不绿色极性非质子溶剂的若干替代策略

极性非质子溶剂广泛应用于有机合成与药物研发中.大部分极性非质子溶剂均对人体有毒、对环境有害,属于需要被替代的不绿色化学品.因此,如何减少和避免使用这类溶剂成为近年来绿色化学家关注的热点课题之一.本文对不绿色极性非质子溶剂的替代策略进行了总结,主要包括:(1)可直接替代某一不绿色极性非质子溶剂的新型绿色溶剂;(2)可主动避免不绿色极性非质子溶剂使用的催化剂偶极化设计.本文还对比了两种策略的优缺点.相比于直接替代策略,催化剂偶极化设计策略不仅扩大了绿色溶剂的选择范围,也为多功能催化剂的设计和制备开辟了新的研究方向,在不绿色极性非质子溶剂替代过程中具有良好的发展前景.     

正丁烷、正丁烯-1、丁二烯-1, 3在极性非质子溶剂和质子溶砒中的溶剂化

本文的目的是研究碳四气体在极性非质子溶剂和质子溶剂中的溶剂化规律。对碳四气体的选择主要考虑不同键型的代表性, 溶剂以极性非质予溶剂为主。本文用量热法测定了298.15 K、1 atm下正丁烷、正丁烯-1、丁二烯-1,3在二甲基甲酰胺、二甲基亚矾、碳酸丙烯酯、N-甲基吡喀烷酮和甲醇中的摩尔溶解热。依据测定值对碳四气体的溶剂化规律进行了讨论。用溶度参数法对溶剂化焓进行了理论计算, 在极性非质子溶剂中得到较好的结果, 质子溶剂的有效溶度参数则表现出局限性。Pierotti理论如不加修正则不能较好地适用于本文体系。     

离子液体-非极性溶剂微波提取法在人参化学成分研究中的应用

以离子液体作为微波吸收介质建立了离子液体-非极性溶剂微波提取法,对人参中的化学成分进行了提取,并将该法与固体微波吸收介质-非极性溶剂微波提取法、极性溶剂微波提取法以及混合溶剂微波提取法进行了对比.结果表明,极性溶剂提取的主要化学成分为极性化合物,而固体微波吸收介质-非极性溶剂微波提取法与离子液体-非极性溶剂微波提取法相比,提取所得的化学成分并无明显差别,说明离子液体是一种较好的微波吸收介质和能量传递材料.所建立的方法具有提取时间短、操作简单及绿色环保等优点,且对后期分析无明显影响,是快速提取化学成分的理想方法.     

三相催化:不溶解六甲基磷酰胺作为固体溶剂

自从1965年发现了相转移催化剂及其反应以来,发展迅速,已应用于多种反应。近两三年来,又从液/液系统发展为固/液系统催化。本文介绍了固/液/固及液/固/液系统三相系统催化的初步尝试。六甲基磷酰胺(HMPA)是一个非常有效的极性非质子溶剂,可以促进亲核性置换及形成阴碳离子。但由于此溶剂有致癌作用、不易从反应混合物除去及价格昂贵等缺点,应用受到限制。作者认为不溶解形式的HMPA既可解决上述问题又能增加冠醚所溶盐的亲核性,因此可作为固/液相转移系统的附加催化剂,     

单原子离子溶剂化的研究 Ⅰ. 偏摩尔体积与溶剂化数

本文用比重法测定了25 ℃一些盐在N,N-二甲基甲酰胺和碳酸丙烯酯中的偏摩尔体积。在统计热力学理论推导的基础上, 提出了一种将盐的偏摩尔体积划分为离子的偏摩尔体积的方法。运用单层结构模型, 得到了从离子偏摩尔体积求离子溶剂化数的公式。讨论了各种类型离子的溶剂化数的某些现象和规律。     

混合表面活性剂在非极性溶剂中的聚集行为

表面活性剂在非极性溶剂中的聚集行为比在水溶液中复杂得多. 水溶液中表面活性剂有一明确的临界胶束浓度(CMC),而在非极性溶剂中至今对CM C概念仍有怀疑^[1], 但已有多种手段如染料增溶法、水增溶法、光散射法、荧光偏振、紫外和核磁共振谱等证实并测定了非极性溶剂中 CMC 的存在^[1～5]. 表面活性剂在非极性溶剂中以非离子化状态存在, 其缔合主要靠两亲分子之间的偶极-偶极以及离子对相互作用, 那么在一种表面活性剂溶液中加入另一种表面活性剂, 即表面活性剂的复配, 必然对其聚集行为产生重大影响, 但迄今为止, 尚未见关于混合表面活性剂在非极性溶剂中聚集行为的报道. 本文采用碘光谱法和水增溶法测定了阴离子表面活性剂AOT 和非离子表面活性剂 Brij30 混合后在正庚烷中形成反胶束的 CMC, 以期考察表面活性剂的复配对其聚集行为的影响。     

离子对内电子转移型染料阴离子-鎓盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘(钅翁)盐光物理,光化学性质的影响.观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在,如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子.溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质,而且影响它们之间的平衡关系,进而影响离子对体系的物理化学性质.染料母核和碘(钅翁)阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响.光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大,反应速度越快.用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究,为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考.     

基于分子表面静电势参数分析溶剂的极性性质

用理论计算导出的分子表面静电势参数∏和б2tot对一系列溶剂的五种极性指标ETN、π*、Py、SPP和S'进行了相关分析,与Catalan的理论热力学分析结果进行了比较.结果显示:S'是一个适用性很好的溶剂极性参数,而质子性溶剂的ETN值、芳香化合物和多卤代化合物的π*值和SPP值则存在着一定的非极性因素.     

酰胺-盐溶剂体系中的缔合解离平衡和溶剂化效应

本文研究了酰胺-盐溶剂体系中盐的缔合解离平衡和离子的溶剂化效应,以及这些因素对该溶剂体系溶解能力的影响。研究结果表明,盐在溶剂体系中存在多级缔合-解离平衡,阳离子周围有较强的溶剂化效应。自由离子浓度最大和溶剂化效应最强时的盐浓度对应于聚合时的最佳盐用量。     

水溶性1，8-萘酰亚胺衍生物的合成及其对有机溶剂中少量水的识别

萘二甲酸酐与2-(2-氨乙基氨基)乙醇在乙醇中反应合成了一种新型水溶性1,8-萘酰亚胺衍生物--N-[2-(2-羟乙基氨基)-乙基]-1,8-萘酰亚胺(3),其结构经1H NMR,IR,MS和元素分析表征.荧光光谱分析发现3在不同溶剂中具有不同的荧光性质,在非(或弱)极性-非质子性溶剂、极性-非质子溶剂中几乎不产生或产生较弱的荧光,而在极性-质子性溶剂中产生较强的荧光,在水中的荧光最强.这种特性使3有望用于识别有机溶剂中的少量水.     

微波作用下高分子咪唑盐催化合成含氟芳香物

高分子咪唑盐1是一种新型高分子相转移催化剂,具有制备简单、稳定性好、催化活性高等特点。TG分析表明,其分解温度可达350℃左右。在微波作用下,采用此高分子咪唑盐相转移催化剂于中等极性的非质子溶剂中成功制备了系列含氟硝基苯类化合物,其收率为72.1%～94.4%,反应时间较常规加热最多可缩短60%以上,拓宽了卤素交换氟化反应溶剂的选择空间。选用中等极性溶剂,反应中还可突出地体现出微波对反应的“非热效应”。     

卤素取代与溶剂效应对荧光素荧光光谱的影响

基于卤族元素对荧光素荧光性能的影响作用,采用甲磺酸为催化剂,分别以4-卤代(氟、氯、溴)间苯二酚为原料通过Friedel-Crafts酰化/环化脱水反应合成了2',7'-二卤代荧光素(DFF、DCF、DBF)。分析了不同卤族元素取代对荧光素的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的影响,结果表明,与荧光素光谱相比,氟原子和氯原子取代对增强荧光发射强度效果明显,溴原子的引入降低荧光发射强度。考察了荧光染料浓度对其荧光强度的影响,结果发现,三种卤代荧光染料的浓度在1×10-5mol/L时均具有最大荧光发射强度。研究了染料的溶剂效应,发现荧光光谱随溶剂类型而变化,在极性溶剂中染料的荧光强度高、荧光发射波长较长,此外,在极性质子溶剂中斯托克斯位移比极性非质子溶剂中的大。     

含[BMIM]Cl-ZnCl2和非质子溶剂的凝胶聚合物电解质的合成

以烯类单体MA、MMA、HEMA为基质,通过原位聚合,合成了同时含离子液体[BMIM]Cl-ZnCl2和非质子溶剂的一系列新型凝胶聚合物电解质,用FTIR、AC、TG等方法对其结构和性能进行了表征。研究表明,聚合物电解质具有复合物结构;[BMIM]Cl-ZnCl2和非质子溶剂PC﹑DMC的加入使聚合物电解质的室温离子电导率大大增加,达2.83×10⁻³ S/cm,且与温度的关系符合VTF方程;聚合物电解质的热分解温度大于275 ℃,显示出良好的热稳定性。     

卤素取代与溶剂效应对荧光素的荧光光谱的影响

基于卤族元素对荧光素荧光性能的影响作用,采用甲磺酸为催化剂,分别以4-卤代(氟、氯、溴)间苯二酚为原料通过Friedel-Crafts酰化/环化脱水反应合成了2',7'-二卤代荧光素(DFF、DCF、DBF)。分析了不同卤族元素取代对荧光素的紫外-可见吸收和荧光发射光谱的影响,结果表明,与荧光素光谱相比,氟原子和氯原子取代对增强荧光发射强度效果明显,溴原子的引入降低荧光发射强度。考察了荧光染料浓度对其荧光强度的影响,结果发现,三种卤代荧光染料的浓度在1×10-5mol/L时均具有最大荧光发射强度。研究了染料的溶剂效应,发现荧光光谱随溶剂类型而变化,在极性溶剂中染料的荧光强度高、荧光发射波长较长,此外,在极性质子溶剂中斯托克斯位移比极性非质子溶剂中的大。     

单原子离子溶剂化的研究 Ⅱ. 离子溶剂化吉布斯自由能的理论计算

本文采用单层结构模型的思想, 吸取Born模型的优点, 提出一种新的处理离子与第一溶剂化层溶剂分子间相互作用的方法。所得到的离子溶剂化吉布斯自由能的计算公式考虑了离子-溶剂相互作用能、离子内能和溶剂分子间相互作用能的贡献。对水、DMF和PC中各种类型的离子的计算与实验值符合得比较好。     

药物溶解性能与溶剂分子三维静电势参数的定量关系

对一系列溶剂分子的三维静电势及其统计上的导出参数进行了计算,运用多元线性回归分析建立了扑热息痛、利多卡因、氟派啶醇和磺胺嘧啶等四种常见药物在不同溶剂中溶解度与溶剂分子三维静电势参数之间的关系。从溶剂接受质子和给质子的能力以及极性大小方面对各药物的溶解性能进行了阐述。     

极性非质子溶剂与甲醇或1,2-二氯乙烷的汽液平衡

使用双沸点仪测定了丙酮、乙酸乙酯、对二氧六环、乙腈或三乙胺与甲醇或1,2→二氯乙烷以及二者混合物等十一组二元体系在99.3 kPa下的汽液平衡数据(T,x,p), 计算了有关体系的过量吉布斯自由能。结果表明, 六种非质子溶剂与甲醇组成的二元系GE>0; 乙腈或三乙胺与1,2-二氯乙烷组成的二元系GE>0, 而丙酮、乙酸乙酯或对二氧六环与1,2-二氯乙烷的二元混合物GE<0。从同种分子间或不同种分子间的缔合作用对上述结果进行了讨论。本文还在固定极性非质子溶剂(第三组分)物质的量浓度的条件下, 测定了非质子溶剂+1,2-二氯乙烷+甲醇三元混合物的汽液平衡数据, 考察了非质子溶剂的加入对甲醇+1,2-二氯乙烷二元系GE的影响。     

季铵盐表面活性剂引起非水混合溶剂的分相

当季铵盐表面活性剂在极性溶剂中具有合适溶解度时, 它可使该极性溶剂与另一种非极性溶剂形成的混合溶剂自发分相, 形成稳定的两相界面. 借鉴表面活性剂双水相现象的概念, 这种现象被称为表面活性剂非水双相(NSTP), 也可简称为双油相. 产生此种现象的原因被归结为季铵盐表面活性剂在极性溶剂中达到合适的溶解度时, 从而逐出与之不亲合的非极性溶剂.     

离子对内电子转移型染料阴离子-翁盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘翁盐光物理, 光化学性质的影响。观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在, 如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子, 溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质, 而且影响它们之间的平衡关系, 进而影响离子对体系的物理化学性质。染料母核和碘翁阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响。光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大, 反应速度越快。用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究, 为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考。     

离子对内电子转移型染料阴离子-翁盐阳离子光敏体系中的溶剂效应和结构效应

本文研究了溶剂效应和结构效应对染料碘翁盐光物理, 光化学性质的影响。观察到在溶剂中离子对可以各种形式存在, 如紧密离子对、溶剂分隔离子对或溶剂化的自由离子, 溶剂的极性不仅影响各种存在形式的光谱性质, 而且影响它们之间的平衡关系, 进而影响离子对体系的物理化学性质。染料母核和碘翁阳离子的结构均对离子对体系的性质有影响。光诱导电子转移反应的热力学驱动力越大, 反应速度越快。用分子模拟技术(Molecular Modeling)对离子对体系的立体结构进行了研究, 为理解离子对体系的各种物理化学行为提供了重要的参考。