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        內蒙古玉嘧磺胺二甲嘧啶在水溶液中的光化學降解研究:

        2019-12-04

        磺胺類抗生素是水環境中檢出率很高的新型污染物,研究其環境行為和生態毒理效應具有重要的意義?;前范奏奏ぃ⊿M_2)是一種代表性的磺胺類抗生素,本文以SM_2為目標化合物,首先建立其高效液相色譜(HPLC)檢測條件,然后考察了不同光源照射下,水中SM_2的光降解動力學、影響因素與機理。主要研究結果如下: (1)在不同光源下水溶液中SM_2的光解呈一級動力學反應,光解速率差異顯著,紫外燈>高壓汞燈>氙燈>太陽光,半衰期分別為45.3、82.5、1155.0和3465.0min。 (2)實驗濃度范圍內,在相同條件下,SM_2的光解速率隨著初始濃度的增加而減小,即SM_2的光解速率與其初始濃度呈負相關。 (3)SM_2在不同pH的緩沖溶液下光解速率差異顯著,表現為pH9>pH2>pH7>pH3>pH5。溶液pH=9,光照30min時,SM_2光解率為72.77%,光照60min時,光解率高達92.78%。內蒙古嘧啶溶液pH=2和pH=7光解速率次之,光照30min時,SM_2光解率分別為50.34%和46.33%。溶液pH=3和pH=5最慢,光照30min時,SM_2光解率分別僅為32.11%和28.92%。SM_2以兩性離子形式存在的pH條件下的光解速率明顯大于以分子形式存在的pH條件下的光解速率。 (4)HCO--3和NO3對SM_2的光解有光敏作用,在實驗濃度范圍內,光敏效率隨著HCO-3濃度的增大而增大;NO-3濃度≤1mg/L時,光敏效率隨濃度的增大而增大,當NO-3濃度在1mg/L~5mg/L之間時,光敏效率呈現下降趨勢,當NO-3濃度≥5mg/L,光敏效率趨向于穩定;內蒙古玉嘧磺胺NO-2對SM_2的光解有光猝滅作用。當NO-2的濃度≤2mg/L時,光猝滅效率隨著濃度增大而增大,NO-2的濃度﹥2mg/L時,光猝滅效率趨向于平穩。 (5)在兩種光源下,鹵素離子中的Cl-與Br-對SM_2光解均表現出雙重作用。在紫外燈下,表現為光猝滅作用,當Cl-的濃度≤1mg/L時,光猝滅效率隨著Cl-濃度的增大而增大,當Cl-濃度在1mg/L~10mg/L之間時,光猝滅效率呈現下降趨勢,當Cl-濃度≥10mg/L時,光猝滅效率趨于穩定;當Br-濃度≤10mg/L時,光猝滅效率隨著Br-濃度增大而增大,當Br-濃度﹥10mg/L時,光猝滅效率呈現下降趨勢。在氙燈下,表現為光敏作用,當Cl-添加濃度分別為0.2mg/L﹑1mg/L﹑5mg/L﹑10mg/L﹑50mg/L時,SM_2光解速率分別為對照的5.0﹑4.0﹑3.5﹑7.0﹑6.0倍;當Br-分別添加同樣濃度時,SM_2光解速率分別為對照的4.0﹑8.0﹑11.5﹑19.5﹑131.5倍。而不同光源下, I-對SM_2光解均表現光敏作用, (6)本文關于I-對SM_2光解的影響機理進行了深入探究,發現I-在光照過程產生了一種具有光催化作用的I2,從而促進了SM_2光解。

        新型3,4-二氫嘧啶酮衍生物的綠色合成研究:二氫嘧啶酮衍生物(DHPMs)具有重要的生理和藥理活性,用作鈣拮抗劑、降壓劑、α1a受體拮抗劑等,在抗菌、抗病毒、抗癌、抗瘧疾、消炎等領域有廣闊的應用。合成DHPMs的經典方法是Biginelli反應,即用芳醛、乙酰乙酸乙酯、尿素在鹽酸催化下合成3,4-二氫嘧啶-2(1H)-酮。因此,Biginelli反應的研究引起了人們的極大重視,在不斷對反應條件探索、改進合成方法同時,一些Biginelli-like反應也相繼報道,大大的擴展了反應底物,得到了大量新型的3,4-二氫嘧啶酮衍生物。內蒙古玉嘧磺胺本論文綜述了N(1)-取代的3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物和4,6-二芳基-3,4-二氫嘧啶-2(1H)-酮衍生物的合成進展,提出了合成N(1)-取代的3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物和4,6-二芳基-3,4-二氫嘧啶-2(1H)-酮衍生物的新方法。主要研究內容如下:在80 oC、無溶劑條件下,分別以對甲基苯磺酸鋁、內蒙古氨基嘧啶四氯化錫為催化劑,以芳香醛、乙酰乙酸乙酯(甲酯)、單取代脲為原料,三組“一鍋法”合成了28種N(1)-取代的3,4-二氫嘧啶-2-酮衍生物。兩種反應體系均在無溶劑條件下進行,具有操作簡單,反應時間短,產率高,所使用的催化劑催化活性高,廉價易得,且催化劑對甲基苯磺酸鋁可回收重復使用,綠色環保等優點。在90 oC、無溶劑條件下,分別以對甲基苯磺酸鋁、四氯化錫為催化劑,以芳香醛、芳香酮、尿素為原料,三組“一鍋法”合成了26種4,6-二芳基-3,4-二氫嘧啶-2(1H)-酮衍生物。與以往的合成方法相比,兩種反應體系具有反應條件溫和,反應時間短,收率高,催化劑催化活性高,廉價易得,對甲基苯磺酸鋁可回收重復使用,且不使用任何溶劑,綠色環保等優點。所有目標化合物均通過核磁共振氫譜、核磁共振碳譜、紅外光譜、質譜等結構表征。內蒙古玉嘧磺胺其中3個化合物的結構通過單晶X-射線衍射分析。

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