3,6-二氯水杨酸合成反应热力学性质的计算化学分析

利用密度泛函理论（DFT）的B3LYP方法对Kolbe-Sclamitt羧化法合成3,6-二氯水杨酸进行了热力学分析,在6-311++g（3df,3pd）水平上优化计算了反应物与产物的几何构型与电子分布,经振动频率分析后计算了反应温度300～600 K下各物质的总能量与热力学参数,得到了主副反应的焓变、吉布斯自由能变以及平衡常数。结果表明,Kolbe-Schmitt主副反应均为放热反应,主反应在低温低压下不能自发进行,而副反应在常压下就可进行,在热力学上是完全可行的。平衡常数的分析表明反应为可逆反应,CO₂压力的增加有利于平衡的正向移动,而副反应生成的2,5-二氯苯酚则导致平衡逆向进行。     

碳酸二甲酯和碳酸二乙酯合成碳酸甲乙酯的热力学分析

为了得到碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成碳酸甲乙酯(EMC)反应的热力学数据,用Benson基团贡献法计算了相关物质的标准摩尔生成焓、吉布斯自由能和摩尔定压热容.计算了300～1 000 K温度范围内,该反应的焓变、自由能变、平衡常数和平衡转化率.结果表明:由DMC和DEC酯交换合成EMC的反应的自由能变在300～1 000 K范围内均为负值,因此是热力学上可自发进行的反应.随着温度的升高,反应的自由能变逐渐减小,因此高温有利于反应的进行.但即使在1 000 K时,反应的平衡常数也仅为33.20,这说明该反应自发进行的程度不高.     

H_2O_2氧化环己烷合成己二酸反应热力学计算与分析

计算了H2O2氧化环己烷合成己二酸体系中各反应的标准摩尔反应焓变、标准摩尔吉布斯自由能变及标准平衡常数.结果表明,在温度298.15 K-373.15 K范围内,各反应均为放热反应,在达平衡时几乎均可进行到底,制备己二酸适宜的H2O2与环己烷化学摩尔计量比为5:1~6:1.     

苯与2-丁烯烷基化反应的热力学分析

对苯与2-丁烯烷基化反应进行了热力学计算,得到不同反应温度下的焓值、吉布斯自由能和反应平衡常数,并研究了温度、反应物摩尔比以及原料中杂质对该反应热力学平衡的影响。结果表明：在此反应体系下,生成叔丁基苯的平衡转化率最大,更易发生;升高温度和提高反应物物质的量比,均有利于增大热力学平衡时仲丁基苯选择性;2-丁烯原料中杂质对烷基化基本无影响。     

乙酰柠檬酸三丁酯合成反应的热力学分析

采用基团贡献法分别估算了柠檬酸(CA)、正丁醇(NBA)、柠檬酸三丁酯(TBC)、乙酸酐(AR)、乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)和醋酸(AA)的热力学数据,通过计算分别得到了不同温度下直接酯化合成TBC液相反应和乙酰化合成ATBC液相反应的标准摩尔反应焓变、标准摩尔反应熵变、标准摩尔反应吉布斯自由能变及化学反应平衡常数,...     

磷铁掺钴制备磷化二钴的热力学研究

用"物质吉布斯自由能法"对磷铁掺钴制备磷化二钴进行了热力学研究.结果表明:在298～1600 K的范围内,FeP、Fe2 P与Co反应制备Co2 P可行,吉布斯自由能分别由-60.96、-27.55 kJ/mol升高至-33.40、-15.48 kJ/mol.对应反应的标准平衡常数与温度的关系分别为:lg Kθ1=34...     

五个生成环氧乙烷的反应的热力学预测(英文)

运用密度泛函方法B3LYP/6-311+G(2df,2p)//B3LYP/6-31G(d)对文献[1]提出的Titan大气中可能生成环氧乙烷的五个反应在不同的温度和压强条件下进行了热力学计算和分析,发现:a)所有反应的反应焓变和吉布斯自由能变都小于零,反应都是放热反应,具有较大的自发反应趋势;在低温下反应的平衡常数很大,数据显示反应在低温下正向进行的自发反应趋势更大。b)对比生成环氧乙烷的同素异构体:乙醛和乙烯醇的计算结果,可以预测到在Titan大气的低温环境中自然合成环氧乙烷是很有可能的.     

三油酸甘油酯与甲醇反应合成生物柴油的热力学分析

针对三油酸甘油酯与甲醇的3步连续可逆酯交换反应,采用基团贡献法和其他计算方法估算各组分的焓变、熵变、Gibbs自由能变和标准平衡常数,以及在298.15～428.15K时各值随温度的变化情况.研究结果表明:三油酸甘油酯与甲醇的各步反应和总反应的热效应都不大,第2,3步反应的焓变值随温度变化很小,第1步反应和总反应的焓变随温度升高而增大;3步反应和总反应的Gibbs自由能变都大于零,且随温度升高都呈略有增大的趋势;三步反应和总反应的标准平衡常数都小于1,且第1步反应平衡常数随温度升高略微增大,其余两步反应和总反应平衡常数随温度升高都略有减小.     

乙醛缩合反应体系热力学计算和分析

采用Yoneda基团贡献法估算了乙醛羟醛缩合反应体系中各物质的标准生成焓、标准熵和等压热容,与部分文献值的比较表明估算较为准确.在此基础上计算了278~368 K液相反应和600 K气相反应时主、副反应的反应焓变、反应吉布斯自由能变和反应平衡常数.结果表明温度对主反应影响较大,低温液相反应对主反应有利,高温气相反应选择性低,主要副产物为2,4-己二烯醛.热力学分析与实验结果一致,乙醛缩合反应不宜采用高温气固相反应.因此实际生产中需对反应温度进行合理控制或对反应产物和原料及时分离,以提高反应转化率和选择性.     

压力对气-液水合反应驱动力的影响

为了得到气-液水合反应系统中气体水合物生成驱动力,给出气-液水合反应系统驱动力公式,分析气-液水合反应驱动力的求解过程,就压力对纯水中一元气体生成水合物驱动力的影响做定量研究.结果表明:等温条件下,随着压力的增大,气-液水合物系统摩尔吉布斯自由能变梯度由负值逐渐增大,丙烷水合物系统和硫化氢水合物系统的摩尔吉布斯自由能变梯度甚至由负变正,即水合反应存在"驱动力极大值".研究结果纠正了"压力越大,气体水合反应越快"的传统看法.