5,5−二甲基乙内酰脲体系无氰镀镉层的结构及耐蚀性

[目的]研究5,5−二甲基乙内酰脲(DMH)体系无氰镀镉层的结构及性能,为拓宽其应用提供实验数据。[方法]选用碱性DMH体系电镀镉,采用扫描电镜和X射线衍射仪分析Cd镀层的微观结构,通过电化学测试、中性盐雾试验及长期浸泡试验研究Cd镀层的耐蚀性及其腐蚀行为演变规律。[结果]DMH体系Cd镀层外观呈亮白色,晶粒呈六棱柱形,尺寸虽略大于氰化物Cd镀层,但更致密,并且在(002)晶面呈高择优取向,其织构系数达到了99.834%。DMH体系Cd镀层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电流密度约为氰化物Cd镀层的40%,可以经受876 h中性盐雾腐蚀。经六价铬钝化的Cd镀层在2384 h的中性盐雾试验后仍未出现红锈。长期浸泡腐蚀过程中,镉镀试样的腐蚀控制步骤及腐蚀速率会随腐蚀产物的生成和破坏而变化。[结论]碱性DMH体系Cd镀层的耐蚀性可与氰化物Cd镀层相媲美,有望用于航空结构钢部件的防护。

5,5-二甲基乙内酰脲配位体系酸性镀镉工艺优化

针对无氰镀镉体系镀液稳定性差、镀层性能不佳等问题,选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)为主配位剂、CdCl2为主盐研究了新型镀镉工艺。通过赫尔槽试验、阴极极化等技术研究了镉盐和DMH含量、辅助络合剂类型及浓度、pH值以及电流密度等因素的影响,优化了酸性DMH镀镉工艺方案。结果表明:酸性DMH镀镉体系中可以选择柠檬酸铵作为辅助络合剂。适当增加镉盐与DMH含量,可拓宽光亮电流密度范围,提高镉镀层致密性;增加柠檬酸铵浓度有利于提高镀速,但过多的镉盐和DMH会降低镀液稳定性。提高镀液pH值,镉沉积极化电位不断负移,有助于获得细致结晶,但pH>4后镀液易出现沉淀;此外,该体系许可的电流密度不宜超过1.5 A/dm~2。综合确定较佳的酸性DMH镀镉工艺方案为:CdCl230 g/L,DMH 60 g/L,柠檬酸铵40 g/L,KCl 30 g/L,pH=3,电流密度1.0~1.5 A/dm~2。在此体系下所得镉镀层表面结晶细致、均匀致密,晶粒尺寸为650 nm左右,镀层中Cd元素含量为95.6 wt.%。

柠檬酸铵对5,5-二甲基乙内酰脲配位体系碱性无氰镀镉的影响

选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)为主配位剂开发碱性无氰镀镉体系,通过赫尔槽试验、电化学测试、扫描电镜等分析研究了柠檬酸铵作为辅助配位剂对碱性DMH镀镉体系中镉电沉积行为及镀层性能的影响。结果表明:柠檬酸铵可以拓宽碱性DMH镀镉体系的光亮电流密度窗口,阻碍镉配离子的放电还原,增大阴极极化,提高电流效率,细化镀层晶粒,改善镀层耐蚀性。少量柠檬酸铵的阴极极化作用较弱,镀层结晶不够细致;过量的柠檬酸铵会增大析氢反应,降低镀液稳定性;30 g/L的柠檬酸铵辅助配位效果较佳,所得镀层结晶细致、耐蚀性良好。

5,5-二甲基乙内酰脲含量对碱性无氰镀镉的影响

选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)作为配位剂、CdO作为主盐在45钢基体上进行碱性无氰镀镉。通过阴极极化曲线测试、循环伏安分析、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段研究了DMH质量浓度对镉电沉积行为及镀层性能的影响。结果表明,随着DMH质量浓度从120 g/L增大至180 g/L,镉离子的初始沉积电位显著负移,阴极极化增强,Cd镀层结晶更加细致,耐蚀性有所改善。继续增大DMH质量浓度至210 g/L时,Cd镀层的形貌和耐蚀性变化不大,但镀液稳定性变差。当DMH的质量浓度为180 g/L时,在1.0 A/dm~2下电镀40 min时可以获得结晶细致、耐蚀性良好的Cd镀层。

高纯度5,5-二甲基海因的制备及工艺研究

高纯度低杂质的5,5-二甲基海因产品具有更高价值的应用潜质。对DMH的合成及纯化工艺进行了研究,在一定的反应条件下可制备得到较高收率的5,5-二甲基海因粗品。通过进一步设计纯化工艺:溶解脱色-过滤结晶-烘干等关键工序,可有效去除5,5-二甲基海因合成产品中的杂质,将5,5-二甲基海因含量提高至99.96%,远大于市售5,5-二甲基海因工业品的含量。本工艺简单高效、成本低廉,生产的DMH产品含量高杂质低,有望广泛应用于高要求生产领域。

Antimicrobial M aterials: Synthesis of Reactive 5,5-Dimethylhydantoin Derivative and Application in Cellulose with Dyeing Process

The efficient and regenerable antibacterial properties of Nhalamines make them an ideal candidate for parapretion of antimicrobial textiles. In this study,a 5,5-dimethylhydantoin-based reactive N-halamine precursor, 4-( 4-( 3-( 3-hydroxypropyl)-5,5-dimethylhydantoin)-6-chloro-1,3,5-triazinylamino)-benzenesulfonate( HTB), was synthesized and characterized by ~1H-NMR. The synthesized compound was coated to cotton fabrics via reactive dye dyeing process. The coated cotton showed excellent antimicrobial activities against S. aureus( Gram-positive) and E. coli O157: H7( Gram-negative) with short contact times after exposing to diluted household bleach. The treatment method used in this study has a small effect on the tensile strength of cotton fabrics. The durability and regenerability of the chlorinated cotton samples were tested.Although the chlorine content decreased towards washing and storage,almost all of the initial oxidative chlorine levels could be regained after rechlorination.

1,3-二氯-5,5-二甲基海因选择性氯化反应

考察了在不同极性溶剂中以 1,3 二氯 5 ,5 二甲基海因作氯化剂对氯化 6 甲氧基 2 酰基萘反应的影响。 1,3 二氯 5 ,5 二甲基海因作为氯化剂 ,在三氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳和三氯甲烷混合溶剂中 ,回流、搅拌反应 ,高选择性氯化 6 甲氧基 2 酰基萘的萘环 ,得到收率为 92 1%～94 6 %的氯化产物 6 甲氧基 5 氯 2 酰基萘。在盐酸催化下 ,1,3 二氯 5 ,5 二甲基海因和 6 甲氧基 2 丙酰基在甲醇中回流 1h ,得羰基α 氯化产物 6 甲氧基 2 (2′ 氯丙酰基 )萘 ,收率 81 2 %。

5,5-二甲基海因环氧树脂的合成

以5,5-二甲基海因和环氧氯丙烷为原料,NaOH 为催化剂,合成了5,5-二甲基海因环氧树脂。考察了环氧树脂的合成条件及其主要影响因素,用傅里叶变换红外光谱,核磁共振法表征了树脂的结构。结果表明,在5,5-二甲基海因与环氧氯丙烷摩尔比为1:8,NaOH 为理论加入量,反应温度为80℃,反应3 h 得到环氧值为0.189 9 mol/100g,黏度为1.938 3 mL/g,数均分子量为1 053,聚合度为4.4的环氧树脂。在常温下,所得树脂能溶于水和一般有机溶剂。

1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲防腐剂的荧光光谱测定

在醋酸铵 -醋酸缓冲溶液中 ,1 3 -二羟甲基 -5 ,5 -二甲基乙内酰脲与乙酰丙酮发生Hantzsch反应生成二氢吡啶衍生物。通过测定二氢吡啶衍生物的荧光强度可计算 1,3 -二羟甲基 -5 ,5 -二甲基乙内酰脲的含量。其结果 :甲醛回收率 93 %～ 10 6 %。测定 1 3-二羟甲基 -5 5 -二甲基乙丙酰脲的相对偏差为 0 3 %

连续法合成5,5-二甲基海因

对连续合成 5 ,5 二甲基海因 (DMH)工艺进行了研究。初步探讨了反应塔填料、材质对反应效率的影响 ,通过对比实验 ,得出选用瓷质环作为填料 ,钛合金片作为塔材质效果较理想的结论。同时 ,还探索了分段控温程序、物料配比、反应接触时间等对产品质量和产率的影响。实验结果表明 :当主反应区温度为 65～ 68℃ ,n(丙酮氰醇 )∶n(氨气 )∶n(二氧化碳 ) =1∶(1 1～ 1 2 )∶(1 1～ 1 2 ) ,气液相接触反应时间约 1h ,产率高达 90 %～ 92 % ,高于间歇法的产率 (85 % )。产品w(DMH)≥ 99%。本研究为工业化生产 5 ,5

萘普生中间体2-氨基-2-(5-溴-6-甲氧基-2-萘基)丙酸的合成

采用 1,3-二溴 - 5 ,5 -二甲基乙内酰脲作溴化剂 ,在丙酮溶剂中 ,以盐酸作催化剂 ,于室温快速 (8min)、高收率(96 % )地对 2 -甲氧基萘的萘环进行溴化 ,再经乙酰化、Bucherer- Berg环化和水解反应 ,制得萘普生中间体 2 -氨基 -2 - (5 -溴 - 6 -甲氧基 - 2 -萘基 )丙酸。并对环化反应的条件进行了优化 ,反应总收率 6 8%。

5,5-二甲基海因的制备

采用 Bucherer- Bergs环化法 ,以 2 -甲基 - 2 -羟基丙腈和碳酸铵为原料合成 5 ,5 -二甲基海因。对间歇法生产工艺进行了考察 ,重点探讨了原料配比、反应温度和反应时间及母液套用对反应收率的影响。在最佳合成条件下 ,5 ,5 -二甲基海因的收率可达 88%。

一种使用1,3-二溴-5,5-二甲基苯乙酮α-溴代新方法

报道了使用1,3-二溴-5,5-二甲基海因和对甲苯磺酸在甲醇中和20～60℃的温和条件下合成α-溴代苯乙酮的新方法.对位和间位取代的苯乙酮获得了高的产率;而在同样条件下,邻位硝基苯乙酮没有发生反应.

高效液相色谱法测定化妆品中甲醛缓释体1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲

提出了化妆品测定1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲(DMDMH)的间接方法。样品用纳什试剂处理后于沸水浴加热20min使甲醛衍生化,离心分离,移取上清液经C18固相萃取小柱纯化,所得洗脱液用反相高效液相色谱分析。用DAD检测器分别在波长210,410nm处测定5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)及甲醛。根据所得DMH量及甲醛总量可分别换算出DMDMH的量。用Kromasil C18色谱柱进行分离,以不同比例混合的乙腈及水混合溶液作为流动相进行梯度淋洗。DMH及甲醛的线性范围依次为2.8～280,0.11～22mg.L-1,检出限(3S/N)为0.81,0.033μg.g-1。以3种化妆品实样为基体做加标回收试验,测得回收率依次在93.4%～107.8%和97.9%～109.9%之间,相对标准偏差(n=5)依次在1.7%～7.3%和0.8%～2.3%之间。

化妆品中防腐剂1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲的水解机理及测定方法研究

研究1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲(DMDMH)水解释放甲醛,生成5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)的机理,并建立DMDMH的检测方法。通过高效液相色谱法分别测定甲醛和5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)含量,确证在碱性条件下,每摩尔DMDMH稳定释放约2.0 mol甲醛和1.0 mol DMH。该方法可通过测定DMDMH水解生成DMH的量,从而间接测定DMDMH的含量。结果表明,方法检出限(3S/N)为10 mg/kg,以3种化妆品基质做加标回收试验,测得加标回收率为91.2%~101.8%。该方法可用于测定化妆品中DMDMH的含量,为化妆品质量安全控制提供有力的技术支持。

6-氨基-5-溴喹喔啉的溴化合成

该文提出以1,3-二溴-5,5-二甲基海因作为溴化剂合成6-氨基-5-溴喹喔啉的方法。分别以1,3-二溴-5,5-二甲基海因、N-溴代丁二酰亚胺和液溴作为溴化剂,考察了温度、溶剂和反应时间对溴化反应的影响,确定了最佳反应条件:n(1,3-二溴-5,5-二甲基海因)∶n(6-氨基喹喔啉)=1.0∶2.0,反应温度20℃,以二氯甲烷为溶剂,反应时间2 h。在该反应条件下,5-溴-6-氨基喹喔啉的溴化收率达97.6%。该方法反应条件温和,步骤精简,无溴化杂质生成,并以高收率达到医用原料的要求。现已完成10 kg级扩试。

5,5-二甲基乙内酰脲在化学镀铜中的作用

在以酒石酸钾钠和乙二胺四乙酸二钠为双配位剂、甲醛为还原剂的化学镀铜液中,研究了5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)在化学镀铜中的作用.化学镀铜实验结果表明,DMH提高了镀液的稳定性;扫描电子显微镜(SEM)结果表明,DMH使镀层颗粒尺寸减小,镀层光亮致密;紫外-可见光谱结果表明,DMH在镀液中与Cu(II)不发生强配位作用;线性伏安扫描结果表明,DMH在化学镀铜过程中能抑制Cu~+的产生或促进Cu~+快速还原,降低甲醛的氧化速率;X射线衍射(XRD)结果表明,在含和不含DMH化学镀铜液中,得到的铜镀层均呈现面心立方混晶结构的特征,且未出现Cu_(2)O夹杂衍射峰.

6-氨基-5-溴喹喔啉的绿色合成

以4-硝基邻苯二胺为起始原料,经环合、催化加氢还原和1,3-二溴-5,5-二甲基海因溴化得到6-氨基-5-溴喹喔啉,各步收率分别为95.1%、83.3%、97.6%。优化合成条件为:①加氢还原反应中,催化剂用量为6-硝基喹喔啉质量的5%,反应温度70℃,压力2 MPa下加氢3 h;②溴化反应中,反应温度20℃,以二氯甲烷为溶剂。在该优化条件下,5-溴-6-氨基喹喔啉的总收率达到77.3%。本体系最优溴化试剂为1,3-二溴-5,5-二甲基海因。

1,3-二氯-5,5-二甲基海因的合成研究

用正交试验法找出了由 5 ,5 -二甲基海因、次氯酸钠、氯气合成 1,3-二氯 - 5 ,5 -二甲基海因的最佳工艺条件为次氯酸钠与二甲基海因的摩尔比为 0 .95∶1,反应温度为 2 0℃ ,反应液为酸性 ,此条件下产品收率为95 %。

电流密度对5,5-二甲基乙内酰脲体系电镀银的影响

采用5,5-二甲基乙内酰脲体系在黄铜及不锈钢基体上沉积厚度为6μm左右的银镀层,镀液组成和工艺条件为:硝酸银25 g/L,5,5-二甲基乙内酰脲80 g/L,烟酰胺60g/L,碳酸钾40g/L,复合光亮剂(包含2-巯基苯骈噻唑、1,4-丁炔二醇和十二烷基硫酸钠)2 mL/L,pH 10.5,温度60℃,电流密度0.2~1.2 A/dm^(2)。研究了电流密度对黄铜基体上银镀层外观、光泽、微观形貌和耐蚀性的影响,以及电流密度对不锈钢基体上银镀层结合力的影响。结果表明,电流密度主要影响镀层的外观和微观形貌,对镀层耐蚀性和结合力的影响不大。电流密度为0.6~1.0 A/dm^(2)时得到的银镀层均匀光亮,结晶致密。