSA分子以摩尔比1∶1结合,其结合反应主要是熵驱动,主要作用力是疏水力.

2,6-二氯-4-三氟甲基烟腈合成的改进

介绍了标题化合物的合成路线的改进。以氰乙酰胺和三氟乙酰乙酸乙酯为原料,经过环合、氯代两步反应得到目标产物,并经MS和1HNMR进行了结构表征。本合成路线反应条件温和,操作方便,收率较高,适合工业化生产。反应总收率82%。

六(4-羟甲基苯氧基)环三膦腈的合成研究

比较了合成星形聚合物原料-六(4-羟甲基苯氧基)环三膦腈的两条路线,并改进了较好路线的中间产物六(4-甲酰苯氧基)环三膦腈的合成条件。结果表明,以4-二甲氨基吡啶和三乙胺为缚酸剂,用4-羟基苯甲醛与六氯环三膦腈一锅煮反应,合成六(4-甲酰苯氧基)环三膦腈,再用NaBH4还原,是合成六(4-羟甲基苯氧基)环三膦腈的较好方法。

2-羟基-5-碘-6-三氟甲基烟腈的合成

2-羟基-5-碘-6-三氟甲基烟腈是重要的精细化工、医药、农药、染料和功能材料中间体,在化学化工及药物化领域具有非常广泛的应用前景。具有活性的三氟甲基吡啶类化合物具有很高的研究价值。本研究确定了以乙烯基乙醚和三氟乙酸酐为起始原料,经过缩合、环合和取代三步反应得到目标产物,总收率为66.92%,该化合物未见文献报道,其结构经1H NMR和MS进行了测定。该方法具有原料易得,操作简单,后处理简便和收率较高的优点,适合工业化生产。

4-甲基-3-硝基苯甲腈和2-甲基-5-硝基苯甲腈的合成与表征

4-Methylbenzaldehyde and 2-methylbenzaldehyde are oxidated by iodine in the mixture of THF and ammonia water at room temperature to give p-tolunitrile and o-tolunitrile in 87.1% and 82.0% yield respectively.p-Tolunitrile is nitrated with fuming nitric acid in concentrated sulfuric acid below 0℃ to produce 4-methyl-3-nitrobenzonitrile in 88.4% yield,and for o-tolunitrile to afford 2-methyl-5-nitrobenzonitrile in 79.6% yield.Their structures are characterized by IR and 1H NMR spectra respectively.

1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-腈基-5-氨基吡唑及其与芳醛缩合产物的合成

2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺经重氮化后与2,3-二腈基丙酸酯反应合成了1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-腈基-5-氨基吡唑(1),1与各种含有芳香结构的醛发生缩合反应,生成了对应的席夫碱2。通过元素分析,红外光谱,核磁共振氢谱,核磁共振碳谱,质谱等手段对它们的结构进行了表征。

4-甲基-5-烯-庚腈氧化物1、3-偶极环加成反应的立体异构选择性研究

腈氧化物1、3－偶极分子内环加成反应在有机功能性分子的合成中很重要，已被用来合成一系列新的立体专一性化合物，弄清此反应的机理很有意义，它可以预示产物的组成，有助于合成线路的设计。本文用过渡状态理论和量子化学AMI方法，对4－甲基－5－烯－庚腈氧化物反应机理进行研究，结果表明，虽然存在得到两种产物的平行反应，但由于两个反应的速率常数比很大，基本上只得到单一的反式产物。标题物立体专一选择性反应的大小不仅由活化焓决定，还与活化熵、反应温度和偶极矩有关，尤其是活化熵对速率常数的贡献是不可忽略的。

TiO2纳米管/g-C3N4/石墨烯三元复合材料的制备及其催化果糖降解制备5-羟甲基糠醛的研究

以氧化石墨(GO)、石墨相氮化碳(g-C3N4)和P25TiO2为原料,采用碱性水热法制备了不同g-C3N4掺杂量的TiO2纳米管/石墨烯(TiO2NT/g-C3 N4/RGO)三元复合材料。利用XRD、FT-IR、TEM、XPS等表征手段对其物相结构、微观形貌进行分析,并通过微波辅助加热的方式将其应用于催化果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。结果表明,当g-C3N4掺杂量为2%时,利用TiO2纳米管、g-C3N4和石墨烯的协同作用,复合材料催化果糖降解性能最好此时,5-HMF的产率达67.2%。

FePO_4催化茶叶残渣制备5-羟甲基糠醛

以氯化铁和磷酸为原料,采用直接沉淀法制备催化剂FePO_4,研究其对茶叶残渣(TR)催化合成5-羟甲基糠醛(5-HMF)的催化活性。在单因素实验(FePO_4用量、反应温度、物料比和催化时间)的基础上,设计4因素3水平响应面实验,优化FePO_4催化茶叶残渣制备5-HMF的工艺条件。结果表明,合成5-HMF的最佳工艺条件是催化剂用量0.015 0 g、反应温度140℃、物料比2000:1 (mg/L)和催化时间35 min,该条件下,5-HMF产量17.85 mg_(5-HMF)/g_(TR)。FePO_4催化合成5-HMF为茶叶残渣的高效利用提供了一条可行途径。

4-甲基-5-乙烯基尼古丁腈的合成

以2-乙酰丁酸内酯和氰乙酰胺为原料,经缩合、氯代、催化氢化以及消除4步反应,合成了标题化合物,总收率59.9%。产物结构经核磁共振氢谱和质谱确认。

超高效液相色谱法同时测定烟用香精料液中的糠醛、5-羟甲基糠醛与5-甲基糠醛

建立了同时测定烟用香精料液中糠醛、5-羟甲基糠醛和5-甲基糠醛的超高效液相色谱（UPLC）方法。样品经流动相稀释、振荡、过滤后,采用C18（2.1 mm i.d.×100 mm,1.7μm）柱,以乙腈-水（10∶90）为流动相,在流速0.3 m L/min条件下等度洗脱分离,以二极管阵列检测器在波长280 nm下检测,外标法定量。该方法5 min内即可实现3种目标物的分离,5-羟甲基糠醛、糠醛和5-甲基糠醛的线性范围分别为0.004 2~40.00 mg/kg,0.004 6~30.00 mg/kg,0.006 9~30.00 mg/kg;相关系数（r2）分别为0.999 2,0.999 9和0.999 8;检出限（S/N=3）分别为1.24,1.37,2.06μg/kg;相对标准偏差（RSD,n=11）为0.1%~0.4%;加标水平为0.005 0~10.18 mg/kg时,3种化合物的回收率为91.7%~106.0%。该方法操作简便、分析快速、结果准确,适用于烟用香精料液中5-羟甲基糠醛、糠醛和5-甲基糠醛的检测。

超高效液相色谱-串联质谱法同时测定客家娘酒中的2-甲基咪唑、4-甲基咪唑及5-羟甲基糠醛

目的建立超高效液相色谱-串联质谱法同时测定客家娘酒中的2-甲基咪唑(2-methylimidazole,2-MEI)、4-甲基咪唑(4-methylimidazole,4-MEI)和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)的分析方法。方法样品经过直接稀释法和标准加入法分别进行前处理,使用ACQUITY UPLC BEH HILIC(100mm×2.1 mm,1.7μm)色谱柱进行样品分离,以甲醇-5 mmol/L氨水为流动相进行梯度洗脱,采用电喷雾离子源正离子模式和多反应监测模式进行检测。结果在优化条件下,2-MEI和4-MEI在1~500ng/mL范围内线性关系良好,相关系数(r^(2))为0.9998和0.9998,5-HMF在50~8000 ng/mL线性范围内r^(2)为0.9970。2-MEI、4-MEI和5-HMF在低、中、高3个浓度添加水平下的回收率范围分别为88.7%~108.0%、77.5%~102.0%和95.7%~98.4%,相对标准偏差分别为4.16%~10.50%、2.04%~5.49%和3.10%~6.62%。2-MEI、4-MEI和5-HMF的检出限分别为3、3和17 ng/mL,定量限分别为10、10和50 ng/mL。结论本方法操作简便、线性关系良好、回收率高,适用于客家娘酒中2-MEI、4-MEI和5-HMF的检测。

4′,4″(5″)-二羟甲基二苯并-18-冠-6的合成及方法改进

优化与改进了用硼氢化钠和氯化锂还原4′,4″(5″)-二甲酰基二苯并-18-冠-6合成4′,4″(5″)-二羟甲基二苯并-18-冠-6的方法,使其产率由52%提高到68%。本方法具有反应时间短,方法简便等特点。

6-溴-4-甲基烟腈的合成研究

6-溴-4-甲基烟腈是一种重要的医药中间体,其合成工艺未见文献报道。本研究以2-氨基-4-甲基吡啶为原料,经碘代、氰基化、Sandmeyer反应得到了标题化合物,其结构经1H NMR、13C NMR和MS确证,并对合成工艺进行了优化,总收率为64.4%。该合成路线具有原料廉价易得、反应条件温和、操作简便且收率较高等优点,适合工业化生产。