用元素氧化数帮助理解化合物性质

在元素化学的授课中,我们一般遵循着一条不成文的原则,即从化合物的结构来阐述化合物的性质,从化合物的性质断定其用途.然化合物的结构却是形形色色、五花八门,因而化合物的性质学起来困难,掌握乃至应用更不易.能否有捷径从最基本的化学概念出发,推知和判断化合物的性质呢?笔者在教学实践中,深感依元数的氧化数,能够帮助理解化合物的性质.氧化数是人为规定的某元素的一个原子,在化合状态时的形式电荷数.这种电荷数是由假设把电子得失的概念,推广应用到共价化合物上.规定极性共价键的共用电子时,完全转移到电负性较大的原子上时,每个成键原子净得的正、负电荷数,就是该成键原子的氧化     

卤素正氧化数的特征及其成因分析

卤族元素(除氟外)在化合物中有多种正氧化数,而其相邻的正氧化数之间的差值大多等于2。对卤素正氧化数表现的这一特征,目前比较流行的解释来自于中心卤原子的“价对拆单”观点。本文讨论了该观点的实用意义及其局限性,提出了适用卤素含氧酸及酸根离子的“形成配位键”的观点作为“价对拆单”观点的必要补充。分析了不同情况下卤素正氧化数特征的成因,并进而导出了化合物中中心卤原子价对是否拆单的定性判据一配位元素与中心卤原子对应元素的电负性差值这一结论。     

氧化还原功能纤维的研究(IV)——含醇胺基功能纤维对Au~(3 )的氧化还原反应机理

通过元素分析、红外光谱、广角Ｘ－射线衍射、核磁共振波谱及光电子能谱等分析手段证实含醇胺基功纤维与Ａｕ３＋的氧化还原反应过程中，约有３３％的吸附态金被还原成单质，纤维上约有５．７％Ｃ＝Ｏ键形成，而氮原子未被氧化．即纤维上氮原子附近的羟基碳原子先被氧化生成了羰基．同时以氯甲基化纤维为基体的三甲胺基纤维对Ａｕ３＋无还原作用，再次证实羟基碳在氧化还原反应过程中起决定作用     

硼中子捕获疗法中B12H11SH^2-及二聚体和自由基的结构特性

利用密度泛函方法在B3LYP／6—31G^＋＋水平上对硼中子捕获疗法中使用的B12H11SH^2-（BSH）,B12H11SSB12H11^4-（BSSB）和B12H11S^2-（BS）的结构特性进行了计算研究．结果表明,BSH可以被氧化为二聚体,二聚体结构容易均裂成自由基BS,上述的氧化还原过程是通过分子内的电荷转移实现的．S原子处于各自结构中的活性部位,并且自由基BS的活性最强．     

PLS和PM3算法对缺氧沉积物中卤代芳烃还原脱卤QSPR研究

运用Hamiltonian PM3算法，计算了36种卤代芳烃化合物的26个量子化学参数，在此基础上通过偏最小二乘法得到了卤代芳烃化合物在缺氟沉积物中还原脱卤速率的QSPR模型．该模型可用于解释卤代芳烃化合物还原脱卤的机理．结果表明，卤代芳烃化合物中整个分子的最负的原子净电荷(q^-)、键序最小的碳卤键中碳原子的单中心项电子—核吸引能(ENC)、该碳—卤键上碳原子的净电荷(qc)、分子最低未占据轨道能(EIumo)值越大，该卤代芳烃化合物还原脱卤的速率常数越小；而前线轨道间隙能(△E)、键序最小的碳卤键中碳原子的单中心项电子—电子推斥能(EEC)、相对分子质量(Mr)、整个分子的最正的原子净电荷(q^ )、平均分子极化率(α)值越大，该卤代芳烃化合物还原脱卤的速率常数越大．     

红景天苷几种不同构型对其抗氧化活性的影响

红景天苷是一种主要从高原药用植物红景天和中药女贞子中分离得到的活性化合物. 本文在HF/6-31g(d,p)和B3LYP/6-31g(d,p)水平上对红景天苷及其六种衍生物进行了结构优化与性质计算,探讨了红景天苷的几何构型、电荷分布、化学键的Mulliken布居数及影响其抗氧化活性的几种结构因素,结果表明：酚羟基是红景天苷的活性部位;酚羟基的位置变化会影响到红景天苷的抗氧化活性;苯环与糖苷之间的碳链长短则对标题化合物的抗氧化活性基本无影响.     

PMBP缩呋喃甲胺席夫碱的量子化学计算

运用Gaussian94软件包,采用密度泛函方法,在B3LYP/6-31G基组水平上,对1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-5-吡唑啉酮(PMBP)缩呋喃甲胺的晶体结构进行了量子化学计算,根据前线轨道能量和原子净电荷等量化参数,推导出化合物可能的活性部位为吡唑啉酮环上的氧原子和呋喃甲胺的氮原子.     

中氮茚萘醌类化合物与CT-DNA相互作用的电化学

用电化学方法研究了4个中氮茚萘醌化合物与小牛胸腺DNA(CT-DNA)作用前后在玻碳(GC)电极上的电化学行为.实验结果表明,中氮茚萘醌化合物在pH为7.2的PBS缓冲溶液中的循环伏安曲线中有两对氧化还原峰,该氧化还原反应主要由溶液中化合物的扩散过程控制;加入CT-DNA后化合物的氧化还原式电位明显正移,表明化合物与CT-DNA的相互作用以嵌入方式为主.     

液态碲碘化合物结构的分子动力学模拟

利用分子动力学方法模拟液态碲碘化合物Te1-xIx的结构随着原子浓度的变化而改变．研究结果表明随着碲原子的浓度的增加，液态碲碘化合物经历了由非金属性到金属性的转变，其转变发生在Te0.6I0.4到Te0.8I0.2；偏配位数NTeTe，NTeI，NITe和NII在富碘、富碲的一侧有不同的变化规律．配位数、角分布函数和原子快照的分析显示随着碘原子浓度的增加，液态碲碘化合物Te1-xIx经历了由类似于液态碲的链状结构到类似于液态TeI4结构的转变．     

基于KIVA3的柴油机碳烟产生机理的数值模拟研究

将Surovikin碳烟生成模型、NSC（Nagle和Strickland-Constable）氧化模型和Neoh等人提出的OH氧化模型编译集成到KIVA3中构建多维计算模型,提出了一个六步化学反应机理模型．针对D6114柴油机进行了数值模拟,得到了这一化学反应机理下的碳烟颗粒数密度曲线及其变化过程图和碳烟产生量曲线．研究结果表明,本文采用的基于部分化学反应的机理模型和现有碳烟计算模型能够较清晰地反映柴油机碳烟生成和氧化的历程,对研究柴油机燃烧和排放具有一定的参考价值．     

安息香氧化反应的研究进展

综述了近年来国内外由安息香氧化制备苯偶酰的方法,并对多种安息香氧化方法进行了探讨。氧化安息香合成苯偶酰的方法有两种,一种是直接氧化法,以无机化合物、有机化合物、金属有机化合物以及聚合化合物作氧化剂;另一种是间接氧化法,利用催化剂、微波辐射进行催化。其中,利用催化剂催化分子氧的方法更值得关注,为安息香制备苯偶酰化合物提供了一条绿色、有效的新途径。     

活性炭在过氧化氢氧化脱除二苯并噻吩中的催化作用

研究了几种活性炭在过氧化氢氧化二苯并噻吩(DBT)中的催化性能、氧化脱除机理以及碳表面化学对催化性能的影响。考察了活性炭的吸附性能与催化性能以及两者之间的关系、DBT在活性炭上的动态反应活性以及水相pH对其吸附性能和催化性能的影响;并将一种木质活性炭经过3种表面处理,研究了活性炭的表面化学对其催化性能的影响。结果表明:活性炭在过氧化氢氧化DBT中具有较高的催化活性,正辛烷中的DBT转化率可达到81%以上;木质粉末活性炭对DBT的吸附性能优于果壳炭和煤质颗粒活性炭;吸附容量大的活性炭,其催化性能也好;DBT在催化性能高的活性炭作用下的动态反应活性也高;水相pH在低于2的条件下有利于DBT在活性炭上的吸附和催化氧化。DBT的氧化脱除强烈依赖于表面羰基量,是由于表面羰基能加速过氧化氢产生自由基。     

活性炭纤维在挥发性有机废气处理中的应用

因活性炭纤维比普通活性炭性能优异、吸附量大，吸附脱附速度快，因此被应用于挥发性有机废气中苯系物、醋酸丁酯、甲醇等的吸附．介绍了活性炭纤维的分类、制备工艺、结构和性能．并展望了活性炭纤维在环保领域挥发性有机废气处理中的应用前景．     

Synthesis and Properties of Some Novel Liquid Crystals: Chiral 4′-(4-alkoxy-2,3-difluorobenzoyloxy)-4-biphenyl Carboxylates

Introduction　　Mostpreviouslyreportedchiralliquidcrystalswerelaterallyunsubstitutedormono-substituted[1].Certainlaterallydifluoro-substitutedsystems(ondifferentrings)haveanS*CAphase[2].TheS*CSAS*AN*IsequencediscoveredinaTGBAsystembyBouchta[3]wasduetolateralfluoro-substituents,whichsuggeststhatlateralfluoro-substitutentsdonotsimplylowerthemeltingpointsandcompresstheformationoftheunderlyingsmecticphases,butinfluencethemesomorphiccharactertoagreaterextent.Amongthesechiralliquidcrystals,th…     

有机化合物中巯基官能团的选择性氧化

本文综述了２０余年来关于有机化合物中巯基官能团的多种选择性氧化剂和氧化方法．     

大气中二羰基化合物及其生成的二次有机气溶胶

二次有机气溶胶(secondary organic aerosol, SOA)对大气灰霾的贡献是当前大气化学研究的热点. 二羰基化合物(乙二醛和甲基乙二醛)是大气光化学反应的中间产物, 可以通过多种途径形成SOA, 对SOA的形成和总量增加有重要的贡献. 大气中二羰基化合物主要来源于生物源(如异戊二烯)和人为源(如乙炔)等挥发性有机物的氧化. 二羰基化合物可通过气粒分配(可逆过程)形成SOA, 也可被云、雾或水相气溶胶吸收, 发生水合、聚合、氧化等反应,生成的低挥发性产物留在颗粒相中生成SOA(不可逆过程). 目前常用的二羰基化合物检测方法是利用衍生化试剂与二羰基化合物反应生成衍生物, 经溶剂洗脱后再用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry, GC/MS)仪进行分析.     

大气压化学电离质谱法分析润滑基础油的结构组成

利用大气压固体分析探针技术对两种合成航空润滑油的结构组成进行了分析表征,考察了两种润滑基础油中有机物的分子量分布范围及种类.结果显示:在合成航空润滑基础油中,检测到的化合物主要有烃类、酯类和含杂原子化合物(N,O和S).其中大气压化学电离源对烃类化合物的响应值较好,对酯类则相对较弱.检测到的含氮化合物的含量不高,但种类较多,有C6H16N,C6H10N3,C27H41N10,C6H13N6O3,C20H33N6O2,C21H35N6O2,C22H37N6O2和C24H41N6O3,含氮化合物特别是碱性含氮化合物对润滑基础油的热氧化安定性能影响较大.     

论有机氧化还原反应

本文用氧化数概念说明有机氧化还原反应的含义,解释有机物在氧化还原反应中的行为。     

一个用于有机物生物活(毒)性研究的新拓扑指数

提出一个新的拓扑指数Yx,即隐氢图中的所有相邻边的一阶分子连接性指数的乘积之和占分子中有效碳原子的分率,用Yx研究取代苯,甲基苯、卤代苯、卤代烃、氯苯、含氮杂环化合物和直链伯醇的生物活（毒）性,建立相应的相关方程（r=0.9203-0.9914),计算出部分取代苯类化合物对发光菌（Photobacterium phosphoreum)、呆鲦鱼（Piumephales promelass)、大型蚤（Daphnia magua strau)、酵母菌（Saccharomyces cerevisiae)和绿藻Green algae的毒性数据,新的拓扑指数易于计算,有较高的结构区分能力,新方法计算方便,物理意义明确。     

非均相光催化技术处理废纸制浆废水的比较和优化

研究了不同非均相光催化工艺去除废纸制浆废水总有机碳（TOC）的效果，并对其进行比较和优化．结果表明，将均相和非均相光催化体系复合使用，可显著加快反应速度，提高处理效果在针铁矿、赤铁矿、TiO2分别与FeSO4复合催化的不同体系中，经30min光照后均可去除约57％的TOC．催化剂的晶体结构不同，光催化效果不同，3种催化剂的有效顺序为：针铁矿〉赤铁矿〉TiO2，与FeSO4复合后的顺序不变．针铁矿光催化反应和光解H2O2反应之间存在着很好的协同效应．非均相光催化反应可有效矿化小分子有机物，催化剂用量存在最佳饱和点，适当增加H2O2用量可有效提高处理效果．实验证明，光催化工艺可有效处理废纸制浆废水．