4,7-二苯基-1,10-菲啰啉的合成研究

以4-苯基-8-硝基喹啉为起始原料,经还原得到4-苯基-8-氨基喹啉,再以I2/KI为氧化剂,在乙酸和盐酸的存在下,用Skraup法合成了4,7-二苯基-1,10-菲啰啉.化合物结构经IR和1H NMR得到了证实.实验研究得到了最佳的合成条件为:n(3-氯苯丙酮)∶n(4-苯基-8-氨基喹啉)=1.5∶1,I2/KI用量为8%,反应温度120℃,反应时间2.5 h.产品收率可达82%.     

4-(3,4-二甲氧基苯基)-5-硝基哌啶-2-酮的合成

以3-(3,4-二甲氧基苯基)-4-硝基丁酸甲酯(4),氨水和甲醛为原料,异丙醇溶液为溶剂,经曼尼希-酯胺解偶联反应合成了新化合物4-(3,4-二甲氧基苯基)-5-硝基哌啶-2-酮,其结构经1H NMR,13C NMR和EI-MS表征。在最佳反应条件{4 1.0 mmol,n(4)∶n(27%氨水)∶n(37%甲醛)=1.00∶1.30∶1.05,异丙醇[V(异丙醇)∶V(水)=5∶1]7.5 m L,于100℃反应12 h}下,收率74.1%。     

La2 O3/TiOSO4催化合成油酸月桂酯

以La2O3/TiOSO4催化合成油酸月桂酯,酯化率在96%以上。优化反应条件为:油酸100 mmol,n(月桂醇)∶n(油酸)=1.1∶1.0,w(La2O3/TiOSO4)=2%,甲苯15 mL,回流反应1.5 h。     

对甲氧基肉桂酸甲酯的一锅式绿色合成

以茴香醛(1)和丙二酸二乙酯(2)为原料,L-脯氨酸/磷酸钠为催化剂,甲醇为溶剂,经Knoenenagel缩合反应一锅式合成了对甲氧基肉桂酸甲酯。较适宜的反应条件为:141.5 mmol,n(1)∶n(2)∶n(L-脯氨酸)=1.0∶1.3∶0.3,n(L-脯氨酸)∶n(磷酸钠)=6∶1,甲醇100 mL,回流反应6 h,收率达70.2%。     

3-硝基-2-氨基苯甲酸的合成

以邻苯二甲酸酐为起始原料,经硝化、脱水、酰胺化、霍夫曼重排4步反应合成了3-硝基-2-氨基苯甲酸,总收率19%,其结构经1H NMR, IR和元素分析表征.探讨了酰胺化和霍夫曼重排反应条件对产率的影响.结果表明, n(脲素) ∶ n(3-硝基邻苯二甲酸酐)=2.0 ∶ 1.0,于50 ℃～60 ℃反应5 h～6 h,酰胺化反应收率85%～91%.n(NaClO) ∶ n(3-硝基-2-甲酰胺基苯甲酸)=1.2 ∶ 1.0,于60 ℃反应3 h,重排反应收率94%.     

对硝基邻苯二乙醚合成技术研究

以邻苯二酚与溴乙烷为原料、聚乙二醇为相转移催化剂合成邻苯二乙醚,再经过冰醋酸和硝酸硝化得到对硝基邻苯二乙醚。研究了反应温度、反应时间、原料摩尔比和催化剂用量等对反应收率的影响,获得了合成邻苯二乙醚的优化工艺条件:n(C6H4(OH)2)∶n(NaO H)∶n(C2H5Br)=1∶2.6∶2.4,反应温度80℃,反应时间4h,催化剂用量2g,该反应条件下邻苯二乙醚平均收率88%。混酸硝化条件下合成对硝基邻苯二乙醚的较佳工艺条件为n(C10H14O2)∶n(HNO3)=1∶1.2,乙酸25mL,反应时间30min,反应温度20℃,该反应条件下对硝基邻苯二乙醚平均收率为99%。     

一锅法合成2-硫脲嘧啶

采用一锅法合成了2-硫脲嘧啶,最佳反应条件为:硫脲33 mmol,n(乙酸乙酯)∶n(甲酸乙酯)∶n(甲醇钠)∶n(硫脲)=2.5∶2.0∶1.5∶1.0;乙酸乙酯与甲醇钠在甲苯(35 mL)中于80℃反应3 h;冷却后滴加甲酸乙酯,于25℃充分搅拌8 h后加入硫脲的乙醇(10 mL)溶液,回流反应3 h,收率54.7%。     

微波辐射合成4,4′,4″-三硝基三苯胺

以对硝基苯胺(1)和4-氯硝基苯(2)为原料,二甲基亚砜为溶剂,叔丁醇钾为缚酸剂,氟化钾和四甲基氯化铵为催化剂,在微波辐射下合成了4,4′,4″-三硝基三苯胺(3),其结构经IR表征.正交实验确定最佳反应条件为:13 mmol,n(1)∶n(2)∶n(叔丁醇钾)=1∶3∶2,在125 W下,于130℃反应30 min,3的收率达98.2%.     

VmTi和KnV0.04Ti担载氧化物催化剂的表征与催化燃烧柴油炭黑的性能

用FTIR和UV-Vis研究了2个系列不同V和K负载量的VOx/TiO2和K-VOx/TiO2催化剂结构的变化;并使用程序升温氧化反应技术对这两种催化剂催化柴油炭黑燃烧活性进行了考察.结果表明,当VOx/TiO2催化剂中n(V)∶n(Ti)=0.04时,催化剂活性最好(tm=389℃).添加K能显著改善VOx/TiO2催化剂活性,n(K)∶n(V)∶n(Ti)=0.04∶0.04∶1时,炭黑燃烧的反应温度最低(tm=343℃).FTIR和UV-Vis结果表明,当VOx/TiO2催化剂n(V)∶n(Ti)>0.04∶1时,催化剂表面有V2O5形成,由于V2O5氧化能力较弱,因而催化剂的活性反而降低.而当K-VOx/TiO2催化剂中n(K)∶n(V)达到1∶1时,由于形成的KVO3物种与TiO2载体有很好的协同作用,所以催化剂活性最好.     

4-羟丁基缩水甘油醚的合成

以1,4-丁二醇（BDO）和环氧氯丙烷(ECH）为原料,经一步法合成了丙烯酸羟丁基缩水甘油醚中间体4-羟丁基缩水甘油醚（4-HBGE）,其结构经¹H NMR和MS(ESI)确证。对反应条件进行了优化,最佳反应条件为：BDO 0.1 mol,四丁基溴化铵(5 wt%)为催化剂,n(ECH: n(BDO)为1 : 2, n(NaOH) : n(BDO)=1:1.5,甲苯/水（V/V=1/1）为溶剂,于40 ℃反应6 h,经二级萃取法提纯,4-HBGE收率和纯度分别为69.5%和97.6%。     

Brönsted酸性离子液体催化酯化反应研究

合成了以2-吡咯烷酮和N-甲基咪唑为阳离子([Hnhp]＋和[Hmim]＋), , 和 为阴离子的一系列Brönsted酸性离子液体. 考察了这些离子液体的热稳定性和酸性. 以乙酸和异戊醇酯化合成乙酸异戊酯的反应考察了不同离子液体分别在不分水与分水条件下的催化效果, 结果表明, 不分水时, 当醇/酸/[Hnhp]HSO4物质的量比为1.2∶1∶0.2, 100 ℃下回流反应2 h, 酯收率可达93.6%, 反应结束后[Hnhp]HSO4体系可以顺利分相, [Hnhp]BF4则不能; 分水时, [Hnhp]BF4可与酯自动分相, 当醇/酸/[Hnhp]BF4物质的量比为1.2∶1∶0.01, 120 ℃下回流反应1.5 h时, 酯收率可达96.8%, 比相同条件下[Hnhp]HSO4的略高. 这两种体系中的离子液体均具有良好的重复使用性能. 实验中还探讨了不同离子液体的酸性和催化酯化反应后与酯产物的分相效果对其催化活性的影响, 结果表明, 离子液体的酸性和与酯的不可混溶性对其在不同体系中酯化反应的催化活性有不同程度的影响. 此外, 在上述不分水酯化条件(醇∶酸∶催化剂物质的量比均为1.2∶1∶0.2, 100 ℃油浴)下回流浸渍6 h比较离子液体[Hnhp]HSO4/BF4, [Hmim]HSO4/BF4和硫酸对奥氏体316不锈钢的腐蚀性, 测得离子液体腐蚀率比硫酸低; 除了[Hnhp]BF4, 离子液体[Hnhp]HSO4, [Hmim]HSO4和[Hmim]BF4的腐蚀性呈现随酸性递减而下降的趋势. 所测离子液体中[Hnhp]BF4腐蚀性最高. [Hnhp]BF4和硫酸中试样的腐蚀率分别为20.1和41.8 g/(m2•h).     

系列缩水甘油醚类β-环糊精衍生物的合成及结构表征

以苯基缩水甘油醚、邻甲基酚缩水甘油醚及苯甲基缩水甘油醚(1～3)和β-环糊精为原料, 分别在弱碱水溶液(1.5%)和强碱水溶液(30%)中制备出系列缩水甘油醚类β-环糊精衍生物, 所得产物用自制硅胶色谱柱分离, 以V(正丙醇)∶V(水)∶V(浓氨水)＝6∶3∶1作为硅胶色谱柱分离纯化的洗脱剂, 得到单2位取代的苯氧基(或邻甲基苯氧基或苯甲氧基-2-羟丙基-β-环糊精(1a～3a)和单6位取代的苯氧基(或邻甲基苯氧基)-2-羟丙基-β-环糊精(1b～2b). 所得产品用薄层色谱、红外光谱、质谱和核磁共振波谱等手段进行了表征.     

非离子型可聚合聚氨酯/苯乙烯的超浓乳液聚合

研究了以非离子型可聚合聚氨酯(PUAG)和苯乙烯(St)为混合单体的超浓乳液聚合, 并且考察了n(NCO)/n(OH)摩尔比、复合乳化剂体系质量浓度[E]、不同乳化剂的种类、引发剂质量浓度[I]、单体体积分数(或分散相体积分数, 也称内相比Φ)、聚合温度等因素对聚合稳定性、动力学的影响. 同时结合光相关光谱(PCS)测定了聚合物乳胶粒子大小和粒径分布, 用透射电子显微镜(TEM)观察了粒子形态, 结果表明: 当n(NCO)/n(OH)＝2∶1, T＝328 K, Φ＝80.39%, [I]＝0.8% g/g (PUAG-St), [E]＝0.22 g/mL H₂O, m(MS-1)/m(CA)＝2∶1, PVA＝0.01 g/mL H₂O时, 超浓乳液不仅有较好的聚合稳定性和较快的聚合速率, 而且粒径小分布均匀. 同时, 在此条件下的表观动力学表达式和表观活化能分别确定为R_p＝k[I]^0.50[E]^0.73[M]^0.54和 E_a＝29.7 kJ/mol. 热失重分析(TGA)进一步表明: 调节PUAG的含量可以达到对聚苯乙烯的改性, 提高聚苯乙烯的热稳定性.     

四氯化锡催化合成己二酸二丁酯

应用五水四氯化锡催化己二酸和正丁酯的酯化反应，合成了己二酸二丁酯。研究结果表明，五水四氯化锡具有较高的催化活性。考察了己二酸／正丁醇摩尔比和催化剂用量对酯产率的影响，在适宜反应条件[n(己二酸)：n(正丁醇)：n(四氯化锡)＝1：8：0．114，回流反应60min]下，己二酸二丁酯的产率为96．9％。     

壬基酚聚氧乙烯醚型Gemini季铵盐表面活性剂的合成 及其表面性质的研究

合成了系列壬基酚聚氧乙烯醚型Gemini季铵盐表面活性剂(GNPQA), 用核磁、红外和元素分析对它们的结构进行了表征, 考察了反应条件对转化率的影响, 并用表面张力法和稳态荧光探针法对GNPQA的表面性能及胶束聚集数(N)进行了研究. 结果表明, 较优的反应条件: 反应时间为12 h, 反应温度为70 ℃, 反应原料摩尔比为n(双聚壬基酚聚氧乙烯醚)∶n(三乙胺)∶n(环氧氯丙烷)＝1∶1∶1; GNPQA的临界胶束浓度(CMC)值较相应的单体壬基酚聚氧乙烯醚型季铵盐表面活性剂(NPQA)降低了1～2个数量级, 显示了较高的表面活性; 当GNPQA溶液浓度为5～9倍CMC时, N值随浓度增大而线性增大; 随着氧乙烯(EO)单元数的增长, GNPQA的CMC和N值均逐渐减小; 结合GNPQA的表面性能参数和N值的变化规律, 探讨了这类表面活性剂表面及胶束聚集体的结构形态.     

CH4部分氧化制氢Ni-Cu/ZrSiO催化剂的研究

采用表面反应改性法制备了ZrO2-SiO2(ZrSiO)表面复合物，用等体积浸渍法制备了ZrSiO负载的Ni-Cu双金属催化剂，并用IR、TPD、TPSR和微反技术考察了CH4、H2O和O2在催化剂表面上的化学吸附及反应性能。结果表明，在Ni-Cu /ZrSiO催化剂上存在着Ni-Cu金属位，Lewis酸位Znn+和碱位Zr-O－三类活性中心；CH4和H2O在金属位和Lewis酸位Znn+和碱位Zr-O－的协同作用下可形成解离吸附态； CH4、H2O和O2在Ni-Cu /ZrSiO催化剂表面上的主要反应产物为H2和CO2，选择性均在95％以上。     

三乙烯二胺促进炔酸聚乙二醇酯与苯酚的加成反应研究

以单甲氧基聚乙二醇和2-丁炔酸为起始原料,制得2-丁炔酸聚乙二醇酯（1）;以异丙醇为溶剂,三乙烯二胺（DABCO）为催化剂,1与苯酚经Michael加成反应合成了苯酚的聚乙二醇化产物（2）,其结构经¹H NMR和FT-IR确证。在最优反应条件［n（苯酚）:n（1）: n（DABCO）=20:1:20,异丙醇0.5 mL,于室温反应12 h］下,2产率99%。     

模拟油品氧化脱硫及反应动力学研究

在H₂O₂/WO₃/ZrO₂氧化体系中对以甲苯为溶剂、二苯并噻吩(DBT)为模型含硫化合物的模拟油品(硫的质量分数为1540×10^-6)进行了氧化脱硫研究,考察了反应温度、反应时间、氧化剂加入量、催化剂用量对DBT转化率的影响。实验结果表明,在反应温度50℃,反应时间90min,氧化剂加入量油/H₂O₂的体积比为20∶1和催化剂用量0.02g/mL的适宜氧化脱硫条件下,96%以上的DBT氧化为容易分离脱除的二苯并噻吩砜(DBTOs);同时研究了DBT氧化反应动力学,得知DBT氧化反应为一级反应,表观活化能E_a为55.37kJ/mol,指前因子A为3.35×10⁷min^-1。