两种新颖的咔唑乙酰化衍生物的合成、表征、光谱性质与量子化学研究

采用Friedel-Crafts亲电取代反应,合成了两种新颖的咔唑乙酰化衍生物[9-己基-3-乙酰基咔唑(3-acetyl-9-n-hexylcarbazole)(AHCZ)和9-己基-3,6-二乙酰基咔唑(3, 6-diacetyl-9-n-hexylcarbazole)(DHCZ)]。通过元素分析、红外光谱、核磁共振谱、有机质谱等方法进行了结构表征。测定了这两种衍生物的紫外-可见光谱,并与咔唑(CZ)及9-己基咔唑(HCZ)进行了比较。AHCZ和DHCZ的吸收强度比CZ和HCZ有明显增强,归因于AHCZ和DHCZ具有大的π共轭体系。采用密度泛函理论(density functional theory, DFT),在B3LYP/6-31G*水平上对两种化合物基态结构进行优化,用含时密度泛函理论(TDDFT)在相同水平上计算了AHCZ和DHCZ的电子吸收光谱,并比较了理论计算结果与实验值。     

高性能AlPO4-14分子筛膜的制备及气体分离性能

制备了高性能的AlPO₄-14分子筛膜. 首先通过控制反应溶胶中水和模板剂的含量制备了形貌均一的AlPO₄-14分子筛, 分子筛的尺寸为15~18 mm; 然后采用晶种法即在反应凝胶中加入分子筛作为晶种进一步调控分子筛的大小, 使得AlPO₄-14分子筛的尺寸从15~18 mm减小到2~3 mm, 得到形貌均一的纯相片状晶体, 同时有效缩短了制备时间; 最后以多孔管状莫来石为支撑体, 采用二次生长法制备AlPO₄-14分子筛膜. 考察了2种不同大小的晶种对膜形貌和性能的影响, 发现以大尺寸的分子筛(15~18 mm)作为晶种制备的分子筛膜的分离层存在较多缺陷, 而采用小尺寸的晶种(2~3 mm)制备的膜层较均一致密. AlPO₄-14分子筛膜经高温脱除模板剂后仍然保持着纯相的AlPO₄-14晶型, 表明二次生长法促进了AlPO₄-14晶体在膜层中的生长且使其具有更高的结晶度和热稳定性. 在25 ℃, 100 kPa下, AlPO₄-14分子筛膜对H₂/CH₄, CO₂/CH₄和H₂/CF₄的理想分离因子分别为28, 40和1047, 且H₂和CO₂的渗透速率分别为6.3×10 ^-7和9×10 ^-7 mol·(m ²·s·Pa) ^-1; 对等摩尔CO₂/CH₄混合气体的分离因子为81.5, 且CO₂的渗透速率为8.8×10 ^-7 mol·(m ²·s·Pa) ^-1.     

N-正丁基-3,6-二(1,3-丁二酮基)咔唑的合成

合成了一种新的双β-二酮化合物--N-正丁基-3,6-(1,3-丁二酮基)咔唑(2),其结构经1H NMR,MS,IR和元素分析表征.并研究了2的电子吸收光谱.     

微波法合成氧化锌纳米棒

以氯化锌为锌源,碳酸钠为矿化剂,水为溶剂,微波辐照10 min制备了结晶性好的半导体ZnO纳米棒.经XRD,FESEM,TEM和SAED表征,ZnO纳米棒直径为40 nm～80 nm,长度为300 nm～500 nm,沿着c轴择优取向生长.对ZnO纳米棒生长机制进行了分析.     

熔盐分解制备氧化锌纳米晶

以新制的乙酰丙酮合锌为前驱体,添加NaCl助剂,在650℃熔盐分解制得了六棱柱形结构的ZnO纳米晶.用X-射线衍射分析(XRD)、能量色散X射线分析(EDX)和场发射扫描电子显微镜(FFSEM)对粉体进行了表征.结果表明,ZnO为六棱柱形纳米晶,属六方纤锌矿结构,结晶性好,平均长度约90nm,平均直径约60nm,长径比约为1.5:1.通过与不添加NaCl的对比试验,简单探讨了六棱柱形ZnO纳米晶的生长过程.     

微波回流合成哑铃状氧化锌微晶

以乙酸锌和六次甲基四胺的水溶液为前驱体溶液,微波回流10min,成功制备出结晶性好的半导体哑铃状ZnO.用X-射线衍射分析、能量色散X射线分析和场发射扫描电子显微镜对粉体进行了表征.结果表明,ZnO呈哑铃状,单分散、粒径分布均匀,沿c轴择优取向对称生长,平均直径300nm,长度达微米级.并对哑铃状ZnO的生长过程进行了简单分析.     

丙烯醛及其衍生物基态脱羰反应机理的理论研究

用从头算自洽场分子轨道方法和能量梯度技术，研究丙烯醛及其衍生物基态脱羰反应的机理，用二级微扰方法考虑电子相关效应。结果表明基态丙烯醛脱羰为一简单反应，反应涉及三中心过渡态。取代基对丙烯醛脱羰反应仅有较小的影响。从计算的势垒可以推得基态丙烯醛及其衍生物热脱羰是很困难的，但是，光激发得到的丙烯醛很可能首先通过内转换成系间窜跃回到基态，然后发生脱羰反应，即基态脱羰很可能在其光解离反应机理中起着重要作用。     

红光材料双β-二酮铕配合物的合成、结构与发光性质

通过分子设计,合成了一种新颖的双β-二酮配体N-正丁基-3,6-二(1,3-丁二酮基)咔唑(H2L)及其铕配合物.单晶X衍射测定了H2L的晶体结构.配体和配合物的红外光谱和电子光谱表明,Eu3 与H2L发生螯合配位.配体的荧光光谱是宽带的蓝色发光,属H2L*→H2L跃迁,而配合物的溶液荧光光谱除了配体的蓝光带外,还有611nm处的Eu3 的特征红光,属5D0→7F2跃迁带;配合物的光致发光光谱只有613nm处为Eu3 的特征红光,属5D0→7F2跃迁带,峰形尖锐,单色性好,表明该配合物为一种潜在的红色发光材料.     

简捷微波法制备麦穗状氧化锌微晶及其光学性能

以硝酸锌和三乙胺的水溶液为前驱体溶液,在回流条件下微波辐照5min,制得了麦穗状半导体ZnO微晶.采用XRD、SEM、EDS、UV-Vis和光致发光(PL)光谱对产品的晶体结构、形貌和光学性能进行表征.结果表明,ZnO微晶为六方纤锌矿结构,单个微晶呈麦穗状,是由大量麦粒样的纳米颗粒接种于微米棒表面构成的复合结构.UV-...     

3,6-二(3-苯基-1,3-丙二酮基)-9-乙基咔唑的合成、光谱性质与量子化学研究

咔唑分子经SN1烷基化、Friedle-crafts双乙酰化和Claisen缩合3步反应,合成了一种新颖的双β-二酮化合物9-乙基-3,6-二(3-苯基-1,3-丙二酮基)咔唑,对其结构进行了元素分析、IR、1H NMR和MS表征.研究了中间体和目标化合物的吸收光谱性质,采用密度泛函理论在B3LYP/6-31G*水平上对目标化合物基态结构进行优化,运用含时密度泛函理论在相同水平上计算了吸收光谱数据,从微观上分析了化合物的电子跃迁行为.