钯催化芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯开环反应研究

过渡金属催化的碳亲核试剂对氧/氮杂苯并降冰片烯的开环反应是合成氢化萘衍生物的有效方法之一. 在该类反应中, 采用末端炔烃作为碳亲核试剂在反应操作、底物适用范围等多个方面都具有已报道的各种有机金属亲核试剂所不具备的优势. 目前, 对末端炔烃与氧/氮杂苯并降冰片烯的开环反应的研究进展有限, 只有Ni(dppe)Cl₂/ZnCl₂/Zn和手性的Rh两种催化体系被应用到该类反应当中, 但都面临一些不足. 为该类反应开发简单有效的新型催化体系仍然具有重要的意义和价值. 我们通过研究发现: PdCl₂与Xantphos的配合物是芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯亲核开环反应的有效催化剂. 在优化后的反应条件下, 该Pd催化剂具有良好的催化活性和底物适应能力, 能够实现各种取代的芳基乙炔对氧/氮杂苯并降冰片烯的亲核加成, 并以较好的收率生成目标开环产物.     

含POSS侧基的非环二烯烃易位聚合及离子型杂化聚合物表征

基于七异丁基-胺丙基-多面体低聚倍半硅氧烷(POSS-NH₂)与溴丁烯或溴代十一烯反应, 一步法合成了含POSS侧基的两种杂化二烯烃. 以钌卡宾络合物为催化剂的非环二烯烃易位(ADMET)聚合, 短链二烯烃未能发生, 而长链二烯烃能顺利实现. 将杂化二烯烃转变为离子型杂化二烯烃, 其ADMET聚合活性较高, 随着反应时间延长, 聚合物分子量明显增大, 分子量分布变窄, 体现了逐步聚合的特征. 核磁共振分析揭示了聚合物的不饱和结构和聚合反应的变化过程. 主链不饱和的无定形聚合物, 经氢化作用转变为饱和的离子型杂化聚乙烯, POSS基团精确地连接在聚乙烯骨架的侧位上, 且POSS基团和聚乙烯骨架均表现出较强的结晶能力. 这种离子型杂化聚乙烯具有球形的单分子或聚集形态, 可直接构筑纳米尺度的聚合物材料.     

基于巯基-烯点击反应制备有机-无机杂化硼酸亲和整体柱用于糖蛋白的选择性富集

发展了以巯基-烯点击反应制备有机-无机杂化硼酸亲和整体柱的新方法。首先以四甲氧基硅烷(TMOS)和巯丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)作为反应单体,采用溶胶-凝胶反应制备表面含巯基的硅胶整体柱。然后利用巯基-烯(thiol-ene)的点击反应在整体柱上修饰硼酸配基3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA),制成AAPBA-硅胶杂化亲和整体柱。对影响硼酸亲和整体柱性能的条件如TMOS与MPTMS的比例、聚乙二醇和甲醇的用量等进行了优化。并采用扫描电镜、红外光谱等分析仪器对整体柱形貌和机械稳定性能进行了表征。研究了AAPBA-硅胶杂化亲和整体柱的分离性能,结果表明,其在中性条件下对含有顺式二醇的生物小分子核苷具有良好的特异亲和能力,并已成功地应用于卵清蛋白、辣根过氧化物酶等糖蛋白的分离。基于巯基-烯反应的制备方法新颖、可靠,可用于制备多种不同类型的硼酸亲和整体柱,具有较大的应用前景。     

环状烯酮与环状1-氮杂二烯的非对映及对映选择性[4+2]环加成反应

有机胺能催化环状烯酮化合物在多个位点发生不对称合成反应. 最近,我们发展了手性伯胺催化β-取代2-环戊烯酮与从糖精衍生的1-氮杂二烯的α’,γ-区域选择性的[5+3]形式环加成反应. 这里我们将报道采用β-取代2-环己烯酮或β-未取代2-环戊烯酮时,在手性伯胺催化下却与相同1-氮杂二烯发生完全不同的α’,β-区域选择性的不对称[4+2]环加成反应,生成高度官能团化的手性[2.2.2]或[2.2.1]桥环骨架结构. 重要的是利用不同类型的手性伯胺催化剂能够实现非对映选择性的反转,分别制备高立体选择性的endo-或exo-环加成产物.     

Synthesis,Characterization and Application of Organic-inorganic Hybrid and Carbaryl-imprinted Capillary Monolithic Column

Organic-inorganic hybrid and carbaryl-imprinted capillary monolith was synthesized via methacrylic acid（MAA） as functional monomer, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane（γ-MAPS） as crosslinker and carbaryl as template molecule in an acetonitrile/dichloromethane mixture（1：4, volume ratio）. With the capillary column obtained from this monolith, three carbamates（carbaryl, fenobucarb and metolcarb） were separated effectively by electrochromatography with the kMIp/kNlP values of 7.57, 1.27 and 1.64, respectively. In 20 mmol/L phosphate buffer solution（pH=3.5） with 30%（volume fraction） of acetonitrile, carbaryl was separated directly from the three-carbamate mixture（carbaryl, fenobucarb and metolcarb） with an effective 15 cm-length imprinted column.     

HZSM-5催化剂上超临界乙醇中生物油催化提质及检测方法研究

采用不同硅铝比的HZSM-5催化剂,在不同条件下(超临界、亚超临界、非超临界乙醇)催化提质生物油中的高沸点组分(HBF),应用磷核磁共振(31P-NMR)定量检测了提质前后生物油中醇、酚和羧酸类羟基的质量比(羟基质量/生物油质量)变化,研究和评价了催化剂和超临界条件对生物油催化提质的效果.研究表明,超临界条件有利于生物油中脂肪族羟基的转化,但是不利于非缩合羟基的转化;使用不同酸强度的HZSM-5都能使生物油中的羧基完全转化,增加催化剂的酸强度可以促进脂肪族羟基的转化,而只有酸性较弱的催化剂才能顺利转化非缩合酚羟基.     

以季磷化合物为模板剂合成超大孔分子筛ITQ-33

以四丁基氢氧化磷为模板剂, 在中温水热条件下, 利用浓溶胶法合成了具有一维18元环孔道的含铝硅锗酸盐分子筛ITQ-33. 系统研究了ITQ-33的合成条件, 并利用原位变温X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 固体核磁共振波谱(NMR), 电感耦合等离子体发射光谱(ICP), 氮气吸附-脱附程序升温脱附(TPD), 热重(TG)及元素分析等手段对其结构、 稳定性及催化性能进行了表征. 结果表明, 以季磷化合物为模板剂可以合成含铝的ITQ-33纯相, 产物具有较高的热稳定性, 其骨架结构可以稳定至400℃以上, 煅烧后的ITQ-33具有Lewis酸位点, 在酸催化方面有潜在的应用价值.     

三氟丙基修饰的有机-无机杂化二氧化硅膜制备、氢气分离及水热稳定性能

以三氟丙基三甲氧基硅烷(TFPTMS)和1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)为前驱体, 通过溶胶-凝胶法在酸性条件下制备三氟丙基修饰的有机-无机杂化SiO₂膜材料, 并深入研究三氟丙基修饰对溶胶粒径和疏水性能的影响以及膜材料的氢气渗透分离性能和长期水热稳定性. 结果表明三氟丙基已成功修饰到有机-无机杂化SiO₂膜材料中, 且随着TFPTMS修饰量的增加, 溶胶粒径有减小趋势, 膜材料的疏水性能逐渐提高. 当n(TFPTMS)/n(BTESE)＝0.6时, 溶胶平均粒径为2.11 nm, 膜材料对水的接触角达到111.6°±0.7°. H₂在修饰后膜材料中的输运主要遵循微孔扩散机理, 300 ℃时H₂的渗透率为8.86×10^-7 mol·m^-2·s^-1·Pa^-1, H₂/CO₂的理想分离系数达到5.4, 且当进气摩尔比例为1∶1时H₂/CO₂的双组分气体分离系数达到了4.82, 均高于Knudsen扩散分离因子(H₂/CO₂＝4.69), 膜材料呈现出良好的分子筛分性能. 膜材料在250 ℃及水蒸气摩尔含量为5%的水热环境中能稳定工作300 h以上.     

基于离子交换和表面引发接枝聚合制备阴离子表面印迹材料及其识别特性研究

建立了一种新的离子表面印迹(IIP)方法. 使用偶联剂γ-氨丙基三甲氧基硅烷(AMPS)对微米级硅胶微粒进行表面改性, 制得表面含有氨基的改性硅胶AMPS-SiO₂. 凭借离子交换作用, 阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)结合在模板离子磷酸根周围; 改性硅胶AMPS-SiO₂表面的氨基与溶液中的过硫酸盐构成氧化还原引发体系, 使DMC及交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)在硅胶微粒表面发生接枝交联聚合, 从而实现了磷酸根离子的表面印迹, 制得了阴离子表面印迹材料IIP-PDMC/SiO₂. 采用静态与动态两种方法, 考察研究了IIP-PDMC/SiO₂对PO₄^3-离子的识别特性与结合性能. 研究结果表明, 离子表面印迹材料IIP-PDMC/SiO₂对PO₄^3-离子具有特异的识别选择性与优良的结合亲和性, 相对于对比离子高锰酸根离子, IIP-PDMC/SiO₂对PO₄^3-离子的识别选择性系数为9.58.     

一维轴向有机无机异质结肖特基二极管的制备及性能研究

一维有机无机杂化材料的制备一直以来是难点问题, 其不同组分间协同产生的新颖性能及广泛应用前景, 使其成为近年来研究热点. 通过多孔氧化铝模板辅助分步电化学沉积方法, 成功设计和制备了有机导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩[poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT]和无机金属银(Ag)的分段式纳米线. 使用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其形貌和结构进行了表征. 采用顶端接触上电极的方式, 研究了单根PEDOT纳米线和单根PEDOT-Ag异质结纳米线的伏安特性曲线. 结果表明, 单根异质结纳米线展现出肖特基二极管行为, 正向开启电压为0.3 V, 反向击穿电压为1.5 V, 正向开启后电流达到微安数量级.