Ring transformation and cyclization reactions of 1,1-dioxo-1,2-thiazines – syntheses of pyridines and benzo[c]thiazines with new substitution pattern

In presence of ammonia/ammonium acetate the 3,5-dimethyl-2-phenyl-1,1-dioxo-1,2-thiazine-4-carbaldehyde ( 1 ) reacts with ethyl cyanoacetate to the ethyl 2-cyano-4-[1-methyl-2-methylthio-2-(N-phenylsulfamoyl)vinyl)-hexa-2,4-dienoate] ( 3 ) and the Knoevenagel condensation product 4-(2-ethoxycarbonyl-2-cyanovinyl)-3,5-dimethyl-6-methylthio-1,1-dioxo-2-phenyl-2H-1,2-thiazine ( 2 a). The 4-(2,2-dicyanovinyl)-3,5-dimethyl-6-methylthio-1,1-dioxo-2-phenyl-2H-1,2-thiazine ( 2b ) is obtained from 1 and malononitril. The masked 1,5-dicarbonyl compound 2a undergoes ring transformation to the 3-cyano-1,6-dimethyl-5-[1-methylthio-2-(N-phenylsulfamoyl)vinyl]pyridin-2-one ( 5 ) with methylamine. With ethanolic ethoxide the condensation products 2a,b afford the 7-amino-6-ethoxycarbonyl-4-methylthio-2,2-dioxo-1-phenyl-benzo[c]1,2-thiazine ( 6a ), respectively the corresponding 6-cyano derivative 6b , while 3 cyclizises to furnish ethyl 2-amino-6-methyl-5-[1-methyl-2-methylthio-2-(N-phenyl-sulfamoyl)vinyl]nicotinate ( 4 ).     

增材制造材料缺陷表征及结构完整性评定方法研究综述

金属增材制造过程中不可避免地会产生气孔和未熔合缺陷。尽管采取参数优化和后热处理能够在一定程度上降低缺陷水平,但至今尚无有效方法予以完全消除。这些缺陷作为典型的应力集中源,会诱导疲劳裂纹形核,从而大幅降低材料的疲劳强度和寿命,被视为增材构件可靠性服役的“顽疾”。从静态缺陷表征、动态缺陷演化、缺陷分级、缺陷-疲劳强度设计方法以及缺陷-疲劳寿命评估技术等五个方面论述增材制造缺陷与疲劳行为的研究进展。重点介绍借助X射线成像技术开展缺陷特征及演化的三维、无损、可视化表征与定量统计方法;进一步地,论述基于同步辐射光源的原位力学和疲劳测试系统及表征方法及其在原位、无损、实时、动态追踪缺陷或者裂纹演化机制方面中的应用;增材缺陷具有全域分布、形态多样、尺寸跨度大等特征,总结六种缺陷等级判断方法;在缺陷容限和损伤容限框架内,建立基于材料表面/亚表面/内部缺陷特征的疲劳强度和寿命评价方法。最后,指出借助数据驱动的高通量试验平台和机器学习算法、多尺度多物理场数值模拟是实现增材制造材料工艺设计-缺陷表征-性能评价一体化研究的重要研究课题。     

加湿热空气对流冷凝换热冷凝液量的实验研究

以冷凝式燃气锅炉的冷凝受热面为原型,采用加湿热空气模拟燃气锅炉的尾部烟气,通过单列光管间壁式换热器进行冷凝换热,在较宽广的加湿热空气温度(100～200℃)和水蒸气体积分数(4%～16%)范围内研究了冷凝液量的生成规律.实验结果表明:水蒸气分压力、冷却水流量和加湿热空气流量是影响水蒸气冷凝液量的主要因素,水蒸气的凝结率为40%～75%.由实验数据进行多元线性回归分析,提出了一个新的计算冷凝液量的经验关系式.     

基于卡琳娜循环的电厂机组降耗提效技术

随着火电机组规模扩大,常规火电厂产能热效率利用已达瓶颈。且受到朗肯循环参数限制,发电过程中水蒸气热损耗较高,并会伴随着一定程度上的环境污染。文中基于卡琳娜循环技术,提出一种针对火电机组的降耗提效方案。通过深入分析卡琳娜循环工作原理,将其与火电机组循环发电过程结合应用,充分发挥循环优势,突破热转化效率瓶颈,进一步提升火电机组管道余热及排气凝结热利用率。此外,该种技术可深度利用化学能转化热能循环过程中存在的各类固有热损,完成降低热耗、提升发电效率的双向优化。经实际运行测试结果表明：此技术能在不影响原电场循环热效率的前提下,提升机组发电功率近1%。     

Effect of hydration on the surface basicity and catalytic activity of Mg-rare earth mixed oxides for aldol condensation

Magnesium and rare earth mixed oxides (Mg₃REO_x (RE = La, Y, Ce)) were prepared and characterized by X-ray diffraction (XRD), N₂ adsorption–desorption, infrared spectra and microcalorimetry of CO₂. The results reveal that the Mg₃CeO_x catalyst is present in the form of Mg-Ce-O solid solution, while the Mg₃LaO_x and Mg₃YO_x catalysts are probably rare earth oxides dispersed on MgO surface. As a result, among the calcined Mg₃REO_x catalysts, the Mg₃CeO_x catalyst presents the highest rate constant for acetone aldolization, which is well correlated to its more homogeneous distribution of basic sites. In contrary, the Mg₃YO_x catalyst exhibit the lowest catalytic activity for acetone aldolization. Upon hydration pre-treatment, the basic properties on the surface of the Mg₃REO_x catalysts were changed markedly. The Mg₃YO_x catalyst after hydration treatment shows the highest amount of basic sites on catalyst surface, and then exhibits the highest activity among the hydrated Mg₃REO_x catalysts. These results make it possible to fine-tune basic sites for acetone aldolization.     

水平管内含空气蒸汽流动冷凝局部换热特性

通过进行含空气蒸汽在水平管内强制对流冷凝换热实验,结合流型判断结果,详细分析了空气质量分数、混合气流速和压力以及换热管内壁面过冷度对局部冷凝传热系数的影响。结果表明:局部冷凝传热系数始终随空气质量分数的增加而减小,随混合气总压的增加而增大;在环状流下,局部传热系数主要受混合气流速影响;在波状流下,局部传热系数大小由局部空气含量和波状流的发展程度决定;在分层流下,局部传热系数受壁面过冷度影响。     

水平管内纯饱和蒸汽强制对流冷凝局部换热特性

通过对水平管内饱和纯蒸汽强制对流冷凝换热的实验研究, 分析在管内两相流型为环状流-半环状与波状流时, 质量含汽率、蒸汽入口流速和压力对蒸汽冷凝换热的影响, 并得到了同时适用于这两种流型的计算局部冷凝传热系数的经验关联式。结果表明:局部冷凝传热系数在环状流-半环状流及波状流下均随质量含汽率和压力的降低而减小;在环状流-半环状流下, 随蒸汽入口流速的升高而增大, 在波状流下, 随蒸汽入口流速的增大而减小;实验拟合所得到的换热经验关联式与实验结果符合良好, 偏差在±20%以内。     

低温甲醇合成研究进展

日本学者Tsubaki等开创了一种全新的低温甲醇合成反应路径。该路径以含有二氧化碳的合成气为反应原料,使用单一低碳醇(包括甲醇)同时作为催化剂和溶剂,实现了反应原料一氧化碳在低温(443 K)条件下,一步转化率达到70%～100%。原位红外和多种表征手段证明,该反应能够在低温条件下进行,是由于催化剂上吸附的甲酸盐物种可以和多种低碳醇溶剂在低温条件发生酯化反应,生成相对应的甲酸酯。而生成的甲酸酯很容易在低温条件下,铜基催化剂表面,发生加氢反应,生成甲醇和相应的溶剂醇。该种全新的甲醇合成路径克服了常规甲醇合成过程中,甲酸盐必须在高温条件下才能发生加氢反应的关键步骤。同时,还介绍了适用于低温甲醇合成反应的金属Cu/ZnO催化剂制备方法的研究进展。全新的溶胶-凝胶-燃烧法、固相研磨-燃烧法以及甲酸辅助燃烧法直接制备高活性、纳米尺度、高分散的金属Cu/ZnO催化剂,而不需要额外的还原流程。     

组合表面调控液滴特性强化蒸汽冷凝传热

制备了具有不同疏水区宽度和面积分率的疏水-亲水间隔规则排列的组合表面。观测常压蒸汽在组合表面上冷凝时疏水区液滴的特性(液滴移除方式和最大液滴半径),利用格子Boltzmann方法模拟组合表面上凝液的运动。考察疏水区、亲水区宽度和表面过冷度对组合表面强化蒸汽冷凝传热的影响。利用滴状-膜状组合传热模型分析组合表面蒸汽冷凝传热性能的影响因素,并与实验结果比较。发现疏水区液滴自发地向亲水区定向迁移,精细设计的组合表面可以实现蒸汽滴状冷凝传热的强化,实验中强化因子可达1.20。疏水区宽度约为0.55 mm时组合表面的传热性能最大。表面过冷度越大,组合表面强化传热的效果越差,模型分析与实验结果吻合良好。     

生物质热解气分级冷凝对生物油特性的影响

利用分级冷凝手段对成分复杂的生物质热解气在不同冷凝温度下的分离特性进行研究,将成分复杂的混合物依据自身露点的不同,通过控制冷凝温度,实现生物油的分组富集。对热解气在不同冷凝温度(300℃、100℃、0℃和-20℃)下生成的各级液体产物的物理特性和化学成分进行系统分析。生物质热解气经过分级冷凝处理后得到4组生物油样品,其中0℃时得到的生物油产率最大,超过液体总量的50%;其次是100℃时的冷凝产物,为分子量80~200的有机物,以杂酚类物质为主;300℃冷凝得到的产物为沥青类物质,不含水分,状似固体碳,没有流动性。分级冷凝能够很好地将水分和有机酸成分从生物油中分离出来,几乎所有的有机酸和超过80%的水分都富集在0℃和-20℃冷凝组分中。结合各组分GC-MS的分析结果,对乙酸、苯酚、愈创木酚和多环芳烃等生物油中典型有机组分的分布特性进行分析总结,得到各类物质在分级冷凝过程中的富集规律。