化学通报杂志

化学通报杂志2019年第2期

• 氨基化锰铁氧体纳米粒子的制备及吸附Pb2+和Cd2+性能的研究*

  梅向阳,王耀,朱丽云,刘伟,徐晓军

  利用一步水热法合成了氨基化锰铁氧体纳米粒子吸附材料,并研究了对Pb2+和Cd2+的吸附特性和去除效果；通过SEM、XRD、 FT-IR和XPS等方法进行了表征分析和吸附机理研究。结果表明：温度为25 ℃,氨基化锰铁氧体纳米粒子吸附Pb2+和Cd2+在60 min内即可达到吸附平衡,最大饱和吸附量分别为255.57 mg?g-1和129.72 mg?g-1；吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程,对Pb2+和Cd2+的吸附过程主要是单分子层化学吸附。氨基化锰铁氧体纳米粒子吸附-再生重复利用5次后,对Pb2+和Cd2+的吸附量分别仍为初始吸附量的87%以上,表现了良好的再生吸附性能。

• 直链烷烃的超临界热稳定性研究

  秦笑梅,陈亚培,方文军

  本文考察了正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十一烷和正十二烷等5种直链烷烃在超临界条件下的恒容热裂解，采用一级反应动力学简化描述其热裂解过程。跟踪裂解气液产物分布，探讨了液体产物中芳烃含量与热稳定性的关系。在相同反应条件下，奇数碳和偶数碳烷烃热裂解速率、转化率和液体组分中芳烃含量分别随碳数的增加而增加。芳烃产物含量随裂解转化率增加呈指数形式增加，表达了烷烃类化合物热稳定性和裂解变化的规律。

• MOFs材料在传感器的应用

  钱文浩,李富盛,黄玮,丛玉凤

  摘 要 金属有机骨架（Metal Organic Framework，MOFs）是由有机配体与金属离子或金属离子簇通过配位作用自组装而成的一种具有永久孔道性的开放结晶骨架，通常也被称为配位聚合物（PCPS）。因为其较大的比表面积、规整的孔道结构、热稳定性和化学可裁剪性，使其在多个领域具有广阔的应用前景。近年来，随着MOFs在传感领域的发展，许多不同的功能基团被引入到MOFs的孔道中，研制出具有荧光识别性能的MOFs。本论文综述了近几年来基于MOFs的化学传感器在离子识别、PH检测、挥发性有机物和气体检测、爆炸物识别和生物分子检测等关键领域的研究进展，并对MOFs在化学传感器的应用前景进行了展望。

• 胺功能化配体PCPs材料碳捕捉和封存的研究进展

  刘双,刘澜涛

  近十年,多孔配位聚合物(porous coordination polymers, PCPs)因其晶体结构中可调节的孔道尺寸、形状以及化学功能化,在小分子的选择性吸附及分离领域受到了极大的关注。基于环境问题的严峻性,胺功能化PCPs材料对煤电厂燃烧废气中CO2优异的选择性吸附性能,使其在该领域拥有较好的应用潜力。本文综述了含末端氨基配体的PCPs材料应用于二氧化碳捕捉及存储的代表性工作,并对所存在的问题及发展方向进行了分析总结。

• 铜催化炔烃的双官能团化反应研究与进展

  宫昕宇,王强,孙京

  炔烃的双官能团化反应近年来受到广大科研工作者的关注,其已经发展为一种简单、高效、原子经济性高、能够同时引入各类不同官能团的重要方法。近年来,许多关于铜催化炔烃的双官能团化反应研究见诸报道。本文对近年来铜催化炔烃的双官能团化反应的研究进行了归纳与总结。

• 均三唑并噻二唑：重要的潜在药物结构单元

  肖立伟,肖树强,李政,景学敏,戴富才

  均三唑并噻二唑是一类重要的稠杂环化合物，其衍生物具有抗菌、消炎、抗肿瘤、抗结核、酶抑制作用、调节植物生长等多种生物活性。本文按照均三唑并噻二唑类化合物呈现的不同生物活性进行分类，综述了近年来该类化合物在上述领域的研究进展情况。

• 吡嗪类化合物的合成及其抗血小板凝集活性测试

  樊玲玲,李毅,罗碧兰,范菊娣,李永,汤磊

  为提高川芎嗪的抗血小板凝集活性,分别以不同的二胺、2,3-丁二酮和硫辛酸为起始原料,采用溴代、水解、环化、氧化、氢化、取代等反应,通过四条路线合成了7个新型的川芎嗪衍生物,其结构经1H NMR、13C NMR及ESI-MS确证。并采用Born比浊法初步测试了化合物的体外抗血小板凝集活性,结果显示化合物1(IC50 = 0.26mmol/L)、2(IC50 = 0.27mmol/L)和7(IC50 = 0.21mmol/L)对由二磷酸腺苷(ADP)诱导的血小板凝集具有一定的抑制活性,优于先导化合物川芎嗪(IC50 = 0.49mmol/L)。因此,在不改变川芎嗪药效团的前提下对其进行不同程度的环化,能明显提高川芎嗪的抗血小板凝集活性,此研究为后期化合物的结构修饰提供了一定的参考价值。

• 富马酸福莫特罗的合成工艺研究

  吕海军,靳根根,刘磊,郭英军,王子卉,卢世贤,王婷婷

  富马酸福莫特罗作为特效哮喘治疗药物被临床广泛应用,本文对其合成工艺进行了研究并对重要中间体的合成工艺进行了优化。以4-羟基-3-硝基-苯乙酮为原料,经苄基化、溴代、还原、环氧化四步反应得到重要中间体4-苄氧基-3-硝基苯基环氧乙烷(中间体3)。在制备中间体3时,采用一锅法,简化了反应步骤,同时在反应中加入了缚酸剂碳酸钾,加快了反应速率并提高了收率。此外,以对甲氧基苯基丙酮为原料,经过还原胺化反应一步生成另一个重要中间体1-(4-甲氧基苯基-2-甲基乙基)-苄胺(中间体4)。中间体3和4经耦合生成中间体5,在制备5时,采用微波合成,极大的缩短了反应时间。中间体5再经硝基还原、甲酰化、去保护、成盐得到富马酸福莫特罗。该工艺操作简单,适合工业化生产,总收率达7.46%。

• 树枝状吡啶亚胺铬催化剂的合成及其催化性能研究

  王俊,荆雪微,蒋岩,陈丽铎

  以1.0代聚酰胺-胺树枝状大分子为配体骨架、吡啶二甲醛为原料,合成了一种新型树枝状吡啶亚胺配体,再以CrCl3.6H2O为络合试剂,合成树枝状吡啶亚胺铬催化剂。采用傅里叶红外光谱(IR)、紫外-可见分光光度计(UV)、电喷雾电离质谱(MS)等分析方法证实合成产物的结构与理论设计的结构相符。考察溶剂种类、助催化剂种类、反应温度、乙烯压力以及Al/Cr摩尔比对树枝状吡啶亚胺铬催化剂催化乙烯齐聚性能的影响。结果表明,树枝状吡啶亚胺铬催化剂表现出良好的催化活性和烯烃选择性,最佳反应条件下,催化活性可达4.91×104 g/mol?Cr?h,C6和C8选择性为73.90%。

• 超临界水临界区域判定方法研究

  马栋梁,周涛,冯祥,黄彦平

  对超临界水在临界区域进行合理的判定和区域划分，对于深入理解超临界水在临界过渡区域的流动和换热相关特征具有重要的作用。本文分析了超临界水从拟液态区向拟汽态区过渡的过程中，其导热系数、动力粘度、定压比热和膨胀系数等相关参数的变化规律特征，并归纳了已有超临界水在临界区域的划分判定模型。分析结果表明，在临界过渡区域，超临界水的流动特征参数和换热特征参数均会发生一系列连续剧烈的变化；只有同时考虑超临界水的膨胀特性和最大比热特性，才能更加合理地对临界区域进行划分。在此分析基础上，本工作完善了超临界水的三区分析判定模型，得到了新的超临界水在临界区域的判定划分数据，并由此拟合得到了新的超临界水分区边界计算关系式。新的计算关系式的误差范围在±0.3℃之内，满足计算分析的要求。

• 电促灰岩离解动态除氟实验研究

  柳山,李燕妮,罗朝晖,金晓文

  高氟地下水的除氟是保证居民远离氟地方病的有效手段之一. 本研究利用新型封闭除氟装置,探究电促灰岩动态除氟的化学驱动力、主控因素及稳定除氟能力. 结果表明：在电场强化条件下,与灰岩接触的高氟水会形成局部萤石过饱和,可有效去除水中过量的氟. 整个反应过程可分为启动阶段与稳定阶段. 电压梯度是除氟反应主控因素,当电压梯度大于4.8V.cm-1时,除氟效果明显较好. 反应过程中阳极附近F-离子富集高于初始浓度,而阴极附近更易生成CaF2沉淀,指示阴极除氟效果更优. 灰岩固体颗粒表面形态变化巨大,存在明显的腐蚀现象. 当两极电压差为24V,极板间距3cm时,阴极附近氟浓度能迅速地由10mg.L-1降低至国家饮用水标准.

• 基于多分类模型的记号笔墨水红外光谱分析

  何欣龙,王继芬,张倩,唐敏力,何亚

  记号笔墨水的区分鉴别在相关案件的侦破和诉讼中具有重要意义。本实验采用红外光谱法(FTIR-ATR)获取记号笔的原始光谱,并对原始光谱分别进行自动基线校正、Savitzky-Golay平滑、峰面积归一化和小波阈值去噪四种预处理消除噪声等干扰因素并确定特征波长,同时结合判别分析、径向基函数神经网络和K近邻算法构建分类模型。结果表明,三种模型对黑色笔的分类最准确,均实现了100%的识别,对红蓝色笔区分能力次之,相比较DA和RBF,KNN模型分类精度最高。以K近邻算法(KNN)为主,判别分析(DA)和径向基函数网络(RBF)为辅,对各色水性和油性笔展开进一步区分,黑蓝色水性与油性笔的三种模型均实现了100%的准确归类,红色水性与油性笔的DA模型、RBF模型和KNN模型(训练和测试样本)的分类准确率分别为94.70%、100%、100%和75%,在KNN交互式图中,黑色水性与油性笔分布最为集中,聚敛程度最好,红色笔次之,蓝色笔较为分散,结合KNN模型,得到黑色笔的详细分类结果,分类结果理想。综上,采用FTIR-ATR结合DA-RBF-KNN法能为记号笔的类型准确检测提供新的分析手段,且模型检测精度高,方法具有普适性和一定的借鉴意义。

• 一种吡啶酰胺类配体与Tb(Ⅲ)配位模式的探讨

  王彩荣,王璟琳

  研究了Tb(III)对配体N,N-二(2-羧基苯基)-2,6-吡啶二甲酰胺(简记为BCPD)的乙醇溶液的荧光滴定光谱,结果发现滴定过程中两者之间存在两种结合模式[(BCPD)2Tb,BCPD-Tb]。通过进一步研究配体BCPD的荧光发射光谱和时间扫描荧光分析Tb(Ⅲ)的特征光谱,不同角度证明了两种不同配位模式的存在及原因分析。研究结果进一步丰富和完善了稀土有机配合物的配位理论,对荧光材料的制备具有一定指导意义。

• 仿生介孔二氧化硅用于高效液相色谱拆分手性化合物

  吕云,付仕国,田春容,袁宝燕,段爱红,袁黎明

  仿生介孔硅是以有机物作为模板，可有效复刻模板的独特形貌，从而得到其相同或相似结构孔径的介孔硅。本文从仿生的观点出发，从蟹壳中提取得到几丁质膜，用作模板制备了仿生手性向列型介孔二氧化硅，并用其制备了液相色谱柱，进行了手性化合物拆分实验。实验结果表明，该色谱固定相对10个手性化合物有一定的手性分离效果。

• 氨基聚乙二醇-1,2-二硬脂酰甘油磷酰乙醇胺的合成

  苏长会,刘霞,丁志远,崔凯,马洁洁

  以1,2-二硬脂酸甘油酯为原料,与三氯氧磷及乙醇胺反应合成1,2-二硬脂酰甘油磷酰乙醇胺(DSPE)；再以聚乙二醇2000(PEG2000)为原料,通过磺酰化、叠氮化反应合成叠氮基聚乙二醇2000(N₃-PEG2000)；DSPE与N₃-PEG2000在N,N-羰基二咪唑(CDI)作用下生成叠氮基聚乙二醇2000-1,2-二硬脂酰甘油磷酰乙醇胺(N₃-PEG2000-DSPE)；最后通过催化氢化制备氨基聚乙二醇2000-1,2-二硬脂酰甘油磷酰乙醇胺(NH₂-PEG2000-DSPE),其结构经过IR,MS及₁H NMR等确证。

• 纳米金的制备及其在重金属离子检测中的应用——一个分析化学综合性研究型实验

  丁琼,陈云华,张海波

  具有可控粒径、形貌纳米金的制备是近年来的一大研究热点。本实验以铯盐硼簇(Cs2B12H12)为还原剂和包覆剂,成功在水相中将氯金酸还原制备了纳米级别的单分散纳米金颗粒。并将制备得到的纳米金胶体应用于重金属离子(Cr3+和Pb2+)的比色法检测中,进一步利用紫外可见光谱可以对重金属离子实现定量检测。通过该实验,可以让学生学习制备纳米金的方法,掌握利用紫外等多种分析手段对纳米粒子结构及性能进行表征的技能。