二氧化碳化学:二氧化碳的催化转化反应

二氧化碳既是温室气体的主要成分又是储量丰富且可再生的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用有着重要意义。基于二氧化碳与催化剂的弱相互作用以及催化活化原理,通过采用环境友好的反应介质(如高密度二氧化碳、聚乙二醇等)及催化剂的设计、分离和循环利用等策略,设计并合成了单组分和双组分的功能化高效催化剂用于合成有机碳酸酯、脲、噁唑啉酮和喹唑啉二酮类化合物,并相应建立了具有重要工业应用价值的合成新方法以及环境友好的新工艺。以二氧化碳为合成子的精细化工中间体合成不但丰富了有机化学的合成方法学,也为解决日渐严重的环境问题提供潜在的新方法。在此,对本课题组近二年来在二氧化碳化学尤其是二氧化碳催化转化方法方面的研究成果做一小结。     

由亚甲基丁二酸根桥联的新颖双U形四核铜配合物[Cu_4(IA)_2(phen)_4(H_2O)_4](NO_3)_4(H_2O)_6

亚甲基丁二酸、邻菲啰啉(phen)和硝酸铜在甲醇-水中反应合成了一种由亚甲基丁二酸根(IA)桥联的新颖双U形四核铜配合物[Cu4(IA)2(phen)4(H2O)4](NO3)4(H2O)6(1),其结构经UV,IR,元素分析和单晶X-射线衍射分析表征。1属三斜晶系,Pī空间群,晶胞参数a=1.2262(3)nm,b=1.282 4(3)nm,c=1.3551(3)nm,α=63.236(2)°,β=75.555(2),°γ=73.126(2)°,Z=2,F(000)=844,R=0.059 6,wR=0.166 2。IA通过8个羧基O将两个U形双核亚单元联接成具有一个对称中心的双U形四核结构,其中每个U型亚单元包含晶体学上不对称的两个Cu(Ⅱ)离子。每个Cu(Ⅱ)离子均处于畸变的四方锥配位环境,除与IA和phen的O,N配位形成锥底平面外,Cu(Ⅱ)还与水配位。     

溶剂萃取法提锂的研究进展

总结了采用溶剂萃取法在盐湖卤水中提取锂资源的三类萃取剂:酸性萃取剂、中性络合萃取剂和碱性萃取剂,分析了三类不同萃取剂在萃取锂工艺过程的优缺点,指出了溶剂萃取法从高镁锂比的盐湖卤水中萃取提锂尚待攻克的技术难题。     

纤维素基水处理剂研究进展

根据纤维素基水处理剂的结构特点对其进行了分类和划分,从载体形态、接枝链与载体接枝方法、功能吸附/脱附基团选取及功能化方法、吸附/脱附性能的影响因素和脱附方法等五个方面综述了国内外在该领域的研究现状;并对其发展前景进行了展望.     

异金属螺旋链化合物{[W_6Ag_6S_(24)][La(DMSO)_8]_2}_n的合成及结构表征

合成了异金属含硫化合物{[W6Ag6S24][La(Me2SO)8]2}n,并用X射线单晶衍射法测定了其结构.结果表明,该化合物属三斜晶系,P-墿空间群;晶胞参数为:a=1.577 5(3),b=1.818 7(4),c=1.952 3(4)nm,α=92.210(2)°,β=106.567(3)°,γ=92.494(2)°,Z=2,Dc=2.510 g/cm3,μ=9.081 mm-1,F(000)=3 792,R1=0.040 9,wR2=0.086 9.化合物中的阴离子[(W6Ag6S24)6-]n具有异金属螺旋链结构,所有W原子和Ag原子均与S原子形成四面体配位构型.     

1,10-邻菲咯啉-铜(Ⅱ)-L-丝氨酸/L-酪氨酸配合物的合成、SOD活性及电化学性质

合成了两个新的配合物:[Cu(Phen)(L-Ser)(H2O)]Cl(1)和[Cu(Phen)(L-Tyr)(H2O)]Cl.2H2O(2)(Phen=1,10-邻菲咯啉、L-Ser=L-丝氨酸、-LTyr=L-酪氨酸).用元素分析、摩尔电导率、红外光谱、紫外-可见光谱对配合物进行了表征.分别采用NBT光还原法和循环伏安法测定了配合物的SOD活性及电化学性质.结果表明,这些配合物具有较高的SOD活性,配合物1、2催化O2-.歧化分解速率常数KQ值分别为3.16×107和1.54×107mol-1.L.s-1.     

Sn助剂对Pt-Sn/γ-Al_2O_3催化剂上C_(12)正构烷烃脱氢反应的影响

以正十二烷烃临氢脱氢反应为探针,并结合氮气物理吸附-脱附、压汞、CO脉冲化学吸附、原位X射线光电子能谱及热重等催化剂物化表征手段,研究了Sn助剂对于Pt-Sn/γ-Al2O3长链烷烃脱氢催化剂反应性能的影响。结果表明,当Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂中Sn∶Pt原子比为3时,催化剂表现出最佳的反应初活性。继续增加Sn的含量,由于更多的零价锡生成,并与Pt形成合金反而使催化剂活性下降。此外,在催化剂中引入Sn组分后,催化剂的稳定性有所改善,并且随着Sn含量的增加,脱氢反应产物选择性明显提高。     

(4R)-5,5-二甲基-4-苄硫甲基-2-噁唑烷酮的合成

以价廉易得的天然L-半胱氨酸为原料,经巯基保护、酯化、氨基保护、格氏反应及环化等5步反应,合成了一个新的手性助剂(4R)-5,5-二甲基-4-苄硫甲基-2-噁唑烷酮,总收率31%.产物结构经IR,~1H NMR,~(13)C NMR及MS表征.     

5-(4-羟基苯基)-2,4-咪唑啉二酮酯类化合物的合成及其生物活性

在模拟AdSS酶天然抑制剂结构合成5-(4-羟基苄基)-2,4-咪唑啉二酮酯系列化合物的基础上,为优化其结构,以5-(4-羟基苯基)-2,4-咪唑啉二酮为中间体,合成了28个未见文献报道的5-(4-羟基苯基)-2,4-咪唑啉二酮羧酸酯类化合物,它们的结构均经IR,1HNMR和元素分析表征.初步生物活性测试表明目标化合物5-(4-羟基苯基)-2,4-咪唑啉二酮对叔丁基苯甲酸酯(2i)和2-噻吩酸酯(3b)在浓度200μg/mL时对拟南芥生长抑制率达70%..     

含有异噁唑环的β-氨基酮的合成及其抗糖尿病活性的初步研究

为了寻找新型高效低毒的抗糖尿病分子,由Mannich反应一步合成了15个新的含有异噁唑结构单元的β-氨基酮,制备方法简便、反应条件温和、产品易纯化,收率为51.2%～89.3%.所得化合物结构均通过1HNMR,13CNMR,ESIMS和HRMS表征.生物活性实验结果表明,在低浓度范围,目标分子对蛋白质酪氨酸磷酸酶1B和α-葡萄糖苷酶抑制活性不高,但对过氧化物酶体增殖物激活受体的激动活性强度中等,其中化合物1-(3,4-二氯苯基)-3-(5-甲基异噁唑-3-氨基)-3-(6-甲氧基萘-2-基)-1-丙酮(15)的过氧化物酶体增殖因子活化受体(PPAR)激动活性最好,达到75.3%,值得进一步研究.还讨论了目标分子的合成条件及其结构-活性关系.