2,4,6-三氨基嘧啶是一种重要的有机化合物,具有多种潜在的应用途径。
背景:嘧啶类衍生物作为一种重要的含氮化合物广泛存在于动植物体内并参与生命活动过程,在药物合成及研究上也具有重要意义。2,4,6-三氨基嘧啶(TAP)是一种重要的生化药剂广泛应用于医药合成领域?是抗肿瘤药、抗癌药氨苯蝶呤和甲氨蝶呤合成的基本原料。
应用:
1. 消除环境中的OTC污染
通过将2,4,6-三氨基嘧啶(TAP)与三聚氰胺共聚合成具有网络结构g-C3N4的前驱体,然后进一步掺杂多孔炭(BPC)采用热缩聚法合成TAP-BPC/CN复合材料。以土霉素(OTC)为目标污染物,考察材料的结构和物理化学性能以及TAP掺杂量对TAP-BPC/CN复合材料的吸附及光催化性能的影响,深入探讨TAP-BPC/CN复合材料对OTC的光催化作用机制,并利用液相色谱-质谱联用法(LC-MS)对复合材料光催化降解土霉素的可能途径进行了推测。研究结果表明,TAP骨架中的碳原子部分取代三-s-三嗪骨架中的氮,成功引入到g-C3N4网络结构中。由于碳的电负性低于氮的电负性从而提高了g-C3N4的导电性,抑制了光生载流子的复合。另外,TAP的掺入使石墨层状结构的层间距离减小并保留了g-C3N4的结构特征。吸附和光催化降解OTC实验结果表明1TAP-BPC/CN的去除效果最佳,吸附容量和光催化反应速率分别是g-C3N4的4.39倍和5.71倍。结合活性基团捕获实验和光电化学表征分析探究了TAP-BPC/CN复合材料的光催化机理:负载在g-C3N4上的BPC可以作为活性位点富集材料周围更多的OTC分子,加速光催化反应速率。此外,TAP的引入使材料的带隙值减小,从而提高了复合材料的光生载流子分离效率。
2. 合成聚醚酰亚胺电介质材料
聚合物电介质电容器作为无源器件,凭借其高柔性、低介电损耗、高击穿强度等优点已广泛应用于医用除颤设备、柔性电子器件、脉冲功率系统等,占据全球50%以上的高压电容器市场。
段广宇等人以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、4,4'-联苯醚二酐(ODPA)为单体,2,4,6-三氨基嘧啶(TAP)为交联剂制备了具有交联结构的新型聚醚酰亚胺电介质材料。。随着TAP含量(以ODA和ODPA的总质量计,下同)的增加,交联聚醚酰亚胺介电常数降低,而击穿强度逐渐增大,当TAP含量为2.0%时,制备的交联聚醚酰亚胺的击穿强度为399.4 MV/m,比非交联聚醚酰亚胺提高了23.3%。此外,交联结构还能够抑制聚醚酰亚胺的内部极化损耗和弛豫损耗,改善其在高温下的高放电能量密度和充放电效率。
3. 制备耐氯--抗污染纳滤膜
纳滤膜具有优良的分离性能,在水处理等领域已经有了广泛应用。李愈等人以2,4,6-三氨基嘧啶为接枝单体,通过表面接枝反应制备了三氨基嘧啶改性纳滤膜(TAP纳滤膜)。对TAP纳滤膜的制膜参数进行了研究。通过改变制膜参数评估膜的耐氯性能,在膜耐氯性能最强的情况下获得了最佳的制膜参数。AIR-FTIR与XPS结果证明了膜表面TAP单体的成功接枝。Zeta电位结果表明TAP纳滤膜表面电荷呈现强负电荷。接触角测试结果表明TAP接枝增强了膜表面亲水性。分离性能测试显示,TAP纳滤膜的截留分子量为688 Da。TAP纳滤膜在氯化(2000ppm·12h,pH=4.0)前后的硫酸镁截留率分别为97.8%与96.4%。截留率的下降幅度(1.4%)远小于PIP纳滤膜(约10%)。氯化后ATR-FTIR与SEM结果显示TAP纳滤膜的化学结构与表面形貌未出现明显变化,体现了增强的耐氯性能。BSA抗污染单循环测试结果显示TAP纳滤膜的通量恢复率为93.7%,通量衰减率为32.5%。相比于PIP纳滤膜的通量恢复率提高了9.8%,体现了增强的抗污染性能。
参考文献:
[1] 汪庆祥,焦奎,王学亮,等. 2,4,6-三氨基嘧啶在玻碳电极上的电化学行为[J]. 青岛科技大学学报(自然科学版),2004,25(2):95-97. DOI:10.3969/j.issn.1672-6987.2004.02.001.
[2] 丁合琨. BPC/g-C3N4复合材料的制备及对土霉素吸附-光催化性能研究[D]. 广西:广西大学,2022.
[3] 段广宇,胡凤英,郑鑫,等. 新型交联聚醚酰亚胺电介质的制备及储能特性[J]. 精细化工,2023,40(4):845-851. DOI:10.13550/j.jxhg.20220754.
[4] 李愈. 耐氯--抗污染纳滤膜的制备与性能研究[D]. 浙江:浙江理工大学,2023.