化学复合驱用甜菜碱型表面活性剂的研究进展

简述了化学复合驱用甜菜碱型表面活性剂的研究现状.首先总结了羧基甜菜碱和磺基甜菜碱型表面活性剂的合成工艺进展;其次介绍了化学复合驱用甜菜碱型表面活性剂各方面的特性,主要包括其界面性质、耐温抗盐性以及与其它类型表面活性剂的复配性能;最后探讨了甜菜碱在油田上应用的可行性.     

正负离子和表面活性剂对水解聚丙烯酰胺分子线团尺寸的影响及其作用机理

采用动态光散射(DLS)方法,研究了无机电解质正离子与负离子对部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)分子线团尺寸的影响,也研究了阴离子型表面活性剂与非离子型表面活性剂对HPAM分子线团尺寸的影响.结果表明,无机电解质负离子对HPAM分子尺寸(分子流体力学直径(Dh))影响较小,而无机电解质正离子对Dh的影响较大,且影响程度随正离子浓度增大而减小.Ca2+、Mg2+、K+和Na+对Dh的作用强弱顺序为Mg2+>Ca2+>Na+>K+.当向聚合物溶液中加入阴离子型表面活性剂时,随表面活性剂浓度增大,Dh先减小,后增大,再减小.此外,由于强烈的静电斥力作用,阴离子型表面活性剂分子在聚合物分子表面吸附较弱,难形成"表面活性剂-聚合物"络合物,而非离子型表面活性剂会以类似于胶束聚集体的形式吸附在聚合物分子链上,形成"表面活性剂-聚合物"络合物,结果造成Dh随表面活性剂浓度增加而逐渐增大.     

钙离子对表面活性剂单层膜聚集结构的影响

采用分子动力学模拟研究了气液界面上钙离子对阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠单层膜聚集结构的影响.结果表明,单层膜结构与表面覆盖度及Ca2＋离子存在与否均有关系.Ca2＋离子能够压缩表面活性剂极性头使聚集结构排列更加紧密,均力势体现了Ca2＋离子与极性头之间的结合能力强弱,二者之间的相互作用与稳定的溶剂分离极小值有关,而Ca2＋离子需要克服一个溶剂能障才能与之发生相互作用,并引起极性头周围水分子结构的重排.模拟表明,分子动力学方法可以在分子水平上研究无机盐离子对表面活性剂单层膜水化结构的影响,解释无机盐离子在界面膜中的动力学行为.     

羟基取代的烷基苯磺酸盐在水/气和水/癸烷界面的结构特点（摘要）

驱油表面活性剂的分子设计是一项重要的研究课题.设计新型高效的驱油表面活性剂关键的问题在于如何洞察表面活性剂的结构和功能的关系.长线性烷基苯磺酸盐是一类非常流行的表面活性剂,广泛应用于工业和日常生活中.关于烷基苯磺酸盐的结构和功能研究已有大量的实验和理论工作报道.近来,结合分子设计的思想,实验上合成了新型的羟基取代的烷基苯磺酸盐表面活性剂,并研究了这类新型表面活性剂动态的界面行为.我们从理论上利用分子动力学模拟的方法研究了羟基取代的烷基苯磺酸盐单分子层在水/气和水/癸烷界面的结构特点.从液体密度剖面图、氢键、表面活性剂聚集结构和有序参数等方面,详细报道了2-羟基-3-癸基-5-辛基苯磺酸钠这种新型阴离子表面活性剂的界面特征.模拟结果表明随着表面活性剂分子数目的增加,每个表面活性剂在单分子层上形成分子内氢键的平均数目将下降,但形成分子内氢键的结构仍处于主导地位;烷基尾链的疏水部分,尤其是苯环3号位上取代的癸基随着表面活性剂覆盖度增大,向界面外延伸并且更加有序;二维径向分布函数描绘了表面活性剂聚集结构的特点并暗示了癸烷相将影响表面活性剂疏水部分的取向;表面活性剂分子容易形成长程氢键结构.我们的模拟结果是对实验研究的一个重要补充.此外,模拟中我们利用gromacs和ffamber程序,使用了全原子模型,这将为模拟烷基苯磺酸盐表面活性剂的界面行为提供新的方案.     

油/水界面表面活性剂的复配协同机制

采用耗散颗粒动力学(DPD)方法模拟了椰油酸二乙醇酰胺(6501)分别与十二烷基-α-烯烃磺酸钠(DAOS)、椰油酰胺丙基二甲基甜菜碱(CAB)和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)复配体系中表面活性剂在油/水界面的排布行为, 探讨了盐度及分子结构对单一和复配表面活性剂界面活性的影响, 从界面效率、界面密度和分子排布等角度讨论了油水界面表面活性剂混合体系的复配协同增效机制.     

不同体系中油酸甲酯与烷基苯磺酸盐协同效应研究

研究了表面活性剂/盐/模拟油体系与表面活性剂/碱/模拟油体系中油酸甲酯与表面活性剂协同效应机理.结果表明两种体系中协同效应机理不同.在盐体系中,油酸甲酯主要通过改变油相的等效烷烃碳数(EACN) 影响表面活性剂在油水相分配.而碱体系中,油酸甲酯影响表面活性剂在油水相分配从而影响界面张力；另一方面,油酸甲酯吸附在界面上顶替表面活性剂分子影响界面张力.对于不同结构表面活性剂,两种作用竞争的结果不同.     

多元体系油水界面上常见表面活性剂行为的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟研究了以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为代表的阴离子型表面活性剂,以十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)为代表的阳离子型表面活性剂,以壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)为代表的非离子型表面活性剂,以十二烷基二甲基甜菜碱(Betaine)为代表的两性表面活性剂及空白实验.模拟了表面活性剂在油水界面上的行为,考察了表面活性剂分子与石油分子之间的径向分布函数(RDF)、石油分子在竖直方向的均方位移(MSD)、油水界面张力(IFT)、石油层与岩石层之间的相互作用能、石油层的相对浓度在竖直方向的分布及石油分子质心位置随模拟时间的变化关系等,讨论了不同表面活性剂的洗油性能.结果表明:(1)SDBS,NPE和Betaine分子初始状态下呈近似的规律排列,非极性端部分插入油相中,极性端延伸进入水相中;随后表面活性剂的极性端表现出聚集趋势,逐渐形成一个外部亲油内部亲水的一个胶束状粒子,粒子随模拟的进行逐渐融入到油层当中;DTAB从开始的近似规则排列逐渐变为无规排列,但是始终保持亲油端插入到油相中,亲水端位于油水界面上.(2)表面活性剂分子与石油分子之间的相互作用强弱顺序为Betaine≈DTABSDBSNPE.(3)由质心高度和动力过程中的图像截图分析,表面活性剂洗油效果的顺序为BetaineSDBSNPEDTABNone.模拟结果与实际的驱油结果一致,从分子层面上解释了不同表面活性剂洗油的规律.     

“拟双子”阴离子表面活性剂在癸烷/水界面的分子动力学模拟

采用全原子分子动力学模拟方法研究了壬基酚取代的系列烷基磺酸盐表面活性剂在癸烷/水界面的微观聚集行为,通过分析界面厚度、界面生成能和界面张力以及表面活性剂分子与水分子之间的径向分布函数和配位数,讨论了不同磺烷基链长度对壬基酚基取代烷基磺酸盐表面活性剂界面性质的影响.结果表明,磺烷基链长为12时,表面活性剂的界面张力最低,界面厚度和界面生成能最大.     

双链阴离子表面活性剂1-烷基-癸基磺酸钠在气/液界面聚集行为:分子动力学模拟研究

采用分子动力学模拟方法研究了双链阴离子表面活性剂1-烷基-癸基磺酸钠(1-C_m-C_9-SO_3Na)在气/液界面的聚集行为。通过分析体系中各组分的密度分布和径向分布函数,考察了m大小对其界面性质的影响。结果表明:随着m的增大,表面活性剂的疏水性增强,疏水碳链的倾斜角也随之降低;m=4时,1-C_4-C_9-SO_3Na分子采用平躺的方式在界面上聚集,S-Na~+和S-S的相互作用最大,极性头基的水化能力最弱。通过模拟和实验对比得出,m增加到4个时,对该类双链阴离子表面活性剂性能的提高最显著。     

Gemini型甜菜碱表面活性剂合成进展

Gemini型甜菜碱结合了甜菜碱和Gemini型表面活性剂的优点,可以在较低浓度下达到超低油水界面张力、配伍性好、耐温耐盐性好、Krafft点以及吸附量低,被广泛应用于日用化学、化学化工、纳米材料、生物技术和石油开采等领域。本文基于间隔基的类型介绍了近年来Gemini型甜菜碱表面活性剂方面的最新研究进展。重点阐述了对称胺型、三嗪环型、二卤代物型Gemini甜菜碱的合成方法,并从原料成本、产率、反应周期以及产物的性能等方面对合成方法进行了分析和比较。最后对Gemini型甜菜碱表面活性剂的发展进行了展望。     

应用先进光谱技术研究无机离子的环境界面化学

发生在环境界面的吸附-解吸和氧化-还原等反应对于污染物在环境介质间传输、转化以及归趋起着重要的调控作用。传统的研究方法虽然可以在实验室模拟并进而描述污染物环境界面过程,但是不能揭示界面反应机制,限制了对污染物环境界面行为的认识。近二十年来,各种谱学技术(例如X射线吸收精细结构和傅里叶红外光谱等)应用于环境界面反应的研究,推动了这一领域研究的发展,特别是在分子水平研究污染物的环境界面过程。通过现代光/波谱技术原位分析,可以实时获取界面反应的定量与结构信息,从而更准确地判断反应机制,极大促进了对污染物在多介质环境界面迁移转化规律的认识。本文将在概述环境界面化学反应的基础上,针对无机离子在环境界面的反应过程,重点介绍几种关键光/波谱技术(X射线吸收精细结构光谱、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、核磁共振谱和穆斯堡尔谱等)在环境界面化学研究中的应用,并展望其在环境界面过程研究中的应用前景。     

单体结构对紫外光固化氧阻聚影响的研究

利用光量热仪(UV-DSC)对单体TMPTA以及不同乙氧基化的TMPTA单体进行了紫外光固化实验。通过比较空气气氛和氮气气氛下光固化速率增长最快时的时间t_amax的差异来评价光固化初期氧阻聚的大小。考察了单体中乙氧基上的α-H的数量以及单体的流动特性对氧阻聚的影响。结果表明,提高单体中乙氧基的数量能减小光固化过程中的氧阻聚,氧阻聚的大小与单体中α-H的数量以及单体的黏度有关.     

二杂芳基乙烯光二聚反应与二聚体的晶体结构

通过反-1,2-双(2-苯并唑基)乙烯(BBE)和反-1-(2-苯并咪唑基)-2-(2-苯并唑基)乙烯(BME)的光二聚反应合成了r-1,c-2,t-3,t-4-四(2-苯并唑基)环丁烷(BBC)和r-1,c-2,t-3,t-4-1,3-双(2-苯并咪唑基)-2,4-双(2-苯并唑基)环丁烷(BMC).用元素分析、红外、紫外、核磁共振谱、质谱及X射线衍射表征了二聚体的结构.BBC晶体属三斜晶系,空间群为P1.晶胞参数:a=0.64684(13)nm,b=1.3242(3)nm,c=1.6245(3)nm;α=74.66(3)°,β=78.77(3)°,γ=76.06(3)°,Z=2.BBC晶胞中分子有两种取向,两种取向不同分子的苯并唑平面间存在着π-堆积现象.π-堆积面间的距离在0.330～0.376nm之间,与石墨晶体中分子平面片层间的距离非常接近.BBC和BMC都具有中心对称性,光二聚反应的高度立体选择性以及BBE和BME的光二聚反应不受空气中氧的影响的事实表明它们是经激发单线态历程以面对面的方式进行二聚反应的,本文检测到了BBE和BME在高浓度溶液中的激基缔合物荧光.     

酸敏感型嵌段共聚物mPEG-acetal-PIB的合成、表征及用于构筑水凝胶敷料

利用点击化学(“Click”)反应, 成功制备了一种通过酸敏感缩醛基团键合的两亲性嵌段共聚物, 聚乙二醇单甲醚-acetal-聚异丁烯(简写为mPEG-acetal-PIB). 通过核磁共振氢谱(¹H NMR)、红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物的结构、分子量及分子量分布进行表征. 利用芘荧光探针法、动态激光光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM), 研究共聚物在水溶液中组装的临界聚集浓度(CAC), 胶束的粒径大小、分布以及形貌. 利用DLS跟踪测试聚合物胶束在酸性条件下的粒径变化, 验证mPEG-acetal-PIB的酸敏感性质. 随后, 在体系中引入α-环糊精(α-CD), 诱导形成超分子水凝胶. 利用X射线衍射(XRD)分析PEG与α-CD的包结络合作用, 流变仪测试水凝胶的凝胶化时间和黏弹性. 通过体外细胞毒性试验(MTT法)证明嵌段共聚物mPEG-acetal-PIB及水凝胶均具有良好的生物相容性. 这种水凝胶能够保持创面湿润, 具有温和的冷却作用, 并且由于其带有酸敏感基团, 能够在偏酸性环境降解, 减少炎症发生率, 在水凝胶创伤敷料中具有潜在的应用.     

ZSM-5分子筛酸性质对甲醛合成三聚甲醛催化性能的影响

ZSM-5分子筛是合成三聚甲醛的有效催化剂。本工作通过XRF、XRD、SEM、NH₃-TPD、Py-FTIR和²⁷Al MAS NMR等手段对一系列不同SiO₂/Al₂O₃物质的量比的ZSM-5分子筛催化剂进行了表征,研究了ZSM-5分子筛中Brønsted酸中心和Lewis酸中心对其甲醛合成三聚甲醛催化性能的影响。结果表明,SiO₂/Al₂O₃物质的量比为250的ZSM-5分子筛具有合适的Brønsted酸中心用于催化甲醛缩聚为三聚甲醛的反应,同时其Lewis酸中心量极少,可有效抑制Cannizzaro或Tishchenko等副反应,提高三聚甲醛的选择性,因而具有最佳的合成三聚甲醛催化性能。寿命实验评价结果显示,SiO₂/Al₂O₃物质的量比为250的ZSM-5分子筛具有良好的催化稳定性,单程寿命长达114 h,并且可通过550℃焙烧再生恢复其催化活性。     

The Exchange of Cyclometalated Ligands

Reactions of cyclometalated compounds are numerous. This account is focused on one of such reactions, the exchange of cyclometalated ligands, a reaction between a cyclometalated compound and an incoming ligand that replaces a previously cyclometalated ligand to form a new metalacycle: + H-C*~Z ⇄ + H-C~Y. Originally discovered for Pd^II complexes with Y/Z = N, P, S, the exchange appeared to be a mechanistically challenging, simple, and convenient routine for the synthesis of cyclopalladated complexes. Over four decades it was expanded to cyclometalated derivatives of platinum, ruthenium, manganese, rhodium, and iridium. The exchange, which is also questionably referred to as transcyclometalation, offers attractive synthetic possibilities and assists in disclosing key mechanistic pathways associated with the C–H bond activation by transition metal complexes and C–M bond cleavage. Both synthetic and mechanistic aspects of the exchange are reviewed and discussed.     

Direct benzylic functionalization of pyridines:Palladium-catalyzed mono-α-arylation of α-(2-pyridinyl)acetates with heteroaryl halides

Herein,we report a Pd-catalyzed mono-a-arylation reaction for pyridine benzylic functionalization.This approach serves as an efficient alternative to synthesize di-heteroaryl acetates in good yields and selectivities.Moreover,the method is applicable to heteroa ryl substrate combinations,and exhibits great functional group tolerance.A streamlined protocol also enables the rapid synthesis of diheteroaryl ketones.The synthetic value was also demonstrated by scale-up experiments.     

Novel and efficient supramolecular synthesis of pyrroles in the presence of β-cyclodextrin in water

A simple and efficient synthesis of highly substituted pyrroles was achieved in water medium via multi-component strategy, using amine,DMAD/DEAD as well as phenacyl bromide catalyzed by β-CD.Utilizing this protocol various pyrrole derivatives were synthesized in good to excellent yields.     

ICP-MS的KED模式测定磷酸加王水复溶土壤样品中的二十种金属元素

在研究锗测定时,磷酸先溶解样品,后加入王水复溶,可同时测定锂、铍、钪、钒、铬、钴、镍、铜、锌、锗、钼、镉、钡、镧、铈、钨、铊、铅、钍和铀元素。研究ICP-MS的最佳测量模式、最佳工作状态,以铑为内标校正仪器的漂移。通过选择高、中、低几个国家一级水系沉积物和土壤标准物质随同样品一起实验溶解建立标准曲线,消除消解、分取、定容中带来的不确定误差和基体干扰,选择8个土壤标准物质为实验样本。最终结果表明,该实验方法准确度(ΔlgC)小于0.1,精密度(RSD)小于8%,该方法满足测定要求,适用于地质普通样品的多金属检测。#$NL     

5-氟脲嘧啶的D-氨基葡萄糖衍生物的合成及其抗肿瘤活性的研究

以α-氨基酸为连接基,将5-氟脲嘧啶同D-氨基葡萄糖键连合成了4种新的5-氟脲嘧啶的衍生物,并确认了它们的结构。体外抗肿瘤活性实验结果表明:链连的D-氨基葡萄糖使5-氟脲嘧啶的抗肿瘤活性有明显的提高,表明它们之间可能存在着某种抗肿瘤的协同作用。