芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚的光催化降解

利用连续流动微反、原位红外和GC/MS等手段考察了芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚（2-CEES）在P25 TiO2上的光催化降解反应,证实CO2和H2O是这个反应的最终产物.详细的跟踪分析表明,除了CO2和H2O外,在反应的气相混合物中可检测到C2H4、CH3CHO、CH4、CO、HCl和H2S；少量小分子的羧酸、醚和砜；微量C2H5SC2H5、C2H5S2C2H5、C2H5SC2H4Cl和CH2ClCH2Cl等中间产物;在反应后的催化剂表面可检测到C2H5S2C2H5、C2H5SC2H4OH、C4H9S2C2H5和C2H5S2C2H4OH、等物.根据这些结果提出了2-CEES光催化降解的反应机理,推断2-CEES的光催化降解涉及脱氯、C－S键断裂、有机硫化物光聚合和裂解等复杂过程最终转化为CO2和H2O.认为各种硫物种在表面的积聚引起了催化剂的缓慢失活.     

基于表面增强拉曼光谱技术的芥子气模拟剂快速检测方法研究

该文基于具有单分子水平高灵敏度和指纹图谱高分辨率的表面增强拉曼光谱(Surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)技术,以2-氯乙基乙基硫醚(2-CEES)作为芥子气模拟剂,50 nm金纳米溶胶为SERS基底,系统开展了芥子气模拟剂的快速分析检测方法研究。研究结果表明,该方法对2-CEES的最低检出质量浓度为10μg/L,且在大型拉曼和便携拉曼仪器上均获得了稳定重复的结果,有望用于环境水体中芥子气的现场快速定性分析检测。     

环保增塑剂柠檬酸三(2-乙基)己酯的合成

以柠檬酸和2-乙基己醇为原料,用结晶硫酸高铈为催化剂合成环保增塑剂柠檬酸三(2-乙基)己酯,考察了反应温度、催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间等因素对反应结果的影响,对合成的产品进行了红外光谱分析。实验结果表明,硫酸高铈催化合成柠檬酸三(2-乙基)己酯的最佳反应条件为n(2-乙基已醇)∶n(柠檬酸)=3.60∶1,催化剂用量为柠檬酸质量的1.5%,反应时间为90 m in,反应温度为150℃~160℃,在最佳反应条件下,柠檬酸三(2-乙基)己酯收率在98%以上。     

1-(2-氰乙基)-2-氧代环戊基甲酸甲酯的选择性水解脱羧

对1-(2-氰乙基)-2-氧代环戊基甲酸甲酯(4)的选择性水解脱羧反应进行了系统研究. 发现上述化合物在碱的催化作用下主要生成开环副产物2-(2-氰乙基)己二酸二甲酯及2-(2-氰乙基)己二酸; 由于氰基在酸性介质中也可发生水解, 因此对1-(2-氰乙基)-2-氧代环戊基甲酸甲酯在酸性情况下水解脱羧的反应条件进行了探索, 发现在4 mol•L－1盐酸介质中, 50 ℃下反应24 h, 以84.0%的收率得到目标产物3-(2-氧代环戊基)-丙腈.     

聚乙烯丙烯酸与聚(2-乙基-2-噁唑啉)接枝共聚物的合成及表征

选用聚乙烯 丙烯酸 (EAA)为接枝母体 ,首先摸索出 2 乙基 2 唑啉阳离子开环聚合的规律 ,得到高转化率端基为活性离子的聚 ( 2 乙基 2 唑啉 ) (PEOX) ,再与EAA羟基侧基进行接枝反应 ,考察了开环聚合条件及接枝反应条件对接枝率的影响 ,在一定的条件下得到了接枝率 >2 5%的聚乙烯 丙烯酸与聚 ( 2 乙基 2 唑啉 )的接枝共聚物 (EAA g PEOX) .该接枝物用于聚对苯二甲酸丁二醇酯 /聚丙烯 (PBT/PP)共混体系中作相容剂 ,可提高两者的相容性 .     

9-(2-溴乙基)腺嘌呤合成工艺研究

研究了用腺嘌呤和1,2-二溴乙烷合成9-(2-溴乙基)腺嘌呤的方法.讨论了物料配比、反应时间、碳酸钾用量等因素对反应的影响.确定了合成9-(2-溴乙基)腺嘌呤的最佳反应条件,在选择的试验条件下产率为81.0%.     

以固体光气为原料合成氯代甲酸(2-乙基)己酯

氯代甲酸(2-乙基)己酯是一种化工中间体,主要用来制备过氧化二碳酸二(2-乙基)己酯(简称EHP),EHP是一种高活性聚合引发剂。由固体光气和2-乙基己醇为原料合成氯代甲酸(2-乙基)己酯的研究未见报道。本文以固体光气和2-乙基己醇为原料合成了氯代甲酸(2-乙基)己酯,研究了反应物加入顺序、反应时间、反应温度、催化剂种类及用量对氯代甲酸(2-乙基)己酯收率和纯度的影响,得到了优化的合成工艺,对产物结构进行了分析,进一步用其合成了常用的高活性聚合引发剂过氧化二碳酸二(2-乙基)己酯(EHP)。     

N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠的合成研究

采用二乙醇胺与2-氯乙基磺酸钠反应合成N,N-二(2-羟乙基)-2-氨基乙磺酸钠(BES钠盐),由核磁氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)等仪器表征了合成产物的结构和特性.根据反应体系pH值的变化及核磁谱图,确定了BES钠盐的最佳合成工艺:反应物料比为1:1:1,反...     

锆掺杂TiO_2光催化降解2-CEES和DMMP的原位红外与固体核磁研究

在国内率先将金属离子掺杂型纳米TiO_2用于化学毒剂(CWAs)洗消领域,制备了系列浓度的锆掺杂纳米TiO_2(Zr-TiO_2).为了从分子水平上认识Zr-TiO_2对CWAs的消毒机制,结合原位红外(in-situ FTIR)与固体核磁共振(SSNMR)技术,研究了掺杂前后样品表面2-CEES和DMMP的反应机理和动力学变化.结果显示:制备样品中无尿素残留,且掺杂浓度为10.05%的Zr-TiO_2光催化活性最佳;与掺杂前相比,该样品对2-CEES和DMMP的光催化降解速率加快,但反应机制不变:对DMMP的降解主要通过同时发生P-OCH3氧化和P-CH3分解,对2-CEES则依次通过C—Cl键断裂、C—S键断裂和S原子氧化完成降解,两种模拟剂在反应过程中均未生成有毒中间产物.通过研究,建立了适用于化学毒剂洗消领域的原位在线分析方法,掌握了模拟剂的光催化消毒反应机理、产物与动力学规律,为今后实毒样品的测试打下了基础.     

两相滴定法研究2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯从盐酸介质中萃取钕(Ⅲ)的动力学

本文利用两相滴定法作为分析手段,用恒界面池搅拌法考察了多种因素对2-乙基己基膦酸单2-乙基己基酯(HEHEHP,HA)从盐酸介质中萃取Nd(Ⅲ)动力学的影响,从实验结果推论出萃取过程为界面化学反应控制型机理。     

钴(Ⅱ)催化2-乙基-3-甲基吡嗪绿色氧化方法

以过氧化叔丁醇为氧化剂,以钴(Ⅱ)与含N配体为催化体系催化氧化2-乙基-3-甲基吡嗪(EMP),提出一种具有放大应用前景的2-乙酰基-3-甲基吡嗪绿色制备方法.考察了过渡金属催化剂的种类、配体种类、溶剂、温度等反应条件对催化氧化过程的影响,在最优反应条件下EMP转化率可达58.8%, 2-乙酰基-3-甲基吡嗪(AMP)选择性92.2%.研究了该反应体系催化氧化EMP的反应机理,建立了该反应的拟均相反应动力学模型.在以上实验基础上,对该反应体系进行了放大实验研究,结果表明该新方法具有较好的工业放大前景,但反应温度的控制是放大过程的关键因素.     

碱性条件下顺(2-乙酰胺基-1-溴-2-(对-甲氧基苯基)乙基)膦酸二乙酯的1,2消除反应

碱性条件下顺(2-乙酰胺基-1-溴-2-(对-甲氧基苯基)乙基)膦酸二乙酯的1;2消除反应;消除反应; 胺基溴化反应; 膦酸酯; 二维核磁共振谱     

N-(2-氯乙基)-N'-2-(O~6-苄基-9-鸟嘌呤基)乙基-N-亚硝基脲的合成

以O~6-苄基鸟嘌呤为原料,经取代反应和盖布瑞尔反应制得N9-(2-胺基)乙基-O6-苄基鸟嘌呤(4);4与异氰酸酯经取代反应和经亚硝化反应合成了N-(2-氯乙基)-N'-2-(O6-苄基-9-鸟嘌呤基)乙基-N-亚硝基脲(6)。4和6为新化合物,其结构经UV-Vis,1H NMR,13C NMR,IR和HR-ESI-MS表征。     

新型1,4,5,8-萘酰亚胺类衍生物的合成

以1,4,5,8-萘四甲酸二酐(1)和2-乙基己胺(2)为原料,设计并合成了3种新型的1,4,5,8-萘酰亚胺类衍生物,其结构经1H NMR,IR和MS表征。中间体N-(2-乙基己基)-萘-1,8-二甲酸单酐-4,5-单甲酰亚胺的最佳反应条件为:19.7 mmol,n(1)∶n(2)=1.1∶1.0,以醋酸锌为催化剂,在DMF(20 mL)中于140℃反应15h,收率25%。     

H2O2/[CnMIm]HCO3对CEES的消毒动力学及机理

合成了4种不同烷基链长的1-烷基-3-甲基咪唑碳酸氢盐([C_nMIm]HCO₃, n=2, 4, 6, 8)离子液体(ILs), 并以H₂O₂水溶液(质量分数30%)为氧化剂, 研究了H₂O₂在[C_nMIm]HCO₃离子液体、 H₂O和C₂H₅OH中对芥子气模拟剂2-氯乙基乙基硫醚(CEES)的消毒能力, 考察了离子液体烷基链长、 H₂O₂/CEES摩尔比和反应温度对消毒率的影响, 并对反应活化能和产物进行了分析. 结果表明, H₂O₂在不同溶剂中对CEES的消毒能力依次为[BMIm]HCO₃>[EMIm]HCO₃>[HMIm]HCO₃>[OMIm]HCO₃>C₂H₅OH>H₂O. 对于CEES在[BMIm]HCO₃中形成的20 mg/mL的毒剂溶液, 当n(H₂O₂)∶n(CEES)=10时, H₂O₂可在30 min内消毒99.58%的CEES, 且该体系具有一定的低温(243 K)消毒能力. 该反应为一级反应, 活化能为15.59 kJ/mol, 低于单一过碳酸钠与CEES的反应活化能. 化学发光测试结果表明, 在碳酸氢根活化过氧化氢(BAP)体系中, 咪唑基离子液体可抑制亚砜被超氧阴离子(·O^-₂)过度氧化为砜.     

丁二烯-2-乙基-2-噁唑啉嵌段共聚物的合成及表征

采用阴离子转阳离子的机理转移聚合方法 ,两步合成了丁二烯 2 乙基 2 唑啉二嵌段共聚物 (PBd b PEOx) ;第一步阴离子聚合丁二烯 ,然后使其带上端功能基团 ;第二步是 2 乙基 2 唑啉的阳离子开环聚合 .对产物用IR ,1HNMR ,GPC ,DMA ,TEM和SAXS等手段进行了广泛的结构表征 .结果表明 ,所得嵌段共聚物具有较高分子量和窄的分子量分布 ,而且其中的聚丁二烯段中的 1 ,4 结构含量可通过反应条件的控制来调节 .     

电子和空间位阻效应促进铱配合物催化1-丁醇经Guerbet反应选择制备2-乙基己醇

2-乙基己醇是一种增塑剂醇,可用于合成增塑剂、表面活性剂和溶剂等诸多化工领域.目前工业上2-乙基己醇的合成是以化石资源丙烯为原料,与氢气和一氧化碳通过氢甲酰化反应制备1-丁醛,后者经羟醛缩合和催化加氢反应生成2-乙基己醇.由生物质发酵产生的1-丁醇为原料,只需要经Guerbet反应可一步直接生成2-乙基己醇.比较而言,Guerbet反应路线步骤更少,且1-丁醇原位脱氢产生的氢为氢源,无需额外氢,因此比化石资源丙烯路线对环境友好.目前,文献报道的非均相催化1-丁醇Guerbet反应条件苛刻(如温度>170 oC),副产物多(如烯烃、醚和高碳醇等),且均相催化剂的活性低.本文报道了一类Cp*Ir(Cp*为1,2,3,4,5-五甲基环戊二烯基)配合物用于该Guerbet反应.当Cp*Ir配合物的配体上修饰给电子基N,N-二甲基氨基和邻羟基时,Cp*Ir配合物的催化活性增强,催化剂的转化数最高达到了14047.当氢氧化钾和Cp*Ir配合物(配体上修饰了N,N-二甲基氨基和邻羟基官能团)在1-丁醇中的浓度分别为1.7 mol％和0.04 wt％时,在130 oC反应48 h,产物2-乙基己醇收率为23.9％,选择性为89.5％.核磁(NMR)研究结果表明,Cp*Ir配合物配体上的邻羟基与氢氧化钾反应脱除质子,生成了羰基结构配体配位的Cp*Ir配合物,继续催化1-丁醇脱氢反应.机理研究表明,中间产物2-乙基己醛α-碳上乙基的位阻效应和2-乙基己烯醛本身的共轭效应抑制了其继续发生羟醛反应,从而提高了目标产物的选择性.     

TiO2的低温制备及其对有毒有机污染物的降解

溶胶水热法制备了TiO₂粉末,用X射线衍射仪(XRD)、比表面积及孔径分析仪(BET)和透射电镜(TEM)对TiO₂进行了初步表征,结果显示:纳米TiO₂主要为锐钛矿相(含板钛矿相(121)),比表面积为106.2 m²/g.在紫外光(λ≤387 nm)照射条件下,以有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)和无色小分子2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP)的紫外光(λ≤387 nm)光催化降解试验为探针反应,低温(50℃)下制备的TiO₂粉末具有较高光催化活性,对RhB和2,4-DCP有较好的降解效果.通过分析紫外-可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(FTIR)和总有机碳(TOC)测定,发现TiO₂/UV体系能使RhB和2,4-DCP发生有效的降解,反应5 h后RhB和7 h后2,4-DCP的矿化率分别达到81.2%和86.8%.同时,采用辣根过氧化物酶(POD)、N,N-二乙基对苯二胺(DPD)分光光度法和苯甲酸荧光光度法分别测定了在降解过程中H₂O₂和羟基自由基(.OH)的变化,表明TiO₂光催化机理涉及到.OH历程.     

微波助离子液体中Y掺杂TiO_2光催化剂制备及微波强化光催化活性

在微波助离子液体介质中制备稀土元素Y掺杂改性TiO_2光催化剂,以提高催化剂的光催化降解活性,用XRD、SEM和BET等测试手段对催化剂结构进行表征;以甲基橙溶液和苯酚溶液为模拟污染物,分别在紫外光照(UV)和微波辐射-紫外光照(MW-UV)条件下考察TiO_2-Y催化剂的光催化活性;以对苯二甲酸作为荧光探针利用荧光技术检测TiO_2-Y催化剂表面所产生的羟基自由基,并对光催化降解反应进行动力学分析,探索了光催化降解反应机理.实验结果表明,通过优化反应条件后制得的TiO_2-Y催化剂具有较高光催化活性和热稳定性,在UV和UV-MW条件下降解甲基橙和苯酚溶液1.5h后,甲基橙降解率分别为98.3%和99.5%,苯酚降解率分别为97.5%和98.2%.荧光光谱分析表明,TiO_2-Y在MW-UV条件下产生的羟基自由基比UV条件下要多,因而微波辐照具有强化TiO_2-Y降解模拟污染物的作用;反应动力学数据分析表明,TiO_2-Y光催化降解甲基橙溶液反应呈现一级反应动力学规律,其表观速率常数K最大值为0.051 9min-1.     

二(2—乙基己基)亚砜萃取钯(Ⅱ)的机理及萃合物的组成和结构

考察了低酸度下二(2—乙基己基)亚砜(DEHSO)萃取钯(Ⅱ)的机理。研究了H~+、Cl~-和温度对分配比的影响。萃取剂浓度较高时([DEHSO](o):[Pd~(2+)]>2:1)反应为 萃取剂浓度较低时,反应为 用斜率法、Asmus法、饱和法、固态萃合物的组成分析及红外图谱确定了萃合物的组成和结构。