2种癸二酸咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价

合成了2种癸二酸咪唑啉季铵盐癸二酸-水杨酸咪唑啉季铵盐(SSAI)和癸二酸咪唑啉季铵盐(SAI),并采用失重法和电化学方法研究了这2种咪唑啉季铵盐对N80钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能和吸附行为。 结果表明,在1 mol/L HCl溶液中这2种化合物对N80钢均有较好的缓蚀作用,缓蚀效率大小顺序为SSAI＞SAI。 SSAI和SAI均为混合偏阳极型缓蚀剂。 2种化合物在N80钢表面的吸附服从Langmuir吸附等温式,属于化学吸附。     

一种三聚季铵盐表面活性剂的合成

以N,N′-二甲基十八烷胺和1,6-二溴己烷为原料制得单头季铵盐(1);以1-溴十八烷和N,N,N′,N′-四甲基-1,6-己二氨己烷为原料制得单头季铵盐(2); 1和2反应合成了一种三聚季铵盐表面活性剂(3),其结构经1H NMR和IR确证。采用电导法和吊环法研究了3的表面性能。结果表明：25 ℃下,3的cmc为0.01 mmol·L^-1; γ_cmc为14.904 mN·m^-1; C₂₀为0.003 mmol·L^-1。     

具有Gemini表面活性ATRP引发剂的合成

以2-溴异丁酰溴、N,N-二甲基乙醇胺、1,6-二溴己烷为主要原料,通过两步反应合成了一种新型具有Gemini表面活性的ATRP引发剂——N1,N6-双[2-(2-溴异丁酰氧基)乙基]-N1,N1,N6,N6-四甲基己烷-1,6-二溴化铵,总收率70%,其结构经1H NMR,IR和元素分析表征。     

溴化-1,4/1,6-二(α-辛基吡啶)丁烷/己烷的合成及表征

以吡啶和1-溴代正辛烷为原料,制得中间产物α-辛基吡啶,再分别与1,4-二溴丁烷和1,6-二溴己烷反应,得到两种含氮杂环的双子季铵盐表面活性剂,通过定性实验和波谱方法鉴定了其结构,并表征了这两种表面活性剂的表面活性和杀菌活性.结果表明:这两种化合物均有一定的降低水表面张力的能力,以及杀菌活性.     

双(2,4,6-三甲苯)二酮及其衍生物Ⅴ.——2,5-二溴-1,6-双(2,4,6-三甲苯)己二酮-[1,6]的去溴化氢反应

实验证明2,5-二溴-1,6-双(2,4,6-三甲苯)己二酮-[1,6]在硷性试剂(吡啶)存在时,不生成五碳环衍生物,也不生成季铵盐,但脱去溴化氢而生成1,6-双(2,4,6-三甲苯)己二烯-2,4-二酮-[1,6]。其结构由催化加氢生成1,6-双(2,4.6-三甲苯)己二酮-[1.6],加溴生成1.6-双(2,4.6-三甲苯)-2,3,4,5-四溴己二酮-[1,6],和由己二烯-2,4-二酰氯和1,3,5-三甲苯的合成而得到证明。     

甲基丙烯酸二甲氨基乙酯类离子液体 对Q235钢的缓蚀性能

以甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为母体、 对氯甲基苯乙烯为季铵化试剂, 合成了一种具有疏水结构的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯型离子液体(DEMA). 通过失重实验、 电化学分析、 原子力显微镜(AFM)、 接触角测试和量子化学计算等研究了DEMA在1 mol/L盐酸中对Q235钢的缓蚀性能, 并揭示了其在Q235钢表面的吸附行为和吸附机理. 失重实验结果表明, DEMA在盐酸中对Q235钢具有优异的缓蚀效果, 且在较高温度(60 ℃)下也能保持高效吸附; 电化学实验结果与失重测试结果一致; 接触角测试结果表明, DEMA可明显增强Q235钢表面的疏水性; 分析热力学参数可知, DEMA在Q235钢表面的吸附为自发、 放热过程, 符合Langmuir等温式, 且以化学吸附为主; 量子化学计算结果证实DEMA的结构中包含大量吸附活性位点.     

芳氧亚甲基咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀性能评价

合成了苯氧亚甲基咪唑啉季铵盐（POAI）和萘氧亚甲基咪唑啉季铵盐（NOAI）,通过失重法、电化学方法研究了二者在1 mol/L HCl中对A3钢的缓蚀性能,并对二者在A3钢表面的吸附行为进行了探讨。 结果表明,二者在1 mol/L HCl中对A3钢均有较好的缓蚀作用,其中NOAI对A3钢的缓蚀性能优于POAI的缓蚀性能;两化合物均为混合型缓蚀剂。 缓蚀性能随缓蚀剂浓度和温度的增大而增大;二者在A3钢表面的吸附过程吸热,是化学吸附,符合Langmuir吸附等温式。     

喹啉型双子季铵盐缓蚀剂的实验及理论分析

以喹啉为母体、 1,4-对二氯苄和顺-1,4-二氯-2-丁烯为联结基, 制备了2种具有疏水结构的水溶性双喹啉季铵盐(BQA-1和BQA-2). 通过失重实验、 电化学测试、 扫描电子显微镜(SEM)及量子化学计算等手段研究了BQA-1和BQA-2对1 mol/L盐酸中Q235钢的缓蚀性能, 并讨论了其在Q235钢表面的吸附机理. 失重结果显示, BQA-1和BQA-2对盐酸中的钢片均具有良好的缓蚀效果, 30 ℃下, 当浓度为0.5 g/L时, BQA-1和BQA-2的缓蚀率均超过94.59%; 升温导致BQA-2的脱附速率比BQA-1更快. 电化学测试结果显示, BQA-1和BQA-2是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂. 分析热力学参数可知, BQA-1和BQA-2在钢表面的吸附为自发、 放热过程, 符合Langmuir等温式, 且以化学吸附为主. 量子化学计算结果表明, BQA-1和BQA-2的吸附活性集中在喹啉环及杂原子上, 且BQA-1和BQA-2分子得电子与Fe作用的能力要强于供电子与Fe作用的能力.     

双甲苯氧基烷烃双季铵盐

鄰、间及对甲苯酚分别以氢氧化钾或乙醇钠中和后,再与α,ω-二溴烷烃作用,生成各种相应双(甲苯氧基)烷烃(Ⅲ)。后者在四氯化碳溶液中用 N-溴代丁二酰亚胺溴化,变为双(溴甲基苯氧基)烷烃(Ⅳ)。这些溴甲基取代物与三甲胺在乙醇中缩合,生成二溴化双(甲苯氧基)烷烃双三甲基季铵(Ⅴ)。药理试验找到这些制成的季铵盐具有强弱不等的神经肌阻断作用,其中二溴化双(鄰甲苯氧基)乙烷双三甲基季铵(Vi)具有南美防己碱样的作用,尤其值得注意。双(对甲苯氧基)乙烷及双(对甲苯氧基)丁烷在氯仿中用 N-溴代丁二酰亚胺溴化时,产生苯核上溴化的产物。双(鄰甲苯氧基)乙烷虽在四氯化碳中溴化,也产生苯核溴代化合物。这些核代产物也经用相应溴代苯酚与二卥代烷烃缩合制成,以证明其结构。     

含功能性季铵盐三苯胺聚合物的合成与电致变色和非易失性记忆性能

通过4-(4-氨基苯氧基)吡啶与4,4'-二溴二苯醚或1,4-二溴苯的偶合反应(Buchwald-Hartwig),得到聚[(4-(吡啶-4-氧基)-p-苯氧基]三苯胺或聚[4-(吡啶-4-氧基)]三苯胺,再与3-(氯甲基)-5-[4-(三氟甲基)苯基]-1,2,4-噁二唑进行季铵化反应,得到含功能性季铵盐三苯胺聚合物:聚[N-对苯氧基-N-[4-O-[2-对三氟甲基苯基-(4-氯化吡啶盐)噁二唑]基]三苯胺(PTP3FQ)和聚[N-[4-O-[2-对三氟甲基苯基-(4-氯化吡啶盐)噁二唑]基]三苯胺(PP3FQ).用核磁氢谱和红外光谱表征了PTP3FQ和PP3FQ的结构,用热失重和循环伏安法测定了PTP3FQ和PP3FQ的热性能和电化学性能.结果表明,在不外加电解质情况下,PTP3FQ和PP3FQ利用自身的季铵盐离子表现出良好的电致变色性能;将PTP3FQ和PP3FQ制成Al/聚合物/ITO结构的记忆器件,由于噁二唑基团与三苯胺形成电荷转移络合物,使记忆器件表现出非易失性可擦写(Flash)存储特性,开关比高达10~3.     

双苯并咪唑衍生物对N80钢的缓蚀效果

选用1,3-双(2-苯并咪唑基)丙烷(BBP),1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷(DMDB),N,N-双(2-苯并咪唑亚甲基)胺(IDB),1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-硫代丙烷(BBMS)4种结构相似的双苯并咪唑衍生物作为N80油管钢缓蚀剂。采用失重法和电化学极化测试分别考察了不同缓蚀剂的缓蚀性能及其与KI复配后在pH=4.5的饱和CO2溶液中对N80钢的缓蚀效果。结果表明,此系列双苯并咪唑衍生物在投加量较小的情况下即对N80钢均具有较好的缓蚀效果,且此系列缓蚀剂既抑制了阳极过程,又抑制了阴极过程,为混合型缓蚀剂。当1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-硫代丙烷(BBMS)与KI复配后,缓蚀机理没有发生改变,且缓蚀率明显提高,其浓度均为2mmol/L时,缓蚀率高达95.09%。     

BPB-Ni(II)-Ala复合物法不对称合成双-α-甲基氨基酸

以2-N-(N’-苄基脯氨酰)-氨基二苯甲酮-镍(II)-丙基酸复合物为手性助剂, 与不同碳链长度的二溴烷烃反应制备 双-α-甲基氨基酸. 其中, BPB-Ni(II)-Ala复合物与1,3-二溴丙烷发生取代-消除反应后生成烯丙基取代复合物中间体, 产率高达90%, 水解生成2-甲基-2-氨基-4-烯-戊酸; 与1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷、1,6-二溴己烷可以实现双取代反应, 但所得的主要产物为单取代的BPB-Ni(II)-Ala复合物, 双-α-甲基氨基酸复合物中间体收率分别为38%, 36%, 45%, 经过水解后生成相应的双-α-甲基氨基酸, 分别为2,7-二氨基-2,7-二甲基辛二酸、2,8-二氨基-2,8-二甲基壬二酸、2,9-二氨基-2,9-二甲基癸二酸. 手性助剂2-N-(N’-苄基脯氨酰)-氨基二苯甲酮的回收率可高达95%.     

辛烷基二甲基苄基季铵盐离子液体对Q235钢的缓蚀性能

利用失重分析、 极化曲线、 电化学阻抗谱和扫描电子显微镜等研究了辛烷基二甲基苄基季铵盐离子液体(ODBA)对1 mol/L盐酸溶液中Q235钢的缓蚀性能, 并分析了其在Q235钢表面的吸附行为. 失重分析结果表明, 随着ODBA浓度的增加, 缓蚀效率逐渐提高, 在ODBA质量浓度为0.2 g/L、 温度为30 ℃时, 缓蚀效率可达95.53%; 电化学测试结果与失重分析结果一致; 热力学研究结果表明, ODBA在碳钢表面的吸附是放热过程, 且遵循Langmuir吸附等温线, 是以化学吸附为主的混合型吸附; 同步热分析测试表明ODBA具有良好的热稳定性.     

八元瓜环对1,ω-二(2-氨基吡啶)烷烃光致环加成反应的超分子催化性能的研究

合成了三种不同链长的1,ω-二(2-氨基吡啶)烷烃,分别为二溴化1,4-二(2-氨基吡啶)丁烷(C4)、二溴化1,6-二(2-氨基吡啶)己烷(C6)、二溴化1,8-二(2-氨基吡啶)辛烷(C8).考察了八元瓜环(Q[8])与上述三种1,ω-二取代烷烃的主客体相互作用,运用1H NMR及UV-vis证明三种客体与Q[8]的作用模式均不相同.在此基础上,考察了八元瓜环对三种底物光致环加成反应的超分子催化性能.结果表明,由于三种底物与Q[8]的主客体作用模式不同,八元瓜环对它们光二聚反应的超分子催化性能也各有差异.     

盐酸中1-苯胺甲基苯并咪唑对碳钢的缓蚀行为

采用静态失重、动电位极化、交流阻抗等技术方法研究了1-苯胺甲基苯并咪唑(PAB)对盐酸介质中N80钢的缓蚀性能,并讨论了PAB在N80钢表面的吸附行为。 结果表明,缓蚀率随着PAB浓度增大而升高,随着温度升高而下降。 极化曲线测试表明PAB是一种混合控制型缓蚀剂。 PAB在N80钢表面的吸附是一个自发、放热、熵增的过程,其行为符合Langmuir吸附等温式。 同时采用量子化学方法对PAB的缓蚀机理做了进一步分析。     

席夫碱缓蚀剂对碳钢材料的缓蚀性能

采用失重法和电化学方法研究了2种席夫碱类缓蚀剂N,N′-二水杨醛基-1,2-乙二亚胺(SB-Ⅰ)和水杨醛基吡啶-2-亚胺(SB-Ⅱ)在1mol/L盐酸溶液中对A3碳钢的缓蚀性能。失重实验表明,SB-Ⅰ和SB-Ⅱ在1mol/L盐酸溶液中的浓度为20mmol/L时,缓蚀效率分别达85%和92%。经三电极体系极化曲线和交流阻抗谱测定实验表明,缓蚀性能是由于碳钢材料表面为缓蚀剂分子吸附所致,二者均属阴极型缓蚀剂。     

双季铵盐化合物的结构表征与抗菌性能测试

将N,N-二甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺分别接枝到1,3-二溴丙烷的两端进行季铵化反应,得到N1,N3-二羟乙基-N1,N1,N3,N3-四甲基-1,3-丙二胺二溴盐(QAS-1)和N1,N1,N3,N3-四羟乙基-N1,N3-二甲基-1,3-丙二胺二溴盐(QAS-2)。采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)和元素分析确证了其结构,以抑菌圈法和试管二倍稀释法评价了两者对5种菌株的抗菌活性。结果显示,它们对所选菌株均具有一定的抗菌活性,其中对白色念珠菌的最小抑菌浓度(MIC)分别为100 mg·L~(-1)和50 mg·L~(-1)。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)显示,QAS-1对金黄色葡萄球菌的抗菌作用机理可能为,带正电荷的季铵盐吸附在细菌表面,破坏细胞膜,导致细胞质外流从而杀灭细菌。细胞毒性显示QAS-1对人正常肝细胞(LO2)和人永生化表皮细胞(HaCat)的IC_(50)值分别为110.34 mg·L~(-1)和92.68 mg·L~(-1),细胞毒性显著低于阳性药。该研究说明该类季铵盐在抗菌领域具有潜在的应用价值。     

BPB-Ni(Ⅱ)-Ala复合物法不对称合成双-α-甲基氨基酸

以2-N-(N'-苄基脯氨酰)-氨基二苯甲酮-镍(Ⅱ)-丙基酸复合物为手性助剂,与不同碳链长度的二溴烷烃反应制备双-α-甲基氨基酸.其中,BPB-Ni(Ⅱ)-Ala复合物与1,3-二溴丙烷发生取代-消除反应后生成烯丙基取代复合物中间体,产率高达90%,水解生成2-甲基-2-氨基-4-烯-戊酸;与1,4-二溴丁烷、1,5-二溴戊烷、1,6-二溴己烷可以实现双取代反应,但所得的主要产物为单取代的BPB-Ni(Ⅱ)-Ala复合物,双-α-甲基氨基酸复合物中间体收率分别为38%,36%,45%,经过水解后生成相应的双-α-甲基氨基酸,分别为2,7-二氨基-2,7-二甲基辛二酸、2,8-二氨基-2,8-二甲基壬二酸、2,9-二氨基-2,9-二甲基癸二酸.手性助剂2-N-(N'-苄基脯氨酰)-氨基二苯甲酮的回收率可高达95%.     

对苯醌二亚胺与吡啶共聚物的金属配合物催化法合成及性能

在二氯-1,3-双(二苯基磷)丙烷基镍(Ⅱ)存在下,通过N,N′-二氯苯醌二亚胺和2,5-二甲基-N,N′-二氯苯醌二亚胺与2,5-二溴吡啶的格氏(Grignard)试剂共聚,得到了两种新型共轭聚合物。采用FT-IR1、H-NMR、UV-Vis、XRD、循环伏安、充放电对共聚物进行结构与性能测试。结果表明:该类共聚物具有一定的电化学活性,每种聚合物均在-1.0~2.0 V出现一对氧化-还原峰。聚(N,N′-二氯苯醌二亚胺-吡啶)和聚(2,5-二甲基-N,N′-二氯苯醌二亚胺-吡啶)的比电容分别为126 F/g和63 F/g。     

金刚烷基甜菜碱型和季铵盐阳离子型表面活性剂的合成研究

以金刚烷胺为起始反应物,首先在过量甲酸存在下,与甲醛发生埃斯韦勒-克拉克甲基化反应合成了N,N-二甲基金刚烷叔胺,在此基础上通过N,N-二甲基金刚烷叔胺与氯乙酸钠、溴代正丁烷、溴代正辛烷、溴代十二烷、溴代十六烷等一系列季铵化试剂的季铵化反应,分别合成了N,N-二甲基金刚烷甜菜碱型表面活性剂及N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基正丁基溴化铵、N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基辛基溴化铵、N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基十二烷基溴化铵、N-(1-金刚烷基)-N,N-二甲基十六烷基溴化铵等金刚烷季铵盐阳离子型表面活性剂,产率分别为75%,75%,61%,44%,54%.采用元素分析,IR,1H NMR等分析手段对5种产物进行了结构鉴定,测试了各种金刚烷表面活性剂水溶液的表面张力.