螺噁嗪类光致变色化合物的制备及其在涂料中的应用

通过萘并噁嗪环上引入不同类型的取代基,合成了两种螺噁嗪光致变色化合物,并将其应用于涂料,配备出光致变色聚氨酯涂料。研究了涂料的光致变色性能和抗疲劳性能,结果表明,涂膜在紫外灯照射下由无色变为蓝色,这种变化是可逆的,并且具有较高的抗疲劳性。     

两个基于1,5-萘二磺酸/三苯甲胺构筑的超分子化合物结构、热稳定性及荧光性能

以1,5-萘二磺酸(1,5-H_2NDS)和三苯甲胺(TPMA)为建筑块、水和二氧六环(DO)混合溶液为溶剂,分别在室温和70℃下合成了2个超分子化合物2(HTPMA)+·(NDS)~(2-)·2DO·2H_2O(1)和(HTPMA)+·(H_3O)~+·(NDS)~(2-)·DO(2),并对其进行了单晶X-射线衍射、热重分析(TG)及荧光光谱(PL)分析。在化合物1中,[(SO_3)_2(NH_3)_2]簇通过N—H…O氢键与DO分子相互作用形成沿a方向的一维带状结构,相邻的带通过NDS~(2-)阴离子的萘环扩展为二维层,这些层进一步由水分子与HTPMA~+之间的C—H…O氢键连接形成三维超分子网络。化合物2中的[(S1O_3)_2(NH_3)_2]簇和[(S2O_3)_2(H_3O)_2]簇相互连接形成沿b方向的一维带状结构,这些带同样通过萘环扩展为二维层状结构。热重分析结果表明,化合物1和2分别于50℃和86℃开始失重。此外,2个化合物在390、392nm处均具有较强的室温固态荧光发射。     

1,5-萘二磺酸用于海水冷却系统浓缩倍数的监测

选取荧光化合物1,5-萘二磺酸,拟将其用于海水循环冷却系统浓缩倍数的跟踪监测,分析了其在纯水中的光谱特性,考察了海水盐度对荧光光谱的影响;另外,采用静态海水阻垢性能试验模拟海水循环冷却系统中温度、盐含量和p H值的变化,综合评价了对1,5-萘二磺酸荧光特性的影响。结果表明,1,5-萘二磺酸的荧光信号稳定,能够有效跟踪监测海水循环冷却系统浓缩倍数的变化。     

N-苯基-1,8-萘酰亚胺衍生物的电子结构和光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/6-31+G(d)水平上对N-苯基-1,8-萘酰亚胺及其18种衍生物的几何结构进行全优化。在基态优化构型基础上,用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法计算了该类物质在甲醇溶剂中的紫外可见吸收光谱。分析了分子几何构型、前线分子轨道的电子分布和轨道能级等特征,讨论了结构和吸收光谱之间的关系。结果表明,N-苯基-1,8-萘酰亚胺及其衍生物的稳定构型为非平面结构;其最强吸收光谱主要来源于HOMO→LUMO的π→π*跃迁。此外,在苯环上引入强推电子基团,能够显著降低HOMO与LUMO之间的能级差。     

超分子化合物(H_2L)~(2-)·2(phen)~+·2(H_2O)的合成与荧光性质

2,4-二羟基-1,5-苯二磺酸、邻二氮菲通过水热法自组装合成了一个新颖的超分子化合物(H_2L)~(2-)·2(phen)~+·2(H_2O),其中配体L=2,4-二羟基-1,5苯二磺酸。并对其进行了元素分析、红外光谱分析、荧光光谱分析、热稳定性分析、单晶及粉末X射线衍射等相关表征。结构分析表明,晶体属于单斜晶系,I 2/c空间群。所合成化合物的晶体学不对称单元由一个质子化的邻二氮菲阳离子、半个处于C_2轴位置的2,4-二羟基-1,5-苯二磺酸阴离子以及一个游离水分子组成。此外超分子化合物在室温下还表现出较强的蓝色荧光发射。     

新型多色共聚物的电化学合成及性质表征

通过耦合反应合成1-(3-甲基噻吩-2-基)芘(MTP)的单体,应用电化学方法合成一种基于1-(3-甲基噻吩-2-基)芘(MTP)和3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)的新型共轭共聚物,并对其进行表征。采用循环伏安法(CV)、紫外-可见光谱(UV-vis)和扫描电镜(SEM)表征合成的共聚物P(MTP-co-EDOT)。结果表明:与MTP和EDOT均聚物相比,P(MTP-co-EDOT)薄膜电致变色特性明显,在不同的电势下,可以显示出紫色、棕色、草绿色和灰蓝色4种不同的颜色;共聚物薄膜光学对比度高、响应时间短。     

NO_2催化硝化萘制备二硝基萘

提出了一种从"强酸"转移到"非酸",替代传统的"硝酸/硫酸"混酸环境,直接以NO2为硝化剂,在温和条件下催化硝化萘制备二硝基萘的方法,主要考察了催化剂种类、反应物配比、反应温度及反应时间等因素对二氧化氮硝化萘过程的影响。结果表明,Ni(CH3COO)2·4H2O催化剂有较好的催化效果,当萘与二氧化氮的物质的量之比为1∶8,反应温度为100℃,反应时间为3h,萘的转化率可达100%,1,5-二硝基萘的选择性为22.84%,1,3-二硝基萘的选择性为18.59%,1,4-二硝基萘的选择性为11.67%,三种总选择性为53.1%。本文提出了一种环境友好、过程简单且反应条件温和的制备二硝基萘化合物的方法,具有理论和现实指导意义。     

噻吩水热裂解反应机理研究

针对注蒸汽开采稠油过程中出现的H_2S现象,以稠油中含硫化合物噻吩为研究对象,在室内耐高温高压反应釜中开展了热裂解和水热裂解实验。通过检测反应后的气相产物和液相产物组成,探讨了噻吩热裂解和水热裂解反应的反应路径、断键机理。结果表明:噻吩水热裂解的主要烃类产物是甲烷和丁烷;噻吩水热裂解的液相中除了大量未反应的噻吩,还包括极少量的烷基噻吩、噻吩基噻吩等噻吩衍生物。质子化作用、一次水解以及二次水解在噻吩水热裂解生成H_2S的过程中具有重要作用,C-S键断裂是噻吩水热裂解反应和热裂解反应的重要步骤。     

2-(2-(吡啶)-3(吡啶-2-甲基)咪唑)甲基吡啶的合成与荧光性质

合成了2-(2-(吡啶)-3(吡啶-2-甲基)咪唑)甲基吡啶分子,并得到了此分子单晶,对其进行了元素分析、红外光谱分析、荧光光谱分析、单晶及粉末X射线衍射表征。结果表明:化合物晶体学不对称单元包括一个独立的有机分子,各个分子之间依靠连续的C-H···π作用扩展成平面的层状结构。此外化合物在室温下还表现出较强的蓝色荧光发射。     

关于吸苯塔脱萘问题

随着煤气事业的发展,重油催化裂解气(油煤气)已成为我厂的主要高热值气源之一。但重油裂解气含萘最高,在洗气箱出口高达15～18克/标米~3,严重地影响着出厂煤气的含萘合格率。《城市煤气设计规范》规定,城市煤气的含萘量为:夏季小于100毫克/标米~3:冬季小于50毫克/标米~3。按此标准,我厂40万米~3/日油煤气扩建工程投产后,出厂煤气含萘合格率仅为36.48％。为了在吸苯塔中有效地脱除煤气中的萘,我们对吸苯和脱苯的各个工艺环节作了大量的测定和对比分析,加强了工艺操作,取得了显著效果,出厂煤气含萘合格率达到98,08％。我们采取的措施如下。