仿生催化及其在烃类氧化中的应用

从叶绿素及血红素的结构出发,综述金属卟啉仿生催化的特点;重点介绍仿生催化的概念,仿生催化氧化过程与技术以及仿生催化氧化在工业上的应用;总结仿生催化以及该技术的发展现状和前景。     

金属卟啉的电化学性质与其催化氧化α-蒎烯性能的关系

 采用循环伏安法对一系列四苯基金属卟啉的电化学氧化还原性质进行了研究,考察了四苯基金属卟啉的第一还原电位与其催化氧化α-蒎烯性能的关系. 结果表明,各四苯基金属卟啉催化空气氧化α-蒎烯转化率的大小顺序为 TPPMnⅢCl＞TPPCoⅢCl＞TPPFeⅢCl＞TPPCuⅡ≈TPPNiⅡ≈TPPZnⅡ,除TPPCoⅢCl外,基本与其第一还原电位的大小顺序一致. 随着卟啉环上取代基供电子能力的减弱,各取代基铁卟啉和锰卟啉的第一还原电位E1值均逐渐减小,表现在催化体系中是它们越容易被还原而引发反应,催化氧化α-蒎烯的转化率逐渐升高. 四苯基铁卟啉和锰卟啉的第一还原电位E1与其卟啉环上对位取代基常数σ*之间均有良好的线性关系.     

金属基复合材料原位反应相场模型

原位反应法制备金属基复合材料具有增强体与基体间无杂质、无污染、颗粒分布均匀等优点,已成为制备金属基复合材料的一种重要方法,揭示其动力学机制及规律具有重要的理论及工业价值.然而,原位反应过程具有反应时间短、随机发生、温度高等特点,目前采用原位实验观测其反应过程仍存在较大困难.本文采用相场法模拟金属熔体内的原位反应过程,首先建立了能够描述双束金属熔体界面反应形核的相场模型,并采用该模型模拟了不同参数下相界反应形核过程.结果表明,形核率随着曲率半径及噪声强度的增大而增大,小曲率半径及强噪声条件下新相颗粒尺寸分布更加均匀,形核率随着过冷度的增大而先增大后减小.     

反相乳液聚合制备壳聚糖接枝共聚物及应用

以壳聚糖、丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料,硝酸铈铵为引发剂,Span-20为乳化剂,通过反相乳液聚合技术,合成壳聚糖阳离子接枝共聚物。分析讨论了乳化剂用量、引发剂浓度、油水体积比、单体配比、反应时间、反应温度对共聚物接枝率的影响,并采用正交试验方法对合成条件进行了优化。研究了其对重金属离子Cu2 、Cd2 、Zn2 的吸附性能。结果表明,在Cu2 、Cd2 、Zn2 的混合离子体系中,该共聚物对Cu2 、Zn2 有选择性吸附。     

甲壳素铁卟啉制备及其催化空气氧化环己烷研究

首次采用甲壳素和四苯基铁卟啉制备高分子金属卟啉固载物 甲壳素四苯基铁卟啉 ,并用电镜 ,紫外和红外光谱技术对它进行表征 ,测定了铁卟啉在甲壳素上的表观吸附常数 ,研究了其催化性能 .研究结果表明 :四苯基铁卟啉能牢固地固载在甲壳素上 ,其表观吸附常数为 6 .80× 10 4L·mol-1.在无溶剂 ,无助催化剂和还原剂的体系中 ,它能高效催化空气氧化环己烷生成环己酮和环己醇 ,在 4 18K和 0 .8MPa的反应条件下 ,环己醇和环己酮选择性为 74 .5 % ,环己烷的摩尔转化率为 14 .79% ,催化剂转化数达到 3.80× 10 5.相对未固载的四苯基铁卟啉催化剂转化数 (按铁卟啉计 )提高了 2 1倍 .     

铁(Ⅲ)-柠檬酸盐配合物光解引发橙黄Ⅱ的脱色

介绍了金属卟啉化合物的结构、种类及其应用，综述了金属卟啉化合物对烷烃的仿生催化氧化研究进展。运用金属卟啉仿生催化空气氧化环己烷制备环己酮技术，使得停留在实验室研究水平的金属卟啉仿生催化烷烃空气氧化进入了工业化生产。     

纳米TiO2催化α-蒎烯空气环氧化反应

 采用硫酸钛和氢氧化钠等无机试剂为原料,经过简单步骤制备出纳米TiO2前驱体,用高压釜在270 ℃和7.07 MPa下进行乙醇热处理,得到锐钛矿型纳米TiO2催化剂,并考察了该催化剂对α-蒎烯空气环氧化反应的催化性能. 结果表明,乙醇高压热处理明显地提高了纳米TiO2的催化活性. 在常压、 70 ℃和6 h条件下, α-蒎烯转化率可达17.02%, 环氧化物选择性为53.47%; 当压力增大到1.01 MPa时,转化率提高到35.24%, 选择性下降到41.20%. 对反应机理进行了探讨.     

哌嗪取代卟啉的合成、表征及其抗癌活性

设计并合成了6个具有抗癌活性的哌嗪取代卟啉化合物,分别为5,10,15,20-四[4-(4'-乙基哌嗪基)苯基]卟啉(TEPPH2,8a),5,10,15,20-四[4-(4'-丁基哌嗪基)苯基]卟啉(TBPPH2,8b),5,10,15,20-四[4-(4'-庚基哌嗪基)苯基]卟啉(THPPH2,8c),5,10,15,20-四[4-(4'-苯基哌嗪基)苯基]卟啉(TPhPPH2,8d),5-[4-(4'-乙基哌嗪基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉(EPTPPH2,8e)和5-[4-(4'-丁基哌嗪基)苯基]-10,15,20-三苯基卟啉(BPTPPH2,8f).这些卟啉化合物都由取代苯甲醛与吡咯缩合而成,每一个卟啉分子中含有一个或四个具有抗癌活性的取代哌嗪结构,结构经元素分析,MS,1H NMR,IR和UV-vis等表征.初步的生物活性研究表明,这些化合物具有一定的抗癌活性,因而在医学上可能具有潜在应用前景.     

[TPPFe(III)]~2O的合成及其对细胞色素P-450的模拟

TPPFe(III)Cl通过中性Al~2O~3色谱柱得到一个新化合物, 它在HPLC中的保留时间比TPPFe(III)Cl大得多, IR、UV-Vis和元素分析表明, 这个新化合物是[TPPFe(III)]~2O. 同TPPFe(III)Cl一样, 它具有在常温常压下催化碳氢化合物单充氧化的性质。[TPPFe(III)]~2O催化下PhIO氧化环己烷的反应, 在CH~2Cl~2和环己烷介质中, 氧化产率分别为14.97和62.6%, 高于TPPFe(III)Cl作催化剂时的产率。在环己烷溶剂中, 反应产率与反应时间呈线性关系, 且反应有大约3小时诱导期。但在CH~2Cl~2溶剂中不存在反应产物与时间的线性关系, 也不存在诱导期。与TPPFe(III)Cl比较,[TPPFe(III)]~2O对氧化剂更稳定。上述事实表明, [TPPFe(III)]~2O能够作为细胞色素P-450的模型化合物。