本文關鍵詞：官能化二硫化物的合成及應用

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【摘要】：含有機二硫鍵的有機物通常稱為二硫化物,其結構通式為R-S-S-R。官能化二硫化物是重要的精細化學品中間體,廣泛應用于蛋白質(zhì)構筑、天然產(chǎn)物、有機產(chǎn)物、醫(yī)藥、納米材料等各種領域。本論文主要研究了官能化長鏈烷基二硫化物的合成,并對其在金納米材料的修飾應用進行了初步探索。主要研究內(nèi)容和研究結論包括:1、以硫磺和硫化鈉為原料首先制備二硫化鈉,然后通過相轉移催化過程與烷基溴化物反應能夠制備烷基二硫化物。通過控制二硫化鈉制備中硫磺和硫化鈉物料比可以提高目標產(chǎn)物雙(烯基烷基)二硫化物的含量,升高相轉移催化反應溫度可以提高烷基溴化物的轉化率。以雙十烷基二甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、四丁基溴化銨和四正辛基溴化銨為相轉移催化劑,以氯仿、二氯甲烷、三氯乙烯、四氯化碳為有機溶劑,均可以制備長鏈烷基二硫化物。2、最佳的生產(chǎn)烯基二硫化物的工藝參數(shù)為硫/硫化鈉為0.633、反應溫度40oC、DDAB作相轉移催化劑、氯仿為有機溶劑、反應時間12h,可以實現(xiàn)反應物轉化率99%,產(chǎn)品收率90%,純度97%。該工藝的最大優(yōu)點是在優(yōu)化的反應條件下直接合成高純度二硫化物,且生產(chǎn)操作簡單、環(huán)境污染小。3、采用相轉移催化工藝路線直接制備羥基末端的二硫化物和溴末端的二硫化物,其中雙(11-羥基十一烷基)二硫化物產(chǎn)率為90%、純度為97%,合成雙(12-溴十二烷基)二硫化物產(chǎn)率為43%、純度為96%。采用十二烷基二溴化合物首先與疊氮鈉制備了疊氮基十二烷基溴化物(N3C12H24Br),然后經(jīng)過相轉移催化反應制備了雙(疊氮基十二烷基)二硫化物,最終產(chǎn)率為32%;采用癸烷基二溴與炔鈉反應首先制備炔基癸烷基溴化物(HC≡CC10H22Br),然后經(jīng)過相轉移催化反應制備了雙(11-十二炔基)二硫化物,最終產(chǎn)率為20%。4、雙(疊氮基十二烷基)二硫化物通過Au-S修飾到納米金顆粒表面,使用聚乙二醇硫醇和巰基十一酸等修飾劑提高金納米顆粒的穩(wěn)定性,得到疊氮基官能化的納米金顆粒。能夠在H2O-EtOH,H2O-DMF以及H2O-CH3CN混合溶劑中分散良好。采用H2O-DMF(1:4)為溶劑,在抗壞血酸鈉和硫酸銅的催化作用下,金納米顆粒表面的疊氮基團能夠與庚二炔發(fā)生click反應,導致金納米顆粒之間的聚集。
【關鍵詞】：二硫化物 相轉移催化反應 納米金顆粒 點擊反應
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O623.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-26
• 1.1 二硫化物概述9-10
• 1.1.1 有機硫化物9
• 1.1.2 二硫化物的理化性質(zhì)9-10
• 1.2 二硫化物合成10-16
• 1.2.1 利用酰硫合成二硫化物10-11
• 1.2.2 利用硫醇合成二硫化物11-13
• 1.2.3 利用硫脲合成二硫化物13-14
• 1.2.4 通過相轉移合成二硫化物14-16
• 1.2.4.1 相轉移簡述14-15
• 1.2.4.2 相轉移合成二硫化物15-16
• 1.3 二硫化物應用16-20
• 1.3.1 二硫化物在有機材料中應用16
• 1.3.2 中間體二硫化物在的應用16-17
• 1.3.3 生物體中二硫化物的應用17-18
• 1.3.4 二硫化物在自身修復中應用18-19
• 1.3.5 二硫化物改性無機材料19-20
• 1.4 納米金顆粒的修飾及其應用20-25
• 1.4.1 納米金顆粒21
• 1.4.2 納米金顆粒表面改性修飾21-23
• 1.4.3 二硫化物或硫醇功能化納米金粒子的應用23-25
• 1.5 本文研究的目的、意義與主要研究內(nèi)容25-26
• 第二章 二硫化物相轉移催化合成及其工藝研究26-40
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27-28
• 2.2.1 實驗試劑27
• 2.2.2 實驗儀器27
• 2.2.3 雙（10-十一烯）二硫化物的制備27-28
• 2.2.4 雙（5-烯己基）二硫化物的制備28
• 2.3 實驗結果與討論28-38
• 2.3.1 雙（10-十一烯）二硫化物的產(chǎn)物表征29-31
• 2.3.2 第一步反應中物料比對二硫化物合成的影響31-32
• 2.3.3 二己烯二硫化物的合成32-33
• 2.3.4 第二步反應溫度對二硫化物合成的影響33-34
• 2.3.5 第二步反應時間對二烯基二硫化物的影響34-35
• 2.3.6 反應催化劑和溶劑對合成雙（5-己烯基）二硫化物的影響35-37
• 2.3.7 以最優(yōu)工藝制備雙（10-烯基）二硫化物和雙（5-己烯基）二硫化物37-38
• 2.4 本章小結38-40
• 第三章 多種官能基二硫化物的合成40-54
• 3.1 引言40-41
• 3.2 實驗儀器、試劑41-42
• 3.3 實驗部分42-43
• 3.3.1 二羥基烷基二硫化物的合成42
• 3.3.2 二溴烷基二硫化物的合成42
• 3.3.3 二疊氮基烷基二硫化物的合成42-43
• 3.3.4 二炔基烷基二硫化物的合成43
• 3.4 結果與討論43-53
• 3.4.1 二羥基烷基二硫化物的合成與分析43-44
• 3.4.2 二溴烷基二硫化物的合成與分析44-45
• 3.4.3 二疊氮基烷基二硫化物的分析45-48
• 3.4.4 二炔基二硫化物的合成與分析48-53
• 3.5 本章小結53-54
• 第四章 末端疊氮基二硫化物在納米金顆粒中的應用54-68
• 4.1 引言54-55
• 4.2 實驗部分55-58
• 4.2.1 實驗試劑和儀器55-56
• 4.2.2 實驗方法56-58
• 4.2.2.1 檸檬酸還原法制備金納米粒子56
• 4.2.2.2 金納米粒子的修飾56-57
• 4.2.2.3 修飾后的金納米粒子在不同溶劑中的分散57
• 4.2.2.4 金納米粒子修飾后參與click反應條件探索57-58
• 4.3 結果與討論58-67
• 4.3.1 檸檬酸還原法制備金納米粒子58-59
• 4.3.2 金納米粒子的修飾59-61
• 4.3.3 修飾后的金納米粒子在不同溶劑體系中的分散61-63
• 4.3.4 納米金顆粒進行click反應溶劑和催化劑用量的探索63-65
• 4.3.5 納米金顆粒表面click反應的驗證65-67
• 4.4 本章小結67-68
• 結論68-69
• 參考文獻69-76
• 致謝76-77
• 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或待發(fā)表的論文目錄77-78

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本文編號：748917