基于合成方法学研究的有机化学实验教学改革与实践——以苯甲酸乙酯制备为例

以苯甲酸乙酯的制备实验为例,将合成方法学研究引入有机化学实验教学。采取抽签方式确定每个学生的实验内容,通过考查加热方式(电热套或微波辐射加热)、溶剂(甲苯或环己烷)以及反应时间对实验结果的影响,使学生了解科学研究的方法,并通过文献查阅及实验结果分析讨论等教学实践环节提高学生的创新思维和科研能力。     

联苯基团修饰的联茚满二羟基烯二酮的合成与性质

合成了联苯基团修饰的联茚满二羟基烯二酮2a和2b, 研究了其光致变色、光致自由基和液晶性质, 讨论了结构与性质之间的关系. 结果表明, 两种目标化合物在固态下均具有光致变色和光致自由基性质, 但都不具有液晶性质. 当联苯基团与联茚满二羟基烯二酮母体结构单元之间的烷氧基链较短时, 光致变色现象更显著.     

碳纳米管薄膜晶体管中的接触电阻效应

利用不同功函数的金属作为接触电极,研究了网络状碳纳米管薄膜晶体管(CNT-TFT)的接触电阻效应。研究表明金属Pd与碳纳米管薄膜形成良好的欧姆接触, Au则形成近欧姆接触,这两种接触的器件的开态电流和迁移率较高。Ti和Al都与碳纳米管薄膜形成肖特基接触,且Al接触比Ti接触的势垒更高,接触电阻也更大,相应器件的开态电流和迁移率都较低。该结果表明对于CNT-TFT仍然可以通过接触来调控器件的性能,这对CNT-TFT的实用化进程具有重要的促进作用。     

基于苝二酰亚胺类非富勒烯受体共混体系凝聚态结构调控

非富勒烯太阳能电池具有给受体能级可调、吸收范围宽及可溶液加工等优势,已经成为太阳能电池领域发展趋势。在高性能材料开发及器件结构优化的推动下,能量转换效率已经突破11%。其中,苝二酰亚胺(PDI)类分子价格低廉且具有良好的稳定性及较高的电子迁移率,已经发展成为重要的非富勒烯受体材料。然而,PDI类材料刚性稠环结构使得分子间具有强烈的π-π相互作用(受体-受体分子间及给体-受体分子间),导致共混体系相分离尺寸可控性差,给受体分子间共混程度难于调控,从而发生严重的成对以及非成对电荷复合。本文从分子间作用力入手(溶剂-溶质、给体-受体分子间作用力)详述了非富勒烯共混体系相分离结构、相区尺寸及共混相含量调节的相关原理及方法。研究表明基于PDI共混体系,固-液相分离及分子扩散能力是决定相分离结构的本质因素,通过调控给受体比例及热退火温度实现了孤岛及互穿网络结构的构筑。同时,通过平衡受体分子间π-π作用及给受体间电荷转移,实现了低相容性及高相容性共混体系相区尺寸的可控调节。在此基础上,利用添加剂手段通过调节溶剂与溶质分子间的溶度参数差值,实现了薄膜内共混相的可控调节,并针对具有不同相容性共混体系给出了添加剂的选择原则。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素组成及流体来源讨论

奥陶系碳酸盐岩储层是塔中地区重要的油气产层．测定塔里木盆地奥陶系热液矿物（方解石、石膏、重晶石等）及围岩的碳氧同位素以及锶同位素,分析结果显示,热液溶蚀围岩后释放的CO2可能是形成方解石中特征氧同位素组成的主控因素;自生碳酸岩矿物的碳同位素组成反映其在成岩期至少有2种碳源,早期形成的碳酸盐岩与二叠纪富^13C的碳源相关,成岩早期至晚期的碳酸盐岩的沉淀或重结晶可能与由局部地质事件导致流体在沿裂缝系统运移时混合了有机质降解过程中产生的富^13C的CO2有关;^87Sr／^85Sr值（0．708-0．718）高于同期海水,说明是该区域的热液流体富。^87Sr值的特征．     

“讲一练二考三”理念在有机化学实验教学中的运用——以苯甲酸的制备为例

采用微波辐射及相转移催化剂改进了高锰酸钾氧化制备苯甲酸实验,系统研究了微波功率、反应温度、反应时间、反应物物质的量比、催化剂用量等因素对产率的影响,并同电热套加热方式进行了比较.结果表明,该反应的最佳条件为:微波辐射时间40 min,微波功率80 W,反应温度80℃,相转移催化剂氯化苄基三乙铵用量为甲苯的0.2当量,高锰酸钾与甲苯的物质的量比为4.5:1.与电热套加热方式相比,微波辐射法缩短了反应时间,并显著提高了反应效率.以苯甲酸制备实验为例介绍了“讲一练二考三”教学新理念及其在有机化学实验教学实践中的运用.     

基于杯[4]冠醚的1,3,4-噁二唑荧光探针的合成及对金属离子的识别

分别以2-苯基-5-(2-吡啶基)-1,3,4-噁二唑及2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑为荧光基团,设计合成了基于杯[4]冠醚结构的荧光探针分子1a和1b;利用核磁共振氢谱(~1H NMR)、碳谱(~(13)C NMR)及高分辨质谱(HRMS)表征了其结构.采用紫外-可见光谱及荧光光谱考察了探针分子1a和1b对碱金属离子(Na~+,K~+,Cs~+)、碱土金属离子(Mg~(2+),Ca~(2+))及过渡金属离子(Mn~(2+),Co~(2+),Ni~(2+),Cu~(2+),Zn~(2+),Cd~(2+),Ag~+)的识别作用.结果表明,Na~+可使探针分子1a的二氯甲烷溶液荧光强度显著增强,K+和Cs~+对探针分子1a的荧光强度几乎无影响,而Ca~(2+)及所有过渡金属离子均可有效猝灭探针分子1a的荧光.探针分子1b对于碱金属离子的识别作用与探针分子1a相似,但其与过渡金属离子的络合作用弱于探针分子1a.根据核磁共振表征结果讨论了金属离子与荧光探针的络合位点.     

纳米氮化镓的拉曼光谱研究

纳米氮化镓的拉曼光谱研究罗薇邹广田崔启良赵永年崔田李红东韩杰（吉林大学超硬材料国家重点实验室长春１３００２３）ＳｔｕｄｙｏｆＲａｍａｎＳｐｅｃｔｒａｏｎＧａＮＮａｎｏｃｒｙｓｔａｌＬｕｏＷｅｉ，ＺｏｕＧｕａｎｇｔｉａｎ，ＣｕｉＱｉｌｉａｎｇ，Ｚｈａｏ...     

基于分形理论的NDVI连续空间尺度转换模型研究

尺度效应是遥感领域的一个非常重要的科学问题。定量遥感尺度转换研究可用于解决如定量遥感反演产品真实性检验等诸多颇具挑战性的问题。传统升尺度转换研究方法无法得到连续空间尺度上反演量的变化特性;且面临不同传感器间几何、光谱等特性参数校正问题的干扰,尺度转换研究精度受到影响。为此,基于分形理论利用单一传感器影像解决这些问题。基于Enhanced Thematic Mapper Plus(ETM+)数据,以NDVI(利用其地表辐亮度计算模型)为研究对象,建立了一个可参考的反演量连续空间尺度转换模型研究流程。结果表明:(1)NDVI升尺度转换中存在尺度效应,且此效应可由尺度转换分形模型定量描述;(2)此分形模型适用于NDVI产品的真实性检验中。这表明分形作为一种有效的方法,可用于定量遥感尺度转换研究中。     

Synthesis and Liquid Crystalline Properties of 3-Substituted Pentane-2,4-dione, Pyrazole and Isoxazole Derivatives

The γ-substituted β-diketonate 2,4-dioxo-3-pentyl 4-[4-（n-octyloxy）cinnamoyl]oxybenzoate 1 and its pyrazole and isoxazole derivatives （2 and 3 respectively） have been synthesized and characterized by the spectroscopic methods and elemental analysis. The mesogenic properties of these compounds have been studied by polarizing optical microscopy （POM） and differential scanning calorimetry （DSC）. A monotropic nematic mesophase was observed for the β-diketonate 1, in contrast, the pyrazole 2 displays an enantiotropic smectic A and isoxazole 3 exhibits an enantiotropic nematic mesophase. The relationship between the structure and liquid crystalline properties has also been discussed.