聚苯乙烯负载季鏻盐型树脂的制备及催化效应

用高分子材料负载季鏻盐相转移催化剂的开发和研究已有报导^[1,2]。Reeves^[3]和Idoux^[4]曾用氯甲基聚苯乙烯树脂经多步反应制得催化剂。Tomoi通过CF₃SO₃H催化ω-溴代烯烃与树脂付-克烷基化反应制得溴烃基树脂,再与三烃基膦反应制成高分子负载季磷盐催化剂, 具有良好的相转移催化效应。     

新型手性季鏻盐的合成

以(S)-联萘酚为原料,与三氟甲磺酸酐反应制得联萘酚三氟甲磺酸酯(2);2在Ni(dppp)Cl2催化下与碘甲烷格氏试剂反应得2,2’-二甲基联萘(3);3经溴代反应得2,2’-二溴甲基联萘4;4与1,3-双(二苯基膦)丙烷(dppp)在甲苯中回流合成了一个新型的联萘酚衍生的双中心手性季鏻盐,其结构经1H NMR,31P NMR和FT-IR表征。     

四羟甲基季鏻盐与胶原蛋白的结合

用白皮粉作为胶原蛋白模拟物与四羟甲基氯化(THPC)反应,研究了THPC与胶原蛋白的反应特点。通过研究THPC与聚己内酰胺、聚乙烯醇、乙二胺的酰胺基、羟基、氨基的反应,间接证明THPC主要与胶原蛋白的氨基结合,可与氨基以n(P)∶n(N)=1.0∶2.2形成交联,THPC与羟基和酰胺基均有少量结合,并在pH=8.0时结合量最高。通过31P NMR分析表明,三羟甲基氧化膦(THPO)与氨基没有反应活性,与胶原蛋白结合的结构形式主要是四羟甲基氢氧化(THPOH)或三羟甲基膦(THP)。     

以季鏻盐离子液体为反应介质的绿色有机反应*

与铵盐类离子液体比较,季鏻盐离子液体具有挥发性更低,物理、化学性质更加稳定,兼具催化功能等优点。近年来,季鏻盐离子液体作为一种绿色反应介质日益受到重视,很多类型的有机反应在季鏻盐离子液体中得到应用,收到了很好的效果。本文主要以2000年以来的期刊文献报道为线索,对季鏻盐离子液体的制备方法以及以其作为反应介质的绿色有机反应进行了综述。这些反应主要包括Diels-Alder反应、Heck反应、Suzuki反应、Buchwald-Hartwig 反应、Friedel-Crafts反应、Kornblum 取代反应、Grignard反应、羰基化反应、氢甲酰化反应、转移氢化反应、酯化反应等多种类型。特别是对于一些涉及强碱性反应条件或亲电取代的反应类型,季鏻盐离子液体具有特殊的优势。     

有机季鏻盐插层改性黏土诱发聚丙烯γ晶

选用有机季鏻盐作为插层剂对黏土进行有机化插层改性,制备出有机黏土,通过熔融插层法制备聚丙烯/有机黏土纳米复合材料.XRD表明有机季鏻盐改性的黏土与聚丙烯形成结构为剥离型与插层型并存的纳米复合材料.利用DSC研究了纳米复合材料的熔融过程,结果显示有机黏土对聚丙烯的结晶度影响不明显.XRD和DSC的研究均表明,有机黏土可以诱发聚丙烯产生不常见的γ晶型.当黏土含量为5 wt%时,γ晶型占整个结晶部分的12%左右.     

有机季鏻盐插层改性黏土诱发聚丙烯γ晶

选用有机季鏻盐作为插层剂对黏土进行有机化插层改性,制备出有机黏土,通过熔融插层法制备聚丙烯/有机黏土纳米复合材料.XRD表明有机季鏻盐改性的黏土与聚丙烯形成结构为剥离型与插层型并存的纳米复合材料.利用DSC研究了纳米复合材料的熔融过程,结果显示有机黏土对聚丙烯的结晶度影响不明显.XRD和DSC的研究均表明,有机黏土可以诱发聚丙烯产生不常见的γ晶型.当黏土含量为5 wt%时,γ晶型占整个结晶部分的12%左右.     

新型高分子季鏻盐改性抗菌塑料的制备及性能研究

高分子季鏻盐抗菌剂具有安全、高效的特点,使用过程中不会通过皮肤组织进行渗透。本文将实验室自制的新型高分子季鏻盐抗菌剂粉末与低密度聚乙烯(LDPE)基体材料共混,通过熔融挤出法制备了含梯度浓度抗菌剂的抗菌塑料,研究了不同抗菌剂添加浓度对基体材料熔融性质及其抗菌性能的影响,并探讨了抗菌塑料的生物安全性。结果表明,梯度浓度的抗菌剂改性塑料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抗菌效果;生物安全性测试结果表明,抗菌塑料的细胞毒性为0级,说明抗菌塑料具有较高的生物安全性。     

聚合物负载季鏻盐催化 CO2 与环氧化物的环加成反应

 制备了聚合物负载的季鏻盐催化剂, 并用于 CO₂ 与环氧氯丙烷环加成反应中. 采用红外光谱、热分析、原子吸收光谱和扫描电子显微镜等手段测定了催化剂的结构、热性能、磷元素含量和表面形貌等. 考察了 CO₂ 压力、温度、催化剂用量和反应时间等对环加成反应性能的影响. 结果表明, 在催化剂用量为 0.09 g, CO₂ 压力为 4.5 MPa, 于 150 ^oC 反应 6 h 时, 3-氯甲基环碳酸酯收率可达 97.7%, 选择性大于 99%. 且催化剂易分离回收, 重复使用 5 次后产物收率和选择性没有明显下降. 同时探讨了该催化剂上 CO₂ 环加成合成环碳酸酯的可能机理.     

季鏻盐/ZnCl2催化合成苄基甲苯

研究了季鏻盐/ZnCl2催化甲苯与氯化苄合成苄基甲苯的反应.较佳反应条件为:季鏻盐9.4 mmol,n(季鏻盐)∶n(氯化苄)=1∶40,于100℃反应5h.在最佳反应条件下,氯化苄转化率近100％,单双苄基甲苯总收率95％.季鏻盐/ZnCl2催化剂可循环使用24次以上.     

苄基三苯基季鏻盐的合成及其晶体结构和抗菌活性测定

合成了1种苄基三苯基季鏻盐——氯化苄基三苯基季鏻盐([BzTPP]+Cl-);利用元素分析、红外光谱、电子喷雾质谱和X射线单晶衍射对其进行了组成分析和结构表征;采用二倍稀释法测定了其抗菌活性,并与季鏻盐[BzTPP]2[CoCl4]和[BzTPP]2[MnCl4]进行了对比.结果表明,合成的季鏻盐[BzTPP]+Cl-属于正交晶系,Pbca空间群,晶胞参数为:a=1.388 0(1)nm,b=1.717 0(2)nm,c=1.817 5(2)nm,α=β=γ=90°,V=4.131 3(7)nm3,Z=8,Dc=1.191g/cm3,GOOF=1.002,R1=0.038 4,wR2=0.113 6.该季鏻盐由Cl-离子和[BzTPP]+阳离子组成,阴、阳离子之间存在C-H…Cl氢键.与此同时,三种季鏻盐对大肠杆菌、金葡萄球菌及沙门氏菌均具有较好的抗菌活性.     

基于活化多孔碳负载聚苯胺正极和活化多孔碳负极的有机非对称超级电容器

采用KOH活化法制得高比表面积的活化多孔碳(aHPC),借助原位化学氧化法制得疏松多孔的活化多孔碳负载聚苯胺纳米复合材料(aHPC@PANI),并分别以aHPC及aHPC@PANI为负极与正极,以四乙基氟硼酸-乙腈为电解液,构建有机非对称超级电容器。电化学测试结果显示:在1A/g电流密度下,aHPC@PANI正极与aHPC负极分别呈现256.7F/g(-0.6~0.8V)及152.4F/g(-2~-0.6 V)的比容量;所组装的有机非对称电容器呈现宽电位窗口(2.8V),高的能量密度(在0.75kW/kg功率密度下为56.2 W·h/kg)及优异的循环稳定性(循环5 000次后其比电容保持率高达92.4%)。     

N,N,N-三甲基-2-萘基季铵盐的合成

以2-萘胺和碘甲烷为原料,首次合成了N,N,N-三甲基-2-萘基季铵盐,其结构经1H NMR,IR和MS表征。     

新型含双长链和苄基的有机硅季铵盐的合成

以双十二胺(1)为原料,与氯化苄经取代反应制得中间体苄基双十二胺(2);2与γ-氯丙基三甲氧基硅烷(3)经季铵化反应合成了一种新型的含双长链和苄基的有机硅季铵盐(4),其结构经UV-Vis和FT-IR表征。通过正交实验L9(34)优化了2和4的反应条件。合成2的最佳工艺条件为:以乙腈为溶剂,1 5 mmol,n(1)∶n(Bn Cl)=1.0∶1.2,回流反应20 h,收率80.4%。合成4的最佳工艺条件为:以乙二醇为溶剂,2 5mmol,n(2)∶n(3)=1.0∶1.6,于110℃密闭反应80 h,收率57.8%。     

季铵盐催化合成端烯丙基聚氧化烯大单体

用季铵盐作催化剂，由聚氧　化乙烯－氧化丙烯嵌段共聚物和烯丙基氯合成了端烯丙基聚氧化烯大单体，考察了催化剂及其用量，溶剂及反应温度，反应时间对反应封端率的影响，确定了最佳反应条件；与Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎ醚合成法比较，季铵盐催化法操作简便安全，并且可以制得封端率高的端烯丙基聚氧化烯大单体。     

球形碳材料的研究进展

综述了近年来国内外球形碳材料的合成方法, 如化学气相沉积、溶剂热法和模板法等;详细介绍了各种方法的特点, 并说明了表征碳球形貌和结构的实验手段;评述了碳球材料在应用方面的最新研究进展。     

混合盐活化胖大海基多孔炭的制备及超级电容器电极材料性能

利用浸泡后的胖大海为碳源, 氯化锌和氯化锂混合盐作为活化剂, 采用炭化胖大海(PC-1)、添加氯化锌(PC-2)或添加氯化锌/氯化锂(PC-3)的胖大海的方法制备了3种多孔碳材料, 并通过三电极体系测试电极材料的电化学性能。结果表明, 3种碳材料在电流密度为0.5 A/g的比电容分别为69、132和228 F/g; 当电流密度增加至10 A/g时, PC-3的比电容仍高达166 F/g, 具有良好的倍率性能。该实验表明, 通过氯化锌/氯化锂复合盐活化胖大海分级多孔碳可作为高性能超级电容器电极材料。     

Asymmetric Synthesis of a Quaternary Carbon Stereogenic Center by Organocatalysis Using a Primary Amino Acid and Its Salt

In this personal account, our recent developments on the asymmetric synthesis of a quaternary carbon stereogenic center by organocatalysis using a primary amino acid and its salt as a catalyst are described in three chapters: (1) conjugate addition to nitroalkenes and vinyl ketones, (2) nucleophilic addition to π-allyl palladium complexes, and (3) nucleophilic substitution reactions with allyl and propargyl halides. By these methods, asymmetric α-allylation of α-branched aldehydes and ketones smoothly proceeded to give γ-nitroaldehydes, ketoaldehydes, α-allylated aldehydes, and α-allylated β-ketoesters possessing a quaternary carbon stereogenic center in good yields with high enantioselectivities.