螺二芴基和吡嗪基共軛微孔聚合物的制備及性能研究
發(fā)布時間：2020-12-25 13:01
放射性碘129I、131I可用于醫(yī)學(xué)上的診斷和治療,同時由于其放射性對人體以及環(huán)境的危害也是相當(dāng)大的。如何有效的檢測和捕獲放射性碘就成了科學(xué)研究者們關(guān)注的課題。硝基芳香族化合物（NACs）是一類人工合成的而非自然生成的化合物,是各種工業(yè)產(chǎn)品的原材料,即使是幾種濃度很低的NACs在一起也會聯(lián)合起來產(chǎn)生毒性。所以如何高效檢測環(huán)境中的低濃度NACs就顯得尤為重要。研究表明,微孔材料因自身特殊的結(jié)構(gòu)而具有較高的耐熱性、高BET比表面積和大孔隙體積,所以在多種工業(yè)和學(xué)術(shù)應(yīng)用中均顯示出優(yōu)勢,例如多相催化、氣體存儲、化學(xué)分離和傳感。基于這種背景,我們合成了四種有機共軛微孔聚合物（CMPs）TS-TAD、TS-TADP、TDTPAPz和TTDPz。首先,以CH3SO3H為催化劑,通過Friedel-Crafts偶聯(lián)反應(yīng)制備了兩種具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的螺二芴基熒光共軛微孔聚合物TS-TAD和TS-TADP。它們具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,在水和常見的有機溶劑中都能穩(wěn)定存在,并且可以在3 mol/L HCl溶液或3 mol/L N...
【文章來源】：安慶師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
Friedel-Crafts反應(yīng)示例
15圖2.1TS-TAD和TS-TADP的合成路線第一節(jié)TS-TAD和TS-TADP的合成通過Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)構(gòu)建了兩種新的螺二芴基共軛微孔聚合物TS-TAD和TS-TADP。TS-TAD和TS-TADP具有828和783m2/g的高BET比表面積，1.51和0.54cm3/g的大孔體積，良好的穩(wěn)定性，并顯示出4.15和3.65g/g的優(yōu)異客體碘蒸氣吸收以及溶液中碘的可逆吸附性能。與相應(yīng)的母體聚合物相比，通過引入螺二芴環(huán)增加了CMPs的比表面積。TS-TAD具有與TS-TADP類似的結(jié)構(gòu)，但是比TS-TADP具有更大的比表面積和孔體積，因此，TS-TAD對碘的吸附能力比TS-TADP高。此外，TS-TAD在I2蒸氣中的吸附速率比TS-TADP慢，而在環(huán)己烷溶液中吸附速率則比TS-TADP更快。我們研究還表明，兩種CMPs均具有出色的熒光檢測碘和硝基芳族化合物的性能，因此使所得CMPs成為理想的吸收性材料，可用于可逆的碘捕獲，傳感碘和硝基芳族化合物以解決環(huán)境問題。2.1.1實驗部分試劑：2,2",7,7"-四溴-9,9"-螺二芴(TBSBF)、1,2-二氯苯(o-DCB)、甲磺酸和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)購自阿拉丁試劑(上海)有限公司。四(-三苯基膦)鈀(Pd(PPh3)4)和4-(二苯基氨基)苯基硼酸來自J＆K科學(xué)有限公司。2,2",7,7"-四(二苯氨基)-9,9"-螺二芴(S-TAD)購自上海麥克林生物化學(xué)有限公司。儀器及測試方法：通過使用KBr顆粒在iS50FT-IR光譜儀上測試紅外光譜。在BrukerAVANCEⅢ400WB光譜儀上以5kHz的MAS速率和2ms的CP接觸時間記錄了固態(tài)13CCP/MASNMR測量結(jié)果。元素分析在VarioELIII元素分析儀上進行。UV-Vis分光光度計(UV-2501PC)運行UV探針軟件，版本2.34。所有光譜都是通過吸光度測量獲得的，掃描速度設(shè)置為快速且縫隙寬度為5nm。固體粉末樣品采用ISR-2200積分球附件和石英固體樣品架進行漫反射測量。在S-3400N顯微鏡上獲得掃描電鏡(SEM)
100 mL 燒瓶中。將二甲基甲酰胺(36 mL)加入上述燒瓶中，并將溶液在 N2氣氛下于 110 ℃下回流 72 小時，合成路線如圖 2.2。在室溫下冷卻后，將混合物蒸發(fā)并將得到的固體用氯仿萃取三次(3×30 mL)。然后將有機相用水(3×30 mL)洗滌，并用無水硫酸鎂干燥過夜。通過使用 CH2Cl2 和石油醚(體積比 1:1)作為洗脫劑的二氧化硅柱色譜法純化，獲得最終的棕色粉末產(chǎn)物 S-TADP，產(chǎn)率為 60.86％。紅外光譜分析如圖 2.3(a)，F(xiàn)T-IR (cm-1): 1666, 1587, 1485, 1278, 808,755, 691。氫譜分析如圖 2.3(b)， 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ (ppm) 8.38, 8.13, 7.94; 7.60, 7.39, 7.38, 7.37; 7.24 (HCCl3), 7.17; 7.05, 7.04, 7.02, 6.98, 6.96, 6.94, 6.71。S-TADP元素分析: 計算值(%): C (90.34), H (5.31), N (4.34); 實測值 (%): C (90.63), H (5.526), N (3.844).
本文編號：2937705
【文章來源】：安慶師范大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】：87 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
Friedel-Crafts反應(yīng)示例
15圖2.1TS-TAD和TS-TADP的合成路線第一節(jié)TS-TAD和TS-TADP的合成通過Friedel-Crafts烷基化反應(yīng)構(gòu)建了兩種新的螺二芴基共軛微孔聚合物TS-TAD和TS-TADP。TS-TAD和TS-TADP具有828和783m2/g的高BET比表面積，1.51和0.54cm3/g的大孔體積，良好的穩(wěn)定性，并顯示出4.15和3.65g/g的優(yōu)異客體碘蒸氣吸收以及溶液中碘的可逆吸附性能。與相應(yīng)的母體聚合物相比，通過引入螺二芴環(huán)增加了CMPs的比表面積。TS-TAD具有與TS-TADP類似的結(jié)構(gòu)，但是比TS-TADP具有更大的比表面積和孔體積，因此，TS-TAD對碘的吸附能力比TS-TADP高。此外，TS-TAD在I2蒸氣中的吸附速率比TS-TADP慢，而在環(huán)己烷溶液中吸附速率則比TS-TADP更快。我們研究還表明，兩種CMPs均具有出色的熒光檢測碘和硝基芳族化合物的性能，因此使所得CMPs成為理想的吸收性材料，可用于可逆的碘捕獲，傳感碘和硝基芳族化合物以解決環(huán)境問題。2.1.1實驗部分試劑：2,2",7,7"-四溴-9,9"-螺二芴(TBSBF)、1,2-二氯苯(o-DCB)、甲磺酸和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)購自阿拉丁試劑(上海)有限公司。四(-三苯基膦)鈀(Pd(PPh3)4)和4-(二苯基氨基)苯基硼酸來自J＆K科學(xué)有限公司。2,2",7,7"-四(二苯氨基)-9,9"-螺二芴(S-TAD)購自上海麥克林生物化學(xué)有限公司。儀器及測試方法：通過使用KBr顆粒在iS50FT-IR光譜儀上測試紅外光譜。在BrukerAVANCEⅢ400WB光譜儀上以5kHz的MAS速率和2ms的CP接觸時間記錄了固態(tài)13CCP/MASNMR測量結(jié)果。元素分析在VarioELIII元素分析儀上進行。UV-Vis分光光度計(UV-2501PC)運行UV探針軟件，版本2.34。所有光譜都是通過吸光度測量獲得的，掃描速度設(shè)置為快速且縫隙寬度為5nm。固體粉末樣品采用ISR-2200積分球附件和石英固體樣品架進行漫反射測量。在S-3400N顯微鏡上獲得掃描電鏡(SEM)
100 mL 燒瓶中。將二甲基甲酰胺(36 mL)加入上述燒瓶中，并將溶液在 N2氣氛下于 110 ℃下回流 72 小時，合成路線如圖 2.2。在室溫下冷卻后，將混合物蒸發(fā)并將得到的固體用氯仿萃取三次(3×30 mL)。然后將有機相用水(3×30 mL)洗滌，并用無水硫酸鎂干燥過夜。通過使用 CH2Cl2 和石油醚(體積比 1:1)作為洗脫劑的二氧化硅柱色譜法純化，獲得最終的棕色粉末產(chǎn)物 S-TADP，產(chǎn)率為 60.86％。紅外光譜分析如圖 2.3(a)，F(xiàn)T-IR (cm-1): 1666, 1587, 1485, 1278, 808,755, 691。氫譜分析如圖 2.3(b)， 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ (ppm) 8.38, 8.13, 7.94; 7.60, 7.39, 7.38, 7.37; 7.24 (HCCl3), 7.17; 7.05, 7.04, 7.02, 6.98, 6.96, 6.94, 6.71。S-TADP元素分析: 計算值(%): C (90.34), H (5.31), N (4.34); 實測值 (%): C (90.63), H (5.526), N (3.844).
本文編號：2937705
本文鏈接：http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/2937705.html
最近更新
教材專著
