Schiff碱型壳聚糖高分子冠醚的合成和表征

将４‘－甲酰基苯并１５－冠和－５和４‘－甲酰基苯并１８－冠－６与矣糖分子中的氨基反应,使冠醚单元接枝到高分子壳聚糖上,合成了Ｓｃｈｉｆｆ碱型壳聚糖冠醚,经元素分析,ＩＲ,Ｘ－粉末衍射分析和固体＾１３Ｃ ＮＭＲ分析表征了其结构。实验结果表明壳聚糖冠醚与预期结构相符。并初步考究他其对某些金属离子的吸附选择性。     

O-2＇-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖的合成与表征

通过苯甲醛与壳聚糖反应形成Ｓｃｈｉｆｆ碱,对Ｃ２上氨基进行保护,经过２,３－环氧丙基三甲基氯化铵与Ｓｃｈｉｆｆ碱壳聚糖中间体反应后再保护,合成了Ｏ上取代的委铵盐壳聚糖,其结构经ＩＲ,＾１ＨＮＭＲ及＾１３ＣＮＭＲ分析表征。实验表明Ｏ上取代的季铵盐壳聚糖可溶于Ｈ２Ｏ及甲醇、乙醇、乙二醇等有机溶剂中。     

红外光谱法研究螯合树脂对金属离子的选择性：I.氨基膦酸型…

本文用ＫＢｒ压片法测定了氨基膦酸脂ＮＰ－５００、ＳＬ－４６７，ＳＬ－４１１的Ｈ型、Ｎａ型以及分别吸附了Ｃｕ＾２＋，Ｎｉ＾２＋，Ｃｏ＾２＋离子后的荭外光谱图。谱图分析发现，在相同的吸附条件下，同一种树脂分别吸附了Ｃｕ＾２＋，Ｎｉ＾２＋，Ｃｏ＾２＋后，其吸附量愈大，图中Ｃ－Ｎ－Ｃ谱峰的位移植越大，则树脂对该金属离子的选择性愈高。结果表明，ＮＰ－５００，ＳＬ－４６７，ＳＬ－４１１树脂对过渡元素Ｃｕ＾２＋     

模板交联壳聚糖对Cu^2＋,Ni^2＋,Co^2＋离子的吸附作用研究

用市售的壳聚糖在水介质中与Ｃｕ＾２＋生成络合物，用二醛处理进行交联，稀酸洗去Ｃｕ＾２＋离子，制得Ｃｕ＾２＋离子模板交联壳聚糖树脂。这种树脂在ＰＨ值５－６条件下对其模板离子Ｃｕ＾２＋离子有最大的吸附量，对过渡金属离子的吸附次序为Ｃｕ＾２＋〉Ｎｉ６２＋〉Ｃｏ＾２＋。在酸性再生条件下不会发生软化和溶解，重复使用性能良好。     

壳聚糖对Cu^2＋吸附行为及机理研究

用间歇吸附法研究了壳聚糖对Ｃｕ＾２＋的吸附性能,考察了壳聚糖脱乙酰化度、分子量对吸附性能的影响及等温吸附情况,并利用ＸＰＳ技术研究了吸附前后壳聚糖中Ｎ、Ｏ、Ｃ元素及Ｃｕ＾２＋的结合能变化,结合物质结构性能,探讨了壳聚糖吸附Ｃｕ＾２＋的吸附机理。     

壳聚糖镍和壳聚糖镧配位聚合物的配位数研究

从ＩＲ、ＥＳＲ和ＸＰＳ的测试结果可知,Ｎｉ＾２＋或Ｌａ＾３＋与壳聚糖（ＣＳ）键节单元上的氨基Ｎ和仲羟基Ｏ发生配位反应,形成ＣＳ－Ｎｉ＾２＋或ＣＳ－Ｌａ＾３＋配位聚合物膜。通过电导率研究其配位数,发现Ｎｉ＾２＋或Ｌａ＾３＋可与壳聚糖的３个或５个键节单元配位。根据以上的实验可推定中心离子Ｎｉ＾２＋与壳聚糖３个键节单元上的氨基Ｎ和仲羟基Ｏ结合,形成六配位的ＣＳ－Ｎｉ配位聚合物Ｌａ＾３＋与壳聚糖５个键节单     

高分子负载希夫碱对金属离子的吸附特性

本文报导两种聚氯乙烯负载希夫碱，考察了它们对Ｃｕ＾２＋，Ｈｇ＾２＋，Ａｇ＾＋，Ｃｏ＾２＋，Ｎｉ＾２＋等金属离子的吸附作用。     

硅胶负载壳聚糖树脂的制备及其对金属离子的吸附性能

将壳聚糖（ＣＴＳ）负载于层析硅胶上,然后于乙二醇中用Ｂ－６３树脂对其进行化学交联,合成了标题化合物（Ｓｉ－ＢＣＴＳ）。研究了ＣＴＳ的浓度、碱的浓度、交联剂的用量及时间等条件对树脂的负载率及时间等因素对金属离子的吸附性能的影响。考察了时间对上述树脂对Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ２＋的吸附量的影响。结果表明：１）最佳合成条件是：温度为１２０℃,反应时间为５ｈ,－ＮＨ２与环氧基的比例为１～２：２～１。２）上述树脂具有吸附速度快、沉降迅速和对金属离子吸附性能好等特点,其对Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ２＋的吸附量分别可达到０．４５～０．７５,０．３４～０．６４,０．０１～０．０２,．０．０８～０．２１ｍｍｏｌＭ２＋／ｇｒｅｓｉｎ．     

4—氨基—3,5—二甲基—1,2,4—三唑水杨亚胺合铜[Ⅱ]配合物合成及其单…

４－氨基－３，５－二甲基－１，２，４－三唑与水杨醛缩合形成４－（邻羟苯基亚甲基）－亚胺－０３，５－二甲基－１，２，４－三唑Ｓｃｈｉｆｆ碱（ＳＡＴＺ），该Ｓｃｈｉｆｆ碱与Ｃｕ（ＣｌＯ４）２．６Ｈ２Ｏ形成配合物Ｃｕ（ｓａｔｚ）２．６Ｈ２Ｏ，分子式为Ｃ２２Ｈ２２ＣｕＮ８Ｏ２．６Ｈ２Ｏ。     

硅胶负载壳聚糖树脂的制备及其对金属离子的吸附性能

将壳聚糖（ＣＴＳ）负载于层析硅胶上，然后于乙二醇中用Ｂ－６３树脂对其进行化学交联，合成了标题化合物（Ｓｉ－ＢＣＴＳ）。研究了ＣＴＳ的浓度、碱的浓度、交联剂的用量及时间等条件对树脂的负载率及时间等因素对金属离子的吸附性能的影响。考察了时间对上述树脂对 Ｃｕ２＋、 Ｎｉ２＋、 Ｚｎ２＋、 Ｃｏ２＋的吸附量的影响。结果表明：１）最佳合成条件是：温度为１２０℃，反应时间为５ｈ，－ＮＨ２与环氧基的比例为１～２： ２～１． ２）上述树脂具有吸附速度快、沉降迅速和对金属离子吸附性能好等特点，其对Ｃｕ２＋、Ｎｉ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｏ２＋的吸附量分别可达到０．４５～０．７５，０．３４～０．６４， ０．０１～０．０２，０．０８～０．２１ｍｍｏｌＭ２＋／ｇ ｒｅｓｉｎ．     

球状壳聚糖负载噻二唑树脂的合成及其吸附性能

用苯甲醛保护胺基后,将2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑引入到大孔壳聚糖微球上,合成了亲水性的多孔球状吸附树脂(CTS-AMT)。 对比研究了CTS-AMT和母体微球(CTS)对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、Ag+和Hg2+的吸附性能。 结果表明,pH=5.0,T=298.15 K时,CTS-AMT树脂对上述金属离子的吸附在1.5 h内基本达到平衡,对金属离子Hg2+、Ag+和Pb2+的静态饱和吸附量分别为2.54、2.31和1.71 mmol/g。 在实验浓度范围内该树脂对Hg2+的吸附过程符合 Langmuir等温吸附模型。     

冠醚聚合物的研究 Ⅱ.以聚硫醚为主链的硫杂冠醚聚合物的合成及其络合性能

本文报道了一种合成硫杂冠醚聚合物的新方法。以聚(2′-氯乙基-2,3-环硫丙基醚)为预聚物与二巯基化合物通过大分子反应直接环化,一步法合成了四种以聚硫醚为主链的新型硫杂冠醚聚合物(PD1-PD4)。并测定了它们对Ag~+、Au~(3+)、Pd~(2+)、Pt~(4+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)、Pb~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Ns~+等金属离子的络合性能。结果表明:它们除不络合K~+、Na~+、Mg~(2+)、Pb~(2+)外,对其它八种离子有不同程度的络合,其中对Ag~+、Au~(3+)、Pd~(2+)等贵金属离子的络合容量较高。     

1^H、7^Li、23^Na、133^Cs NMR研究含氮大环醚双内酯和大环胺双内酰胺的配合性能

本文报道1^H、7^Li、23^Na、133^Cs NMR测定N, N'-二羧甲基大环醚双内酯(1-4)和大环胺双内酰胺(5), N-对甲苯磺酰基大环醚双内酯(6, 7), 4'-丹磺酰氨基苯并-18-冠-6(8)与Li^+、Na^+、K^+、Cs^+、Cd^2+和Pb^2+金属离子的配位作用, 并以非线性最小二乘法拟合计算了配合物的形成常数; 同时, 发展了一种用133^Cs NMR测量冠醚和碘离子竞争配合Cs^+的配合物形成常数的新技术。     

THE THEORETICAL STUDY OF ADSORPTION OF METAL IONS ON CHITOSAN

The interactions between metal ions such as Zn2+, Pb2+, Mn2+, Hg2+, Cd2+, Ni2+ and chitosan have been investigated using the model cluster model method and density functional method. Full optimization and frequency analysis of all cluster models have been performed employing B3LYP hybrid method at 3-21G basis set level except metal ions which were invoked to use effective core potential (ECP) method. The energy changes, and the main structural parameters have been obtained during the theoretical study of the adsorption of metal ions on the chitosan. The calculations showed that the coordination modes of metal ions with chitosan models were different, the geometries of Mn2+, Zn2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+ ions coordinated with two nitrogen atoms and two oxygen atoms were distorted tetrahedral, while the square planar structure of Ni2+ coordinated two nitrogen atoms and two oxygen atoms was observed. The heat of reaction between six metal ions and chitosan models showed the order: Mn2+ ＞Ni2+ ＞Zn2+ ＞Pb2+ ＞Hg2+ ＞Cd2+, this suggested that the coordination strength of Mn2+ ＞Ni2+ ＞Zn2+ ＞Pb2+ ＞Hg2+ ＞Cd2+.     

两种臂式荧光氮杂冠醚化学传感器

合成了萘基臂式苯并氮杂15-冠-5 (3)和5-氯喹啉基臂式苯并氮杂15-冠-5 (4)两种荧光化学传感器, 由元素分析、NMR等进行了结构表征|在乙醇溶剂中采用紫外光谱和荧光光谱法分别研究了冠醚3和4对金属离子K^＋, Ca^2＋, Mg^2＋, Pb^2＋, Co^2＋, Ni^2＋, Mn^2＋, Cu^2＋, Zn^2＋, Cd^2＋和Hg^2＋的选择性传感性能. 结果表明, 冠醚3仅对Cu^2＋离子有显著的传感作用, 是一种典型的辐射能量转移过程. 冠醚4对Ni^2＋, Co^2＋, Cu^2＋和Mn^2＋离子有特殊的敏感性, 金属离子浓度逐渐增大使冠醚4产生先增强后猝灭的荧光现象, 荧光增强归因于阻断了从冠环氮原子到喹啉荧光体的弱光诱导电子转移(PET)过程, 而选择性猝灭源于冠醚环与喹啉基团对金属离子协同螯合的机制. 冠醚3和4的构性关系表明, 发光体基团对传感器的选择性能够产生重要的影响.     

聚合物假冠醚研究 (II)新型聚合物的合成、吸附特性与绿色应用

合成了两种假冠醚型聚合物。研究了聚合物对金属离子的静态吸附性能。结果表明,聚合物对Ag+,Pb2+,Hg2+ 表现出良好的吸附特性,且聚合物B的吸附能力优于聚合物A。吸附实验表明,除冠醚氧原子参与配位外,-CH2OH的氧原子亦参与了配位。聚合物B对Ag+的吸附过程中存在着明显的氧化还原现象,Ag+ 被还原为Ago,而聚合物分子中的 -CH2OH被氧化成为 -COOH。已初步将研究成果应用于本化学实验室的绿色化建设中。     

开链冠醚Schiff碱配体与过渡金属离子相互作用研究

合成了开链冠醚Schiff碱配体H₂L(H₂L=N,N′-双(邻羟苯亚甲基)-3,6-二氧杂-1,8-二氨基辛烷).详细研究了该配体在不同溶剂中和过渡金属离子存在下的荧光光谱,探讨了溶剂极性和不同金属离子对其荧光光谱的影响.结果表明:溶剂的极性和金属离子对其荧光性质有较大影响,随着溶剂极性的减小,配体的荧光增强,且谱峰发生蓝移.金属离子Zn²⁺、Cd²⁺对配体具有荧光增敏作用,Ni²⁺、Cu²⁺具有荧光猝灭作用.探讨了配体与金属离子结合的pH范围,结果显示最佳pH值为7—8.     

Competitive adsorption of Pb2+, Cu2+, and Cd2+ ions on microporous titanosilicate ETS-10

In the present study, the competitive adsorption characteristics of binary and ternary heavy metal ions Pb2+, Cu2+, and Cd2+ on microporous titanosilicate ETS-10 were investigated in batch systems. Pure microporous titanosilicate ETS-10 was synthesized with P25 as the Ti source and characterized by the techniques of X-ray diffraction (XRD), field emission-scanning electron microscope (FESEM), nitrogen adsorption, and zeta-potential. Equilibrium and kinetic adsorption data showed that ETS-10 displays a high selectivity toward one metal in a two-component or a three-component system with an affinity order of Pb2+ > Cd2+ > Cu2+. The equilibrium behaviors of heavy metals species with stronger affinity toward ETS-10 can be described by the Langmuir equation while the adsorption kinetics of the metals can be well fitted to a pseudo-second-order (PSO) model.     

聚合物假冠醚研究(IV) 酚醛型双氮杂假冠醚聚合物的吸附特性

研究了以双氮杂假冠醚环为主体功能基的酚醛型聚合物对金属离子的吸附性能．结果表明，聚合物对K ，Hg2 ，Na ，Cd2 ，Pb2 和Cu2 离子具有良好的吸附性能，其吸附容量分别达1．79mmol／g-r，1．38mmol／g-r，0．89mmol／g-r，0．68mmol／g-r，0．63mmol／g-r和0．57mmol／g-r，对K 和Hg2 离子具有良好的吸附选择性．通过FTIR光谱法对吸附机理作了初步探讨．     

Photocontrollable cation extraction with crowned oligo(spirobenzopyran)s.

The photoinduced changes of metal-ion extractability of crown ether derivatives bearing three or four spirobenzopyran moieties and their analogues were studied using 1,2-dichloroethane as the organic solvent. Under dark conditions, these compounds extracted Cu2+, Ag+, and Pb2+ with their counteranions from the aqueous phase to the organic phase. The extraction equilibrium constants of the photochromic crown ether derivatives for Cu2+ and Ag+ were determined successfully. Under UV-light irradiation conditions, the extraction of Cu2+ by crowned tris(spirobenzopyran) was enhanced, while that of Ag+ was suppressed. During the competitive metal-ion extraction of crowned oligo(spirobenzopyran)s between Cu2+ and Ag+, the metal-ion selectivity was reversed explicitly by photoirradiation.