腊梅碱合成环保型船舶防污剂的研究(附件)【字数：11218】
摘 要摘 要吲哚类化合物因具有特别的化学结构和生物活性，被广泛用于船舶防污剂。而传统防污剂对环境存在较大的危害，随着时代的发展，从自然界中提取吲哚类化合物无法满足现有的需求，开发和使用天然产物防污剂便成为了必然趋势。通过人工方法合成吲哚类化合物及其衍生物具有非常重要的意义。本文以吲哚-3-乙腈为起始原料，通过氧化反应、烃基化反应、还原反应及酰化反应合成吲哚类蜡梅碱骨架结构化合物，并对其结构进行了表征。并在蜡梅碱骨架结构化合物基础上，以乙酸酐、丙酸酐、丁酸酐、异丁酸酐、对甲基苯甲酸为不同反应物，合成了蜡梅碱骨架结构酰胺类衍生物。关键词 吲哚类化合物 防污剂 蜡梅碱
目录
第一章 绪论 1
1.1. 海洋污损生物及其危害 1
1.2. 防污涂料的发展趋势 2
1.3. 天然防污剂的发展趋势 4
1.4. 吲哚类化合物的生物活性及防污性 5
1.6. 吲哚类化合物的合成方法 9
1.7. 本课题的目的与内容 12
1.7.1目的 12
1.7.2 内容 12
第二章 实验 13
2.1. 实验原料 13
2.2. 实验仪器 13
2.3. 实验步骤 13
2.3.1 氧化吲哚3乙腈的合成 13
2.3.2 1,3位乙基、丙基和苄基取代氧化吲哚3乙腈的合成 14
2.3.3 吲哚并吡咯骨架的合成 15
2.3.4 1,3位相同烃基取代半蜡梅碱类似物的合成 15
第三章 结论 18
参考文献 20
致谢 23
第一章 绪论
1.1. 海洋污损生物及其危害
海洋中存在着很多对船舶和各种水下作业设施存在危害的污损生物，这些污损物一般附着在船舶表面，因此会减少船舶等其他水下设备的使用寿命，对经济活动造成不良的影响，这些带来负经济效益的动植物微生物等这些生物被统称为海洋污损生物[1]。对海洋污损物的防护和除去被称为防污。据统计海洋污损生物最主要的,其中最主要的类群是藻类、尤介虫、水螅、外肛动物、双壳类、藤壶和海鞘等[2]，在我国沿海地区就有六百 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
十四种，在全世界的海洋污损物一共有四千多种。海洋污损生物在各个方面都与人类的生产生活有着密切的联系，所以人类非常重视这个问题，因此人们进行了大量的研究工作[37]。
危害比较大的海洋污损物主要几种分别是硬性污损生物和软性污损生物，硬性污损物就是具有石灰质外壳或者骨架的生物，包括了苔藓虫等，软性污损生物并没有上面所说的那些结构，比如说海藻等。离海岸比较远的海洋结构物他上面的污损生物来源一般有两种，一种是当地的污损生物，另外一种是来自沿海的生物群，第二种污损物是船舶等其他人工设备污损程度的关键。对船舶等其他人工设备来说，海洋污损生物会使其表面变的粗糙，会增大其水下部分所受的压力，有些污损物还能加快船舶表面金属的腐蚀，还能妨碍水下的检测保养维修等工作。海洋污损生物的附着会使船舶前进时受到的阻力变大，因而加大了船舶的耗油量。海洋污损生物还会造成海水输送管道和冷却设施的管道阻塞还有降低了换热效率。同样如果被海洋生物附着后，有些仪表及转动机会失灵，影响阀门等其他许多设备的正常使用。
海洋生物会使船体变重，耗油量变多，从而导致速度降低，严重的影响船只的寿命，而且，还对水中的平台设施以及水产养殖存在危害，容易导致电厂冷却阻塞水管道。所以，这些年来科学家们以找到更环保更有效的防污剂作为研究重点。防污剂被分为有毒防污剂和无毒防污剂两大类[8]。二十世纪七十年代左右，人们使用的都是含有有机锡的防污剂，其防污机理是杀死附着在船舶表明的污损物从而达到保护船舶的目的，但是这种防污剂对环境危害非常大，在后来被全球都禁用或者限制使用。海洋天然产物防污剂是属于无毒的防污剂，这是海洋生物本身通过新陈代谢产生的产物，对环境和生物没有危害，而且还容易降解。所以现在开发研究无毒的海洋天然产物无毒防污剂是当代科学家研究的重点。
人们从十九世纪八十年代开始研究海洋天然产物防污剂，但是因为当时的条件有限，提取分离合成都方面都没有做的非常好，所制成的防污剂防污效果不明显。随着现在科技的提升，人们开始重新重视海洋天然产物防污剂，人们发现其具有非常独特的防污机理而且防污效果十分明显。目前人们通过对海洋生物和微生物的研究已经发现了一系列具有防污活性的天然产物，如无机酸、有机酸、酚类、吲哚类等天然化合物。
1.2. 防污涂料的发展趋势
二十世纪七十年代以后，人们开始慢慢使用含有有机锡的自抛光防污涂料。当含有有机锡的自抛光防污涂料长期浸泡在海水中时，涂料层中的高聚物与海水发生水解反应，含有有机锡的高聚物慢慢的从聚合物表层游离出来有机锡，最后变成三烷基锡氧氧化物进入海水中，从而来达到防污的目的。剩下的有机锡聚合物本身带有亲水基团，在船航行过程中不断的被海水冲刷因此进入海水中，溶解在海水中，有机锡高聚物不停的水解，释放出防污的有机锡毒料，从而达到防污的目的。剩下的一些有机锡高聚物具有水溶性和溶胀性，使船舶的表面变的光滑，能减少船舶前进的阻力。同时这样解决了海洋污损生物的长期附着会使船舶表面变得粗糙的问题。所以这中含有有机锡的自抛光防污涂料刚刚问世就是得到是人们的认可，迅速的发展了起来。到了二十世纪八十年代后，世界上船舶主要使用的涂料就是有机锡防污新型的防污剂换种说法叫杀生剂，现在主要分为有毒和无毒两大种类。天然防污剂：是人们从各种植物海洋动物中提取出来的，其本身具有天然的防污活性，其中就有含有吲哚等几十种天然化合物，这些天然产物化合物能够非常有效的防止海洋污损物附着在船舶表面，而且本身没有毒性，对环境和人体都没有危害。人工合成的防污剂：因为天然产物防污剂产量比较少，所以人工合成防污剂能够有效的解决这个问题涂料。
人们的环境保护意识随着时代的发展一点点的在增加，水性涂料的研究肯定是现在以及将来船舶防污海洋防污的研发领域。氟树脂因为有许多特性优点，可以被研究和发展。可是只是用单纯的树脂并不能满足延长船舶的使用寿命，还是会被污损。所以还是要用合成树脂，合成树脂不仅能作为防污涂料，还是整个涂料领域的发展研究方向。所以生物防污剂肯定是未来防污剂发展的必然趋势
目录
第一章 绪论 1
1.1. 海洋污损生物及其危害 1
1.2. 防污涂料的发展趋势 2
1.3. 天然防污剂的发展趋势 4
1.4. 吲哚类化合物的生物活性及防污性 5
1.6. 吲哚类化合物的合成方法 9
1.7. 本课题的目的与内容 12
1.7.1目的 12
1.7.2 内容 12
第二章 实验 13
2.1. 实验原料 13
2.2. 实验仪器 13
2.3. 实验步骤 13
2.3.1 氧化吲哚3乙腈的合成 13
2.3.2 1,3位乙基、丙基和苄基取代氧化吲哚3乙腈的合成 14
2.3.3 吲哚并吡咯骨架的合成 15
2.3.4 1,3位相同烃基取代半蜡梅碱类似物的合成 15
第三章 结论 18
参考文献 20
致谢 23
第一章 绪论
1.1. 海洋污损生物及其危害
海洋中存在着很多对船舶和各种水下作业设施存在危害的污损生物，这些污损物一般附着在船舶表面，因此会减少船舶等其他水下设备的使用寿命，对经济活动造成不良的影响，这些带来负经济效益的动植物微生物等这些生物被统称为海洋污损生物[1]。对海洋污损物的防护和除去被称为防污。据统计海洋污损生物最主要的,其中最主要的类群是藻类、尤介虫、水螅、外肛动物、双壳类、藤壶和海鞘等[2]，在我国沿海地区就有六百 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
十四种，在全世界的海洋污损物一共有四千多种。海洋污损生物在各个方面都与人类的生产生活有着密切的联系，所以人类非常重视这个问题，因此人们进行了大量的研究工作[37]。
危害比较大的海洋污损物主要几种分别是硬性污损生物和软性污损生物，硬性污损物就是具有石灰质外壳或者骨架的生物，包括了苔藓虫等，软性污损生物并没有上面所说的那些结构，比如说海藻等。离海岸比较远的海洋结构物他上面的污损生物来源一般有两种，一种是当地的污损生物，另外一种是来自沿海的生物群，第二种污损物是船舶等其他人工设备污损程度的关键。对船舶等其他人工设备来说，海洋污损生物会使其表面变的粗糙，会增大其水下部分所受的压力，有些污损物还能加快船舶表面金属的腐蚀，还能妨碍水下的检测保养维修等工作。海洋污损生物的附着会使船舶前进时受到的阻力变大，因而加大了船舶的耗油量。海洋污损生物还会造成海水输送管道和冷却设施的管道阻塞还有降低了换热效率。同样如果被海洋生物附着后，有些仪表及转动机会失灵，影响阀门等其他许多设备的正常使用。
海洋生物会使船体变重，耗油量变多，从而导致速度降低，严重的影响船只的寿命，而且，还对水中的平台设施以及水产养殖存在危害，容易导致电厂冷却阻塞水管道。所以，这些年来科学家们以找到更环保更有效的防污剂作为研究重点。防污剂被分为有毒防污剂和无毒防污剂两大类[8]。二十世纪七十年代左右，人们使用的都是含有有机锡的防污剂，其防污机理是杀死附着在船舶表明的污损物从而达到保护船舶的目的，但是这种防污剂对环境危害非常大，在后来被全球都禁用或者限制使用。海洋天然产物防污剂是属于无毒的防污剂，这是海洋生物本身通过新陈代谢产生的产物，对环境和生物没有危害，而且还容易降解。所以现在开发研究无毒的海洋天然产物无毒防污剂是当代科学家研究的重点。
人们从十九世纪八十年代开始研究海洋天然产物防污剂，但是因为当时的条件有限，提取分离合成都方面都没有做的非常好，所制成的防污剂防污效果不明显。随着现在科技的提升，人们开始重新重视海洋天然产物防污剂，人们发现其具有非常独特的防污机理而且防污效果十分明显。目前人们通过对海洋生物和微生物的研究已经发现了一系列具有防污活性的天然产物，如无机酸、有机酸、酚类、吲哚类等天然化合物。
1.2. 防污涂料的发展趋势
二十世纪七十年代以后，人们开始慢慢使用含有有机锡的自抛光防污涂料。当含有有机锡的自抛光防污涂料长期浸泡在海水中时，涂料层中的高聚物与海水发生水解反应，含有有机锡的高聚物慢慢的从聚合物表层游离出来有机锡，最后变成三烷基锡氧氧化物进入海水中，从而来达到防污的目的。剩下的有机锡聚合物本身带有亲水基团，在船航行过程中不断的被海水冲刷因此进入海水中，溶解在海水中，有机锡高聚物不停的水解，释放出防污的有机锡毒料，从而达到防污的目的。剩下的一些有机锡高聚物具有水溶性和溶胀性，使船舶的表面变的光滑，能减少船舶前进的阻力。同时这样解决了海洋污损生物的长期附着会使船舶表面变得粗糙的问题。所以这中含有有机锡的自抛光防污涂料刚刚问世就是得到是人们的认可，迅速的发展了起来。到了二十世纪八十年代后，世界上船舶主要使用的涂料就是有机锡防污新型的防污剂换种说法叫杀生剂，现在主要分为有毒和无毒两大种类。天然防污剂：是人们从各种植物海洋动物中提取出来的，其本身具有天然的防污活性，其中就有含有吲哚等几十种天然化合物，这些天然产物化合物能够非常有效的防止海洋污损物附着在船舶表面，而且本身没有毒性，对环境和人体都没有危害。人工合成的防污剂：因为天然产物防污剂产量比较少，所以人工合成防污剂能够有效的解决这个问题涂料。
人们的环境保护意识随着时代的发展一点点的在增加，水性涂料的研究肯定是现在以及将来船舶防污海洋防污的研发领域。氟树脂因为有许多特性优点，可以被研究和发展。可是只是用单纯的树脂并不能满足延长船舶的使用寿命，还是会被污损。所以还是要用合成树脂，合成树脂不仅能作为防污涂料，还是整个涂料领域的发展研究方向。所以生物防污剂肯定是未来防污剂发展的必然趋势
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