双环笼状取代倍半硅氧烷的合成与表征

以双环笼状含磷四配位硅为前驱体, 四甲基氢氧化铵为催化剂反应得到具有高度对称结构的双环笼状磷酸酯取代倍半硅氧烷, 通过红外光谱, ²⁹Si固体核磁共振谱, 质谱和X衍射光谱等手段确定了产物的结构和晶型. 热分析结果表明, 添加5%集磷硅为一体的倍半硅氧烷, 能使环氧树脂的分解温度提高45 ℃, 700 ℃时成炭量达到12.2%.     

手征性杂氮锗三环的合成及表征

本文报道了首次合成的具有手性的(4S)-1-羟基-4-羧基杂氮锗三环和(4S)-3-甲基-1-羟基-4-羧基杂氮锗三环，并运用IR、¹H NMR、MS等对其进行了表征。证据显示此化合物存在贯穿笼状结构的N→Ge配键。     

四配位硅单体及其共聚物的制备和结构表征

研究了直接从无定形二氧化硅出发, 与乙二醇、氢氧化钾反应, 生成高反应活性的五配位硅钾化合物, 并以此为原料与含活泼氯的3-氯丙烯反应制备出含双键官能团的四配位硅单体. 讨论了合成单体的条件如温度、反应时间、反应物浓度、溶液pH值及溶剂等因素的影响. 然后以该四配位硅单体与甲基丙烯酸甲酯(MMA)在偶氮二异丁腈(AIBN)作引发剂下进行自由基聚合得到支链含硅共聚物. 并借助于红外光谱(IR)、核磁共振(¹³C和¹H, ²⁹Si)、能谱元素分析对合成的单体进行了结构表征; 用红外光谱(IR)、热失重谱(TG)、差示扫描量热谱(DSC)、凝胶渗透色谱法(GPC)等现代测试手段对支链含硅共聚物进行了结构表征及热性能分析. IR表明四配位硅单体在1646 cm^－1处是C＝C的伸缩振动吸收峰, 在共聚物中此峰消失; TG表明共聚物在249.6 ℃才开始失重, 552 ℃有机部分失重完毕; GPC分析表明共聚物的数均分子量为8.7万.     

Fe2O3/Al2O3二元气凝胶合成高质量单壁纳米碳管

通过溶胶和超临界干燥方法制得了Fe₂O₃/Al₂O₃二元气凝胶，其比表面积和孔隙体积分别为246 m²·g^-1和1.89 cm³·g^-1，并具有较宽的孔径分布。以Fe₂O₃/Al₂O₃二元气凝胶作催化剂，通过甲烷催化裂解成功地合成了高质量的单壁纳米碳管。利用FESEM、TEM和HRTEM、Raman光谱等分析手段研究了反应温度对单壁纳米碳管生长的影响。结果表明在900 ℃时合成单壁纳米碳管的质量较高，并且合成的炭产物为毡状，该炭产物主要为高质量的单壁纳米碳管。     

笼状双环磷酸酯类化合物的合成与生物活性研究

近年来,科学家们相继合成出高度对称结构的双环磷酸酯笼状化合物,并研究了它们的生物活性,这类化合物具有良好的杀虫抗菌活性,且有独特的活性机理,在医药、农药、纤维、树脂及石油工业中已得到了广泛应用,本文采用季戊四醇和苯乙腈为起始原料,以下列反应步骤设计合成了8个新型笼状双环磷酸酯衍生物I,[1′-硫(氧)代-2′,6′,7′-三三氧杂-1′-磷杂双环(2,2,2)辛烷基-4′-甲基]-4-烷基-4-苯基-4-氰基丁酸酯:     

介孔炭的孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂性能的影响

采用模板法合成了介孔炭(MC),研究了其孔结构对其负载的Ru基氨合成催化剂Ba-Ru-K/MC性能的影响,采用N₂吸附脱附、扫描电镜和透射电镜等手段对介孔炭的孔结构进行了表征.研究发现,介孔炭载体的孔结构取决于模板剂的用量,当SiO₂/C质量比为1.0时,所制介孔炭比表面积最大.介孔炭负载的Ba-Ru-K催化剂活性与其介孔比表面积相关.在425℃,10MPa和10000h^-1条件下,合成氨的反应速率为139mmol/(g_cat·h).     

3-取代苯氧甲基-6-氯哒嗪的合成及其除草活性

通过3-氯-6-溴甲基哒嗪与各种取代的苯酚在K₂CO₃/DMF体系中反应, 合成了一系列3-取代苯氧甲基-6-氯哒嗪化合物. 它们的结构均经¹H NMR, IR和元素分析确证. 在浓度为100 μg•mL^－1时, 初步的生物活性测试结果表明, 所合成的化合物对油菜和稗草均有一定的抑制作用. 并讨论了其结构与除草活性的关系.     

脊椎状NiCo2O4纳米棒的制备及其析氧和氧还原性能研究

以水热法并进一步焙烧合成脊椎状NiCo₂O₄纳米棒,通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和热重分析仪（TG）等来表征其结构形态及热稳定性.采用线性扫描法（LSV）、循环伏安（CV）研究所制备催化剂的在玻碳和旋转圆盘电极上的电催化活性：在0.1 mol·L^-1 KOH溶液中的电催化析氧反应（OER）和电催化氧还原反应（ORR）.研究结果表明,所制备的脊椎状NiCo₂O₄纳米棒有大量的不饱和态,200℃焙烧制备的脊椎状NiCo₂O₄纳米棒析氧过电位最小可达309 mV,Tafel斜率145.6 mV/dec,其氧还原极限电流密度在1600 rmp可达到5.095 mA·cm^-2,电子转移数在3.2~3.8之间,接近四电子转移机理,其优良电化学性能可能是由于暴露了更多的边缘缺陷的缘故.     

氧-硼共修饰多壁碳纳米管载铂催化剂的制备及氧还原活性

采用一种简便的方法,合成了氧-硼共修饰的多壁碳纳米管材料,以此为载体制备的铂基催化剂具有更小的铂粒径、更高的电化学表面积(40 m²·g_Pt^-1)和更高的氧还原活性(0.3 A·mg_Pt^-1)。氧、硼在提高碳纳米管的载体分散性、控制铂颗粒的均匀性和粒径、促进氧还原反应的氧吸附/解离方面发挥着重要的作用。     

对苯二酚-二(4-氧代-4-磷杂-3,5,8-三氧杂双环[2.2.2]辛基)甲酸酯的合成及表征

自1960年Verkade 等[1 ]首次合成了结构新颖的双环笼状磷酸酯以来,由于其高度对称的结构而引起人们的极大兴趣,具有生物活性的衍生物不断见诸报道[2～3 ].由于该化合物具备丰富的炭源(季戊四醇) 和酸源(磷酸),其衍生物逐渐成为无卤膨胀阻燃剂研究的热点之一.李昕等[4-5]以PEPA为中间体,合成了分子中同时具有三个笼状磷酸酯结构的化合物的三聚物(Trimer),结构对称性好,磷含量高,热稳定性和成炭性比较好.杨兴钰等[6]以PEPA为中间体,合成了8个双环笼状磷酸酯酰胺类化合物,该类化合物集酸源、炭源和气源于一体,应用于环氧树脂材料中具有良好的阻燃性.目前含有芳环结构的PEPA衍生物的合成鲜有报道.本研究课题以季戊四醇、三氯氧磷、浓硝酸、二氯亚砜和对苯二酚等为原料,合成了一种具有芳环结构、含磷量高、耐热性好、无卤等特点的PEPA衍生物对苯二酚-二(4-氧代-4-磷杂-3,5,8-三氧杂双环[2 2 2]辛基)甲酸酯.合成路线如下:1 实验部分1.     

配位有机硅在聚醚氨酯中的应用

研究了直接从无定型二氧化硅出发,与乙二醇、氢氧化钾反应,生成高反应活性的五配位硅钾络合物,并以此为原料与2－氯乙醇反应制备双羟基四配位有机硅单体,该单体作为扩连剂再与异氰酸酯基封端的聚醚或聚酯进行低温溶液缩聚反应合成含硅聚醚氨酯,经红外光谱,热重分析,胶渗透色法测定分子量等对合成的物质作了结构表征,热重分析表明该聚合物的耐热性能有所提高,胶渗透色谱法测定分子量高于10万。     

直接由SiO_2低温合成含硅聚氨酯及其结构表征

有机硅材料是一类应用非常广泛的材料,但这些产品所用基本原料几乎都来源于石英沙(SiO2)的高温碳热还原[1],这个方法已大规模的工业化,但它的高能耗、高腐蚀成为人们越来越关注的问题.1991年美国Laine[2]直接以SiO2为原料成功地制备了五配位、六配位有机硅化合物,并进一步合成了导电材料和高性能陶瓷[3～7].我们实验室自1995年以来,在Laine的基础上,发现如果以沙子为原料,则产率非常低,即使在超声波作用下,反应一周合成的五配位硅化合物其产率不足10%,这可能是由于沙子的晶型非常完美,在200℃下很难打破Si-O键生成配位硅,如果以无定型SiO2为原料(如白碳黑,稻壳灰等),合成的五配位硅其产率几乎为100%,而且反应时间缩短为4h.然后以高活性的五配位硅为原料制备了一系列的含硅有机物,如与环氯丙烷反应[8],不仅消除了五配位硅化合物的水解可逆性反应,中和了它的强碱性,而且把环氧基团接到了配位硅化合物上,生成了一种非常类似于液态环氧树脂的淡黄色的粘稠状液体.我们按Laine的路线,向含硅聚合物方向发展[9].本文合成的双羟基四配位硅单体是五配位硅钾化合物向含硅聚合物转化的关键,由于其结构带有两个活泼羟基,可以和二元酰氯、二元羧酸、二异氰酸酯、导氰酸酯基封端的聚醚或异氰酸酯基封端的聚酯进行缩聚反应,合成主连含硅的聚合物.     

新型耐热、疏水MQ硅树脂的合成与性能研究

以正硅酸乙酯、六甲基二硅氧烷和四甲基二乙烯基二硅氧烷为原料,通过在酸性条件的水解缩合反应合成了一种新型的MQ硅树脂(1),其结构经1H NMR,FT-IR和XRD表征。用静态接触角和热重分析分别研究了1的润湿性和热稳定性。结果表明:1的接触角为139°,具有良好的疏水性能;1失重5wt%的温度为456℃,具有高的热稳定性。     

Synthesis of organically modified layered magnesium silicate by the sol-gel method

Organically modified layered magnesium silicate was for the first time synthesized by thermal treatment of a sol of silicon dioxide, magnesium hydroxide, and hexadecyl trimethylammonium bromide, with reflux of the liquid phase. The material obtained can be used as an ultradispersed component in polymer-inorganic composites.     

Influence of component ratio in the compound (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4 on the formation of nanotubular and platelike particles

Organically modified layered magnesium silicate was for the first time synthesized by thermal treatment of a sol of silicon dioxide, magnesium hydroxide, and hexadecyl trimethylammonium bromide, with reflux of the liquid phase. The material obtained can be used as an ultradispersed component in polymer-inorganic composites.     

Preparation, Curing Reactivity and Thermal Properties of Titanium-doped Silicone Resins

Novel titanium-doped silicone resins were synthesized from low-cost silane monomers and tetrabutyl titanate as raw materials and hydrochloric acid as catalyst, with titanium element as dopant into principal chain of Si-O-Si. The resins were characterized by means of FTIR, 1 H NMR and 13 C NMR spectra, their thermal properties and curing properties were investigated and their corresponding films were determined. The results show that the thermal stability and storage stability of the resins were influenced by the types of silane monomers containing different carbon atomicities of organic group. The thermal stability of the titanium-doped silicone resin with a molar ratio of silane monomer B(n-propyl triethoxysilane) to silane monomer C(n-octyl triethoxysilane) being 1:1 is superior to that of the resin with a molar ratio of silane monomer B to silane monomer C being 1:3. However, the storage stability of the former is inferior to that of the latter.This work also showed that the synthesized titanium-doped silicone resins have the highest thermal stability up to 450―500 °C with an atomicity molar ratio of 1:4 of titanium to silicon in the reactants. But the best storage stability of the resin prepared from the reactants with an atomicity molar ratio of 1:6[n(Ti):n(Si)] was obtained. The effect of the type and content of curing agent on the curing properties of the resin was also studied. Moreover, thermal mechanism and curing mechanism were proposed in this work.     

Heat-resistant polymers from melt-processable bisimido-bisphthalonitriles

Heat-resistant polymers which are processable into void-free components and suitable for composite applications have been synthesized by thermal/chemical polymerization of four newly developed bisimido-bisphthalonitriles containing silicon, ether, carbonyl, and hexafluoroisopropylidene groups. Thermal polymerization involving addition reactions was performed at 200–275°C for 2–10 h and then post-curing at 310°C for 10 h. Polymers VI, VII, VIII , and IX were obtained. The thermal polymerization was monitored using infrared spectroscopy. Thermal polymerization was also carried out in the presence of an aromatic diamine. A polyhexasocyclane ( V ) was synthesized by condensation polymerization of ether containing bisimido-bisphthalonitrile with 4,4′-diaminodiphenyl ether in solvent phenol. The synthesized polymers were evaluated for thermal stability using dynamic thermogravimetric analysis (TGA). Polymers VII, VIII, IX , and X showed thermal decomposition temperature in the range of 475–500°C in nitrogen and air atmosphere. The char yield of the polymers was in the range of 60–69% in nitrogen at 800°C. This study indicated that synthesized thermosetting polymers from ether and keto containing bisimido-bisphthalo-nitrile are potential candidates for development of graphite composites. © 1993 John Wiley & Sons, Inc.     

Study by Rutherford Backscattering Spectroscopy of the Heterostructure of Lead Titanate Thin Films

A depth profile analysis of modified lead titanate thin films was performed by means of Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS). These films were deposited from sol-gel synthesized solutions onto platinized silicon substrates and crystallized by thermal treatments at temperatures of about 650°C. The chemistry of the solution and the thermal treatment for crystallization affect the heterostructure of the resulting films. Losses of lead and formation of substrate-film interfaces are produced during the crystallization of the films. These film characteristics determine their ferroelectric response.     

树状硅基大分子光引发剂的合成与表征

从Vogtle等[1]首次描述了“串级式”合成方法以来,以及Newkome[2]和Tomalia等[3]的重要贡献,具有完美的支化结构、高度对称且分子大小可精确控制的树状分子在当代化学领域中已经成为一个重要的研究方向,其新颖的结构,独特的性能吸引了众多科学工作者的兴趣[4,5].其中硅基树状分子,尤其是树状聚硅碳烷大分子由于具有可变的支化度、无论是动力学还是热力学上的高度稳定性的优点,以及Si—Cl、Si—H、Si—OH等基团的的存在使得易于根据不同的需要对树状大分子进一步功能化改性,已成为高分子领域的研究热点[6,7],例如树状硅碳烷液晶[8~10]、…