螺二芴基和吡嗪基共轭微孔聚合物的制备及性能研究
发布时间：2020-12-25 13:01
放射性碘129I、131I可用于医学上的诊断和治疗,同时由于其放射性对人体以及环境的危害也是相当大的。如何有效的检测和捕获放射性碘就成了科学研究者们关注的课题。硝基芳香族化合物（NACs）是一类人工合成的而非自然生成的化合物,是各种工业产品的原材料,即使是几种浓度很低的NACs在一起也会联合起来产生毒性。所以如何高效检测环境中的低浓度NACs就显得尤为重要。研究表明,微孔材料因自身特殊的结构而具有较高的耐热性、高BET比表面积和大孔隙体积,所以在多种工业和学术应用中均显示出优势,例如多相催化、气体存储、化学分离和传感。基于这种背景,我们合成了四种有机共轭微孔聚合物（CMPs）TS-TAD、TS-TADP、TDTPAPz和TTDPz。首先,以CH3SO3H为催化剂,通过Friedel-Crafts偶联反应制备了两种具有非晶态结构的螺二芴基荧光共轭微孔聚合物TS-TAD和TS-TADP。它们具有优异的化学稳定性,在水和常见的有机溶剂中都能稳定存在,并且可以在3 mol/L HCl溶液或3 mol/L N...
【文章来源】：安庆师范大学安徽省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Friedel-Crafts反应示例
15图2.1TS-TAD和TS-TADP的合成路线第一节TS-TAD和TS-TADP的合成通过Friedel-Crafts烷基化反应构建了两种新的螺二芴基共轭微孔聚合物TS-TAD和TS-TADP。TS-TAD和TS-TADP具有828和783m2/g的高BET比表面积，1.51和0.54cm3/g的大孔体积，良好的稳定性，并显示出4.15和3.65g/g的优异客体碘蒸气吸收以及溶液中碘的可逆吸附性能。与相应的母体聚合物相比，通过引入螺二芴环增加了CMPs的比表面积。TS-TAD具有与TS-TADP类似的结构，但是比TS-TADP具有更大的比表面积和孔体积，因此，TS-TAD对碘的吸附能力比TS-TADP高。此外，TS-TAD在I2蒸气中的吸附速率比TS-TADP慢，而在环己烷溶液中吸附速率则比TS-TADP更快。我们研究还表明，两种CMPs均具有出色的荧光检测碘和硝基芳族化合物的性能，因此使所得CMPs成为理想的吸收性材料，可用于可逆的碘捕获，传感碘和硝基芳族化合物以解决环境问题。2.1.1实验部分试剂：2,2",7,7"-四溴-9,9"-螺二芴(TBSBF)、1,2-二氯苯(o-DCB)、甲磺酸和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)购自阿拉丁试剂(上海)有限公司。四(-三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)和4-(二苯基氨基)苯基硼酸来自J＆K科学有限公司。2,2",7,7"-四(二苯氨基)-9,9"-螺二芴(S-TAD)购自上海麦克林生物化学有限公司。仪器及测试方法：通过使用KBr颗粒在iS50FT-IR光谱仪上测试红外光谱。在BrukerAVANCEⅢ400WB光谱仪上以5kHz的MAS速率和2ms的CP接触时间记录了固态13CCP/MASNMR测量结果。元素分析在VarioELIII元素分析仪上进行。UV-Vis分光光度计(UV-2501PC)运行UV探针软件，版本2.34。所有光谱都是通过吸光度测量获得的，扫描速度设置为快速且缝隙宽度为5nm。固体粉末样品采用ISR-2200积分球附件和石英固体样品架进行漫反射测量。在S-3400N显微镜上获得扫描电镜(SEM)
100 mL 烧瓶中。将二甲基甲酰胺(36 mL)加入上述烧瓶中，并将溶液在 N2气氛下于 110 ℃下回流 72 小时，合成路线如图 2.2。在室温下冷却后，将混合物蒸发并将得到的固体用氯仿萃取三次(3×30 mL)。然后将有机相用水(3×30 mL)洗涤，并用无水硫酸镁干燥过夜。通过使用 CH2Cl2 和石油醚(体积比 1:1)作为洗脱剂的二氧化硅柱色谱法纯化，获得最终的棕色粉末产物 S-TADP，产率为 60.86％。红外光谱分析如图 2.3(a)，FT-IR (cm-1): 1666, 1587, 1485, 1278, 808,755, 691。氢谱分析如图 2.3(b)， 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ (ppm) 8.38, 8.13, 7.94; 7.60, 7.39, 7.38, 7.37; 7.24 (HCCl3), 7.17; 7.05, 7.04, 7.02, 6.98, 6.96, 6.94, 6.71。S-TADP元素分析: 计算值(%): C (90.34), H (5.31), N (4.34); 实测值 (%): C (90.63), H (5.526), N (3.844).
本文编号：2937705
【文章来源】：安庆师范大学安徽省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Friedel-Crafts反应示例
15图2.1TS-TAD和TS-TADP的合成路线第一节TS-TAD和TS-TADP的合成通过Friedel-Crafts烷基化反应构建了两种新的螺二芴基共轭微孔聚合物TS-TAD和TS-TADP。TS-TAD和TS-TADP具有828和783m2/g的高BET比表面积，1.51和0.54cm3/g的大孔体积，良好的稳定性，并显示出4.15和3.65g/g的优异客体碘蒸气吸收以及溶液中碘的可逆吸附性能。与相应的母体聚合物相比，通过引入螺二芴环增加了CMPs的比表面积。TS-TAD具有与TS-TADP类似的结构，但是比TS-TADP具有更大的比表面积和孔体积，因此，TS-TAD对碘的吸附能力比TS-TADP高。此外，TS-TAD在I2蒸气中的吸附速率比TS-TADP慢，而在环己烷溶液中吸附速率则比TS-TADP更快。我们研究还表明，两种CMPs均具有出色的荧光检测碘和硝基芳族化合物的性能，因此使所得CMPs成为理想的吸收性材料，可用于可逆的碘捕获，传感碘和硝基芳族化合物以解决环境问题。2.1.1实验部分试剂：2,2",7,7"-四溴-9,9"-螺二芴(TBSBF)、1,2-二氯苯(o-DCB)、甲磺酸和2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)购自阿拉丁试剂(上海)有限公司。四(-三苯基膦)钯(Pd(PPh3)4)和4-(二苯基氨基)苯基硼酸来自J＆K科学有限公司。2,2",7,7"-四(二苯氨基)-9,9"-螺二芴(S-TAD)购自上海麦克林生物化学有限公司。仪器及测试方法：通过使用KBr颗粒在iS50FT-IR光谱仪上测试红外光谱。在BrukerAVANCEⅢ400WB光谱仪上以5kHz的MAS速率和2ms的CP接触时间记录了固态13CCP/MASNMR测量结果。元素分析在VarioELIII元素分析仪上进行。UV-Vis分光光度计(UV-2501PC)运行UV探针软件，版本2.34。所有光谱都是通过吸光度测量获得的，扫描速度设置为快速且缝隙宽度为5nm。固体粉末样品采用ISR-2200积分球附件和石英固体样品架进行漫反射测量。在S-3400N显微镜上获得扫描电镜(SEM)
100 mL 烧瓶中。将二甲基甲酰胺(36 mL)加入上述烧瓶中，并将溶液在 N2气氛下于 110 ℃下回流 72 小时，合成路线如图 2.2。在室温下冷却后，将混合物蒸发并将得到的固体用氯仿萃取三次(3×30 mL)。然后将有机相用水(3×30 mL)洗涤，并用无水硫酸镁干燥过夜。通过使用 CH2Cl2 和石油醚(体积比 1:1)作为洗脱剂的二氧化硅柱色谱法纯化，获得最终的棕色粉末产物 S-TADP，产率为 60.86％。红外光谱分析如图 2.3(a)，FT-IR (cm-1): 1666, 1587, 1485, 1278, 808,755, 691。氢谱分析如图 2.3(b)， 1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ (ppm) 8.38, 8.13, 7.94; 7.60, 7.39, 7.38, 7.37; 7.24 (HCCl3), 7.17; 7.05, 7.04, 7.02, 6.98, 6.96, 6.94, 6.71。S-TADP元素分析: 计算值(%): C (90.34), H (5.31), N (4.34); 实测值 (%): C (90.63), H (5.526), N (3.844).
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