用超临界气体抽提方法研究抚顺烟煤的组成和结构 Ⅱ.~1H-NMR和~(13)C-NMR对煤抽出物的分析

用~1H-NMR和~(13)C-NMR对超临界甲苯抽出物的芳香段分予以表征,结果表明,各芳香段分具有背缩芳核、联苯、芴、9,10-二氢蒽和二苯亚甲基及对应杂原子取代型开链结构。油段分的平均分子中含有约两个芳环,沥青质段分中含有3—8个,苯不溶部分含5—11个。油段分芳环上烷基的取代度为30%—49%,沥青质的段分为26%—35%,前沥青质的段分为22%—31%。在油段分中含有四氢萘结构,有些段分的结构中具有长烷基取代。     

预中间相沥青的研究

本文将煤焦油沥青用吡啶萃取,除去灰分、杂质后,得到预处理沥青。预处理沥青,在热缩聚时容易出现巨大的芳香片层结构,使缩聚沥青含有较多的中间相而呈各向异性,提高软化点和可纺温间。作者选用1,2,3,4-四氢喹啉对它进行氢化改性,得到具有环烷结构的改性沥青。改性沥青经热缩聚,可得到软化点低,中间相含量少,可纺性好的预中间相沥青(具有中间相结构而不显光学各向异性),纺丝后可得到抗拉强度σ-9100kg/cm²的碳纤维。     

钌离子催化氧化法研究大港减压渣油组分化学结构

利用钌离子催化氧化方法对大港减压渣油芳香分、胶质和庚烷沥青质进行了选择性降解，通过GC、GC-MS等分析手段对降解反应产物中一元正构脂肪酸、α,ω-二元正构脂肪酸和苯二～六元羧酸的含量和分布分别进行了定量分析。结果表明，芳香分、胶质和庚烷沥青质中的芳香结构上都存在大量烷基取代基和桥接不同芳碳的聚亚甲基桥。烷基取代基碳数最大约为33，聚亚甲基桥最大碳数约为24，而且这两种结构单元的含量均随碳数的增加而减少，并呈现出了偶碳优势。庚烷沥青质C12以下侧链相对较多而C16＋较少，与芳香分的分布相反；正构烷基侧链的浓度按庚烷沥青质、胶质和芳香分的顺序递减。降解产物中都检测到了苯二甲酸到苯六甲酸等一系列的苯多酸，表明三个组分中都存在稠环芳香结构。庚烷沥青质中缩合程度较高的迫位缩合结构含量最高，芳香分渺位缩合结构最多，胶质介于两者之间。     

中温沥青族组成分析及其对中间相沥青结构的影响

以甲苯-吡啶、正庚烷-四氢呋喃为溶剂,采用索氏抽提分离中温沥青（ZCTP）的族组分并解析其组成与结构。结果表明,与ZCTP相比,甲苯不溶-吡啶可溶物（TI-PS）和正庚烷不溶-四氢呋喃可溶物（HI-THFS）的热稳定性更高,残炭率增至56.95%和47.63%,失重量分别减小41.51%和28.85%;此外,TI-PS和HI-THFS的C=C含量分别比ZCTP高6.69%和3.26%,为75.57%和73.14%,吡啶氮含量分别提升约16和8个百分点。以TI-PS和HI-THFS为原料分别制得中间相沥青M-TI-PS和M-HI-THFS。其中,M-HI-THFS以中小区域型为主,并伴有部分细镶嵌结构,光学各向异性含量较低;M-TIPS光学各向异性含量约为80%,且形成了广域型光学织构;然而ZCTP难以形成稳定的区域型光学织构,只能形成马赛克型光学织构。     

褐煤在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐中热溶及热溶产物的分离与分析

基于离子液体对煤的高效解聚性能,对先锋褐煤(XL)、锡林郭勒褐煤(XLGL)和胜利褐煤(SL)在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([Bmim]Cl)中的热溶性能进行了研究.同时,对XL在离子液体[Bmim]Cl中的热溶产物进行了分离,并对分离所得各组分进行了分析表征来研究褐煤的结构信息.研究发现,在相同条件下离子液体[Bmim]Cl对不同褐煤的萃取性能显著不同,其顺序为XL>SL>XLGL.先锋褐煤离子液体热溶物可分离为丙酮可溶物、吡啶可溶物和吡啶不溶物,其中,丙酮可溶物(AS)为15.9%、吡啶可溶物(PS)为56.0%、吡啶不溶物(PI) 为28.1%.分析表明,丙酮可溶物中含有长链的脂肪化合物及部分三环、四环等芳香化合物,吡啶可溶物和吡啶不溶物中大多以三环及五环芳香化合物的形式存在.     

渣油在加氢处理中的性质和结构变化规律研究

利用渣油加氢处理中试装置,获得了经过脱金属催化剂、脱硫催化剂和脱氮催化剂的系列渣油加氢处理产物,分析了各产物的性质。随加氢深度增加,硫、氮、残炭、镍和钒在渣油加氢产物中的的质量分数降低,总脱除率分别为84.9%、51.3%、62.8%、84.8%和94.0%。各产物的组分分布发生变化,饱和分组分增加,芳香分、胶质、沥青质组分减少,重组分胶质和沥青质组分的转化分别达到了57.5%和73.3%。以核磁共振为基础计算了渣油加氢产物组分的平均结构参数。结果表明,芳香分和胶质组分单元结构芳香环数和环烷环数减少,芳香碳分率fA、环烷碳分率fN和烷基碳分率fP变化不明显;而沥青质分子fA增加,fN和fP降低。从平均结构参数还可以看出,不同加氢产物同一种组分在结构上有其共性,但不同组分有明显区别。     

四烷基间苯二酚杯芳烃八[N-(2-吡啶甲基)乙酰胺]的合成和分子结构

为深入开展杯芳烃为骨架的超分子拓扑结构的组装和性能,开展了间苯二酚杯芳烃八取代吡啶酰胺的合成和分子结构的研究。 以四丙基、四己基和四庚基间苯二酚杯芳烃为原料,使用α-氯乙酸甲酯实现O-烃基化,后者在无溶剂条件下与2-氨甲基吡啶反应实现酰胺化,制备了烷基间苯二酚杯芳烃八[N-(2-吡啶甲基)乙酰胺]衍生物。 用X衍射方法测定了四丙基间苯二酚杯芳烃八乙酸甲酯、四丙基以及四己基间苯二酚杯芳烃八[N-(2-吡啶甲基)乙酰胺]的单晶分子结构。 在晶体中,间苯二酚杯芳烃都以全顺式构型存在,在成环的四个间苯二酚单元中,1,3-位的两个间苯二酚单元处于近直立构象,2,4-位的另两个间苯二酚单元处于近平伏构象,而4个烷基皆处于分子的下缘,8个乙酰胺支链伸向分子的外围。     

用（13）~C－NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用１３￣Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始媒的大分子结构具有参考价值。     

用^13C—NMR及DEPT技术分析气煤加氢产物中沥青烯段分的组成结构

用＾１３Ｃ－ＮＭＲ及ＤＥＰＴ技术，对抚顺老虎台气煤吡啶抽提残煤热解加氢产物中沥青烯段分进行了表征。结果表明：各组分平均分子结构中的芳环并非完全缩聚，而且有亚甲基或联苯型键所连接的小芳香单元。计算得到了各组分的平均分子结构中含有的芳香环数、芳核片数和平均取代度。这些结果对于推断原始煤的大分子结构具有参考价值。     

弥勒褐煤结构特征及其分子模型构建

以云南弥勒褐煤为研究对象,采用元素分析、傅里叶变换红外光谱、~(13)C固体核磁共振波谱以及X射线光电子能谱等现代分析技术,获取了弥勒褐煤的结构参数信息。其中,芳香度为38.79%,芳香环取代基数量为3。芳香碳结构主要为苯和萘,脂肪碳结构以甲基、亚甲基为主;氧主要存在于醚氧、羧基和羰基中;氮主要以吡咯氮和吡啶氮的形式存在;硫主要为硫酚或硫醇。根据分析结果,构建出弥勒褐煤的分子结构模型,分子式为C_(147)H_(148)O_(36)N_2S。采用半经验法PM3基组和密度泛函理论M06-2X泛函对分子构型进行优化,优化后的模型立体构型显著,且芳香层片在空间上呈现不规则排列,各芳香环之间主要通过甲基、亚甲基、甲氧基以及脂肪环连接。模拟FT-IR光谱和模拟~(13)C NMR波谱均与实验谱图吻合良好,证明了弥勒褐煤分子模型的准确性和合理性。     

烷基在针状焦形成中的作用

采用煤焦油沥青的甲苯可溶物和废聚苯乙烯共碳化制备针状焦,考察了中间相沥青中烷基含量对针状焦性能的影响。结果表明,通过添加废聚苯乙烯共碳化,中间相沥青中烷基的质量分数从12.0%增加到33.3%,可以制备出热膨胀系数更低、光学各向异性排列更好的针状焦。代表光学各向异性指数的两个量,在光学结构单元中,平行于热膨胀系数方向的轴向分矢量平均长度和光学结构单元的矢量平均长度,分别从20.8μm 和23.4μm增加到28.4μm和28.8μm,热膨胀系数从0.8×10^-6 /K降低到0.1×10^-6 /K。针状焦形成过程中中间相沥青的烷基含量增加使体系黏度降低,有利于光学各向异性相的融并和定向排列。烷基的增多在固化阶段产生足量的气体,在向外逸出过程中使融并中间相的芳香平面大分子沿轴向排列的更为规整。     

Thermoanalytical studies of pitch pyrolysis

Characterization of pitches by thermal analysis techniques is highly relevant to the practical use of these materials, as they undergo heat treatments in all of their utilization processes. The aim of this work was to improve the interpretation of the complex DTA curves of pitches by comparison with model compounds. For this, TG/DTG/DTA was used to study under identical conditions the pyrolysis of a petroleum pitch and a coal tar pitch as well as a number of polycyclic aromatic hydrocarbons. Results were interpreted as a function of the molecular structure, pyrolysis reactivity and graphitizability of cokes from the hydrocarbons. It is concluded that condensation and polymerization, which are the most likely exothermal reactions predominant in petroleum pitches, indicate the presence therein of reactive molecules. Alternatively, endothermal phenomena such as distillation, depolymerization and cracking, predominant in coal tar pitches, suggest the presence of light, little reactive aromatic molecules.Financial support from DGICYT (project PB87-0456) is gratefully acknowledged.     

两种立体构型的1,3,5,-三-α-萘基苯的合成

通过Adole反应和Grigard反应合成了相应的两种立体异构的1,3,5-三-α-萘基苯. 报道了它们的UV, IR, FD-MS和NMR . 论了两种异构体的^1H NMR 和^1^3C NMR的区别.     

剪刀分子(2S, 8S)-双(2-萘甲酰氨基甲基)-1,5,9-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯氯化物的合成和核磁共振研究

本文报道新的剪刀分子(2S, 8S)-双-(2-萘甲酰氨基甲基)-1,5,9-三氮杂双环[4.4.0]癸-5-烯氯化物的合成和核磁共振研究。新的剪刀分子和对硝基苯甲酸盐配合效应的研究表明, 它们通过氢键和芳环夹心π-π Stacking作用而自动缔合。     

煤焦油沥青不同改性产物炭化性质的比较研究

比较研究了几种改性煤焦油沥青的炭化性质，并从原料结构上给出了解释。结果表明：在同一热处理条件下形成的各种中间相沥青的光学显微结构区域的大小顺序为：Ｓ－ＬＤＯＨＦ－ＭＣＴＰ＞Ｓ－ＭＣＴＰ＞ＭＣＴＰ－ＰＳ＞ＭＣＴＰ共炭化沥青分子中含有较多的短烷基侧链和环烷结构，炭化时能形成可溶性较好的广域型中间相体；超临界抽提能调整沥青的族组成和分子量分布，使分子更易于均匀聚合和取向，超临界抽提沥青的炭化性能优于抽提     

Interplay among aromaticity, magnetism, and nonlinear optical response in all-metal aromatic systems

All-metal aromatic molecules are the latest inclusion in the family of aromatic systems. Two different classes of all-metal aromatic clusters are primarily identified: one is aromatic only in the low spin state, and the other shows aromaticity even in high-spin situations. This observation prompts us to investigate the effect of spin multiplicity on aromaticity, taking Al(4)(2-), Te(2)As(2)(2-), and their copper complexes as reference systems. Among these clusters, it has been found that the molecules that are aromatic only in their singlet state manifest antiaromaticity in their triplet state. The aromaticity in the singlet state is characterized by the diatropic ring current circulated through the bonds, which are cleaved to generate excess spin density on the atoms in the antiaromatic triplet state. Hence, in such systems, an antagonistic relationship between aromaticity and high-spin situations emerges. On the other hand, in the case of triplet aromatic molecules, the magnetic orbitals and the orbitals maintaining aromaticity are different; hence, aromaticity is not depleted in the high-spin state. The nonlinear optical (NLO) behavior of the same set of clusters in different spin states has also been addressed. We correlate the second hyperpolarizability and spin density in order to judge the effect of spin multiplicity on third-order NLO response. This correlation reveals a high degree of NLO behavior in systems with excess spin density. The variance of aromaticity and NLO response with spin multiplicity is found to stem from a single aspect, the energy gap between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO), and eventually the interplay among aromaticity, magnetism, and NLO response in such materials is established. Hence, the HOMO-LUMO energy gap becomes the cornerstone for tuning the interplay. This correlation among the said properties is not system-specific and thus can be envisaged even beyond the periphery of all-metal aromatic clusters. Such interplay is of crucial importance in tailoring novel paradigm of multifunctional materials.     

煤沥青的电化学加氢──Ⅰ．原料煤沥青的预处理和组成结构分析

为选择适于作为碳纤维原料的煤沥青，对三种中低温煤沥青的预处理和组成结构进行了研究，同时对其中的太钢煤沥青进行了热缩聚制取中间相沥青的结构变化分析。研究分析结果表明，只要经过合适的工艺路线进行处理，这三种煤沥青都有可能作为沥青基碳纤维的原料。     

1, 3-双磷(膦)酰基丙烯类化合物的^1H、^3^1P NMR研究

本文报道了标题类化合物中十个化合物的^1H和^3^1PNMR的研究结果。其中分别运用了2DJ分解谱以及异核COSY谱等多种技术,解析了它们的^1H和^3^1P图谱,从而证实了合成反应的区域选择性和立体选择性。文章中,讨论了手性中心或其它因素而表现出的不等性;讨论了影响δ~P和J~p~H数值的各种因素:还报道了比较少见的^3^1P-^3^1P之间的远程偶合。其中,顺式产物的^4J~P~P数值(约9Hz)大于反式产物的^4J~P~P(约7Hz)。     

Direct synthesis of hierarchical monolithic silica for high performance liquid chromatography

The silica-based monolith exhibiting a hierarchical bimodal porous structure has been directly synthesized via lytropic mesophase. The hydrolysis and condensation of tetramethoxysilane (TMOS) in the presence of poly(ethylene oxide)-block-poly(propylene oxide)-block-poly(ethylene oxide) (P123) and acetic acid results in silica monolith with MSU-type mesoporous structure embedded in the skeleton of the interconnected macropore. The silica monolith with bimodal porous structure can separate benzene and phenol with high flow rate and low back-pressure. Moreover, the chromatographic property of C18-grafted silica monolith is investigated in the separation of aromatic molecules. Our primary result shows that the silica monolith with interconnected macropore and MSU-type mesopore is a promising packing material as stationary phase for high performance liquid chromatography.     

化学诱导动态核极化在光诱导自由基反应中的应用

介绍了化学诱导动态核极化(CIDNP)的原理以及在光诱导自由基反应机理研究方面的应用。