三氨基苯磺酸均三嗪合成工艺研究毕业论文
2022-01-11 21:13:54
论文总字数:17214字
摘 要
均三嗪树状大分子因结构中同时具规律性排布结构和均三嗪环,而拥有良好生物活性和树状大分子结构的易成膜性、优异的流体力学等性能,一度成为国内外学者研究的热点课题。特殊结构带来的非凡性能使之在纺织染整、农化、生物医药和石化助剂等领域极具前景。
本论文综述了均三嗪环树状大分子的合成方法和性质,并具体地对三氨基苯磺酸均三嗪化合物进行设计合成和分离提纯,并通过核磁氢谱、碳谱对其表征。用酸性极强的三氟甲磺酸催化,通过2-氨基-5-氰基苯磺酸环化合成三氨基苯磺酸均三嗪。并对其反应条件进行了单因素研究,得到了各个因素的优化数值:三氟甲磺酸用量4mL,反应时间24h。
关键词: 均三嗪 工艺优化
Study on synthesis of tri-aminosulfonatephenyl triazine
Abstract
Triazine dendrimers has both good bioactivity of the triazine ring as well as excellent properties of dendrimer structure such as easy film-forming property and fluid mechanics, which once became a hot topic for scholars at home and abroad. The extraordinary performance brought by the special structure makes it very promising in textile dyeing and finishing, the agriculture chemical, the biological medicine and the petrochemical assistant and other fields.
This paper reviewed the synthesis methods and properties of dendrimers containing triazine rings. Meanwhile,the compounds of tri-aminosulfonatephenyl triazine are designed, synthesized, separated and purified, and characterized by 1H NMR and 13C NMR. Tri-aminosulfonatephenyl triazine was synthesized by cyclization of 2-amino-5-cyanobenzenesulfonic acid catalyzed by trifluoromethanesulfonic acid. The reaction conditions were studied by single factor, obtained the optimal value of each factors: trifluoromethanesulfonic acid 4mL, reaction time 24h.
Keywords: Triazine Process optimization
目 录
摘 要 I
Abstract II
目录 III
第一章 文献综述 1
1.1选题背景及意义 1
1.2 国内外研究现状(含文献综述) 6
第二章 实验部分 16
2.1实验准备 16
2.2 三氨基苯磺酸均三嗪的合成 17
2.3单因素实验 18
第三章 实验结果与讨论 19
3.1三氨基苯磺酸均三嗪的结构表征 19
3.2单因素工艺优化 20
第四章 结论与展望 23
4.1结论 23
4.2展望 23
参考文献 24
致谢 27
第一章 文献综述
1.1.1选 题 背 景
近几十年来, 树状高分子因其结构性能的独特性和潜力性一度成为热点话题。相比于传统的线性聚合物, 树状高分子的结构和末端功能化基团具有更加精确且大量的可控性, 这使得其与经典聚合物相比因性能特殊而具有极富潜力的应用 [1] 。
均三嗪环树状大分子含有规律性排布结构和均三嗪环结构,因而具备树状大分子和均三嗪环的双重特性。均三嗪环的热氧稳定性很不错 [2],且因有优良的电子亲和性可作为潜在性强的受体单元[3];较好的配位能力,多样化的配位方式和稳定的化学性质也使其可以充当一种较为理想的配体[4]。而且,良好的电子传输特性[5]和荧光发射性能,让这类化合物已广泛应用于光电材料行业[6]。此外,均三嗪类化合物具有显著的药效,可有效抗肿瘤、抑菌、消炎和抗疟等[7]。
多采用收敛法、发散法、金属配位法几类方法来对均三嗪环树状大分子进行合成制备。
(1)收敛合成法:①利用三聚氯氰选择性制得AB 2单体,②将AB 2单体进行反应得到树枝块,③将树枝块与恰当的内核连接制得目标产物[2]。Takagi等[8]制得AB 2单体(图1-1)后,还原硝基为氨基,再反应制备一定量的树枝块,与核相接合成目标产物。
图1-1 AB2单体的制成
(2)发散合成法,即以三聚氯氰与恰当连接臂相接,可免去进行复杂的基团保护~脱保护 [2]。谢程等[9]用聚乙二醇和三聚氯氰进行反应,通过BOC酸酐对乙二胺进行保护-解保护,制得了如图1-2所示的目标产物大分子。得到了以聚乙二醇为支载体的嗪-二胺类树状化合物。
图1-2 发散法合成均三嗪环树状大分子
(3)金属配位法,通过金属配位键连接以合成目标均三嗪大分子。Alexander J. Blake等[10]研究了卤化铜(I)和1,3,5-三嗪(tri)(一种具有三重对称性的潜在三齿N供体桥联配体)之间的配位聚合物。CuBr和CuI均形成摩尔比为3∶1和2∶1的配合物。尽管在不同的空间组中结晶,化合物[Cu3X3(tri)]∞(X = Br或I)在结构上相似。它们由三嗪分子链接的(CuX)∞列组成,以产生具有非晶体学施加的三重对称性的三维结构。卤化铜(I)与N-给体配体的配位聚合物显着地说明了配体几何形状和/或对称性对所观察到的卤化铜(I)骨架几何形状的影响。 因此,单齿配体产生分子单元或一维链。 平行的双齿桥形成一维链或带和二维层,所有这些均基于扭曲的六角形Cu3X3构件; 线性双齿桥促进以楼梯或分裂楼梯链的形式形成线性阵列,三齿三嗪分子的三角对称性促进了具有三重对称性的卤化铜(I)骨架的形成。
1.1.2选题意义
上世纪中叶以来,新型三嗪类衍生物的研发备受关注,相关材料的发展速度得以提升。[11]三嗪类衍生物主要应用于纺织染整、农化、生物医药和石化助剂等行业,多被用作纺织染整产品如荧光增白剂和活性染料、农化产品如除草剂和杀虫剂、医药、抗菌剂、新型多功能润滑油添加剂、新型阻燃剂的主原料和光电材料等。[11]现多采用环聚腈类化合物及在均三嗪环上接入合适基团的方式以开发新型均三嗪衍生物,从而扩展其应用领域。[12]
下面以阻燃剂、光电材料、生物医药为例,介绍均三嗪衍生物的应用前景。
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