徐海龙开题报告

研究生：徐海龙导师：张光华教授

2011-11-16基于双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂返黄抑制剂的合成及应用前言1研究内容2技术难点与解决办法3研究方法及技术路线4预期结果与创新点5目录工作进展安排1前言选题的目的和意义国内外研究动态和水平选题的依据前言>>>>>选题的目的和意义

由于造纸工业面临世界性原料短缺和环境污染等问题，高得率浆越来越受到重视并得到了快速的发展，这当然也与其生产成本低、产量高和印刷性良好有关。随着高得率浆制浆技术和漂白技术的不断进步，已经能够生产出较高强度和白度的高得率纸浆，在高档文化用纸和包装用纸的生产上，扮演不可或缺的甚至越来越重要的角色。然而，由于高得率浆的漂白属于保留木质素式漂白，纸浆中仍含有大量的木质素，在外界环境的作用下，如光诱导、热诱导、金属离子的影响等，导致高得率浆白度不稳定，易返黄，限制了其应用领域的扩展。为解决高得率浆白度稳定性差的问题，近些年来，国内外制浆造纸业界积极开展抑制高得率浆返黄方法的工作。荧光增白剂通常被认为不适合在含高得率浆纸料中使用，但近些年的研究发现，正是由于荧光增白剂具有吸收紫外光的能力，它才更适合用作高得率浆的白度稳定剂。添加助剂的处理效果最好，这种方法引起了人们越来越多的重视，已有多种助剂用于抑制高得率浆光诱导返黄的研究，因此成为目前研究的主要方向。.抑制纸浆光诱导返黄的可能途径前言>>>>>选题的目的和意义前言>>>>>选题的目的和意义

为解决或减少高得率机械浆光诱导返黄且白度不稳定的问题，本课题以三聚氯氰和二苯乙烯型荧光增白剂DSD酸反应物为母核经过亲核取代等设计出含有紫外线吸收剂或自由基捕获剂的双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂返黄抑制剂，从而改善生态环境，构建资源节约型的新型造纸工业，对林浆纸产业的可持续发展、环境保护和社会效益均具有重大的意义。前言>>>>>国内外研究动态和水平目前，用于抑制高得率浆光诱导返黄的助剂中紫外线吸收剂和自由基捕获剂为研究的热点。高原等人以对氨基苯磺酸、三聚氯氰和2,4-二羟基二苯甲酮为原料合成了一种自身带有反应活性基团和水溶性基团的紫外线吸收剂,该化合物在284nm附近的远紫外线区和342nm附近的近紫外线区有两个明显的吸收峰,说明该化合物对这两个区段的紫外线有较好的屏蔽作用。虽然二苯甲酮类紫外线吸收剂抗紫外效果良好,但是由于其价格较贵,使其发展应用受到了一定的限制。高原.反应性抗紫外整理剂的合成及其应用性能研究[D].上海:东华大学,2002前言>>>>>国内外研究动态和水平受阻胺类返黄抑制剂按其应用方式又可分为：表面处理和浆内添加型抑制剂。

2001年7月美国专利报道了受阻氧化氮自由基捕获剂4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-烃氧基(4-OH-TEMPO)和它的无色衍生物，这种返黄抑制剂在相当低的用量下(对浆≤1.0％)就能提供较大的白度稳定性，但是这些非聚合返黄抑制剂都没有能与纸浆纤维发生吸附的功能基或共价结合的反应性基团，对纸浆纤维没有亲和力，它们必须应用于施胶压榨中或机外涂布机上纸的表面。SeltzerRaymondR,Wolf,Jean-Pierre,el.a1．Inhibitionofpulpandpaperyellowingusingnitroxides,hydroxylaminesandothercoaditives[P],USA,6,254,724B1前言>>>>>选题的依据理论依据技术依据前期工作依据

激发态分子木素自由基黄色产物自由基捕获剂紫外线吸收剂光氧荧光增白剂

三聚氯氰衍生物具有良好的热稳定性、光活性和生物活性，被广泛用于染料、荧光增白剂、助剂等领域。本文以三聚氯氰为主体，充分利用三聚氯氰结构中的氯原子的反应活性和反应分级可控性，通过亲核取代反应在1,3,5三嗪环上引入相同或不同的取代基，设计出含有紫外线吸收剂或自由基捕获剂的双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂返黄抑制剂。它优良的光热稳定性和其他优良性能具有很好的应用前景。1）本单位各种测试手段（如原子力显微镜、FT-IR、质谱、荧光分光光度计、液相色谱、DSC、SEM、TEM、GPC、白度仪、涂布机、固体核磁共振、ζ电位测定仪等）基本齐全。现有材料及仪器条件完全满足科研需要。

2）对将要合成的双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂返黄抑制剂以及造纸用的二苯乙烯类荧光增白剂的改性，已初步制定了实验条件及配方，课题组已发表相关论文数篇，为以后的研究工作打下坚实的基础。2研究内容化合物的扩展性实验荧光增白剂返黄抑制剂的合成应用试验3.技术难点与解决办法？如何控制反应将含有荧光基团和抑制返黄基团键接在同一分子中得到结构规整的化合物？本文选用三聚氯氰作为母体，三聚氯氰结构中的三个氯原子具有独特的反应特性。三个氯原子的反应活性都比较高(相当于酰氯的活性)，容易发生亲核取代反应，但活泼程度不同：第一个氯非常活泼，在0-5℃就可以与带有活性氢的化合物反应脱去HCl，第二个氯则在40℃左右具有活性，能较好的脱去HCl；第三个则在高于80℃时发生反应。利用三聚氯氰的三个氯反应活性的差异，只要控制好反应温度，就能很好的生成结构规整的物质。技术难点与解决办法三聚氯氰中三个氯原子的取代顺序应该怎样控制具体采取哪种合成路线？对于结构对称型荧光增白剂返黄抑制剂主要有2种合成路线：一种是三聚氯氰先与DSD酸反应，再与芳胺反应，最后与脂肪胺反应；另一种是三聚氯氰先与芳胺反应，再依次与DSD酸和脂肪胺反应。具体采用哪种路线，要依反应物的性质而定，若芳胺的碱性很弱，则只有采用第2种合成路线方可取得良好的反应效果，同样如果想要在三嗪环上引入烷氧基，一般也按此方法进行。总的原则是亲核性最弱的化合物最先与三聚氯氰反应。4.研究方法及技术路线研究方法：返黄抑制剂的制备：以三聚氯氰和DSD酸反应物为母核经过亲核取代等设计出含有紫外线吸收剂或自由基捕获剂的双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂返黄抑制剂性能测试及表征：应用红外光谱，紫外光谱，固体核磁共振等对制备的化合物进行结构表征，应用荧光分光光度计测其荧光量子效率，荧光寿命荧光发射波长等。应用实验：纸张涂布应用试验将手抄片用不同胶料涂布后分别放于紫外光老化箱内老化24小时分别检测老化前后手抄片的白度变化，返黄程度计算，考察产物的耐光稳定性，并与传统的荧光增白剂VBL进行比较。技术路线：

5.预期结果与创新点课题研究的创新点：

将荧光增白剂与返黄抑制剂中的紫外线吸收剂或受阻胺光稳定剂同时键接在同一分子中或通过复配的结果，使两种功能可产生分子间协同作用获得比较理想的光防护效果，使其增白效果更优具有更好的白度，解决或减少高得率机械浆光诱导返黄且白度不稳定的问题。同时在三聚氯氰取代基上增加磺酸根、羟基使化合物具有良好的溶解性、耐酸性及其与纤维的亲和力。课题研究预期结果：通过查阅文献和实验，预计得到一类未见文献报导的含有双三嗪氨基二苯乙烯型荧光增白剂结构的返黄抑制剂，具有水溶性好，荧光量子产率高，紫外吸收性好，耐光抑制返黄效果好等特点，具有使用价值。通过实验操作确定最佳的紫外线吸收剂和自由基捕获剂的复配比例，使产品性能最优化。在中文核心期刊或