疏水改性低分子量阳离子聚丙烯酰胺抑制剂的制备及性能评价

针对现有阳离子类抑制剂与钻井液配伍性、抑制性较差的不足,本文以丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酸十八酯为原料,以乙醇和乙酸丁酯的混合物作溶剂,采用沉淀聚合法,制备出了疏水改性低分子量阳离子聚丙烯酰胺BJX-1页岩抑制剂。通过研究不同反应条件对BJX-1分子量的影响规律,得出溶剂组成对BJX-1分子量影响最大,可通过调节溶剂组成实现BJX-1分子量的控制。当分子量为1.45×10~5g/mol~1.87×10~5g/mol时,BJX-1的抑制性最好,页岩岩屑120℃热滚回收率约为78%;增加BJX-1中疏水结构单元含量至2%~4%时,可进一步提高BJX-1抑制性,使页岩岩屑120℃热滚回收率高于90%;此时的最佳反应条件为:以乙醇和乙酸丁酯按体积比90∶10~100∶0组成的混合物作为溶剂,引发剂质量分数为0.1%,单体质量分数为3%,在80℃下反应7h。通过对比研究发现,当加量为1%时,BJX-1所对应的页岩岩屑120℃热滚回收率分别比常用小分子阳离子化合物JA-1和高分子量阳离子聚合物DY-1高27.85%和50.06%。BJX-1更能提高钻井液的综合流变性能,使钻井液流变性更加稳定,而且具有优良的高温高压降滤失性。     

2-硫代嘧啶酮和2-硫代吡啶酮在B-吸收带中的动态结构

采用共振拉曼光谱学结合量子化学计算研究了2-硫代嘧啶酮(2TPM)和2-硫代吡啶酮(2TP)在B-带吸收时的动态结构. 在气相时, 2-巯基嘧啶(2MPM, 硫醇式)比2TPM(硫代酮式)更稳定, 能量差约为15.1 kJ·mol^-1, 而在水和乙腈溶液中, 2TPM比2MPM更稳定, 能量差分别为29.3和28.0 kJ·mol^-1. 气相及基电子态时,由B3LYP/6-311++G(d,p)计算水平获得的2TPM和2MPM之间发生质子转移异构化反应的过渡态能垒约为130 kJ·mol^-1. 2TPM三个吸收带分别被指认为π_H→π_L^*, π_H→π_L+1^*和π_H-1→π_L^*跃迁. 基于对2TPM在固体和溶液相傅里叶变换-拉曼(FT-Raman)和傅里叶变换-红外(FT-IR)光谱测量, 以及B3LYP/6-311++G(d,p)计算, 开展了2TPM在水和乙腈溶液中的B-带共振拉曼光谱的振动指认, 由此获得了2TPM的动态结构, 并与2TP的动态结构进行了比较. 2TPM和2TP动态结构的差异反映了ππ^*/πσ^*锥形交叉点结构的差异, 因此, 可被用于洞察光诱导的氢原子脱离-复合机制.     

芳香氨基酮选择性还原反应的研究

非均相催化剂(钯碳催化剂)一般会将芳香酮彻底还原至亚甲基产物,而不易得到苄醇类的中间还原产物.本文报道一系列氨基酮用钯碳催化剂催化氢化的结果,随酮底物含有不同种类的氨基而得到不同的氢化产物(亚甲基产物或二级醇产物),部分则不发生还原反应;分析讨论了底物所含氨基对产物的影响及其机理.结果表明,这是一个制备胺基芳香仲醇的有效方法.     

6-N,N-二甲基腺嘌呤激发态结构动力学的共振拉曼光谱

采用共振拉曼光谱技术和密度泛函理论方法研究了6-N,N-二甲基腺嘌呤(DMA)的A带和B带电子激发和Franck-Condon 区域结构动力学. π_H→π_L^*跃迁是A带吸收的主体, 其振子强度约占整个A带吸收的79%.由弥散轨道参与的n→Ryd 和π_H→Ryd 跃迁在B带跃迁中扮演重要角色, 其振子强度约占B带吸收的62%,而在A带吸收中占主导的π_H→π_L^*跃迁的振子强度在B带吸收中仅占33%. 嘌呤环变形伸缩+C8H/N9H面内弯曲振动ν₂₃和五元环变形伸缩+C8H弯曲振动ν₁₃的基频、泛频和合频占据了A带共振拉曼光谱强度的绝大部分, 说明¹π_Hπ_L^*激发态结构动力学主要沿嘌呤环的变形伸缩振动, N9H/C8H/C2H弯曲振动等反应坐标展开, 而ν₁₀, ν₂₉, ν₂₁, ν₂₆和ν₄₀的基频、泛频和合频占据了B带共振拉曼光谱强度的主体部分, 它们决定了B带激发态的结构动力学. A带共振拉曼光谱中ν₂₆和ν₁₂被认为与1nπ*/1ππ*势能面锥型交叉有关. B带共振拉曼光谱中ν₂₁的激活与¹ππ^*/¹πσ_N9H^*势能面锥型交叉相关.