研究目的
合成并表征具有多功能特性(包括紫外线防护和抗菌活性)的光稳定含香豆素偶氮染料,并通过密度泛函理论将实验结果与计算方法相关联。
研究成果
成功合成了五种香豆素偶氮染料,并将其应用于涤纶和尼龙织物,展现出包括高紫外线防护系数(UPF)和抗菌活性在内的优异多功能性能。含-NO2基团的染料3a表现最佳。密度泛函理论(DFT)计算证实了电子亲和指数与耐光牢度/UPF之间的关联,以及最高占据分子轨道-最低未占分子轨道能隙(HOMO-LUMO)与抗菌活性之间的关系,验证了实验结果。
研究不足
该研究仅限于含噻吩桥的特定香豆素偶氮染料,未探索其他染料结构。所用织物仅为聚酯和尼龙,未测试其他纺织材料。计算方法采用B3LYP泛函的DFT理论,可能无法准确捕捉所有电子效应??咕馐越稣攵越鸹粕咸亚蚓头窝卓死撞雌拦栏惴旱奈⑸锲紫?。
1:实验设计与方法选择:
通过重氮化与偶联反应合成五种香豆素偶氮染料,采用FT-IR、核磁共振(NMR)及元素分析(CHN)进行结构确认。应用于涤纶与尼龙织物,使用标准测试方法评估多功能性能,通过密度泛函理论(DFT)进行几何优化与全局反应性描述符计算。
2:样品选择与数据来源:
取代苯胺(对甲基苯胺、对氰基苯胺、对氯苯胺、对硝基苯胺、对甲氧基苯胺)与偶合组分2-氨基-4-(7-二乙氨基)-2-氧代-2H-色烯-3-基)噻吩-3-甲腈。尼龙与涤纶织物购自本地制造商。
3:实验设备与材料清单:
珀金埃尔默分光光度计、薄层色谱板(60 F254,默克)、Sunder工业产品熔点仪、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、安捷伦400 MHz/500 MHz/800 MHz及布鲁克核磁共振仪、岛津Labsolution质谱仪、Spectrascan 5100+仪器、耐光牢度试验箱、摩擦牢度仪、升华牢度分析仪、琼脂孔扩散装置、Gaussian 09程序、Gauss View 5.0软件?;防醋許pectrochem化学有限公司。
4:0软件?;防醋許pectrochem化学有限公司。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:苯胺重氮化、与偶合组分反应,通过重结晶纯化。在特定温度与pH值下对织物染色,随后洗涤烘干。进行颜色评估、牢度测试(耐光、耐洗、耐升华)、UPF值测定、抗菌活性测试(孔扩散法与AATCC 100)。采用DFT/B3LYP/6-311++G(d,p)进行计算优化与描述符计算。
5:数据分析方法:
紫外-可见光谱分析、K/S值计算、牢度评级比较、UPF评级分类、抗菌活性量化、实验与计算数据的统计相关性分析。
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