含杂环消光类精细化学品的分子设计与应用性能

【摘要】二十一世纪以来，精细化工已经成为我国国民经济的支柱产业，精细化学品品种数量已超过30000种，但却仍然存在着精细化工率低、精加工产品少、环境污染严重等诸多问题。“十二五”期间，我国精细化工新产品研发的重点逐步转移到产品结构化调整和分子化学等高新技术应用方面，其中关于消光类精细化学品的研究也日趋丰富。杂环类化合物是一类重要的精细化工中间体，因为其独特的化学结构特点，显示出有别于传统苯系和萘系精细化工中间体的特性，逐渐应用于紫外线吸收剂、染料等消光类精细化学品的合成中。为了改善消光类精细化学品消光性能差、上染率低造成的环境污染等问题，本文尝试将杂环结构引入紫外线吸收剂和分散染料分子结构中，结合分子化学和计算化学等知识体系设计合成出多种杂环型紫外线吸收剂和分散染料，同时也对其应用性能进行对比。本研究为快速高效地开发消光类精细化学品提供完整的实验依据和设计思路，也为找寻适用于疏水性纤维染色的染料结构筛选及性能预测奠定理论基础。首先，本文在密度泛函理论（DFT）和含时密度泛函理论（TD-DFT）指导下模拟在苯并三唑类衍生物中引入吡啶酮和吡唑啉酮杂环基团，成功设计并合成了两种具有优越消光性能的杂环型苯并三唑类紫外线吸收剂BT-1和BT-2，通过紫外吸收光谱的测定发现理论模拟和实验数据具有很好的相符性。对比商品苯并三唑紫外线吸收剂Tinuvin326发现，BT-1、BT-2在溶液中表现出更好的紫外吸收性能。分别将BT-1、BT-2染着在涤纶织物上，发现织物的紫外防护能力与紫外线吸收剂对织物的上染率有关。然后，本文在溶解度参数理论和分子建模理论指导下，设计合成了系列具有吡唑啉酮杂环结构的酰胺类分散染料，通过紫外光谱性能发现，杂环分散染料的摩尔消光系数高于偶氮及蒽醌分散染料。将杂环分散染料与C.I.分散黄16分别上染聚乳酸纤维，发现染料结构中取代基的类型对其在聚乳酸纤维上的染色性能影响很大，叔胺型染料上染率和染色牢度均优于伯胺和仲胺型染料。通过染色动力学和热力学研究发现，叔胺结构的酰胺类分散染料在聚乳酸纤维上有更好的扩散性能和染色亲和力。进一步研究酰胺类分散染料的构效关系，发现染料结构中引入羧酰胺基（-CONXY）较磺酰胺基（-SO2NXY）染色亲和力高。
【作者】王锡栋；
【导师】崔志华；
【作者基本信息】浙江理工大学，纺织化学与染整工程，2014，硕士
【关键词】杂环；紫外线吸收剂；分散染料；分子设计；应用性能；

【参考文献】
[1]王庆国.以血瘀证为切入点进行中医证候规范及其生物学基础的研究[J].江西中医学院学报,2004,05:5-10.
[2]刘巧霞.广厦建设职业技术学院教育质量管理问题研究[D].宁波大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[3]刘露.手性溶剂化试剂的设计与合成及模式识别的NMR手性分析[D].温州大学,有机化学,2012,硕士.
[4]叶安琦.智力资本要素与商业银行绩效关系的研究[D].浙江大学,金融（专业学位）,2013,硕士.
[5]李蕾.肺癌细胞无血清培养差异蛋白质组学研究方法的建立与应用[D].中国人民解放军军事医学科学院,药物分析学,2003,硕士.
[6]韩杰.基于U形纳米天线阵列的多焦点透镜的研究[D].哈尔滨工业大学,光学,2014,硕士.
[7]张晓艳.石墨烯修饰TiO_2光催化剂的制备及光催化制氢性能研究[D].复旦大学,2012.
[8]李晶晶.辽宁电信移动通信业务营销策略研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[9]盛其虎,张亮,邢宏岩.流水摆式发电系统数值仿真[J].电力系统自动化,2010,14:37-42.
[10]许其贞.高频电压的数字测量[J].电子测量技术.1983(04)
[11]于怡.高维数据变量选择的几点研究[D].复旦大学,概率论与数理统计,2013,博士.
[12]王钰淇.不同解释水平下中外品牌延伸产品忠诚度的研究[D].东北师范大学,应用心理学,2012,硕士.
[13]孙利.能模拟错觉的四自由度运动平台模型的搭建及控制[D].山东大学,生物医学工程,2013,硕士.
[14]蒋美仙,徐畅,禹美凤,鲁洪祥,赵晏林.基于AHP和目标规划的物流配送中心集成选址模型研究[J].浙江工业大学学报,2012,05:562-566.
[15]曹菡.空间关系推理的知识表示与推理机制研究[D].武汉大学,2002.
[16]张铭.基于脉搏波传导时间的无袖带血压测量仪设计[D].吉林大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[17]叶恭惠,霍鸣洲.鱼雷水压引信[J].舰船科学技术.1996(03)
[18]刘寅.水情信息网络测控终端的设计和实现[D].山东大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[19]陈丽娜.中医药科研项目绩效评估管理制度建设初探[D].北京中医药大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[20]张敬敬.核桃乳掺假鉴别技术研究[D].河北科技大学,食品科学,2013,硕士.
[21]黄胜男.基于网络文本分析法的旅游目的地形象感知研究[D].安徽大学,旅游管理,2014,硕士.
[22]万寿义1,王静1,2.基于Cournot-Bertrand混合竞争的企业集团转移定价决策[J].控制与决策.
[23]董洋.静脉注射对比剂对射波刀治疗颅内病灶的影响[D].清华大学,生物医学工程（专业学位）,2013,硕士.
[24]严晓蓉.电力自动化系统中的数据处理[J].电力自动化设备,2005,03:96-99.
[25]龚志.异常pH、低溶氧、光照对中华绒螯蟹体色影响的研究[D].苏州大学,农业推广（专业学位）,2014,硕士.
[26]刘畅.在韩国小学建立汉语教室/中心的可行性调查报告[D].吉林大学,汉语国际教育（专业学位）,2013,硕士.
[27]尤舒蓉.门牌视野下的旧城空间形态演变解读[D].华侨大学,建筑设计及其理论,2014,硕士.
[28]范晓琴.论吕家河民歌的音乐特征[D].华中师范大学,音乐教育,2012,硕士.
[29]何芳杰.中国基本公共服务均等化执行困境的研究[D].吉林大学,行政管理,2014,硕士.
[30]王佩朝.种子悬浮聚合制备互穿网络结构复合物的研究[D].河北工业大学,高分子化学与物理,2013,硕士.
[31]陈煜蕊.场所精神在旅游地产景观设计中的应用研究[D].西南交通大学,设计艺术学,2013,硕士.
[32]王雯.从《顺天时报》看晚清的“相公堂子”[D].山西师范大学,戏剧戏曲学,2014,硕士.
[33]孙秋凤.苏州地区呼吸道感染和哮喘儿童中鼻病毒感染的研究[D].苏州大学,儿科学（专业学位）,2014,硕士.
[34]董欢,关璐.从王宏印诗歌翻译六标准评析《三国演义》开篇词的两种英译[J].英语广场(学术研究),2014,12:61-62.
[35]李莉莉.大变形的链式算法及其在柔顺机构分析中的应用[D].西安电子科技大学,机械电子工程,2012,硕士.
[36]傅一平.浙江移动经营分析系统优化建设[J].通信世界,2005,15:41-42.
[37]金悦磊.近年来好莱坞电影之“中国风”现象及给我们的启示[D].外交学院,英语语言文学,2014,硕士.
[38]陈靖.我国农业保险信息不对称问题研究[D].河北经贸大学,金融学,2013,硕士.
[39]田韧.数字时代的虚拟建筑初探[D].西安建筑科技大学,建筑设计及其理论,2004,硕士.
[40]高云.基于无线传感器网络的猪运动行为监测系统研究[D].华中农业大学,2014.
[41]常化仿.表面增强拉曼光谱结合胶体金免疫层析技术（SERS-ICA）的研究和应用[D].苏州大学,分析化学,2013,硕士.
[42]刘文文,阎兴斌,郎俊伟,薛群基.离子液体烷基链长和温度对石墨烯超电容性能的影响[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会第10分会场摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[43]许宪春.盘点·评判·思量——关于我国的国民经济核算[J].中国统计,2004,01:15-17.
[44]朱冰霞.我国商业银行资本结构影响因素的实证研究[D].武汉理工大学,会计学,2012,硕士.
[45]周天楠,刘凯,陈枫,傅强.石墨烯及其复合材料制备[A].中国材料研究学会.2011中国材料研讨会论文摘要集[C].中国材料研究学会:,2011:1.
[46]马宁.新时期高校学生工作创新研究[D].沈阳航空航天大学,思想政治教育,2013,硕士.
[47]王省思.基于不一致本体非修正的知识推理方法[D].大连海事大学,计算机技术,2014,硕士.
[48]汪涛.新三板概念股融资效率的实证研究[D].安徽大学,金融学,2014,硕士.
[49]何金奎.三相三电平光伏并网逆变器的研制[D].中国石油大学（华东）,控制工程,2012,硕士.
[50]郑光明,孙星明.基于差错控制的关系数据库数字水印[J].计算机工程与应用,2005,18:166-168+203.