双羟基四配位硅单体的合成

以无定型二氧化硅为起始原料，与乙二醇、氢氧化钾反应，生成高反应活性的 五配位硅钾化合物，并以此为原料与2－氯乙醇反应制备了双羟基四配位硅化合物 。探讨了不同反应条件（如温度、不同反应物摩尔比、催化剂等）对该反应的影响 ，并对合成的化合物做了红外光谱、核磁共振（^1H,^13C)、元素分析、能谱元素 分析等结构表征。     

氧化电位溶出法测定水质和生物样品中的铜、铅、镉、锌、锰

在潭石酸-NaOH(pH=9)底液中,用银基汞膜电极作工作电极,以底液中的溶解氧作氧化剂,Cu~(2+)、pb~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)分别能产生灵敏的溶出峰。峰电流对浓度的线性范围依次为0.2～2800ng/ml、0.1～3400ng/ml、0.05～1400ng/ml、0.2～6100ng/ml。往上述底液中再加入适量的对氨基苯磺酸,Mn~(2+)亦可产生灵敏的电位溶出峰,线性范围为0.5～4800ng/ml。     

二氧化碳化学:二氧化碳的催化转化反应

二氧化碳既是温室气体的主要成分又是储量丰富且可再生的碳资源,研究二氧化碳的化学转化和利用有着重要意义。基于二氧化碳与催化剂的弱相互作用以及催化活化原理,通过采用环境友好的反应介质(如高密度二氧化碳、聚乙二醇等)及催化剂的设计、分离和循环利用等策略,设计并合成了单组分和双组分的功能化高效催化剂用于合成有机碳酸酯、脲、噁唑啉酮和喹唑啉二酮类化合物,并相应建立了具有重要工业应用价值的合成新方法以及环境友好的新工艺。以二氧化碳为合成子的精细化工中间体合成不但丰富了有机化学的合成方法学,也为解决日渐严重的环境问题提供潜在的新方法。在此,对本课题组近二年来在二氧化碳化学尤其是二氧化碳催化转化方法方面的研究成果做一小结。     

苯乙烯,丙烯腈在炭黑表面的阴离子接枝聚合

反应型炭黑;苯乙烯;丙烯腈在炭黑表面的阴离子接枝聚合     

基于2,5-二(4''''-甲酰基苯基)苯乙烯的螺旋链光学活性聚合物的合成与表征

通过2,5-二溴苯乙烯与对甲酰基苯硼酸的Suzuki偶联反应得到2,5-二(4'-甲酰基苯基)苯乙烯.在催化剂量的冰乙酸存在下,与光学纯的(S)-(-)-α-甲基苄胺或(R)-( )-α-甲基苄胺发生缩和反应,得到了一对手性非外消旋单体,( )-2,5-二{4'-[(N-(S)-α-甲基苄亚胺基)次甲基]苯基}苯乙烯和(-)-2,5-二{4'-[(N-(R)-α-甲基苄亚胺基)次甲基]苯基}苯乙烯.以偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,经自由基溶液聚合得到光学活性聚合物.比旋光度、紫外-可见吸收光谱以及圆二色光谱研究表明,聚合物主链可能形成了某一方向占优的稳定螺旋构象,且该螺旋构象的旋光方向与单体的旋光方向相反.聚合条件对聚合物的光学活性有很大影响,在极性较大的芳香族溶剂和较高温度下得到的聚合物具有和单体相差更大的比旋光度.侧基的手性基团脱除后,聚合物仍具有一定的旋光性,说明聚合过程中形成的螺旋手性具有一定的记忆效应.     

一种手性甲壳型液晶高分子的稀溶液行为及链刚性

用激光光散射和粘度法研究了一系列窄分子量分布的新的手性甲壳型液晶聚合物P1～P6的溶液行为及其链刚性.研究发现四氢呋喃是聚合物P1～P6的良溶剂.在四氢呋喃溶液中,聚合物P1～P6的特性粘数[η]和均方根旋转半径z12对重均分子量Mw的依赖关系分别是[η]=(2.75±0.05)×10-3Mw0.78±0.02和z12=(1.53±0.04)×10-2Mw0.60±0.01.按照YamakawaFujiiYoshizaki蠕虫状圆筒模型的粘度理论和BohdaneckyBushin表达式,求得聚合物的单位围长摩尔质量ML=(29.8±1.0)×102nm,构象保持长度q=(15.4±3.0)nm.q和MHS方程指数α的值说明这类在结构上属于侧链型液晶高分子的聚合物在良溶剂四氢呋喃中呈现比较伸展的刚性链构象,其链刚性与半刚性主链液晶高分子的相似.     

旋光性聚{(+)-甲基丙烯酸-2,5-二[4′-((S)-2-甲基丁氧基)苯基]苄酯}的合成与表征

设计、合成了一个带有横挂三联苯侧基的手性乙烯基单体——(+)-甲基丙烯酸-2,5-二[4′-((S)-2-甲基丁氧基)苯基]苄酯,进行了普通自由基和原子转移自由基聚合反应.所得聚合物具有比单体低30°左右的比旋光度,且在侧基的紫外吸收处呈现明显不同于单体的Cotton效应,说明其主链可能形成了具有相反旋光方向的螺旋构象.在所研究范围内,聚合条件对聚合物的旋光度没有明显的影响.在分子量较小时,聚合物的比旋光度随着分子量的增加而降低,说明主链螺旋构象的贡献在增大,而当分子量达到一定值后,聚合物的比旋光度不再随分子量的增加而显著变化.     

树状碳水化合物Ⅱ——液晶性的研究

以基于单糖为内核,楔形液晶基元DOBOB酸(3,4,5-三[对-(十二烷氧基)苄氧基]苯甲酸)为分枝的树状碳水化合物液晶为研究对象,利用DSC、热台偏光显微镜、XRD和CD/UV光谱等手段研究该类化合物的液晶性.研究发现分枝的数目对该类化合物的液晶性有显著影响,以2-乙酰氨基葡萄糖为内核的包含四个分枝的树状分子具有最高的液晶结构有序性,清亮点也显著高于另两种单糖内核(含五个分枝)的树状分子.此外,该类碳水化合物液晶形成的液晶相都具备超分子手性,为探索碳水化合物手性液晶相提供了一条新的思路.     

直接由SiO_2低温合成含硅聚氨酯及其结构表征

有机硅材料是一类应用非常广泛的材料,但这些产品所用基本原料几乎都来源于石英沙(SiO2)的高温碳热还原[1],这个方法已大规模的工业化,但它的高能耗、高腐蚀成为人们越来越关注的问题.1991年美国Laine[2]直接以SiO2为原料成功地制备了五配位、六配位有机硅化合物,并进一步合成了导电材料和高性能陶瓷[3～7].我们实验室自1995年以来,在Laine的基础上,发现如果以沙子为原料,则产率非常低,即使在超声波作用下,反应一周合成的五配位硅化合物其产率不足10%,这可能是由于沙子的晶型非常完美,在200℃下很难打破Si-O键生成配位硅,如果以无定型SiO2为原料(如白碳黑,稻壳灰等),合成的五配位硅其产率几乎为100%,而且反应时间缩短为4h.然后以高活性的五配位硅为原料制备了一系列的含硅有机物,如与环氯丙烷反应[8],不仅消除了五配位硅化合物的水解可逆性反应,中和了它的强碱性,而且把环氧基团接到了配位硅化合物上,生成了一种非常类似于液态环氧树脂的淡黄色的粘稠状液体.我们按Laine的路线,向含硅聚合物方向发展[9].本文合成的双羟基四配位硅单体是五配位硅钾化合物向含硅聚合物转化的关键,由于其结构带有两个活泼羟基,可以和二元酰氯、二元羧酸、二异氰酸酯、导氰酸酯基封端的聚醚或异氰酸酯基封端的聚酯进行缩聚反应,合成主连含硅的聚合物.