聚苯氧基膦腈的合成及其电纺纤维的制备

以环状三聚六氯磷腈(HCCP)为原料,采用热开环聚合方法,合成了聚二氯磷腈,再利用亲核取代反应合成了聚苯氧基膦腈(PPPh).采用FT-IR、1H NMR、GPC、DSC、TGA等对所得到的聚合物进行了结构表征和性能测试.通过静电纺丝法制备聚苯氧基膦腈纤维,研究了纺丝液浓度、电场强度、挤出速度等对纤维形态的影响.结果表明,在聚合物溶液浓度为7(wt)%～8(wt)%、挤出速度为0.3～1.0 mL/h、接收距离为20cm、电压为22kV的静电纺丝条件下,可制备纤维直径为300～800 nm的PPPh纤维.     

聚[2-(2-氯乙氧基)乙氧基)_x(三氟乙氧基)_(2-x)]磷腈合成和气体分离性能研究

六氯环三聚磷腈经二次重结晶一次减压升华纯化后,通过真空热开环聚合和亲核取代反应,用不同摩尔比的2-(2-氯乙氧基)乙醇钠和三氟乙醇纳(1∶3;1∶5;1∶6.5)作为亲核取代试剂混取代聚二氯磷腈,再经多次非溶剂沉淀纯化得到目标聚合物聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈.利用31P-NMR监测,以确保得到纯化的聚合物.采用1H-NMR、FT-IR、GPC、DSC、XRD等测试手段对所得到的聚合物进行了结构表征和性能测试,并利用自制的压力法透气性能测定仪测定了这些聚合物的气体渗透系数.结果表明,三氟乙氧基和2-(2-氯乙氧基)乙氧基两种基团已接枝在聚磷腈侧链上,分别得到x值为0.19,0.18和0.08的3种聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈,其玻璃化温度分别为-6.37℃,-12.85℃和-25.68℃,重均分子量为5.4×105,6.8×105和1.5×105,在同样的反应条件下,三氟乙氧基较2-(2-氯乙氧基)乙氧基有更强的竞争取代率.这种混取代聚磷腈较单一取代基的聚三氟乙氧基磷腈结晶度小,在本实验中两种取代基比例适中的聚[(2-(2-氯乙氧基)乙氧基)0.18(三氟乙氧基)1.82]磷腈的结晶度降至10.1%,这种聚合物显示出较高的气体渗透系数,CO2和He的气体渗透系数达到88.9和60.6 barrer,CO2/CH4和He/CH4的选择系数达到24.1和16.4,在天然气行业显露出良好的应用潜力.此外这类聚合物表现出特殊的H2/N2选择性,选择系数在0.2左右,N2的渗透系数为8.5 barrer,因而在合成氨行业显示出特殊的应用潜力.     

聚双(对羟基苯甲酸甲酯)磷腈的合成及表征

通过一步法合成线性聚二氯磷腈(PDCP),并用对羟基苯甲酸甲酯与线性聚二氯磷腈(PDCP)反应合成聚双(对羟基苯甲酸甲酯)磷腈,运用~1HNMR、~(13)C NMR、~(31)P NMR及FT-IR对其结构进行了表征。DSC和TGA实验表明该聚合物的T_g有了明显的提高且具有较好的热稳定性。     

生物可降解聚膦腈材料的功能化及研究进展

聚膦腈是一类主链由磷氮原子交替组成,每个磷原子带有两个有机官能团侧基的有机-无机杂化高分子,其化学结构强大的可设计性赋予了材料丰富的理化性能。作为生物学用途的聚膦腈材料,生物相容性、生物可降解性和功能化改性是实现其应用的关键因素。本文从数种功能化聚膦腈(如光致荧光、导电、聚膦腈-聚酯共聚物)的制备、聚膦腈的降解机理和降解行为调控,以及生物可降解聚膦腈作为组织工程支架材料、药物载体材料和基因转染材料等几个方面,较为全面地综述了聚膦腈生物医用高分子的研究进展。     

聚[(六氟异丙氧基)_(2-x)(三氟乙氧基)_x]磷腈合成和气体分离性能研究

合成制备了聚磷腈类高分子——聚[(六氟异丙氧基)2-x(三氟乙氧基)x]磷腈,并通过NMR、FTIR、XRD、GPC、DSC等测试手段对聚合物进行了结构表征和性能测试,通过压力法透气性能测定仪测定了聚合物膜对N2、O2、CH4、CO2、He、H2等气体的透过性能.结果表明,三氟乙氧基的竞争取代能力较六氟异丙氧基稍强;得到x值分别为1.64、1.72和1.81的3种聚合物;其玻璃化温度Tg为-20.21℃、-42.83℃和-43.41℃;重均分子量为5.06×105、1.49×105和2.69×105;两种取代基比例适中时显示出较高的气体透过性能,渗透系数PN2=20barrer,PCO2=124barrer,PHe=85barrer;CO2/CH4和He/CH4的选择系数达到11.5和4.8,在天然气的净化和回收He中显示了潜力;H2/N2的选择系数达到6,而PH2=43barrer,在合成NH3尾气中回收H2存在发展前景。     

聚[(2-氯二乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈制备及核磁共振谱分析

以2-氯乙氧基乙醇、三氟乙醇和六氯环三聚磷腈为原料,合成2-氯二乙氧基和三氟乙氧基的混合取代聚磷腈。利用31P NMR对反应过程和聚合物的纯化过程进行跟踪,提供了六氯环三聚磷腈、聚二氯磷腈、以及这两种物质的2-氯二乙氧基、三氟乙氧基单一取代和共混取代产物的31P NMR谱图,并通过对这些核磁共振谱数据的对比分析。研究了聚合、取代反应进程和聚合物的提纯程度,建立了用31P NMR对其取代反应和纯化过程进行监测的方法。在以85%H3PO4为外标时,六氯环三聚磷腈的共振峰为δΡ21.30,聚二氯磷腈为δΡ16.61,三氟乙氧基取代环三聚磷腈是δΡ17.97,2-氯二乙氧基在不同位置上取代环三聚磷腈的共振峰是δΡ20.90、δΡ20.48和δΡ12.86处的三连峰,δΡ20.10、δΡ19.65和δΡ8.72处的五连峰则是2-氯二乙氧基和三氟乙氧基在不同位置上取代环三聚磷腈的共振峰,聚[(2-氯二乙氧基)x(三氟乙氧基)2-x]磷腈的共振峰是一个宽峰δΡ7.25。此外,δΡ-7.22对应聚二(2-氯二乙氧基)磷腈,δP-6.88对应聚二(三氟乙氧基)磷腈。对六氯环三聚磷腈和聚二氯磷腈而言,三氟乙氧基都是一种强的亲核取代基团,能够完全取代其上的氯,且取代产物易于通过丙酮-苯的溶解沉淀法去除小分子杂质而得到纯化,而2-氯二乙氧基能完全取代聚二氯磷腈上的氯,但对六氯环三聚磷腈只能部分取代,且须通过更多次的溶解沉淀才能从聚合物中去除杂质。     

聚[(甲氧基乙氧基乙氧基)1.0(乙氧基吡咯烷酮)1.0]膦腈的合成及性能研究

用三氯化铝催化六氯三聚膦腈开环聚合制得线性聚二氯膦腈(PDCP), 通过PDCP磷原子上的亲核取代反应, 合成了新的水溶性高分子聚[(甲氧基乙氧基乙氧基)_1.0(乙氧基吡咯烷酮)_1.0]膦腈(P3), 用³¹P NMR, ¹H NMR, ¹³C NMR和IR对其结构进行了确证, 用DSC测定了其玻璃化转变温度T_g和熔融温度T_m, 用蒸汽压渗透法(VPO)测定了其数均分子量. 改进了聚二(乙氧基吡咯烷酮)膦腈(P2)的合成方法. 体外降解实验表明, P3具有和P2类似的pH响应性降解行为, 降解速率在pH=5.0时最快, 而在pH=7.4和8.0时较慢. P3在所测试的3个pH缓冲溶液中均比P2降解慢. 用³¹P NMR、薄层色谱(TLC)和滴定法对降解产物进行了检测, 初步推断了P3在不同pH介质中的水解机理, 其在pH=5.0的缓冲溶液中的降解, 除侧链断裂外, 聚膦腈的骨架也裂解; 而在pH=7.4和8.0时的降解仅为侧链的断裂. 用噻唑蓝(MTT)比色法进行的体外细胞毒性评价实验表明, P3及其在pH=5.0的缓冲溶液中降解49 d后的产物均对细胞表现出了很好的生物相容性, 而且其降解产物在浓度为800 μg/mL时还表现出一定的促进细胞增殖作用.     

聚双(6-咔唑基己氧基)磷腈的合成

以PCl5和NH4Cl为原料采用"一步法"合成了线型聚二氯磷腈(4);4与6-咔唑基己醇发生亲核取代反应合成了聚双(6-咔唑基己氧基)磷腈(5),其结构经1H NMR,31P NMR,IR和GPC表征。热分析结果表明,5具有良好的热稳定性和较高的玻璃化温度。     

聚膦腈-g-聚己内酯共聚物的合成与表征

通过三甲基碘硅烷与聚二(2-甲氧基乙氧基)膦腈侧链上的醚键反应后水解得到侧链含部分羟基的聚膦腈,然后利用聚膦腈的侧链羟基在异辛酸亚锡催化作用下,引发己内酯单体开环聚合制备了聚膦腈-g-聚己内酯共聚物.该共聚物中聚己内酯链段的接枝率和侧链长度可通过改变三甲基碘硅烷和己内酯单体的投料来控制.     

新型可生物降解医用高分子材料-聚膦腈

聚磷腈是一族由交替的氮、磷原子以交替的单键、双键构成无机主链的新型可生物降解聚合物。聚膦腈具有独特的性质和显著的合成多样性,降解产物为磷酸、氨、氨基酸和乙醇等无毒物质。通过改变聚膦腈侧链结构和组成,可调节聚膦腈的降解速度,控制药物释放的速度。本文主要综述了聚膦腈的合成、降解及其在药物控释系统中的应用。     

Asymmetric Synthesis of (R)-and (S)-Moprolol

A simple and effective procedure for the enantioselective synthesis of (R)-and (S)-moprolol was described.The key step was the asymmetric synthesis of enantiopure (R)-and (S)-guaifenesin,which were synthesized from enantioenriched (R)-3-chloro-1,2-propanediol and (S)-epichlorohydrin via kinetics of hydrolysis resolution of racemic epichlorohydrin by chiral Salen-CoIIII complex.The e.e.values of both the optical compounds were above 98%,and the chemical structures of the target compounds were confirmed by 1H NMR,13C NMR,IR,and MS.     

新型温度敏感性自组装胶束P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala)的合成和性能

通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成了一种带有活性—NH2基团的温度敏感性亲水型共聚物P(NiPAAm-co-DMAA), 并将其作为引发剂, 合成了P(NiPAAm-co-DMAA)-co-P(L-Ala), 其分子量分布(PDI)在1.3左右. 聚合物通过自组装形成纳米胶束. 透射电镜(TEM)结果表明, 胶束大小200~300 nm, 具有明显的核壳结构. 共聚物的最低临界溶解温度(LCST)为45.5 ℃. 温度低于LCST时, 聚合物溶解形成胶束; 高于LCST时, 胶束解离, 聚合物不溶. 聚合物对温度的响应是快速而可逆的.     

光学纯(S)-2-(苄氧酰氨基)-4-氧代丁酸苄酯的合成和结构表征

以L-蛋氨酸为起始原料,经甲基化、水解、羧基和氨基保护及氯铬酸吡啶嗡盐(PCC)氧化等6步反应,合成了高光学纯度的(S)-2-(苄氧酰氨基)-4-氧代丁酸苄酯。通过1HNMR、IR、MS和mp测试技术表征了其结构;分别用手性柱HPLC和旋光仪法测定了它的化学纯度和光学纯度(ee%值)分别为99.3%和99.5%,产物的总收率为30.0%。     

(n-C18H37NH3)2MCl4热容的测定

在差示扫描量热仪(DSC仪)上, 采用扫描热焓法测定物质的热容, 实验精度达到±1%左右. 在190-410 K温度区间内, 测定了四氯合金属酸(Ⅱ)正十八铵(n-C_(18)H_(37)NH_3)_2MCl_4(M=Mn和Zn; 简称C_(18)M)的热容. 同时测定了C_(18)M的固-固相变焓和相变熵. 本文报导了C_(18)M每隔5 K的热力学函数.     

La2-xSrxNiO4体系还原性能考察及La1.7Sr0.3NiO4还原机理的研究

合成了四方晶系K_2NiF_4结构的La_(2-x)Sr_xNiO_4(0.0≤x≤1.0)系列复合氧化物。用多晶XRD技术测定其晶胞参数; 用程序升温还原(TPR)技术研究了它们的还原性能。结果发现系列样品的最高还原峰温随组成(x)的变化次序和晶胞参数a的变化次序相反, 而与c的变化次序相同。利用TPR和XRD技术考察了La_(1.7)Sr_(0.3)NiO_4的还原机理, 发现此样品TPR图中前两个还原峰主要对应于Ni~(3+)还原成Ni~(2+)离子的过程, 同时轴比率c/a的计算也间接佐证了这一点; 并将最高还原峰归属于结构的破坏峰。     

(-)-双(薄荷基甲酰基)苯基氧化膦的合成及在自由基光聚合中的螺旋选择性

以苯基二氯化膦和薄荷基甲酸为原料, 合成了一种手性双酰基膦氧化物光引发剂(-)-双(薄荷基甲酰基)苯基氧化膦. 采用核磁共振谱、 质谱及元素分析确定了该化合物的结构, 并测定了其螺旋诱导能力. 结果表明, (-)-BMPPO在引发自由基光聚合大位阻的单体甲基丙烯酸-1-苯基二苯并环庚酯(PDBSMA)的反应中具有螺旋选择性. 所得聚合物具有高度全同结构并显示出光学活性, 说明该聚合物形成了稳定的单手性螺旋链构象. 降低单体与引发剂的投料比及提高聚合温度有利于增加反应的螺旋选择性. 在手性薄荷醇溶剂中, 由(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦(TPO)引发单体PDBSMA的光聚合反应也具有螺旋选择性, 但螺旋选择性很小.     

噻吩在M(111)(M=Pd,Pt, Au)表面的吸附

采用密度泛函理论(DFT), 选取DMol³程序模块, 对噻吩在M(111) (M=Pd, Pt, Au)表面上的吸附行为进行了探讨. 通过对噻吩在不同底物金属上的吸附能、吸附构型、Mulliken 电荷布居、差分电荷密度以及态密度的分析发现, 噻吩在Pd(111)面上的吸附能最大, Pt(111)面次之, Au(111)面最小. 吸附后, 噻吩在Au(111)面上的构型几乎保持不变, 最终通过S端倾斜吸附于top 位; 噻吩在Pd(111)及Pt(111)面上发生了折叠与变形, 环中氢原子向上翘起, 最终通过环平面平行吸附于hollow 位. 此外, 噻吩环吸附后芳香性遭到了破坏, 环中碳原子发生sp³杂化, 同时电子逐渐由噻吩向M(111)面发生转移, M(111)面上的部分电子也反馈给了噻吩环中的空轨道, 这种协同作用最终导致了噻吩分子稳定吸附于M(111)面.     

噻吩在M(111)(M=Pd,Pt,Au)表面的吸附(英文)

采用密度泛函理论(DFT),选取DMol3程序模块,对噻吩在M(111)(M=Pd,Pt,Au)表面上的吸附行为进行了探讨.通过对噻吩在不同底物金属上的吸附能、吸附构型、Mulliken电荷布居、差分电荷密度以及态密度的分析发现,噻吩在Pd(111)面上的吸附能最大,Pt(111)面次之,Au(111)面最小.吸附后,噻吩在Au(111)面上的构型几乎保持不变,最终通过S端倾斜吸附于top位;噻吩在Pd(111)及Pt(111)面上发生了折叠与变形,环中氢原子向上翘起,最终通过环平面平行吸附于hollow位.此外,噻吩环吸附后芳香性遭到了破坏,环中碳原子发生sp3杂化,同时电子逐渐由噻吩向M(111)面发生转移,M(111)面上的部分电子也反馈给了噻吩环中的空轨道,这种协同作用最终导致了噻吩分子稳定吸附于M(111)面.     

(S)-(4-溴-2-甲苯)(3-甲基吗啉)甲酮的合成

以(S)-2-氨基丙醇和氯乙酰氯为起始原料,经酰化和环合反应制得(S)-5-甲基吗啉-3-酮（4）; 4经还原制得(S)-3-甲基吗啉(5); 5与4-溴-2-甲基苯甲酸酰化缩合合成了(S)-(4-溴2-甲基苯基)(3-甲基吗啉)-甲酮,总收率57%,其结构经¹H NMR 和 ¹³C NMR确证。     

(S)-美托洛尔的不对称合成

用自制的(S,S)-Salen Co(Ⅲ)OAc催化剂水解动力学拆分外消旋环氧氯丙烷得到高光学纯的(S)-3-氯-1,2-丙二醇和较高光学纯的(R)-环氧氯丙烷。 以(S)-3氯-1,2-丙二醇为手性原料和4-(2-甲氧基乙基)苯酚缩合,再与氯化亚砜反应得环状亚硫酸酯,最后和异丙胺反应得(S)-美托洛尔,光学纯度大于99%。 另外以(R)-环氧氯丙烷为手性原料和4-(2-甲氧基乙基)苯酚反应,再与异丙胺作用得到(S)-美托洛尔,光学纯度大于92%。 (S)-美托洛尔的总收率为53.9%,结构经IR、1H NMR、13C NMR和MS测试技术确证。 该路线原料利用率高,拆分后的2种产物均能用于目标化合物的合成。