吡嗪醯胺衍生物及其製備方法與應用的製作方法

2023-09-10 23:51:25

專利名稱:吡嗪醯胺衍生物及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於有機化合物合成和納米器件再生製造技術的^t術領域，涉
及吡喚醯胺衍生物及其製備方法，特別是AVV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡, 醯胺的合成及該化合物在失效原子力顯微鏡矽針尖再生技術中的應用. 背景技術：
材料的化學和物理品質特性主要由其組成和在一定狀態下分子、原 子、原子團或離子的相對幾何位置決定，即物質的性質依賴於其組成與 結構；科學理論的發展與實驗技術的進步和檢測方法的完善為探索微觀 世界提供了可能。
20世紀60年代發展起來的電子、生物、能源等科學技術領域：
，對更 直觀、先進、易於操作的實驗手段的應用需求，對新型的、特異的具有 能夠吸附水分子功能的材料的使用需求不斷增加。
例如，原子力顯微鏡(Atomic force microscopy, AFM )是一種以物 理學原理為基礎，以掃描隧道顯微鏡基本原理發展起來的掃描探針顯微 鏡，是通過檢測掃描探針與樣品表面原子相互作用力(原子力)而測出 各種類型樣品的形態信息的實驗方法。
原子力顯微鏡能高解析度地描繪物質表面在原子尺度下的圖像，確定 物體表面的電、磁與機械特性，正在成為物理學、化學、生物、微電子 學與材料科學等領域中進行微結構檢測的常規工具。掃描探針針尖是原 子力顯微鏡的一個關鍵部件，它直接決定顯微鏡的解析度，影響顯微鏡 的工作效果。掃描探針通常是由半導體材料通過濺射沉積、刻蝕等加工 工序製備，所用半導體材料包括氮化矽、各種摻雜單晶矽等。但是，原 子力顯微鏡傳統的矽針尖極易磨損，不可避免的導致針尖的曲率半徑隨 其磨損迅速增大，成像解析度降低而失效。矽針尖一般使用壽命較短， 掃描數十張圖片甚至十數張圖片後即失去效用，且其價值不菲，故有效 利用失效矽針尖是一個有待研究的課題。
碳納米管具有柱型結構，是一類特殊的新型納米材料，物理化學性質 穩定，柔韌性優越，用碳納米管作針尖，可以克服傳統矽針尖的諸多缺 點，諸如易磨損，易汙染，易損傷樣品等，提高掃描探針顯微鏡的精度， 並且還具有其它材料所不能比擬的功能。碳納米管的機械強度和優良彈 性保證了探針在被推進物質表面內部深處時，僅會彎曲而不發生折斷， 因此，碳納米管成為原子力顯微鏡針尖的理想材料。
碳納米管已經被成功地用來製備原子力顯微鏡的探針針尖，並且已證 明碳納米管針尖確實比傳統的矽及氮化矽針尖在掃描成像及操縱上有著
更大的優越性。如中國專利(授權公告號CN 1232813C)所迷介紹的機 械方法和原位生長法。典型的專利有美國專利"5307693， 5703979， 5756887， 5824470 ， 6159742 ， 6346189， 6457350 "等。機械方法就是通過機 械手操縱合成好的碳納米管，將碳納米管用化學膠固定在矽或氮化矽針 尖上，此方法程序簡單，但操作不易控制、耗費時間、質量不穩定。原 位生長法是先將催化劑吸附在針尖上，然後通過化學氣相沉積或石墨電 弧放電在針尖上原位生長出碳管。這種方法的優點是操作簡單，但是由 於無法控制生長點的位置及大小，生長方向也隨機，因此製備的碳管針 尖容易形成多針尖，所以這種製備方法的效果欠佳。
徐化明等人研究了一種在實驗室條件下筒易可行的回收利用失效矽 針尖的方法(失效原子力顯微鏡矽針尖再生，無機化學學報，2006, 11, 1973~1976)，是在原子力顯微鏡的敲擊模式下使用曲率半徑大於100nm 的失效矽針尖對生長單壁碳納米管的樣品表面進行掃描，把樣品表面的 單壁碳納米管管束粘接到矽針尖上，可製得直徑在5~20mn的碳納米管針 尖。但該方法是通過碳納米管和矽針尖之間範德華力的作用使得碳納米 管脫離原來聚集的矽片表面，而粘到矽針尖上製備碳納米管針尖的，因此 不易控制生長點的位置、大小及生長方向，故而製備的碳管針尖容易形 成多針尖。
哈佛大學的Hafner等採用了 一種能控制生長方向並能直接在矽針尖 末生長出碳納米管針尖的技術，即化學氣相沉積法(Chemical Vapor
Desposition, CVD)。用這種方法生長出的碳納米管針尖在掃描探針顯微鏡 中應用日趨廣泛。我們根據AVV"(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺能夠形成 理論吸水量為29.56%的二組分晶體、以及對水分子吸附具有可逆性的特 性，提出對失效原子力顯微鏡矽針尖再生利用的技術方法。在現有技術中， 有機化合物分子與水分子高比例地形成熔點為60 61°C的結晶、表現出
們將該有機化合物的這一特性，應用於失效原子力顯微鏡矽針尖再生利
用的技術中。

發明內容
本發明的目的之一在於公開了一種新的吡嚷醯胺衍生物即iV，/V-(4" 氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺化合物(簡稱BPA)，其具有下述結構式
I
本發明的目的之二在於公開了 AVV"(4-氮雜-1，7-庚基)雙吡嚷醯胺化 合物的製備方法。
本發明的目的之三是公開了含水AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺 晶體及其製備方法。
本發明的目的之四在於公開了 AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺化 合物對水分子的吸附具有可逆性，使在製備失效原子力顯微鏡矽針尖再 生方法中的應用。
本發明的技術方案如下
吡,醯胺類新有機化合物，化學名稱為iV，iV-(4"氮雜-1,7-庚基)雙吡 嗪醯胺，該化合物具有下述分子式C16H21N702。
該化合物具有如圖1所示的x-射線粉末衍射圖(XPRD圖)。 該化合物具有如圖2所示的紅外i普圖。
本發明通過對無色晶體的熔點測定，X-射線粉末衍射圖(XPRD)、 核磁、元素分析、紅外譜圖(IR)等成分測定，確證該化合物為一種新 的iV，A^-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嚷醯胺化合物。
選取iV，/V-(4"氮雜-1 ，7-庚基)雙吡溱醯胺與水的結晶中的大小合適的 單晶進行X-射線粉末衍射實驗，結構解析確證，該晶體化合物的分子式 為C8H,N3.S0Os。
該化合物的紅外譜圖顯示IR(KBr, cm—1): 3365(s)， 3255 (m), 2868 (m), 2740 (m), 1649 (s)， 1515 (s)， 1477 (m), 1424 (m)， 1317 (m), 1161 (s)， 1058 (s)， 865 (m)， 704 (m)， 657 (s)處有吸收峰。 該化合物的核磁 500 MHz, CD3CN:
13CNMR: 8 29.93， 38.82, 48.60, 143.97, 144.62， 145.91, 148.17， 163.9。
&固R: S 1.889 (2H， m)， 2.241 (1H， s)， 2細(2H， m)， 3.653 (2H， m)， 8.690 (1H， dd， J產3.0Hz， /產1.5Hz)， 8.728 (1H， s)， 8.851 (1H， d， /=3.0 Hz)， 9.365 (1H， d，/=1.5Hz).
該化合物的元素分析
元素分析計算值(C16H21N702) : C, 55.96; H， 6.16; N, 28.55;實 驗值C， 56.13; H， 5.87; N, 28.75%。
本發明所述A^V-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺化合物的製備方法， 其特徵在於在氮氣保護下，使吡嗪甲酸曱酯與二丙烯三胺在曱醇中加 熱回流反應，所得產物經重結晶，得到無色晶體。
本發明所述的二丙烯三胺與吡溱曱酸曱酯的摩爾比為1.0 : 2.5~3.5 mmol;加入甲醇溶劑，加熱回流反應時間為8.0 15小時；活性炭脫色， 熱過濾，傾入20倍量的水水中，析出白色固體，減壓過濾，得到無色晶 體。
本發明所述JV，iV"("氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺粗品的重結晶所用的 溶劑為60~85%的甲醇水溶液。優選80%曱醇水溶液。粗品與曱醇水溶液 的重量份數比為1 : 5~15份。
典型的製備方法為在氮氣保護下將吡溱甲酸曱酯加入乾燥的曱醇溶 液中，然後在劇烈攪拌下滴加二丙烯三胺，反應液在攪拌下加熱回流10 h, 旋幹溶劑，加入曱醇溶液至溶質溶解，加少量活性炭脫色，熱過濾，濾 液倒入水水中，析出白色固體，過濾，粗品溶於80%曱醇水溶液中重結 晶，得到無色晶體。
本發明進一步公開了含水(4~氮雜-1，7-庚基)雙吡嗪醯胺的含水 晶體，其特徵在於，該晶體中每個有機分子與8個水分子通過氫間相連接， 形成晶體的分子組成為C8H18.5N3.s05;
(1)該iV，iV-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺含水晶體屬正交晶系，空 間群為i^2卩，晶胞參數為ff=11.164A， 6=26.05 A, c=4.582A, o=) =y=90。， K=1332.4(A)3;該分子的空間立體結構如圖3所示；
(2 )該7V，7V"(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡噪醯胺含水晶體具有如圖4所示 晶體的粉末衍射XPRD圖；
(3 )該AyV"(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺含水晶體具有如圖5所示 熱重分析圖謙；
(4)該AgV"(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺含水晶體具有如圖6所示 紅外譜圖。
本發明通過選取含水7V，7V-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺含水結晶中 的大小合適的單晶進行X-射線粉末衍射實驗，結構解析確證，該含水晶 體的分子式為C8H18.SoN3.SOs。該晶體正交晶系，空間群為i^2,2，晶 胞參數為flCsHi8.50N3.50O5 243.76
0.32 x 0.30x 0.26 正交晶系
分子式 分子式量 晶體尺寸( mm ) 晶系
空間群 i12^2 晶胞參數
a(A) 11.164(9)
6 (A) 26.05(2)
c (A) 4.582(4)
Volume (A3) 1332.4(19)
Z 4
理論密度(g/cm3) 1.215
吸收係數(mm1) 0.100
F(OOO) 524
汐range(。) 1.56 to 26.49
Range of A， A, / -13/12， -32/32， -3/8
總衍射點lfc/獨立的衍射點數 7275/1642
Data/restraints/parameters 1642 / 0 /170
及and w及 0.0420 and 0.1024
Goodness-of-fit on F2 1.002
Max. res. peak and hole (e.A—3) 0.035 and -0.160
本發明所述粉末狀的AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺與8摩爾的 水形成晶體，在該晶體中，每個有機分子與8個水分子存在氫間作用。熱 重分析實驗(TGA)結果表明，從298K開始失重，到434 K，共失重29.70%, 相對應失去8個客體水分子(理論值29.56°/。)，即被吸附的質量百分 數為29.56 %。
本發明所述含水AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺晶體的製備方 法，其特徵在於將AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺溶解於有機溶劑 中，加入一定量的水，攪拌溶解，混合均勻，放置2 3周，過濾，得到無 色塊狀適於X-射線單晶結構分析的無色塊狀晶體。
本發明所述7V，iV1-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡嚷醯胺有機溶劑水的 比為0.01 mmol: 8.0-15 mL : 0.01~1.0mL。
本發明所述有機溶劑為曱醇、乙醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、四氳呋 喃、異丙醇的一種或一種以上的混合溶劑。其中的混合溶劑可以是曱醇-乙醇或曱醇-乙腈或丙酮-乙酸乙酯或乙醇-四氫呋喃等等。
為研究iV，iV-(4"氮雜-1 ，7-庚基)雙吡噪醯胺與水分子形成晶體的熱穩 定性以及有機分子吸附水分子的可逆性，我們在氮氣氣氛下進行了熱重 分析實驗(TGA)。結果表明，從298K開始失重，到434 K,共失重29.70%, 相對應失去8個客體水分子(理論值29.56%)。本發明人在實驗中驚奇 的發現，將該失水樣品暴露於水蒸汽氣氛下，希望失去客體水的A^-(仁 氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺分子能夠重新吸附水分子。72小時後取其中部 分樣品重複TGA實驗。重複三次，平均失重29.86%,表明該AVV-(4~ 氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺對水分子的吸附與解吸具有較好的可逆性。
因此，本發明對N，N，-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺能夠形成吸水量 為29.56%的二組分晶體，以及對水分子吸附具有可逆性的特性，提出對失 效原子力顯微鏡矽針尖再生利用的技術方法。在失效原子力顯微鏡矽針 尖上組裝上本發明的化合物AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺為親水 膜，在針尖的親水膜上吸附少量無機鹽水溶液，或吸附含催化劑納米顆 粒的懸濁液，經過乾燥或氧化過程製備為催化劑；由於該化合物的高吸 水性，可吸收鹽溶液中的水，使催化劑組分自然粘附於針尖表面，而不 是形成不易控制的液滴，是對中國專利(授權公告號CN 1232813C)制 備納米管探針針尖的方法的改進。經千燥或氧化處理後形成催化劑納米 顆粒，將載有催化劑納米顆粒的針尖放在納米管反應器中，可以使用化 學氣相沉積、電弧放電等常規方法生長納米管。由於只有針尖端處有催 化劑納米顆粒，所以有效地控制了納米管在尖端處生長。只要控制催化 劑納米顆粒，就可有效地生長出單根、單壁納米管，使針尖上的納米管 定點、定向生長，達到單束、單壁可控，滿足提高掃描探針微鏡的分辨 率以及進行針尖不同性質修飾等應用需求的製備納米管探針針尖的方 法。
本發明合成的iV，iV-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺新有機化合物的含
水晶體，經過x-射線單晶結構分析證實，不同於其它已經報導的有機化
合物與水分子形成共晶，該含水晶體的特點是其中容納了理論質量百分
數為29.56%的水，並且是在60~61°C以下時以晶態存在，該二元組分的 結晶溫度顯然高於水的結冰點0。C,但其中含有29.56%的水分子；該新 有機化合物與水分子形成共晶的特性，是由該有機化合物的組成與結構
決定的，是由有機分子與水分子之間的氫鍵作用力、芳香體系的7T-7T作用
決定的。在失效原子力顯微鏡矽針尖再生利用的技術方法中，是在常溫 條件下，在矽針尖表面，當組裝的有機化合物分子與催化劑無機鹽溶液 的水分子相遇時，該二組分通過分子之間的弱相互作用發生自組織過程， 這是在體系能量上允許的自發過程，此時，水分子以非人工能力所能夠 比擬的形式均勻分布，是採用了按照一個個原子來構造結構的工藝，使 得用於製備催化劑的無機鹽或金屬納米顆粒能夠在矽針尖上均勻固載， 該過程是使針尖上的碳納米管定點、定向生長，達到單束、單壁可控的 關鍵技術。
本發明所具有的積極效果在於
(1)本發明首次公開了雙吡嗪醯胺類衍生物及其製備方法，首次將 AVV-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺化合物應用失效原子力顯微鏡矽針尖 再生技術方法中。
(2 )本發明的7V，7V"(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺化合物對水分子的 吸附與解吸具有較好的可逆性。含水結晶製備過程簡單，結晶的收率和 純度較高，具有良好的穩定性，該晶體能夠形成吸水量為29.56%的二組 分晶體，其吸水性質使其可以在電極膜材料、滲透膜等方面具有潛在的 應用價值。


圖1為AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺化合物的晶體粉末衍射 XPRD圖。
圖2為AyV-(4-氮雜-1，7-庚基)雙吡溱醯胺化合物的紅外譜圖。 圖3為含水化合物的空間立體結構圖(晶胞參數)
圖4為含水化合物的粉末衍射XPRD圖譜。 圖5含水化合物的熱重分析圖鐠。 圖6含水化合物的紅外鐠圖。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步的描述。這些實施例僅是對本發明 的典型描述，但本發明並不限於此。需加以說明的是，中間體吡溱甲醯 氯、吡溱曱酸曱酯按照文獻US 2149279， 1935方法合成。
實施例1
化合物7V，7V-(4"氮雜-1，7-庚基)雙吡溱醯胺的(BPA)合成 在氮氣保護下將3.0g (21.7mmo1)吡,曱酸甲酯加入乾燥的20 mL 曱醇中，然後在氮氣保護和劇烈攪拌下滴加10.0 mmol 二丙烯三胺，反 應液在攪拌下加熱回流10 h,旋幹溶劑，加入曱醇至溶質溶解，加少量 活性炭脫色，熱過濾，傾入20倍量的冰水中，析出白色固體，減壓抽濾， 濾餅再用少量的水洗，用100ml甲醇水為IO:I溶液重結晶，靜置、室 溫放置，自然析出結晶，過濾，乾燥，得到無色晶體，產率45%，熔點 78.0~80.0°C。 實施例2
化合物AyV-(4"氮雜-1，7-庚基)雙吡嚷醯胺的(BPA )合成 在氮氣保護下將4,8g(35 mmol)吡嗪曱酸曱酯加入乾燥的70 mL甲醇中， 然後在氮氣保護和劇烈攪拌下滴加17.0 mmol 二丙烯三胺，反應液在攪 拌下加熱回流10 h,旋幹溶劑，加入曱醇溶液至溶質溶解，加少量活性 炭脫色，熱過濾，傾入20倍量的水水中，析出白色固體，減壓抽濾，濾 餅再用少量的水洗，用100ml曱醇水為IO:I的溶液重結晶，靜置、室 溫放置，自然析出結晶，過濾，乾燥，得到無色晶體，產率57%，熔點 79.5~80.0oC。
紅外分析結果
主要的紅外吸收峰為IR(KBr, cm-1): 3365(s), 3255(m)， 2868(m), 2740 (m)， 1649 (s)， 1515 (s), 1477 (m)， 1424 (m)， 1317 (m)， 1161 (s),
1058 (s)， 865 (m)， 704(m), 657 (s)。 核磁
500 MHz, CD3CN:
13CNMR: d 29.93, 38.82， 48.60， 143.97, 144.62, 145.91, 148.17, 163.9。
力匪R: S 1.889 (2H， m)， 2.241 (IH， s)， 2.803 (2H， m)， 3.653 (2H， m)， 8.690 (1H， dd， /產3.0Hz， /屍1.5Hz)， 8.728 (1H， s)， 8.851 (1H， d， /-3.0 Hz), 9.365 (1H， d， /= 1.5Hz).
元素分析計算值(C16H21N702) : C， 55.96; H， 6.16; N, 28.55; 實驗值C， 56.13; H， 5.87; N， 28.75%。
實施例3
含水有機化合物晶體的製備
將0.01 mmol AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡,醯胺溶解於10 mL甲醇 中，加入0.01~1.0mL水，磁力攪拌溶解，混合均勻，放置。兩周後得到 適於X-射線單晶結構分析的無色塊狀晶體(見附圖4)。產率46%,熔 點60~61oC。
紅外分析結果
主要的紅外吸收峰為IR (KBr， cnT1): 3255 (m)， 2868 (m)， 2740 (m)， 1649 (s), 1515 (s)， 1477 (m), 1424 (m)， 1317 (m)， 1161 (s)， 1058 (s)， 865 (m), 704 (m)， 657(s)。
實施例4
含水有機化合物晶體的製備
將0.01 mmol A^V"(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺溶解於10 mL乙酸 乙酯中，加入0.01~1.0mL水，磁力攪拌混合均勻，放置。兩周後得到適 於X-射線單晶結構分析的無色塊狀晶體(見附圖4)。產率56%,熔點 60~61oC。
紅外分析結果
主要的紅外吸收峰為IR(KBr， cm—1): 3255 (m), 2868 (m), 2740 (m)，1649 (s), 1515 (s), 1477 (m)， 1424 (m)， 1317 (m)， 1161 (s), 1058 (s)， 865 (m)， 704 (m)， 657(s)。 實施例5
含水有機化合物晶體的製備
將0.01 mmol 7V，7V-(4"氮雜-1，7-庚基)雙吡,醯胺溶解於10 mL乙腈 中，加入0.01 1.0mL水，磁力攪拌混合均勻，放置。兩周後得到適於X-射線單晶結構分析的無色塊狀晶體(見附圖4)。產率46%，熔點 60~61oC。
紅外分析結果
主要的紅外吸收峰為IR(KBr， cm—1): 3255 (m)， 2868 (m), 2740 (m)， 1649 (s)， 1515 (s)， 1477 (m), 1424 (m)， 1317 (m)， 1161 (s)， 1058 (s), 865 (m)， 704 (m)， 657(s)。
實施例6
AW-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺與水分子形成晶體的熱穩定性實
驗
在氮氣保護下進行了熱重分析實驗(TGA)。結果表明，從298K開始 失重，到434 K，共失重29.70%，相對應失去8個客體水分子(理論值 29.56%)。說明AyV^-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺與水分子形成晶體的 熱穩定性(見附圖5)。
實施例7
AVV-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡嚷醯胺吸附水分子的可逆性 將實施例5中失水樣品暴露於水蒸汽氣氛下，希望失去客體水的 AVV"(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺分子能夠重新吸附水分子。72小時後 取其中部分樣品重複TGA實驗。重複三次，平均失重29.86%,表明該 AVV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺對水分子的吸附與解吸具有較好的可 逆性(見附圖5)。
實施例8 (應用實例)
採用常規的方法，將失效原子力顯微鏡矽針尖浸入0.1% (體積比)
十八烷基三氯矽烷的苯溶液中20小時後取出，依次用二氯曱烷、乙醇浸 洗，再用氮氣吹千；在針尖端處組裝上Ayv-(4-氮雜-1，7-庚基)雙吡嗪醯 胺，吸附上可形成催化劑的無機鹽溶液或含金屬氧化物催化劑納米顆粒 的懸濁液，在此，可形成催化劑的無機鹽溶液包括Fe3、 Co2+、 Ni2+、 Zn2+ 的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽水溶液，或同一種金屬離子的不同種類陰離 子鹽的混合溶液，或無機鹽與水和甲醇、乙醇等親水溶劑形成的混合溶 劑的溶液；催化劑納米顆粒指鐵、鈷、鎳、鋅等過渡金屬氧化物納米顆 粒。經乾燥或氧化處理後，在矽針尖處形成催化劑納米顆粒。將載有催 化劑納米顆粒的針尖放在納米管反應器中，使用化學氣相沉積常規方法 生長納米管，通過控制催化劑納米顆粒，有效地生長出單根、單壁納米 管，使針尖上的納米管定點、定向生長，達到單束、單壁可控，滿足提 left = "5"/>
該化合物具有如圖1所示的晶體粉末衍射XPRD圖；
該化合物具有如圖2所示的紅外譜圖。
2、 權利要求
1所述AT，]V-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺化合物的制 備方法，其特徵在於在氮氣保護下，使吡嗪曱酸曱酯與二丙烯三胺在 無水甲醇中加熱回流反應，所得產物經重結晶，得到無色晶體。
3、 如權利要求
2所述製備方法，其中的二丙烯三胺與吡嗪甲酸甲酯 摩爾比為1.0 : 2.5~3.5 mmol;在甲醇中加熱回流反應時間為8.0 15小時； 然後旋幹溶劑，加入甲醇溶解，活性炭脫色，熱過濾，傾入20倍量的冰 水中，析出白色固體，減壓過濾，得到無色晶體。
4、 含水AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡噪醯胺晶體，其特徵在於，該晶 體中每個有機分子與8個水分子通過氫間相連接，形成晶體，其分子組成 為CsHi8.50N3.50O5;(1)該iV，A^-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡噪醯胺含水晶體屬正交晶系，空 間群為T^i2卩，晶胞參數為a-11.164A， 6=26.05 A， c-4.582人，0=/ =嚴90。， 晶胞體積為K-1332.4(A)3;該分子的空間立體結構如圖3所示；(2 )該AVV-(4"氮雜-1，7-庚基)雙吡溱醯胺含水晶體具有如圖4所示 含水晶體的粉末衍射XPRD圖；(3) 該AyV-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡溱醯胺含水晶體具有如圖5所 示熱重分析圖譜；(4) 該AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡喚醯胺含水晶體具有如圖6所 示紅外鐠圖。
5、 如權利要求
4所述的AVV"(4-氮雜-1,7-庚基)雙吡嗪醯胺含水晶 體，其中熱重分析從298K開始失重，到434K,共失重29.70%,被吸附 的水的質量百分數為29.56 %。
6、 權利要求
5所迷含水iV，A^(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺含水晶 體的製備方法，其特徵在於將AyV-(4"氮雜-l，7-庚基)雙吡嗪醯胺溶解 於有機溶劑中，加入一定量的水，攪拌溶解，混合均勻，放置2 3周，得 到無色塊狀晶體。
7、 如權利要求
6所述製備方法，其中所述AyV-(4-氮雜-l，7-庚基) 雙吡噢醯胺有機溶劑水的比為0.01 mmol : 8.0~15 mL : 0.01 1.0mL。
8、 如權利要求
6所述製備方法，其中所述有機溶劑為曱醇、乙醇、 乙腈、丙酮、乙酸乙酯、四氫呋喃、異丙醇的一種或一種以上的混合溶劑。
9、 AyV-(4-氮雜-l，7-庚基)雙吡喚醯胺化合物在失效原子力顯微鏡矽 針尖再生技術中的應用。
專利摘要
本發明涉及一種新的吡嗪醯胺衍生物，特別是N，N』-(4-氮雜-1，7-庚基)雙吡嗪醯胺化合物的含水晶體，其結構和特徵通過X-射線單晶衍射和X-射線粉末衍射、熱重分析、紅外光譜、核磁、元素分析測定，含水晶體分子式為C8H18.50N3.50O5，該結晶屬正交晶系，空間群為P21212，晶胞參數為a＝11.164，b＝26.05，c＝4.582，α＝β＝γ＝90°，晶胞體積為V＝1332.4()3。該含水結晶製備過程簡單，結晶的收率和純度較高，具有良好的穩定性。該吡嗪醯胺衍生物能夠形成吸水量為29.56％的二組分晶體，而且該有機化合物對水分子的吸附具有可逆性，使其可應用於失效原子力顯微鏡矽針尖的再生利用技術。
文檔編號G01Q70/16GKCN101182312SQ200710060304
公開日2008年5月21日 申請日期2007年12月18日
發明者史學芳 申請人:天津師範大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan