四苯基钴卟啉化合物催化过亚硝酸根分解的研究

利用紫外-可见分光光度计在乙醇介质中研究了合成的4种对位取代四苯基钴卟啉对过亚硝酸根分解的催化作用. 首次发现钴卟啉可以催化ONOO^－分解, 且对位带吸电子基团的钴卟啉比对位带供电子基团的钴卟啉催化活性高. TPPCoCl, T(p-CH₃)PPCoCl, T(p-OCH₃)PPCoCl和T(p-Cl)PPCoCl在乙醇中的k_cat分别为1.69×10², 1.52×10², 1.43×10²和1.20×10³ mol^－1•L•s^－1. 动力学曲线和时间分辨谱证明这些钴卟啉是通过形成中间体催化过亚硝酸根分解的.     

μ-氧代四苯基双核金属卟啉仿生催化剂的研究进展

综述了国内外及本课题组有关μ-氧代四苯基双核金属卟啉仿生催化剂合成及应用的最新研究进展和成果. 重点介绍了μ-氧代四苯基双核金属卟啉的合成方法, 即两步合成法、柱色谱分离法、一步合成法、自氧化法以及本课题组最新开发的一锅法. 其中一步合成法和自氧化法由于具有适用范围广、收率高等优点, 将成为μ-氧代四苯基双核金属卟啉的主要合成方法. 而一锅法尽管目前收率尚较低, 但由于其完全去掉了中间反应产物的分离和提纯以及原料和溶剂的损失, 而使工艺流程得到大大简化、能耗显著降低, 将成为一种极有发展潜力的合成方法. 系统地阐述了μ-氧代四苯基双核金属卟啉在仿生催化领域中的应用. 尤其是以μ-氧代四苯基双核金属卟啉为催化剂、O2或空气为氧化剂的催化氧化反应, 具有催化剂用量少、氧化剂清洁且廉价易得、无需助催化剂和共还原剂、反应条件温和等优点, 将成为未来仿生催化氧化领域研究的前沿和热点.     

壳聚糖纳微粒棉织物表面平衡吸附研究

通过热重分析法(TGA)系统地研究了不同温度下壳聚糖纳微粒(CNs)在棉织物表面的平衡吸附行为,并借助Langmuir、Freundlich及Dubinin-Radushkevich等温模型拟合曲线计算了吸附过程热力学参数。结果发现,三种等温吸附模拟均可对CNs棉织物表面平衡附着行为进行一定程度地描述,且在5~75℃下无交联剂吸附过程的标准吉布斯自由能变(ΔGo)、焓变(ΔHo)及熵变(ΔSo)均小于0,表明CNs在棉织物表面的附着行为是一个自发、放热且体系混乱度降低的过程。同时随着温度的降低,吸附过程的平均附着能(E)及ΔGo绝对值均不断增大,表明温度下降有利于吸附反应的进行,CNs与棉织物间的结合作用增强,且逐渐表现出化学吸附特性。     

四苯基铁卟啉双氧加合物的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论方法计算了自旋多重度为1、3、5的四苯基铁卟啉双氧加合物(FeTPPO2)的几何构型及电子性质。考察了四苯基铁卟啉对分子氧的活化。研究发现,FeTPPO2能量随自旋多重度升高而降低。五重态FeTPPO2的能量最低,但其铁卟啉对分子氧的活化效果最差。FeTPPO2中Oa—Ob键键长随自旋多重度变化的规律为三重态>单重态>五重态,说明三重态FeTPPO2中分子氧活化最明显。Fe—Oa键键长和Oa—Ob键键长呈负相关关系。电荷布居分析表明,FeTPPO2中分子氧活化程度与分子氧上所带负电荷多少有关,所带负电荷越多,分子氧活化越明显。分析自旋密度得知,三重态FeTPPO2中分子氧为单线态分子氧。三重态和五重态FeTPPO2中,铁离子均向分子氧转移了β电子,有利于铁氧键的形成。     

固体催化剂用于二元醇分子内环化制内酯的研究

将钌改性的固体催化剂Ru-Co(OH)₂-CeO₂用于以分子氧作为氧化剂的二元醇的催化氧化内酯化反应中, 发现该催化剂具有很好的催化反应性能. 该催化剂可优先氧化伯碳上的羟基. 对反应机理的研究表明, 活性中心钌首先与反应物形成醇化物, 经β-氧化消除反应使得其中一羟基氧化, 经异构环化、氧化进一步脱氢形成内酯.     

量子点及其在食品安全快速检测中的应用进展

食品中有害物质快速检测技术的发展,对食品安全和国民健康的意义重大。量子点作为一种具有超凡光电特性的纳米粒子,近年来已被广泛应用于食品安全快速检测领域。本文对量子点可视化传感器的检测机理及其对食品中农兽药、重金属等有害物的检测和食品非法添加物的无目标检测进行了综述,并对其存在的问题和未来的发展进行了探讨。     

对位取代金属卟啉的合成及其催化氧化对甲基异丙苯的初步研究

用混合溶剂方法,合成了5种对位取代的四苯基卟啉配体,收率范围为23%~52%,对卟啉配体进行轴向金属化反应得到含有中心金属离子(铁、钴、锰)及轴向氯配位的一系列金属卟啉化合物(金属化收率为90%~98%),并用红外光谱、紫外-可见光谱及核磁氢谱对所合成的卟啉化合物进行了结构表征.首次研究了金属卟啉催化分子氧在无溶剂绿色条件下氧化对甲基异丙苯.结果表明:对甲氧基四苯基卟啉和对氯四苯基卟啉的两价钴配合物的催化氧化活性较强.     

氧气催化氧化环己烷

本文系统综述了O₂氧化剂用于环己烷催化氧化体系的研究进展,包括金属配合物催化、金属纳米粒子催化、金属氧化物粒子催化、分子筛催化、碳材料催化、光促进催化、杂多酸催化、金属-有机骨架材料催化等。本文认为研究、开发以O₂为氧化剂,高活性高选择性的非均相环己烷催化氧化体系将成为今后环己烷催化氧化研究的主要方向,尤其是多金属甚至多元素复合体系。本综述不仅对开发高催化活性高选择性的环己烷催化氧化体系,改进目前工业上的环己醇环己酮制备工艺具有重要的参考价值,而且还对其他烃类C-H键和C-C键高效催化氧化体系甚至其他氧化体系的研究与开发也具有重要的参考价值。     

芳腈化合物的成对电化学合成

采用循环伏安法(CV)和恒电流电解法(CCE)研究了对甲氧基苯甲醇(p-MeOC_6H_4CH_2OH)电化学氧化氰化合成相应芳腈化合物.考察了水的体积分数、硫酸浓度、电解温度、电极材料、电流密度和溶剂等因素对该电化学氧化氰化行为的影响.结果显示,以四丁基高氯酸铵(Bu_4NClO_4)为电解质,羟胺(HAM)为氮源,在含0.15mol·L~(-1)H_2SO_4及30%水的DMSO体系中,电流密度为10 mA/cm~2条件下恒温60℃电解8 h,对甲氧基苯腈(p-MeOBN)的收率为90%.通过对反应底物普适性研究,发现含不同对位和邻位取代基的芳香伯醇均可通过电氧化氰化反应有效转化为相应的腈(61%～92%),并提出了该电氧化氰化反应的可能机理.本工作提出了一种在一室型无隔膜电解槽中,以原位生成醛的方式,无需加入额外的催化剂,通过阴阳两极协同反应的成对电化学合成腈类化合物的方法.