对叔丁基杯[4]芳烃衍生物的合成及其性能研究

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作为第三代超分子主体化合物的杯芳烃(Calixarene)比环糊精和冠醚更容易进行化学修饰,能衍生出成千上万功能各异的杯芳烃衍生物,因此引起国内外研究者的极大兴趣。杯芳烃及其衍生物能和许多金属离子、无机含氧阴离子和有机小分子形成配合物。鉴于杯芳烃易于进行化学修饰的特点,将杯芳烃应用于分子识别、萃取分离、电化学传感器已经成为目前研究的热点。本文合成了两大类对叔丁基杯[4]芳烃衍生物,研究了其对无机阴离子的萃取性能,研制了Ag-AgCl固态复合参比电极。以脲醛树脂和聚乙二醇为骨架材料研制了Ag-AgCl固态复合参比电极,研究了电极骨架材料组成的最佳配比,结果发现当酚醛树脂质量分数为60%,聚乙二醇质量分数为20%,氯化钾质量分数为20%时,电极电位最稳定,电极性能最佳。通过正交实验优化了5,11,17,23-四叔丁基-25,26,27,28-四羟基杯[4]芳烃和5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二(乙氧基羰基甲氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃的合成工艺条件。通过5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二(乙氧基羰基甲氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃与水合肼反应生成的杯[4]芳烃酰肼衍生物与醛作用,分别得到了含吡啶基团、N,N-二甲氨基苯、噻吩基团、呋喃基团和苯基团的杯[4]芳烃Schiff衍生物。将5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二(乙氧基羰基甲氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃在碱性条件下水解得杯芳烃羧酸衍生物,进一步衍生出了5,11,17,23-四叔丁基-25,27-二(咪唑基羰基甲氧基)-26,28-二羟基杯[4]芳烃,并用核磁共振、红外光谱等对所合成化合物进行了表征。通过液-液两相萃取实验研究了所合成的杯芳烃系列衍生物对重铬酸根、硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、氯离子、磷酸根、草酸根等无机阴离子的萃取性能及其在酸性条件下随pH值的变化情况,结果发现含吡啶基团、N,N-二甲氨基苯基团的杯芳烃Schiff衍生物对六价铬在酸性条件下有很强的选择性萃取作用。以NaOH为反萃取剂对有机相中的六价铬进行反萃取,研究了振荡时间对反萃取率的影响。
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