2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸插层水滑石的制备及性能(英文)

以层状镁铝双金属氢氧化物(MgAlLayeredDoubleHydroxides,Mg-AlLDHs)为主体,以有机紫外光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸(BP)为客体,结合焙烧复原法和阴离子交换法合成了具有超分子结构有机-无机插层复合物(MgAl-BPLDHs),研究了层间阴离子、反应介质、pH值、反应时间等因素对于插层材料超分子结构的影响。用FTIR、XRD、TG-DTA、UV-Vis和粒度分析对其不同尺度的结构、热稳定性和紫外光稳定性等进行表征。结果表明,采用阴离子交换法难以进行插层反应;通过焙烧复原法可显著降低MgAl-LDHs层间CO2-离子,从而有利于BP阴离子交换进入MgAl-LDHs层间,在去离子水中,水温100℃,pH=7,反应时间为48h,BP过饱和的条件下合成得到最高插层率的MgAl-BP-LDHs;主体水滑石层板与客体以静电力和氢键相互作用,得到的超分子结构材料具有良好的热稳定及兼具优异的紫外屏蔽、吸收性能,是一种新型的有机-无机复合光热稳定剂。     

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸插层水滑石的制备及性能

以层状镁铝双金属氢氧化物（MgAl Layered Double Hydroxides,Mg-Al LDHs）为主体,以有机紫外光稳定剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸（BP）为客体,结合焙烧复原法和阴离子交换法合成了具有超分子结构有机-无机插层复合物（MgAl-BP-LDHs）,研究了层间阴离子、反应介质、pH值、反应时间等因素对于插层材料超分子结构的影响。用FTIR、XRD、TG-DTA、UV-Vis和粒度分析对其不同尺度的结构、热稳定性和紫外光稳定性等进行表征。结果表明,采用阴离子交换法难以进行插层反应;通过焙烧复原法可显著降低MgAl-LDHs层间CO₂^-离子,从而有利于BP阴离子交换进入MgAl-LDHs层间,在去离子水中,水温100℃,pH=7,反应时间为48 h,BP过饱和的条件下合成得到最高插层率的MgAl-BP-LDHs;主体水滑石层板与客体以静电力和氢键相互作用,得到的超分子结构材料具有良好的热稳定及兼具优异的紫外屏蔽、吸收性能,是一种新型的有机-无机复合光热稳定剂。     

新型锌铝水滑石紫外吸收剂的制备及其紫外吸收性能

以有机紫外吸收剂2-苯基苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)、N,N-二甲氨基苯甲酸(DABA)为有机原料,采用共沉淀法,合成了有机紫外吸收剂插层水滑石Zn2Al-LDH/PBSA和Zn2Al-LDH/DABA,并测定了所得到的样品的XRD、FT IR、薄膜紫外吸收性质和氧化催化活性。结果表明,当有机紫外吸收剂以阴离子的形式进入水滑石层间后,仍有良好的紫外吸收性能并在可见光区有很好的透光性;通过测定插层水滑石的氧化催化活性,与纯有机物相比,Zn2Al-LDH/PBSA和Zn2Al-LDH/DABA的氧化催化活性明显降低。合成的新型的插层水滑石有望在防晒产品中得到应用。     

新型锌铝水滑石紫外吸收剂的制备及其紫外吸收性能

以有机紫外吸收剂2-苯基苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)、N,N-二甲氨基苯甲酸(DABA)为有机原料,采用共沉淀法,合成了有机紫外吸收剂插层水滑石Zn2Al-LDH/PBSA和Zn2Al-LDH/DABA,并测定了所得到的样品的XRD、FT IR、薄膜紫外吸收性质和氧化催化活性。结果表明,当有机紫外吸收剂以阴离子的形式进入水滑石层间后,仍有良好的紫外吸收性能并在可见光区有很好的透光性;通过测定插层水滑石的氧化催化活性,与纯有机物相比,Zn2Al-LDH/PBSA和Zn2Al-LDH/DABA的氧化催化活性明显降低。合成的新型的插层水滑石有望在防晒产品中得到应用。     

新型锌铝水滑石紫外吸收剂的制备和紫外性能研究

以有机紫外吸收剂2-苯基苯并咪唑-5-磺酸(PBSA)、N,N-二甲氨基苯甲酸(DABA)为有机原料,采用共沉淀法,合成了有机紫外吸收剂插层水滑石Zn2Al-LDH/PBSA和Zn2Al-LDH/DABA,并测定了所得到的样品的XRD、FT IR、薄膜紫外吸收性质和氧化催化活性。结果表明,当有机紫外吸收剂以阴离子的形式进入水滑石层间后,仍有良好的紫外吸收性能并在可见光区有很好的透光性;通过测定插层水滑石的氧化催化活性,与纯有机物相比,Zn2Al-LDH/PBSA和Zn2Al-LDH/DABA的氧化催化活性明显降低。合成的新型的插层水滑石有望在防晒产品中得到应用。     

高岭石-硬脂酸插层复合物的制备及结构模型的提出

以张家口高岭土为原料,通过直接插层与取代相结合的方法制备高岭石-硬脂酸插层复合物.利用 X射线粉末衍射、红外光谱、热重及透射电子显微镜对制备产物进行表征.结果表明:硬脂酸插入到高岭石层间,高岭石层间距d₀₀₁值由0.72 nm增加到4.05~4.37 nm,插层率达到86.9%;反应时间和溶液pH值会对高岭石-硬脂酸插层复合物的层间距及插层率产生影响;甲氧基嫁接在高岭石表面,与硬脂酸分子同时存在于高岭石层间.高岭石经甲醇改性后脱羟基温度明显降低,高岭石羟基活性提高;高岭石-硬脂酸插层复合物的稳定温度在160 ℃以下.经过硬脂酸插层改性后的高岭石片层,从边缘开始出现卷曲现象,并且部分长条状片层形成类似埃洛石相的纳米卷;对硬脂酸插层高岭石的作用机理进行分析,结合结构计算,提出高岭石-硬脂酸插层复合物的结构模型,该模型可以解释高岭石-硬脂酸插层复合物在不同条件制备产物层间距变化的原因.     

邻-甲氧基苯酚和α-,β-环糊精包合现象的理论与实验研究

通过紫外可见光谱法考察了水溶液中邻-甲氧基苯酚(o-Mop)和α-与β-环糊精(CD)的分子间相互作用, 利用Hildebrand-Benesi方程给出了两个包合物的稳定常数(K_s). 采用半经验PM3方法研究了α-,β-CD和o-Mop及其类似物苯酚(Phe)、丁香酚(Eug)之间的包络作用, 阐述了这些主客体包合作用过程中体系能量随主客体相对位置改变而变化的细节, 据此推断出主-客体包合物可能的分子结构, 计算了包合物的稳定化能(ΔE_s). 研究结果表明, 本文所选主客体体系而言, 当客体和同一种主体分子作用时, 超分子包合物的ΔE_s随着客体分子苯环上取代基团数目的增多而增加. 基于PM3方法优化得到的主-客体包合物在真空中的分子结构和通过实验方法在水溶液中测定的结构一致.     

β-环糊精及其衍生物对脂肪族手性对映体及有机染料的分子识别研究

在25℃用荧光和紫外光谱滴定法分别测定了β-环糊精(β-CD)、2,3,6-三[氧-(2-羟基丙基)]-β-环糊精(HP-β-CD)及2,3,6-三(甲氧基)-β-环糊精(MO-β-CD)与6种脂肪族手性客体和4种染料分子形成超分子配合物的稳定常数.结果表明,多种弱相互作用协同贡献于主-客体的包结配位过程.环糊精衍生物中取代基的疏水性和链长影响主体的配位能力,客体与环糊精间的尺寸适合及疏水相互作用决定其配合物的稳定性.在配位过程中,氢键作用也是影响主体环糊精键合行为的重要因素.     

CH/π, CH/O弱氢键在2,6-二(α-苯基苄基)-1,5-萘二酚主体分子包结物构筑中的作用

设计、合成了一种新的主体分子2,6-二(α-苯基苄基)-1,5-萘二酚 (1). 它可与许多有机小分子形成配位包合物. 用IR和¹H NMR表征了配位包结物, 并测定了主客体分子的摩尔比: 1•DMF (1∶1), 1•DMSO (1∶2), 1•吡啶 (1∶1), 1•喹啉(1∶2), 1•N-甲基吡咯烷酮(1∶1). 用单晶X衍射分析了包结物 (1)•DMF的晶体结构, 属三斜晶系, 晶胞参数为P-1, a＝0.9085(9) nm, b＝0.9501(6) nm, c＝2.0995(6) nm, α＝99.59(3)°, β＝90.13(4)°, γ＝96.20(7)°, V＝1.776(2) nm³, D_c＝1.898 g•cm^－3. 结果表明, 主体分子间的CH/π弱氢键在决定主体分子的层状框架结构和客体分子在层间的填充方式中发挥了重要作用; 两种不等效的客体分子与主体分子的作用方式是不同的, 一种客体分子是通过CH/π, CH/O弱氢键与同层的不同主体分子相互作用, 另一种是通过CH/π, CH/O弱氢键与相邻层的不同主体分子相互作用.     

邻羟基二苯甲酮类紫外吸收剂离解常数的测定

本工作对两种常见的商品紫外吸收剂——2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(UV-9)和2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0)在基态和激发态时的离解常数进行了测定。对UV-0存在着反常的吸收强度和pH关系曲线作了合理的解释, 并结合测得的离解常数对上述紫外吸收剂耗失能量的机理进行了讨论。     

Synthesis, Characterization, and Photophysical Properties of Materials Obtained by Co-intercalation of Chromophores into Layered Double Hydroxides

A pair of chromophores with donor‐acceptor properties, coumarin‐3‐carboxylic acid (3‐CCA) and 9‐anthracene carboxylic acid (9‐ACA), have been successfully intercalated into the layered double hydroxide (LDH), [Zn_0.66Al_0.34(OH)₂](CO₃)_0.17·0.33H₂O by an ion‐exchange method. The obtained co‐intercalation compounds were characterized by X‐ray diffraction, FTIR spectral, thermogravimetry techniques and chemical composition. The guest molecular sizes and structures were investigated utilizing an ab initio (HF/6‐31G) method by G98w. These anions were steadily arranged between the metal hydroxide layers by their carboxylate functional groups interacting with the layer plane. The photophysical properties of the obtained compounds were studied by UV‐Vis absorption and fluorescence spectroscopy. These results indicate that the confinement of the pair of chromophores, 3‐CCA and 9‐ACA, within the interlayer region of the host is in favor of guest‐host interaction and guest‐guest interaction, and that the pair of chromophores, 3‐CCA and 9‐ACA can give rise to energy transfer processes because of the characteristics of their excited states.     

烷基紫精/五氧化二钒插层化合物的组装、表征及磁性的研究

以烷基紫精(alkylviologens; 又称紫精或紫罗精)为有机客体、层状五氧化二钒为无机主体, 在液、固两相反应体系中, 利用I^－与V^5＋的氧化还原反应, 使烷基紫精阳离子通过静电引力作用进入被还原的五氧化二钒层板之间, 形成一系列新颖的无机-有机插层化合物. 并运用X射线粉末衍射(XRD)、红外(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-vis DRS)等方法对其进行了表征. XRD分析结果证明, 五氧化二钒的层间距随着烷基紫精中烷基链的增长而增大, 但其结晶度随着烷基紫精阳离子中烷基链的增加而降低. XPS研究表明, 该类材料中的钒是以V^4＋和V^5＋两种混合价态存在, 氧原子处于三种不同的化学环境, 这些现象说明烷基紫精阳离子的引入对五氧化二钒的骨架结构影响不大, 主体五氧化二钒的层状结构保存完好; 氮原子处于两种不同的化学环境, 证实插层化合物中主客体之间相互修饰的协同效应, 有可能起到了稳定客体分子激发态的作用, 同时FT-IR光谱中芳香环特征谱带强度的变化也进一步证明了这一结论. UV-vis DRS分析发现由于主客体的相互作用使插层化合物在紫外和可见光区域产生特殊的光吸收性质. 从磁性研究的结果可以看出, 在温度低于15 K时, 插层化合物RV2为反铁磁性的有序结构; 当温度高于15 K时, 转变为顺磁性, 表现出磁无序结构.     

Stable UV absorption material synthesized by intercalation of squaric acid anion into layered double hydroxides

A novel UV absorption material of squaric acid (SA) anion (O₄O₄^2?) intercalated layered double hydroxides (LDHs) was successfully synthesized by the co-precipitation method. After intercalation, the interlayer distance of MgAl-SA-LDHs increased to 1.04 nm compared to those of MgAl-CO₃-LDHs and SA anions present in form of a monolayer in the interlayer of LDHs. Thermal stability of SA clearly enhanced by the intercalation and the suppression of the deintercalation ability of MgAl-SA-LDHs was superior to that of 4-hydroxy-3-methoxybenzoic acid intercalated LDHs. The results of UV-DRS indicate the potential application of MgAl-SA-LDHs as UV absorbers.     

Synthesis and Characterization of Diamine Intercalation Compounds of SnS2 Single Crystals

Single crystals of SnS₂ were intercalated with ethylenediamine (en) and propylenediamine (pn) by direct reaction. The resulting novel compounds were examined by different techniques including XRD, XPS, a.c. impedance, TG, and TPD measurements. The observed lattice expansion for both compounds, ca. 3.9 Å, is consistent with the location of the amine molecules at van der Waals gaps, with monolayers in the alkyl chain parallel to the sulfur layers. XPS data reveal that these complexes easily absorb moisture that binds strongly to sulfur to give hydrogen sulfide traces that were detected upon thermal deintercalation above 473 K. However, the charge transferred from the guest to the host is too small to be detected by this photoelectron technique. The en intercalate preserves the semiconductor behavior of the pristine compound, SnS₂, but with two significant differences, viz. lower conductivity at low temperatures and an increased activation energy. These differences are ascribed to increased incoherent scattering of electrons resulting from the guest atoms acting as impurities and also to the lattice defects formed upon intercalation.     

层状水滑石对吡啶二甲酸异构阴离子的选择性插层行为

本文采用焙烧复原法研究了镁铝水滑石与吡啶二甲酸异构阴离子单体及其混合体的插层反应，实验发现镁铝水滑石对吡啶二甲酸异构阴离子存在着明显的选择性，有机酸异构体优先进入层间的顺序是：2,3-吡啶二甲酸>2,5-吡啶二甲酸>2,4-吡啶二甲酸>3,5-吡啶二甲酸>3,4-吡啶二甲酸>2,6-吡啶二甲酸。利用XRD、IR和TG测试技术对样品进行了表征，同时采用Gaussian-98软件包中ab initio 分子轨道法（HF/6-31G）计算了吡啶二甲酸异构阴离子的分子结构，理论结合实验探讨了阴离子在水滑石层间可能的空间构型，分析了其结构与插层行为的关系。研究表明镁铝水滑石层状材料插层过程中具有分子识别能力，可用于分离有机异构阴离子。     

Peculiarities of inclusion complex formation in the 1,4-benzodiazepine-benzene system

5-Phenyl-1-methyl-7-bromo-3-hydroxy-1,2-dihydro-3H-1,4-benzodiazepin-2-one and its 5-(o-chloro)-phenyl analog form 2:1 (host:guest) inclusion compounds with benzene. The crystal structures of the compounds were studied by the single-crystal XRD method and were interpreted as host (H) (benzodiazepine) — guest (G) (benzene solvent molecule) complexes. The studied structures, revealing H-H and H-G interactions as both typical hydrogen bonds and π-π, C-H?π weak interactions, may serve as models for ligand-receptor binding.     

Enhanced thermal- and photo-stability of acid yellow 17 by incorporation into layered double hydroxides

2,5-dichloro-4-(5-hydroxy-3-methyl-4-(sulphophenylazo) pyrazol-1-yl) benzenesulphonate (DHSB) anions, namely acid yellow 17 anions, have been successfully intercalated into Zn-Al layered double hydroxides (LDH) to produce a novel organic-inorganic pigment by a simple method involving separate nucleation and aging steps (SNAS), and the dye-intercalated LDH was analyzed by various techniques, e.g., XRD, SEM, FT-IR, TG-DTA and ICP. The d-spacing of the prepared LDH is 2.09 nm. Furthermore, the incorporation of the DHSB aims to enhance the thermal- and photo-stability of the guest dye molecule, for example, the less color change after accelerated thermal- and photo-aging test.