5-羟甲基糠醛催化合成2,5-呋喃二甲醛的研究进展

由于化石资源的减少,从可再生生物质原料中合成精细化学品和燃料引起了人们的广泛关注.2,5-呋喃二甲醛(DFF)是5-羟甲基糠醛(5-HMF)的选择性氧化产物之一,它含有两个相当活泼的醛基和一个呋喃环,可以通过各种化学反应如氢化、氧化、聚合和水解转化为其他高附加值化学品和新的聚合物材料.综述了由5-HMF合成DFF的不同...     

无水丁二醛的制备方法

以呋喃为原料,经溴化和甲氧基化得到2,5-二甲氧基二氢呋喃,再通过催化加氢合成得到2,5-二甲氧基四氢呋喃,进一步通过加热水解反应。减压蒸除反应溶剂,浓缩后得到丁二醛,含量98%(GC),3步反应总收率71%(以原料呋喃计)。反应条件温和,工艺简便,原料成本较低,有工业应用价值。     

高效邻苯二甲醛消毒灭菌剂研究和应用

目的 通过对邻苯二甲醛特性的研究，科学地设计邻苯二甲醛的制剂体系，结果产生了稳定高效的杀菌活性。方法 广泛研究分析国外先进产品的特点，与国内市场特点相结合。结果 邻苯二甲醛4800mg／L水溶液作用1min，对大肠杆菌和金黄葡萄球菌平均杀灭为99．90％以上；以含5969mg／L邻苯二甲醛对白色念珠菌作用1min，平均杀灭率为99．90％以上。对枯草杆菌黑色变种芽孢作用70min和120min，平均杀灭率为分别为99．94和100％。以含5969mg／L邻苯二甲醛作用10min，可以有效破坏不锈钢载体上HbsAg抗原性。有机物对邻苯二甲醛杀菌作用有一定的影响。含5969mg／L邻苯二甲醛对不锈钢、碳钢、铜、铝浸泡72h，除对铜有中度腐蚀外，对其它金属均无腐蚀性：将其储存于54℃ 14d，邻苯二甲醛含量下降率为4．98％．该消毒剂对细菌繁殖体、酵母菌和细菌芽孢均有良好的杀灭效果，且性能稳定、腐蚀性低。结论，国内邻苯二甲醛产品与国外产品相比具有许多优势，是牙科、外科和兽医以及医院理想的高水平消毒剂和灭菌剂，有广泛材料和医疗设备相容性。     

HBr-MgBr2催化己糖二酸脱水环合制备2，5-呋喃二甲酸的研究

2,5-呋喃二甲酸（2,5-FDCA）是生物可降解塑料聚呋喃二甲酸乙二醇酯的聚合单体,未来需求量巨大。针对己糖二酸脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸存在的收率低问题,开展了更高选择性催化体系的构建研究,成功筛选到了两个优良的催化体系：HBr-MgBr₂、HBr-LiBr。3%（质量）HBr-6%（质量）MgBr₂催化、120℃下反应2 h,D-葡萄糖二酸单钾盐脱水环合制备2,5-FDCA收率达到84.2%。当反应底物浓度低于5%（质量）以及水含量从3.3%富集到16.5%时,2,5-FDCA的摩尔收率未见明显下降,且都可维持在80%以上。测定了100~130℃温度范围内3%（质量）HBr-6%（质量）MgBr₂催化D-葡萄糖二酸单钾盐脱水环合制备2,5-FDCA动力学数据,采用一级反应动力学拟合得到2,5-FDCA的生成反应活化能为108.9 kJ/mol、副产物生成活化能为136.6 kJ/mol。研究工作对己糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA路线的工业化具有积极推动作用。     

合成3,4-二取代呋喃-2,5-二甲酸的简便方法

报道了一种合成标题化合物的简便方法。在KOH的作用下,1,2-二羰基化合物二水合三聚乙二醛、草酸二乙酯或二苯乙二酮与二甘醇酸二甲酯在环己烷中回流6～8h,缩合成呋喃-2,5-二甲酸、3,4-二羟基呋喃-2,5-二甲酸和3,4-二苯基呋喃-2,5-二甲酸,产率为73.4%～98.6%。     

表面氧化态可调的α-MnO2纳米线选择性催化氧化5-羟甲基糠醛

利用水热法制备了一系列α-MnO₂催化剂用于选择性催化氧化5-羟甲基糠醛（HMF）制备2,5-呋喃二甲醛（DFF）。研究结果表明,催化剂的表面平均氧化态（AOS）与活性呈正比关系,且可以通过氧化/还原气氛焙烧进行调控。其中使用最高AOS的MnO₂-NW2纳米线作催化剂,反应1 h获得了HMF转化率79%和DFF选择性99%,经过空气焙烧再生可进行6次以上的循环使用,且无失活现象。     

香茅醛肟及其烷基醚的合成及抑菌活性研究

由香茅醛与盐酸羟胺在碳酸钠作用下反应制得香茅醛肟（2）,再由香茅醛肟与溴代烷、氢氧化钠在四丁基溴化铵的作用下反应合成了4种香茅醛肟烷基醚,分别为香茅醛肟乙基醚（3a）和香茅醛肟正丙基醚（3b）、香茅醛肟正丁基醚（3c）和香茅醛肟正戊基醚（3d）。5个化合物经红外光谱（FT-IR）、核磁共振（¹H NMR、¹³C NMR）、气质联用（GC-MS）分析表征了结构,并用菌丝生长速率法对11种植物病原真菌的抑制作用进行了测试。结构分析数据表明所用方法能合成得到5种目标化合物。在药液质量浓度为500 mg/L时,5种化合物对所用植物病原真菌均有一定的抑制作用,化合物2对水稻纹枯病菌的抑制率与百菌清一样高达100%,对辣椒菌核病菌、辣椒疫霉病菌、猕猴桃果实拟茎点霉菌、梨链格孢菌和毛竹枯梢病菌的抑制率高达100%,对油茶炭疽病菌、层出镰刀菌的抑制率也很高（≥95%）,明显优于百菌清对这些病菌的抑制效果,3a对莴苣菌核病菌的抑制率高达100%,3b对葡萄炭疽病菌的抑制率为100%,3c对毛竹枯梢病菌的抑制率为87.7%,3d对莴苣菌核病菌的抑制率为96.2%,均高于同等质量浓度下百菌清对这些植物病原真菌的抑制率。     

含呋喃环双二唑啉的合成与抗菌活性

3,4-呋喃二甲酸经酯化、肼解得到3,4-呋喃二酰肼,再与芳香醛、酮类发生缩合反应,最后用乙酸酐脱水环化,合成7个含呋喃环双二唑啉衍生物。经FT-IR、1HNMR、MS对它们的结构进行了表征。采用滤纸片法,研究了它们对大肠杆菌、枯草芽孢菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性,目标化合物药液c=1 mg/mL(80%DMF),菌悬液浓度为106～107cfu/mL条件下,7个化合物对3种细菌的抑菌圈直径在16～28 mm,表现出良好的抗菌效果。     

半乳糖二酸催化脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸工艺及动力学

2,5-呋喃二甲酸（2,5-FDCA）是生物质基的平台化合物之一，在聚合物领域有广泛的应用前景。针对半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA存在的收率低、动力学数据缺乏等问题，在催化剂和溶剂筛选的基础上，开展了半乳糖二酸制备2,5-FDCA的工艺优化，得到了较佳的工艺条件为15%(质量)硫酸催化、环丁砜为溶剂、130℃下反应16 h，此时2,5-FDCA收率为49.1%。测定了不同硫酸浓度和不同温度下半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA反应动力学数据，采用一级反应动力学拟合得到了15%(质量)硫酸催化下半乳糖二酸降解反应活化能为54.4 kJ/mol、2,5-FDCA生成活化能为57.8 kJ/mol、其他副反应的活化能为50.7 kJ/mol、2,5-FDCA进一步降解反应的活化能为130.6 kJ/mol。研究工作对己糖二酸路线制备2,5-FDCA工业化进程有一定的推动作用。     

生物基2,5-呋喃二甲酸聚酯的研究进展

2,5-呋喃二甲酸聚酯是以生物质平台化合物2,5-呋喃二甲酸为主要单体的生物基聚酯。该文主要介绍2,5-呋喃二甲酸聚酯的研究进展,对2,5-呋喃二甲酸聚酯的性能、合成方法、合成用催化剂及其共聚改性研究进行对比分析和讨论。2,5-呋喃二甲酸聚酯的玻璃化转变温度、热稳定性、杨氏模量和抗拉强度与对苯二甲酸聚酯的相应性能接近。同时,2,5-呋喃二甲酸聚酯及其共聚物对CO_2、O_2和H_2O的阻隔性能优于对苯二甲酸聚酯,在许多领域是聚酯PET等材料的潜在替代物,受到了业界的广泛重视。然而,较低的断裂伸长率是2,5-呋喃二甲酸聚酯应用的瓶颈问题。共聚改性是改善2,5-呋喃二甲酸聚酯力学性能的有效方法之一,已有的共聚改性单体在改善2,5-呋喃二甲酸聚酯的断裂伸长率时使共聚物的杨氏模量和玻璃化转变温度大幅下降,合成具有较高断裂伸长率、较高杨氏模量和较高玻璃化转变温度的2,5-呋喃二甲酸聚合物是国内外学者亟待解决的难题,也是2,5-呋喃二甲酸聚酯共聚改性领域的重要研究方向。     

纳米二氧化钛／水性聚氨酯复合材料的研究

采用溶液共混法制备了纳米二氧化钛／水性聚氨酯复合材料,研究了纳米二氧化钛对复合材料的力学性能和热稳定性的影响,并对影响机理做出了解释。测试了复合材料的抗菌性能,结果表明复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用随着二氧化钛的含量的增加而增强。     

异噻唑啉酮类衍生物的合成及其抗菌效应

以苯并异噻唑-3-酮为原料合成了4种新型衍生物——3-氯丙酰氯-苯并异噻唑啉酮、丙酰氯-苯并异噻唑啉酮、丙烯酰氯-苯并异噻唑啉酮、甲基丙烯酰氯-苯并异噻唑啉酮,目标化合物的结构经过1HNMR和质谱(MS)分析确认。同时检测这4种化合物对几种常见微生物——大肠杆菌(Escherichia coli)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和金黄色葡萄球菌(Staphyloccus aurueus)的抗菌活性。结果表明,这4种化合物在较低浓度下(≤25 mg/L)对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的抑菌率均达到80%以上,而对金黄色葡萄球菌的抑菌效果较差,只有高浓度(≥50 mg/L)下才能明显抑制其生长。     

抗菌剂迁移和抗菌聚丙烯表面亲疏水性对聚丙烯抗菌性能影响研究

采用熔融共混法制备了γ-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂(KH550)改性纳米氧化锌(O-ZnO)、十八烷基三甲基氯化铵(STAC)和肉桂醛(CA)三种抗菌剂与聚丙烯(PP)的复合材料,研究并探讨了三种复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率、抗菌剂在PP中的迁移性和复合材料的表面亲疏水性三者之间的内在联系。结果表明,CA在PP中的迁移率大于STAC,易于富集在材料表面,使PP/CA复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率接近PP/STAC复合材料,且远高于PP/O-ZnO复合材料。还进一步讨论了抗菌剂迁移和抗菌聚丙烯的亲疏水性对复合材料抗菌效果的影响,CA的亲油性使PP/CA复合材料对金黄色葡萄球菌的抗菌率高于大肠杆菌;STAC的双亲特性使PP/STAC复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有良好的抗菌效果。因此,抗菌剂迁移性和亲疏水性是影响复合材料抗菌效果的重要因素。     

莽草酸在聚乳酸非织造布上的接枝研究

将莽草酸接枝固定在聚乳酸(PLA)非织造布上,旨在开发可应用于医疗卫生领域的新型多功能保健材料。莽草酸接枝处理中,选用交联剂PC-100与IPDI进行架桥试验。通过调整反应温度、浓度等参数,优化反应条件,测试了PLA非织造布的透气性、导湿性、硬挺度及抗菌性。试验得出的接枝最佳工艺是:PC-100用量0.2 g,莽草酸质量浓度为9 g/L,浸渍温度60℃,120℃焙烘3 min,之后用乙醇和蒸馏水进行润洗。处理后的PLA非织造布具有良好的抗菌性,对大肠埃希菌和金黄葡萄球菌的抗菌率分别达到了77.3%和72.7%。     

双二茂铁基希夫碱的合成及抗菌活性

利用二茂铁甲醛分别与1,2-乙二胺、1,3-丙二胺和1,4-丁二胺缩合,合成了3种双二茂铁基希夫碱,进行了生物活性实验。结果表明,3种双二茂铁基希夫碱对大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌均具有较好的抗菌活性,1,3-丙二胺双缩二茂铁甲醛对金黄色葡萄球菌的抑菌能力最强,生物效价为210 U/mg（与四环素盐酸盐相比较）;1,4-丁二胺双缩二茂铁甲醛对大肠埃希氏菌的抑菌能力最好,生物效价为1 058 U/mg（与四环素盐酸盐相比较）。3种双二茂铁基希夫碱对大肠埃希氏菌的抑菌能力比对金黄色葡萄球菌的抑菌能力强。     

新型吲哚类防污剂抑菌性能评价

对6种含TBG衍生结构的N-取代吲哚衍生物进行了抑菌活性检测。结果表明,各吲哚衍生物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌两种供试菌株均有一定的生长抑制作用,对金黄色葡萄球菌的作用明显优于对大肠杆菌的作用。其中ClG-BP抑菌效果最好,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌最小抑菌质量浓度分别为0.12 mg/mL、0.01 mg/mL。各化合物抑菌性能相对大小为:ClG-BP>ClG>BrG-BP>ClG-MP>BrG>BrG-MP。     

丙酮提取菠萝皮抑菌物的条件研究

采用正交试验法研究丙酮提取菠萝皮抑菌物质的工艺条件。实验结果表明,提取物对大肠杆菌、黑曲霉、金黄色葡萄球菌具有明显的抑制作用,对桔青霉则无抑制作用。对大肠杆菌和黑曲霉的抑菌效果最佳的提取工艺条件为：料液比1∶30,丙酮浓度75%,提取时间40 min,提取温度70℃。对金黄色葡萄球菌最佳的提取工艺条件为：料液比1∶10,丙酮浓度65%,提取时间40 min,提取温度50℃。在优化条件下,菠萝皮的丙酮提取物对大肠杆菌、黑曲霉、金黄色葡萄球菌的MIC分别为60、100、250mg·m L^-1。     

含CeO_2掺杂载银磷酸锆的抗菌EVA发泡材料研究

以乙酸-乙酸乙烯共聚物(EVA)为原料,氧化铈(CeO2)掺杂复合载银磷酸锆为抗菌剂,制备抗菌EVA发泡材料。利用无转子硫化仪、扫描电镜等分析了CeO2掺杂复合载银磷酸锆对EVA发泡材料发泡压力和泡孔形态的影响,同时检测了抗菌EVA发泡材料的力学性能及抗菌率。结果表明:含2.8%CeO2掺杂复合载银磷酸锆的EVA发泡材料,其模压发泡过程的发泡压力增大,发泡倍率增加,泡孔孔径增大,相对密度降低,物理力学性能优于普通EVA发泡材料,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为99.10%和98.85%,在自来水中浸泡30天后,其抗菌率仍分别达到98.83%和98.54%。     

Synthesis of Co3O4 @ Organo/Polymeric Bentonite Structures as Environmental Photocatalysts and Antibacterial Agents for Enhanced Removal of Methyl Parathion and Pathogenic Bacteria

Two green nanocomposites of Co₃O₄ decorated CTAB/bentonite (Co@CT/BE) and chitosan/bentonite (Co@CH/BE) were synthesized as enhanced and environmental photocatalysts and antibacterial agents. As photocatalysts, the products were applied in the effective oxidation of toxic methyl parathion pesticide (MP) in wastewater under a visible light source. The application of Co@CH/BE (0.02 g) resulted in the complete oxidation of MP (50 mg/L) after 40 min and complete mineralization after 60 min. while the complete oxidation and mineralization of MP (50 mg/L) by Co@CT/BE was recognized after 75 min and 100 min, respectively. The Co@CH/BE composite is of higher activity than Co@CT/BE and can cause complete oxidation for MP at high concentrations up to 100 mg/L after 75 min. The oxidation pathway was illustrated considering the existence of the hydroxyl radicals as the active oxidizing species and the identified secondary organic compounds during the oxidation tests. The detected intermediate converted into end products of CO₂ and inorganic anions of SO₄^?2, NO₃^?, and PO₄^?3 at the final stages of the oxidation processes. As antibacterial agents, the two composites exhibit considerable inhabitation zones of about 20 mm against both the Gram-positive Staphylococcus aureus and Gram-negative bacterium Vibrio Sp. The synthetic Co@CH/BE showed the best antibacterial properties with 200 μg/mL as minimum inhibitory against Staphylococcus aureus.

     

十二烷基胍盐酸盐的合成与性能

以氰胺和十二烷基伯胺为原料,一步合成了十二烷基胍盐酸盐表面活性剂,经单因素实验确定了较佳工艺条件为:体积分数95%乙醇为溶剂,n(十二胺):n(氰胺):n(盐酸)=1:1.5:1.1,反应时间2 h。产品通过IR、1HNMR和元素分析进行了结构表征,并对其表面活性、泡沫性、乳化性和抑菌性进行了测试。结果表明,十二烷基胍盐酸盐的CMC为5.5 mmol/L,最低表面张力为24.1 mN/m,与DTAC相比,具有较好的泡沫性能,较差的乳化能力,较强的抑菌活性,在25 mg/L质量浓度下对金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌的抑菌率达100%,在100 mg/L质量浓度下对白色念珠菌的抑菌率达99.5%。