氰基乙烯基苯胺衍生物的电化学行为

本文利用循环伏安法研究了电子给-受体模型化合物——氰基乙烯基苯胺衍生物的电化学行为,并对推电子取代基团—NH_2和—N(CH_3)_2与吸电子取代基团氰基乙烯基对化合物电化学行为的影响进行了较为详细的讨论.提出了这些化合物的电氧化态和电还原态的结构,通过分析比较叔、仲和伯自由基对化合物电化学行为的影响,探讨了电极反应机理.     

硝基苯在离子液体EMimBF4中的选择性电还原

采用循环伏安法和恒电位电解法研究了离子液体EMimBF4中硝基苯在微铂电极上的选择性电还原特性. 研究结果表明, 硝基苯在铂电极上的电还原反应为双分子八电子三步骤电化学过程: 第一步反应为准可逆单电子转移步骤, 产生阴离子自由基; 第二步为二电子转移步骤, 并伴有随后的双分子不可逆自由基偶合反应和快速质子化及脱水反应, 主要产物为氧化偶氮苯; 第三步是二电子转移产生偶氮苯的过程. 通过控制电位, 可以选择性地合成氧化偶氮苯和偶氮苯; 在EMimBF4中, 硝基苯和水的浓度变化对电化学行为产生较大影响.     

含不同基团偶氮苯化合物的合成及其光致异构化性质

以苯胺或对硝基苯胺为起始原料,通过重氮偶合法合成了4种分别含有硝基、氨基和不同数目偶氮基的偶氮苯化合物(1~4),其结构经¹H NMR和FT-IR确证。研究了1~4在紫外灯(12 W)照射下随时间变化的UV-Vis谱图。结果表明：含有给电子基团(NH₂)偶氮苯的光致异构化速率较含有吸电子基团（NO₂）时更快,NO₂对分子的异构化有一定抑制作用;分子中偶氮基的数目增加时,顺反异构化过程也受到影响。     

含硝基咔唑类有机电催化剂的合成及其对醇的电催化氧化（英文）

有机小分子的电催化氧化是催化领域的一个重要研究内容.通过醇的选择性氧化合成相应醛或酮类化合物在精细化学品和有机化学中间体的合成领域均具有十分重要的意义.有机电催化合成用电子代替强氧化还原剂,可以使反应在比较温和的条件下进行.但在直接电氧化合成反应中,电极表面容易生成有机聚合物膜,使电极钝化,电流效率急剧下降.而在电子转移媒质作用下的有机电催化反应不仅可以避免电极表面钝化,还可以控制目标产物的过度氧化.三芳胺类化合物是一类新型的电氧化还原媒质,由于其具有较宽的电化学氧化还原电位已引起研究者的广泛关注.咔唑类化合物相比于三芳胺类具有更好的平面性,使得取代基效应更为显著.咔唑类化合物被广泛作为荧光材料,但用于电化学方面的研究很少.本文通过在咔唑类化合物中引入具有强吸电子性的硝基以提高该类化合物的氧化电位,并将其作为有机电催化媒质,采用间接电化学氧化的方式,在室温下研究醇的电化学催化氧化反应,合成相应醛类化合物.我们合成了三种含硝基咔唑类有机电催化剂,通过~1H NMR对其结构进行了鉴定.采用循环伏安法测试了该类有机电催化剂的电化学氧化还原性能.发现取代基的电子效应对有机电催化剂的氧化还原电位及电化学氧化还原可逆性有很大的影响,供电子基(–OCH~3)的引入使氧化电位负移(0.717 V),吸电子基(–Br)的引入使氧化电位明显正移(1.282 V).同时,取代基的引入有效改善了有机电催化剂的电化学可逆性,从而可以作为有效的电氧化还原媒质应用于电化学氧化反应中.而当把化合物中的NO~2还原为NH~2后,咔唑类化合物的电化学氧化还原可逆性完全消失,表明硝基的引入对咔唑类有机电催化剂的电化学性能有很大的影响.循环伏安结果发现,在咔唑类硝基化合物的作用下,对甲氧基苯甲醇(p-MBzOH)的电化学氧化峰电位从1.350 V降至1.286 V,表明可以在较低电位下进行电解,有效降低了电氧化反应的能耗,同时氧化峰电流明显增加,说明该类有机电催化剂对p-MBzOH具有良好的电催化性能.随着p-MBzOH浓度的增加,氧化峰电流也明显增大,说明在咔唑类有机电催化剂的作用下,p-MBzOH可以在比较高的浓度下进行电化学氧化电解.通过对不同对位取代基的苯甲醇类化合物进行循环伏安研究,发现含硝基咔唑类化合物对具有较高氧化电位的反应底物均表现出良好的电催化氧化性能.在含硝基咔唑类有机电催化剂的氧化电位(1.28 V)和室温下,对不同浓度的p-MBzOH进行恒电位电解6 h,发现当催化剂的用量为底物的2.5 mol%时,p-MBzOH可以完全转化为相应的醛类目标产物.而且恒电位电解后分离回收的含硝基咔唑类有机电催化剂仍具有良好的电化学氧化还原可逆性.     

含硝基咔唑类有机电催化剂的合成及其对醇的电催化氧化

有机小分子的电催化氧化是催化领域的一个重要研究内容.通过醇的选择性氧化合成相应醛或酮类化合物在精细化学品和有机化学中间体的合成领域均具有十分重要的意义.有机电催化合成用电子代替强氧化还原剂,可以使反应在比较温和的条件下进行.但在直接电氧化合成反应中,电极表面容易生成有机聚合物膜,使电极钝化,电流效率急剧下降.而在电子转移媒质作用下的有机电催化反应不仅可以避免电极表面钝化,还可以控制目标产物的过度氧化.三芳胺类化合物是一类新型的电氧化还原媒质,由于其具有较宽的电化学氧化还原电位已引起研究者的广泛关注.咔唑类化合物相比于三芳胺类具有更好的平面性,使得取代基效应更为显著.咔唑类化合物被广泛作为荧光材料,但用于电化学方面的研究很少.本文通过在咔唑类化合物中引入具有强吸电子性的硝基以提高该类化合物的氧化电位,并将其作为有机电催化媒质,采用间接电化学氧化的方式,在室温下研究醇的电化学催化氧化反应,合成相应醛类化合物.
　　我们合成了三种含硝基咔唑类有机电催化剂,通过1H NMR对其结构进行了鉴定.采用循环伏安法测试了该类有机电催化剂的电化学氧化还原性能.发现取代基的电子效应对有机电催化剂的氧化还原电位及电化学氧化还原可逆性有很大的影响,供电子基(–OCH3)的引入使氧化电位负移(0.717 V),吸电子基(–Br)的引入使氧化电位明显正移(1.282 V).同时,取代基的引入有效改善了有机电催化剂的电化学可逆性,从而可以作为有效的电氧化还原媒质应用于电化学氧化反应中.而当把化合物中的NO2还原为NH2后,咔唑类化合物的电化学氧化还原可逆性完全消失,表明硝基的引入对咔唑类有机电催化剂的电化学性能有很大的影响.
　　循环伏安结果发现,在咔唑类硝基化合物的作用下,对甲氧基苯甲醇(p-MBzOH)的电化学氧化峰电位从1.350 V降至1.286 V,表明可以在较低电位下进行电解,有效降低了电氧化反应的能耗,同时氧化峰电流明显增加,说明该类有机电催化剂对p-MBzOH具有良好的电催化性能.随着p-MBzOH浓度的增加,氧化峰电流也明显增大,说明在咔唑类有机电催化剂的作用下, p-MBzOH可以在比较高的浓度下进行电化学氧化电解.通过对不同对位取代基的苯甲醇类化合物进行循环伏安研究,发现含硝基咔唑类化合物对具有较高氧化电位的反应底物均表现出良好的电催化氧化性能.
　　在含硝基咔唑类有机电催化剂的氧化电位(1.28 V)和室温下,对不同浓度的p-MBzOH进行恒电位电解6 h,发现当催化剂的用量为底物的2.5 mol%时, p-MBzOH可以完全转化为相应的醛类目标产物.而且恒电位电解后分离回收的含硝基咔唑类有机电催化剂仍具有良好的电化学氧化还原可逆性.     

芴2,7位取代的9,9’-二芳基螺芴类化合物的合成及性能

设计并合成了一系列以三苯胺为核,芴衍生物为外围基团的有机蓝光小分子,该合成通过Suzuki反应在9-芳基芴的2位和(或)7位引入相同或不同取代基作为模块,并利用Friedel-Crafts反应将4-甲基三苯胺与这一系列模块结合.用NMR,MS和元素分析进行结构表征.荧光测试结果表明该类化合物溶液的荧光发射波长范围在442～466 nm之间,属蓝光发射.电化学测试显示该类材料的HOMO能级位于-5.15～-5.19 eV之间.差示扫描量热仪与热重分析得出化合物的玻璃化转变温度在166℃以上,热分解温度高于398℃,表明该类材料具有良好的热稳定性.     

硝基苯在离子液体BMimBF4-H2O中的电还原

采用循环伏安法和恒电位电解法研究了离子液体BMimBF4-H2O 中硝基苯在微铂电极上的电还原特性. 实验表明, 在BMimBF4中, 随着硝基苯和水的浓度变化, 循环伏安曲线的峰电位和峰电流呈现复杂的变化规律; 硝基苯在铂电极上的电还原反应为双分子8 电子3 步骤电化学过程, 第一步反应为准可逆单分子单电子转移步骤, 产生阴离子自由基, 第二步为2 电子转移步骤, 并伴有随后的双分子不可逆自由基偶合化学反应, 主要产物为氧化偶氮苯, 第三步是2 电子转移产生偶氮苯的过程.     

氧化偶氮苯类化合物的新法合成

报道了一种合成氧化偶氮苯类化合物的新方法,即在含有β-环糊精和氢氧化钠的水溶液中,芳香硝基化合物可被较高选择性地还原为相应的氧化偶氮苯类化合物.该方法成本低廉、操作简单且环境友好.     

苯并-15-冠-5-修饰的ADT型铁氢化酶活性中心模型的电催化产氢行为

利用Sonogashira反应,以较高的产率将苯并-15-冠-5-基团修饰到铁氮化酶活性中心,得到了结构新颖的ADT型模型化合物1,电化学研究表明该化合物能够催化还原醋酸放出氮气,具有明显的产氢活性.     

主链含三苯胺单元的聚苯乙炔的合成及其电致发光性能

采用4-甲基三苯胺的二醛基化合物分别与对、间、邻-二甲基苯的膦盐反应,制备了三种含三苯胺单元的聚苯乙炔类共聚物TPA-PPV、TPA-PmPV和TPA-PoPV。结果表明：TPA-PPV和TPA-PmPV具有良好的热稳定性和光电化学性能,该类共聚物不但具有良好的空穴传输性能,而且作为发光材料应用于发光器件时可以调制发光颜色。     

电化学方法研究苏丹Ⅱ与血红蛋白的相互作用

苏丹染料含有偶氮苯基团,偶氮苯被降解后会产生具有中等毒性的致癌物质苯胺而引发癌症[1].为了研究苏丹染料对人类的危害,首先要对苏丹染料进行检测.     

Diazepinomicin关键中间体三甲氧基二苯二氮平的合成

以2,4-二甲氧基苯胺和3-甲基苯酚为原料,通过氨基保护、硝化、还原、甲基氧化、乌尔曼反应、内酰胺环化制得天然化合物Diazepinomicin的关键中间体——三甲氧基二苯二氮平,其结构经1H NMR,IR和MS表征.     

蒽桥联的胺-胺电子耦合研究

合成了1,5-二(对甲氧基二苯胺)蒽(1)、2,6-二(对甲氧基二苯胺)蒽(2)和9,10-二(对甲氧基二苯胺)蒽(3)三种化合物,对它们的电化学、吸收和发射光谱、光谱电化学以及胺-胺电子耦合开展研究.三种化合物在+0.6~+1.0 V vs Ag/AgCl区域存在两步可逆氧化还原过程,两个氧化还原过程电位差DE在100 mV左右.单电子氧化产物1~(·+)在近红外区域观测到弱价间电荷转移吸收(IVCT),电子耦合常数Vab估算为600 cm~(-1).化合物3~(·+)观测到强IVCT吸收,其Vab估算为1440cm~(-1).单电子氧化产物2~(·+)则没有观测到明显IVCT吸收,表明有机胺在蒽桥基上的取代位置对胺-胺电子耦合程度有重要的影响.     

聚苯胺包裹的金纳米粒子的合成和表征及初步应用

用苯胺作还原剂还原氯金酸合成了金纳米结构. TEM实验表明, 苯胺还原氯金酸能生成苯胺齐聚物或其聚合物包裹的金球形纳米粒子. XPS分析表明, 金纳米粒子包覆的聚合物层带正电荷. 该纳米粒子能用于电极表面纳米结构组装及氧化还原性的生物大分子的电化学研究, 实现了超氧化物歧化酶(SOD)在这种带正电荷的金纳米粒子表面的直接电子转移.     

硒杂环化合物(4,5-苯并苤硒脑)在金表面上的自组装

为了寻求新的自组装单分子膜体系,构建新的功能膜,研究了具备平面型的大环共轭硒杂环化合物-- 4,5-苯并苤硒脑(苯并[c]硒二唑,简称苤硒脑)在金表面的自组装单分子膜.通过X射线光电子能谱(XPS)和电化学手段对其进行表征.XPS研究结果表明,自组装形成单分子膜后,苤硒脑分子中Se3d结合能从57.4 eV下降到57.1 eV;表明硒杂环化合物是通过金硒键固定在金表面上的;电化学循环伏安法实验表明,金电极表面上自组装该有机硒后, Fe(CN)63-/4-的氧化还原峰几乎完全消失;以四硼酸钠为底液,测得该化合物自组装在金表面上时,其还原电位在-0.66 V,与在溶液中用裸金电极测得的还原峰电位基本一致.     

NaBH4/BiCl3复合体系还原芳香硝基化合物为氧化偶氮苯及其类似物

NaBH4/BiCl3复合体系在甲醇介质中对硝基化合物进行部分还原,可以获得相应的氧化偶氮苯类化合物。实验中发现此反应与反应底物的Hammett常数有着密切的关系。     

聚苯乙烯基偶氮聚合物的合成研究

改进了聚苯乙烯的硝化、还原、重氮化和偶合反应路线 (NRDC) ,使每步反应都得到很高的产率 ,并利用大分子重氮盐 (MDS)分别与苯胺、N 烃基苯胺和酚等三类化合物偶合 ,得到相应的聚苯乙烯基偶氮聚合物 .核磁共振分析结果证明了产物的高偶联率 .通过对大分子重氮盐热稳定性的研究 ,发现偶合反应之后需要一步加热反应以消除残余重氮基团 .还研究了这些聚合物的紫外 可见吸收光谱性质 ,氨 (胺 )基偶氮产物的水溶液表现出了明显的pH敏感性     

一类新型共轭芳炔二胺的合成及其光电性质

以对乙炔基苯胺为首末端砌块,经Sonogashira或Eglinton偶合反应,设计并合成了4种新型的氨基封端的结构对称的共轭芳炔化合物(1～4),其结构经~1H NMR,~(13)C NMR,IR和MS表征.紫外和荧光光谱实验表明1～4均具有良好的光化学性质,其中1,4-双(4-氨基苯乙炔基)苯(2)和1,2-双[4-(4-氨基苯乙炔基)苯基]乙炔(4)在c为10~(-7)mol·L~(-1)时仍具有良好的荧光性.电化学结果表明,电位在0 V～1 V时,2在0.8 V附近有一对不可逆的氧化还原峰,经过多圈循环伏安扫描后在电极表面得到一层有色的聚合膜.     

对磺酸基苯偶氮杯[4]芳烃电化学行为研究

以杯[4]芳烃和对氨基苯磺酸为原料,经重氮化-偶联反应合成了对磺酸基苯偶氮杯[4]芳烃,并使用紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振等技术对其进行表征分析. 首次以CH₃COOH-CH₃COONa为缓冲溶液,使用循环伏安法研究对磺酸基苯偶氮杯[4]芳烃的电化学行为. 结果表明,当扫描电位在-0.5 ~ 1 V时,有1对氧化还原峰,其中氧化峰电位为0.302 V,还原峰电位为-0.003 V,且峰电流与峰电位均与扫描速率呈线性关系,推测该峰的形成受扩散控制影响,反应为动力学准一级可逆反应. 进一步利用多种电化学手段研究该电极反应,并求得动力学参数,反应活化能为14.84 kJ•mol^-1.     

4,4'-二(4-羟基-1-偶氮萘)苯磺酰替苯胺的合成及表征

目前偶氮化合物已经发展成为一类非常重要的有机化合物,由于偶氮基是一发色团,所以被应用于许多方面,尤其是作为染料.本文作者以4,4'-二氨基苯磺酰替苯胺(DASA)、1-萘酚为原料通过重氮化、偶合反应制得了4,4'-二(4-羟基-1-偶氮萘)苯磺酰替苯胺.通过研究影响该反应的各种因素,优化实验条件,确定了最佳实验条件为:反应40 min,温度0～5℃和p H为9,产率最高达42.5%.并用IR、MS、1H NMR和元素分析对产物进行了表征.