新型双吡啶盐的合成及其作为硝酸根离子荧光增强型探针的性能研究

阴离子普遍存在于生命体和环境中,在化学、生物学、医学和环境领域都具有重要的作用,而硝酸根是其中一种非常重要的无机阴离子,对环境和人体健康都具有极大危害。目前测定硝酸根离子的方法主要有电化学法、离子色谱法和离子选择性电极法等。虽然各方法各具优势,但也存在明显不足。电化学法重现性差,而离子色谱法和离子选择性电极法需要较为复杂、昂贵的仪器及较长的分析时间。荧光光谱由于具有较高的灵敏度和操作简便等优点,近年来成为阴离子识别和检测领域的研究热点。以吡喃盐为起始原料,设计合成了一种新型的双吡啶盐化合物,通过核磁共振1 H谱、13 C谱以及高分辨质谱确定了其分子结构。并研究了其与不同阴离子的荧光识别性能,显示出对硝酸根离子明显的特异性识别。在双吡啶盐溶液中滴加硝酸根离子后,荧光呈现显著增强,而其他竞争性阴离子则淬灭初始荧光。通过荧光滴定实验证实双吡啶盐探针与硝酸根离子形成稳定的1∶1超分子配合物,稳定常数lgK=5±0.02。通过计算机模拟计算以及变温核磁共振波谱表明硝酸根离子与双吡啶盐上活性氢形成稳定的氢键,并诱导整个双吡啶盐分子的共平面性增大,荧光强度增强,从而达到选择性识别的效果。     

氯代烷烃温和条件下间接与二氧化碳的羰基化反应

羰基化反应是有机合成化学中常用的方法之一,其合成产品分别可以为醛、酮、酯、酸和酰胺等一系列化合物,可用作溶剂、增塑剂、涂料、催化剂、润滑剂以及天然产物的替代品.但是常规的羰基化反应大多要求高温(150～200℃)高压(10～20 MPa)或使用贵金属催化剂(如钌、铑、铱等),并且C1源多用一氧化碳[1].     

常温常压下光促进烯烃与一氧化碳的羰基化反应

 报道了烯烃（环己烯和1－辛烯）与一氧化碳通过光促进实现常温常压非贵金属（钴配合物）催化的羰基化反应．研究发现，以Co（OAc）2为催化剂时，不需要加入光敏剂丙酮就能发生反应；CoSalen，吡啶－2－羧酸钴和大环配合物［Co（14）4，11－diene－N4］I2是较好的催化剂，其催化活性比Co（OAc）2高．其中，吡啶－2－羧酸钴与Co（OAc）2相同，反应中不需要光敏剂存在，其选择性很高．通过氘代丙酮和氘代甲醇同位素实验，进一步证实了反应中双键异构的存在和副产物的分析结果．     

光促进下N,N-二甲基甲酰胺作为一氧化碳源的烯烃氢酯化反应

 研究了光照下以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为一氧化碳源的烯烃氢酯化反应. 结果表明,在常温常压和光照射条件下DMF可以分解得到CO,新生成的CO在光促进下可以直接与CH3OH-DMF溶液中的底物1-辛烯在温和条件和非贵金属钴化合物(Co(OAc)2,CoCl2,Co(en)3Cl2和大环钴[Co(14)4,11-二烯-N4]I2)催化下进行氢酯化反应,反应中DMF既是溶剂,又是原料. H13CON(CH3)2同位素示踪实验证实了这一结果. 在反应体系中通入二氧化碳可以大大提高反应的转化率、产率及选择性. 13CO2同位素示踪实验表明,CO2并未参与产物的形成,其作用是中和DMF分解产生的HN(CH3)2,从而有利于DMF的光促分解.     

聚能侵彻体作用下钢-CFRP层合板的防护性能

碳纤维增强复合材料（carbon fiber-reinforced polymer,CFRP）具有优越的抗侵彻性能，正逐渐应用于舰船抗爆抗冲击防护设计。为了研究钢-CFRP层合板在聚能侵彻体作用下的防护性能，基于任意拉格朗日-欧拉方法建立聚能装药空中爆炸对钢-CFRP层合板破坏的数值模型，探究聚能装药的空中爆炸载荷特性及其对钢-CFRP层合板的毁伤机理。采用等面密度方法，设计了CFRP作为面板、背板和夹芯层时多种钢-CFRP层合板形式，通过侵彻后侵彻体头部降速以及层合板破口大小，讨论了CFRP敷设位置对层合板防护效果的影响，给出了较优的敷设形式。在此基础上，对层合板的厚度进行优化。结果表明：CFRP-钢-CFRP夹芯结构在聚能侵彻体作用下的防护效果最佳，较佳的厚度比为4.0∶1.4∶4.0。