石墨烯基材料在生物质催化转化中的应用

阐述了石墨烯基材料在生物质催化转化为重要化工中间体中的应用研究进展。介绍了石墨烯及其衍生物的结构特征,总结了石墨烯基材料直接作为催化剂和作为载体负载磺酸基、单金属、双金属及金属有机骨架材料在催化生物质转化为高附加值化学品的具体应用与催化反应机理。     

不饱和腙类化合物的三氟甲基化反应

氟具有强的吸电子性、亲脂性,将含氟的取代基引入药物中能显著改变药物的药代动力学性质,包括极性、亲脂性、代谢稳定性等,因此向化合物中引入三氟甲基是近期有机合成及医药领域的热点,开发利用经济、高效、绿色的三氟甲基试剂具有重要的意义。以三氟甲烷亚磺酸钠为三氟甲基源,在温和的条件下实现不饱和腙类化合物的三氟甲基化。结果表明,三氟甲烷亚磺酸钠作为三氟甲基源具有良好的反应活性,反应条件温和,符合绿色化学要求,并提供了向不饱和腙类化合物引入三氟甲基的新方法。     

固载化Co(salen)/固载化漆酶催化氧化4-甲基愈创木酚制备香兰素

以4-甲基愈创木酚为底物(100 mg),固载化Co(salen)-固载化漆酶为催化剂,对制备香兰素的实验条件进行优化,其中主要影响因素有H2O2用量(0. 5～2. 5 m L)、反应pH值(3～11)、反应时间(2～6 h)、催化剂总用量(0. 5～2. 5 mg)、催化剂比例(固载化Co(salen)∶固载化漆酶:1∶1～3∶1)以及亚油酸钠用量(0. 04～0. 20 mg),通过正交实验得到初步反应条件:H2O2用量0. 5 m L,反应时间4 h,pH值9,催化剂总用量2. 0 mg,催化剂比例1∶1,亚油酸钠用量0. 04 mg;同时进一步通过单因素实验优化后得到最佳反应条件为:反应总体积为100 m L时,H2O2用量1. 5 m L,pH=8,反应时间4 h,催化剂总用量2. 5 mg,催化剂比例为1∶2;亚油酸钠用量为0. 07 mg.最后得到结论:固载化Co(salen)-固载化漆酶组合催化4-甲基愈创木酚转化的效果比两者单独催化的效果好;加入亚油酸钠可以提高4-甲基愈创木酚催化转化的效果;在最佳反应条件下,固载化Co(salen)和固载化漆酶催化氧化4-甲基愈创木酚制备得到的香兰素收率可达70%以上.     

废旧CS焚烧销毁原理与作业参数的优化

根据燃烧理论和邻氯代苯亚甲基丙二腈(CS)刺激性控暴剂的化学结构,分析了焚烧法销毁CS刺激性控暴剂的反应原理和影响焚烧效果的主要因素,确定了CS完全燃烧的反应产物与反应方程式。通过焚烧试验研究了第一燃烧室和第二燃烧室温度、单次进料量、进料间隔时间对CS焚烧销毁效果的影响,据此优化确定了焚烧销毁废旧CS刺激性控暴剂的作业参数。结果表明,在过剩空气系数为2.0,单次进料量400 g,第一燃烧室温度750℃、第二燃烧室温度1100℃,进料间隔时间3 min的条件下利用试验设备能够有效地焚烧销毁CS控暴剂。     

端羟基P(GA-b-AMMO)的合成与表征

以1,3,5－三羟乙基异氰脲酸酯(THEIC)为起始剂,经环氧氯丙烷开环聚合和叠氮化取代等反应首先制成带有氮杂环结构的数均相对分子质量(M_n)为2500~3000的三官能度叠氮缩水甘油醚(TGAP),然后以TGAP为大分子起始剂,引发3-叠氮甲基-3-甲基氧杂环丁烷(AMMO)进行开环聚合制备出一种新型叠氮粘合剂P(GA-b-AMMO)。采用红外、核磁共振(¹H NMR和¹³C NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对P(GA-b-AMMO)的分子结构、组成和M_n进行了表征。考察了聚合温度及投料比等因素对聚合反应的影响,确定了该体系下聚合的优化条件为:n(BF₃·OEt₂)/n(TGAP)/n(AMMO)=1.35/1/12~16,聚合温度为0~3 ℃。P(GA-b-AMMO)的M_n、羟值(OH)测试结果均表明在该优化条件下聚合较为可控,产品总收率≥80.0%,官能度≥2.70,M_n达到4000~4400且与相应理论值均较为接近。力学性能测试表明与均聚醚TGAP相比,P(GA-b-AMMO)表现出较好的力学性能,以异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)为固化剂,其纯胶片常温力学强度为2.04 MPa,而常温延伸率可达261%,较低分子量的TGAP提高约2倍。      

镁离子催化下2-(二硝基亚甲基)-1,3-二氮环戊烷的合成

二硝基亚甲基)-1,3-二氮戊烷(DNDZ) 是设计合成新型含能材料关键的中间体, 本研究考察了镁离子催化下1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)与乙二胺进行的亲核反应,确定了合成DNDZ的最佳反应条件: 反应温度为110 ℃、反应时间为5.5 h, Mg(OAc)₂作为催化剂且用量为FOX-7物质的量的30%,DNDZ的产率为83.9%,纯度为99%。 并采用红外光谱、核磁共振波谱、质谱以及元素分析等进行了结构表征。      

含RDX高能发射药热化学安定性的研究

用真空安定性试验(VST)、甲基紫试验研究了5组含RDX高能发射药17个配方的热化学安定性.结果表明:各种组分对含RDX高能发射药热化学安定性都有一定的影响,用真空安定性试验(VST)、甲基紫试验都能表征组分对安定性的影响;此外,不同体系或不同分解阶段的不同作用机理可能会造成不同方法评价结论的差异.     

1-甲基-4,5-二硝基咪唑的晶体结构与感度性能

制备了1-甲基-4,5-二硝基咪唑(4,5-MDNI),培养了4,5-MDNI的单晶。用X射线衍射仪测定了单晶结构。结果表明,该晶体属于正交晶系,空间群为Pna2(1)/n。晶体学参数为:a=0.8412(2)nm,b=1.2646(3)nm,Dc=0.6563(1)nm,V=0.6982(3)nm3,Z=4,Dc=1.637 g.cm-3,μ=0.15 mm-1,F(000)=352。采用GJB772A-1997方法测试了4,5-MDNI的撞击感度和摩擦感度均为0,表明,4,5-MDNI对撞击和摩擦是不敏感的,接近TATB的撞击/摩擦不敏感性水平。     

1-甲基-2,4-二硝基咪唑的晶体结构与热力学性质

以咪唑为原料,经两步硝化、热重排、甲基化等反应合成了1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)。用丙酮培养了单晶,经四圆单晶X射线衍射仪测试得到了晶体结构:属正交晶系,P212121空间群,a=6.215(12),b=9.431(19),c=23.531(5),V=1379.3(5)3,ρ=1.658 g.cm-3,Z=8,F(000)=704,μ=0.149 mm-1。DSC和TG结果显示,2,4-MDNI外推起始分解温度为341℃,具有良好的热稳定性,在不同测试条件下,具有不同的热力学行为。