新型含胍基和季铵基团壳聚糖衍生物的合成

N,N-二甲基-1,3-丙二胺与单氰胺经亲核加成反应制得中间体N,N-二甲基-N′-胍基-1,3-丙二胺（2）; 以壳聚糖为起始原料,依次与氯乙酸、环氧氯丙烷经取代反应制得N-（1-羟基-3-氯丙基）-羧甲基壳聚糖（4）; 4与2经季铵化反应合成了一系列含有胍基和季胺基团的羧甲基壳聚糖衍生物（5）,其结构经¹H NMR, IR和元素分析表征。研究了反应配比［γ=m（2）∶m（4）］和反应时间对5取代度的影响,结果表明,当γ为3∶1,反应时间为10 h时,取代度最高(73%)。     

新型含氟系列阳离子表面活性剂的合成

以六氟丙烯二聚体和N,N-二甲基丙二胺为原料,合成N,N-二甲基-N’-(2-三氟甲基-1-五氟乙基)全氟丙烯基丙二胺（I）,通过正交实验确定了I的最佳工艺条件为：反应温度为35℃,反应时间为为8h,六氟丙烯二聚体与N,N-二甲基丙二胺的摩尔比为1:1.0,并通过IR、NMR光谱分析方法对I的结构进行确定;然后利用I分别与溴乙烷、溴代正丙烷、溴代正丁烷、溴代正己烷、溴代正辛烷和溴代正十二烷等烷基化试剂反应合成了一系列季铵盐阳离子表面活性剂,并对其结构进行了表征;结果表明,所得阳离子型含氟表面活性剂具有极低的表面张力：17.8、22.9、23.8、21.5、25.和28.1mN/m;临界胶束浓度：2.03、1.98、1.93、1.83、1.74和1.58mmol/L;且其Kraff点均低于0℃,显示了优良的水溶稳定性能。     

两种含杂环的氨基萘醌化合物的合成

以2,3-二氯-1,4-萘醌为主要原料,分别与吗啡啉和糠胺在一定条件下反应生成2种含杂环的氨基萘醌类化合物。2,3-二氯-1,4-萘醌与吗啡啉及2,3-二氯-1,4-萘醌与糠胺物质的量比均为1∶2,反应温度为60℃,溶剂为乙醇。2,3-二氯-1,4-萘醌与吗啡啉反应时间为1 h,产物2-氯-3-吗啡啉基萘-1,4-二酮(a)收率为93.5%;2,3-二氯-1,4-萘醌与糠胺反应时间为4 h,产物N~2,N~3-二(2-呋喃甲基)-1,4-二((2-呋喃甲基)亚胺)-1,4-二氢化萘-2,3-二氯化铵(d)收率为46.7%。对产物进行IR、Uv、MS和H-NMR等分析表征。     

新型易降解的季铵盐型Gemini表面活性剂的合成

N,N-二甲基丙二胺与脂肪酸(癸酸、月桂酸或肉豆蔻酸)反应制得长链酰胺(3a ～ 3c);3与1,4-二溴丁烷反应合成了新型易降解的季铵盐型Gemini表面活性剂(1a ～1c),其结构经1H NMR和IR表征.测试结果表明,1具有极低的临界胶团浓度、较强的乳化和增溶能力.     

四氢噻吩合成方法的改进

以1,4-二氯丁烷和硫化钠为原料,碘为催化剂,乙醇为溶剂合成了四氢噻吩。最佳反应条件:1,4-二氯丁烷50 mmol,n(1,4-二氯丁烷)∶n(硫化钠)=1.0∶1.3,碘10 mg,回流反应3 h时,产率91.79%,纯度≥99%(GC)。     

羧基甜菜碱型两性氟表面活性剂的合成和表面活性

以p-全氟壬烯氧基苯磺酰氯(Ⅰ)为原料,经酰胺化和季胺化两步反应,制备了N-3-(二甲氨基丙基)对全氟壬烯氧基苯磺酰胺(Ⅱ)和N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)丙基]-N,N-二甲基乙酸铵(Ⅲ),用FTIR、1HNMR、ESI-MS对II和III的结构进行了表征。中间体N-3-(二甲氨基丙基)对全氟壬烯氧基苯磺酰胺(Ⅱ)的较优合成工艺条件为:溶剂为二氯甲烷,n(Ⅰ):n(N,N-二甲基丙二胺)=1:1.75,20℃反应4 h,Ⅱ的收率可达99.49%。N-[3-(p-全氟壬烯氧基苯磺酰胺基)丙基]-N,N-二甲基乙酸铵(Ⅲ)的较优合成工艺条件为:n(Ⅱ):n(氯乙酸钠)=1:1.1,n(Ⅱ):n(碳酸氢钠)=1:1.5,60℃反应9 h,Ⅲ的收率为93.58%。     

N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱的制备

以十六醇、环氧氯丙烷、二甲胺和氯乙酸钠等为原料,通过三步反应合成N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基甜菜碱(HHDB),并探索了反应温度、投料比、反应时间和催化剂等因素对产物产率的影响,确定了最佳反应条件。中间体3-十六烷氧基-2-羟基-1-氯丙烷(HHCP)合成的最佳工艺条件:催化剂苄基三乙基氯化铵,体系p H为9.0,n(C_(16)H_(33)OH)∶n(C_3H_5OCl)=1∶1.1,滴加环氧氯丙烷温度65℃,滴加时间1.5h,反应温度95℃,反应时间5 h;中间体N-(3-十六烷氧基-2-羟基丙基)-N,N-二甲基叔胺(HHDT)合成的最佳工艺条件:n(C_(19)H_(39)OCl)∶n(C_2H_7N)=1∶1.2,反应温度85℃,反应时间20 h;产物HHDB制备的最佳工艺条件:n(C_(21)H_(45)ON)∶n(C_3H_4O_2ClNa)=1∶1.1,反应温度80℃,反应时间4 h。在上述工艺条件下,HHDB产率达到95.2%,对产物HHDB及中间体进行红外光谱与核磁氢谱表征,测定其临界胶束浓度为9.8 mmol·L-1,水溶液表面张力为18.8 m N·m-1,发泡力为1.15,产物具有较好的表面活性。     

微波促进下邪蒿素及其衍生物的合成

以取代7-(1,1-二甲基-2-炔丙氧基)香豆素(4a～4h)为原料,经微波反应合成了8个邪蒿素类似物(1a～1h).优化的微波合成条件为200℃、5～10min、以N.甲基甲酰胺(NMF)或N,N-二乙基苯胺(DEA)为溶剂.该微波反应具有反应完全(转化率＞98%)、区域选择性高(角型/线型产物比为9:1)和产率明显高于传统的Claisen重排反应的优点.     

含1,3,5-三嗪芳香二酸及其可溶性聚芳酰胺的合成

以2,4-二氯-6-苯基-1,3,5-三嗪为原料,通过傅克和氧化反应制备了一种新型芳香二酸2,4-二(4-甲酸基苯基)-6-芳基-1,3,5-三嗪(PTDA),并采用1H-NMR,FTIR,MS和元素分析等对其结构进行了表征.利用正交试验,重点考察了氧化反应条件对产率的影响,结果表明反应温度为25℃、反应时间为8 h、HAc与H2SO4摩尔比为10∶1、CrO3与PTDA配比为4∶1时,氧化产率最高,达81.3%.以PTDA和间苯二胺(BD)为原料,制备了新型含1,3,5-三嗪聚芳酰胺PPA,其特性黏数为0.49 dL/g.该聚酰胺表现出较好的溶解性能以及优异的热稳定性和机械性能,室温下可溶于N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺等溶剂中,由其溶液可制得透明薄膜;玻璃化转变温度达315℃,氮气中起始分解温度T5%为493℃,700℃下残炭率高达59%;薄膜的拉伸强度为82 MPa,断裂伸长率在8.2%,起始模量为2.3 GPa.     

1,2-二甲基咪唑啉的合成及表征

对1,2-二甲基咪唑啉的合成进行了详细研究. 以甲胺水溶液和2-溴乙胺氢溴酸盐(1)为原料进行反应, 在两种原料物质的量之比为5∶1, 缓缓回流12 h的条件下, 得到N-甲基乙二胺(2), N-甲基乙二胺经过乙酸化得到N-甲基-N,N′-二乙酰基乙二胺(3), 然后, N-甲基-N,N′-二乙酰基乙二胺和氧化钙在高温下关环得到1,2-二甲基咪唑啉(4). 并对所得到的产物1,2-二甲基咪唑啉经元素分析, 1H NMR, IR和GC-MS得到了表征.     

热分解法制备纳米氧化钕

采用热分解法以2-硝基苯甲酸和硝酸钕为原料制备了纳米氧化钕微粉,利用正交设计对合成条件进行了优化,得出了最佳的合成条件,即原料2-硝基苯甲酸与硝酸钕物质的量比2.5∶1,溶液pH值5.5,反应时间3h、干燥时间8 h,在此条件下制得了平均粒径为15 nm的氧化钕微粉,并利用XRD和TEM对制得的纳米微粉进行了结构表征.     

氯化磷酸二苯酯的合成和结构表征

以苯酚、三氯氧磷为原料,以无水三氯化铝为催化剂合成了氯化磷酸二苯酯;采用正交试验研究了反应温度、反应时间、催化剂用量和原料配比对反应收率的影响,确定了最佳工艺条件;并利用红外光谱和核磁共振谱表征了产物的结构.结果表明,影响反应收率的几种因素的排序为:反应温度>原料配比>催化剂用量>反应时间;最佳反应条件为:温度70℃、反应时间15h、原料配比(n苯酚∶n三氯氧磷)2∶1、催化剂用量0.8g(相对于苯酚的质量分数为4.25%).与此同时,采用加水后处理方法可以提高产品收率和可操作性.     

Enzymatic synthesis of sorbitan methacrylate according to acyl donors

Recently, sugar polymers have been considered for use as biomaterials in medical applications. These biomaterials are already used extensively in burn dressings, artificial membranes, and contact lenses. In this study, we investigated the optimum conditions under which the enzymatic synthesis of sorbitan methacrylate can be affected using Novozym 435 in t-butanol from sorbitan and several acyl donors (ethyl methacrylate, methyl methacrylate, and vinyl methacrylate). The enzymatic synthesis of sorbitan methacrylate, catalyzed by Novozym 435 in t-butanol, reached an approx 68% conversion yield at 50 g/L of 1,4-sorbitan, 5% (w/v) of enzyme content, and a 1∶5 molar ratio of sorbitan to ethyl methacrylate, with a reaction time of 36 h. Using methyl methacrylate as the acyl donor, we achieved a conversion yield of approx 78% at 50 g/L of 1,4-sorbitan, 7% (w/v) of enzyme content, at a 1∶5 molar ratio, with a reaction time of 36 h. Sorbitan methacrylate synthesis using vinyl methacrylate as the acyl donor was expected to result in a superior conversion yield at 3% (w/v) of enzyme content, and at a molar ratio greater than 1∶2.5. Higher molar ratios of acyl donor resulted in more rapid conversion rates. Vinyl methacrylate can be applied to obtain higher yields than are realized when using ethyl methacrylate or methyl methacrylate as acyl donors in esterification reactions catalyzed by Novozym 435 in organic solvents. Enzyme recycling resulted in a drastic reduction in conversion yields.     

木质素酚类单体化合物制备烷烃燃料

通过引入中间小分子化合物,采用傅克烷基化反应,实现了从木质素酚类单体化合物制备长链烷烃燃料.考察了催化剂、醛酮类小分子化合物、反应时间、反应温度、物料比、底物等条件对从木质素酚类单体制备二聚体反应结果的影响,并对得到的木质素酚类二聚体产物进一步加氢还原,得到C_13~19烷烃燃料.结果表明,当物料比n(木质素酚类单体)/n(醛酮类中间小分子)为15:3,以Amberlyst-15为酸性催化剂,在100 ℃的条件下,反应24 h,可以得到68%产率的二聚体化合物(当底物是愈创木酚和丙醛时).将得到的二聚体化合物在270 ℃,4 MPa H₂的不锈钢反应釜中进行加氢反应,3 h后,二聚体化合物完全转化为液体烷烃.提出从木质素单体出发通过引入中间小分子,实现C-C链增长来制备烷烃燃料的合成路线,为木质素的开发和应用提出了新思路与实验基础.     

聚2,2-二甲基三亚甲基碳酸酯与壳寡糖的接枝共聚反应研究

用新戊二醇和三光气为原料,反应生成2,2-二甲基三亚甲基碳酸酯.再以四氢呋喃为溶剂,酶为催化剂引发聚2,2-二甲基三亚甲基碳酸酯（PDTC）与壳寡糖接枝生成接枝共聚物.研究了温度、时间、配比对接枝共聚物的产率和分子量的影响.就产率而言,最佳反应条件是60℃、-NH2/DTC的摩尔比值为1∶10、36 h、DTC/酶的质量比值为200;就重均分子量而言,最佳反应条件是60℃、-NH2/DTC摩尔比为1∶10、36 h、DTC/酶质量比值为150.对产品进行红外光谱、凝胶色谱与溶解性能测试.     

苯基脲与甲醇合成苯氨基甲酸甲酯的研究

采用苯基脲与甲醇反应合成了苯氨基甲酸甲酯,考察了不同催化剂、原料配比及反应工艺条件的影响,确定了适宜的合成条件,并根据产物分布对催化反应机理进行了初步探讨.结果表明,以PbO为催化剂,于140℃反应4h后,苯基脲转化率为95.2%,苯氨基甲酸甲酯收率为80.6%.     

磷钨酸插层Zn/Al类水滑石催化合成邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯

以对苯二甲酸根阴离子为预支撑体,制备了磷钨酸插层Zn/Al类水滑石杂化物催化剂,将其用于邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DOP)的合成反应.研究了原料配比、催化剂用量、反应温度、反应时间等对邻苯二甲酸酐转化率的影响,及催化剂的可重复利用性.结果表明,磷钨酸-Zn/Al类水滑石杂化催化剂对DOP合成的催化效果较好,在催化剂用量为苯酐质量的0.76%,异辛醇与邻苯二甲酸酐的摩尔比为2.5,反应温度为180℃,反应时间为4.5 h,带水剂环己烷约为苯酐质量65%的反应条件下,苯酐转化率可达92.8%;反应10 h转化率可达97.9%.催化剂重复使用时转化率略有下降,经过乙醇洗涤再生,活性即可基本恢复.     

漆酚铁聚合物的制备及性能研究

以生漆和三氯化铁反应制备漆酚铁聚合物,用红外光谱、涂膜鲜映性仪和光泽度仪等对聚合物结构和漆膜性能进行表征.结果表明,反应温度65℃,反应时间3h,漆酚和三氯化铁物质的量比为8∶1,所生成的漆酚铁聚合物性能较好.     

1-萘胺氧化合成1,4-萘醌

研究了在乙酸中,用H2O2氧化1-萘胺合成1,4-萘醌的新方法。 考察了反应温度、反应时间、1-萘胺与H2O2摩尔比、硫酸和H2O2质量分数等因素对产品收率的影响。 得到较优的反应条件为：1-萘胺与H2O2摩尔比为1∶10、H2O2质量分数为5%、硫酸质量分数为45%、反应温度为80 ℃、反应时间为3 h。 在此条件下,1,4-萘醌的收率为52.2%。 该方法具有操作简单、反应时间短和产物易分离等优点。