二氟亚烷基卡宾与丙酮环加成反应的量化研究

用量子化学的二阶微扰和密度泛函理论研究了单重态二氟亚烷基卡宾和丙酮环加成反应的机理.在MP2/6-31G*和B3LYP/6-31G*基组水平上,优化得到了反应途径上反应物\,过渡态\,中间体和产物的几何构型;计算并考察了5种可能的反应途径,势能面上各驻点的构型参数\,振动频率和能量;通过振动分析对过渡态和中间体构型进行了确认.计算结果表明,二氟亚烷基卡宾与丙酮环加成反应的主要反应通道由3步组成:(1) 两反应物首先生成一富能中间体INT1b,它是一无势垒的放热反应,放出的热量为122.1 kJ/mol;(2) 中间体INT1b经过过渡态TS3a1异构化为另一中间体INT3a,其势垒为14.3 kJ/mol;(3) 中间体INT3a又经过过渡态TS4异构化四元环产物P4,其势垒为4.6 kJ/mol.     

铜催化炔基酮与重氮酯的环加成反应的理论研究

采用密度泛函理论的B3LYP泛函对铜催化的炔基酮与重氮酯的[4+1]环加成反应进行了理论研究.根据计算结果,我们确定了两条反应路线,并对其中各驻点的结构进行了全优化,对重要的过渡态进行了IRC扫描以确认其合理性.通过比较两条反应路线中各过渡态的活化能,我们得到了反应的优势路线,确定了反应的机理.采用极化连续介质模型(PCM),考虑了溶剂ClCH2CH2Cl对反应中各物种能量的影响.计算结果表明,重氮酯先去氮生成金属卡宾,然后金属卡宾再参与后续的反应,通过[4+1]环加成反应生成多取代呋喃.     

二溴卡宾与对-甲基苯乙酮环加成反应机理的量子化学研究

用ＡＭ１方法优化了二溴卡宾与对－甲基苯乙酮环加成反应的反应物、过渡太、中间体和产物的构型，找到了反应的过渡态，从理论上论证了二溴卡宾与对－甲基苯乙酮加成反应的机理，得出了该反应为强放热反应，第二步反应为反应控制步骤的结论。     

二价Ni为基础的金属卡宾聚合物的合成及性能

N-杂环卡宾金属配合物是有机金属化学中研究的热点之一.在周期表中几乎可以与任何过渡金属形成稳定化合物,在性质上N-杂环卡宾与有机膦配体化合物相类似,配合物对水和空气都表现出稳定的化学性质,加热的条件下也不容易解离.本文创新性的将双齿咪唑鎓盐配体和三齿鎓盐配体混合在一起,然后与镍盐反应,得到了全新的拥有片状形貌的金属卡宾异相催化剂,并将得到的异相催化剂Ni-MCP通过XPS、TEM、SEM、IR、ICP和N_2吸附等手段对其进行了表征.并将其用于烯烃的加氢氨化反应,在后续的催化反应中,尝试了众多的反应底物,Ni-MCP都取得了可观的催化效果.并且可以被循环使用至少四次而不引起催化性能的降低.     

含噁唑啉环的苯并咪唑卡宾配体的设计合成及其在催化加成反应中的应用研究

以L-苯丙氨酸和苯并咪唑为原料,首次设计合成了一类具有新型结构的含噁唑啉环的苯并咪唑卡宾配体.首先将氨基酸还原和氨基酰化保护,然后将保护产物与苯并咪唑偶联,并构筑噁唑环,最后合成季铵盐等5步反应高效合成了6种具有中心手性的氮杂卡宾配体（NHC）6（A～F）.利用1 HNMR和13CNMR对相关产物进行了表征,同时利用二维核磁共振技术对重要的中间体5进行了结构表征,结果表明成功合成了目标配体,并确定化合物5为R-构型.研究了其对吲哚与C=O、C=N加成反应的催化性能,在C—C键的构筑中,将氮杂环卡宾配体6分别与Pd（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）和Ag（Ⅰ）络合,得出最优反应条件为：6F为配体,二氯甲烷为溶剂、氧化银为碱、醋酸钯为金属,最高收率可达91%.在进一步的C—N键构筑的研究中,筛选出最优配体为6A,最高收率为89.4%.     

氮杂环卡宾在三吡唑基硼酸阴离子为支撑配体的钌中心上的环金属化

鉴于三吡唑基硼酸阴离子(tris(pyrazolyl)borate anion,Tp)的钌配合物TpRuCl(PPh_3)_2在金属有机合成和催化反应中的多种用途以及氮杂环卡宾(N-heterocyclic carbene,NHC)配体所表现出的优势,试图合成与TpRuCl(PPh_3)_2类似的TpRu(NHC)骨架的配合物.采用TpRuCl(PPh_3)_2与NHC配体1,3-N,N-双(2,4,6-三甲基苯基)-4,5-二氢咪唑-2-卡宾(1,3-bis(2,4,6-trimethylphenyl)-4,5-dihydroimidazol-2-ylidene,H_2IMes)反应,未能得到预期产物TpRuCl(H_2IMes)(PPh3),而是发生了H_2IMes配体N-侧臂上邻位甲基的C—H键活化,生成H_2IMes配体环金属化的产物TpRu(H_2IMesH)(PPh3)(其中H_2IMes-H表示H_2IMes的一个N-侧臂上邻位的甲基脱除了1个质子).分离得到的该化合物在二氯甲烷溶液中加热可解离PPh3配体,促成H_2IMes-H配体环金属化侧臂上进一步发生苄基C—H键的α-H消除,转化为螯合的双卡宾H_2IMes-2H配位的Ru—H中间体物种(其中H_2IMes-2H表示H_2IMes的一个N-侧臂上邻位的甲基脱除了2个质子),再和二氯甲烷溶剂发生H/Cl交换,生成最终产物TpRuCl(H_2IMes-2H).     

氮杂环卡宾催化α-卤代烯醛的双硫化反应

作为一类重要的有机小分子催化剂,氮杂环卡宾(NHCs)近年来得到了飞速的发展。本文研究了氮杂环卡宾催化下卤代烯醛与硫醇的双硫化反应,发展了有机催化构筑C-S键的新方法。实验结果表明:在5 mol%NHC催化剂前体IMes·HCl,1.2倍当量三乙胺和添加剂Li Cl存在下,伯、仲、叔硫醇均可以与卤代烯醛反应,以23%-99%产率得到α,β-二硫代醛;在该反应中,NHC作为Brφnsted碱活化硫醇,再通过与卤代烯醛的Sufla-Michael加成反应及Baldwin环化,形成硫鎓中间体,另一分子硫醇进一步对硫鎓中间体亲核进攻得到目标产物;该反应具有反应条件温和、催化剂环境友好、催化效率高等优点。     

氮杂环卡宾催化对亚甲基苯醌与醇的1,6-共轭加成反应

近年来,氮杂环卡宾(NHCs)作为一类重要的有机小分子催化剂在有机催化研究领域引起了广泛关注。本文研究了氮杂环卡宾催化下对亚甲基苯醌与醇的1,6-共轭加成反应。实验结果表明:以5 mo1%的氮杂环卡宾IPr为催化剂,四氢呋喃为溶剂,不同取代基的对亚甲基苯醌与伯醇、仲醇、烯丙醇、炔丙醇以及高炔丙醇都可以在室温下顺利进行反应,以38%～97%的产率得到1,6-共轭加成产物。在该反应中,NHC作为Br?nsted碱通过氢键活化醇羟基催化此共轭加成反应;该反应具有反应条件温和、催化剂环境友好、催化效率高等优点。     

氮杂环卡宾催化硝基甲烷与查尔酮的Michael反应

氮杂环卡宾作为一类重要的小分子催化剂,近年来在有机合成领域得到了广泛的应用。本文研究了氮杂环卡宾作为Brφnsted碱催化硝基甲烷与查尔酮的Michael加成反应,发展了氮杂环卡宾催化构筑γ-硝基羰基化物的有效方法。实验结果表明:以17 mol%稳定的氮杂环卡宾IPr作为催化剂,以二氯甲烷为溶剂,各种取代基的查尔酮与硝基甲烷可以在室温下顺利反应,以26%-99%的产率得到目标产物。该反应具有效率高、无金属污染、环境友好等优点。     

氮杂环卡宾汞金属冠醚的合成及荧光性能研究

本文报道了氮杂环卡宾汞金属冠醚的制备,利用多醚链桥连的咪唑盐配体和醋酸汞在无水乙腈中反应,可以在较高的反应浓度下制备汞金属冠醚.通过元素分析、核磁共振和X-单晶衍射表征了它们的结构,并探讨了配体和汞卡宾络合物的荧光性能.     

开环易位聚合研究进展

简要介绍了开环易位聚合的基本情况,结合开环易位聚合相关研究报道,综述了开环易位聚合最新研究进展,着重介绍了新型聚合催化剂的研究与应用情况,特别是新型选择性催化剂、扩环复分解催化剂、负载型催化剂和结构不确定催化剂。在开环易位聚合研究与应用方面,重点介绍了遥爪型聚合物、嵌段聚合物、接枝共聚物和液晶聚合物的研究情况。在此基础上,指出了今后开环易位聚合的研究与应用方向。     

甲醇辅助的半胱氨酸乙酰化反应的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论（Density Functional Theory）中的B3LYP方法在6—31G^＊基组水平上，研究了硫醇枯草杆菌蛋白酶（Th—Subt）活性中心的半胱氨酸（Cys）残基与底物乙酸乙酯的转乙酰基反应，并与甲醇分子辅助的乙酰基转移过程作了比较．计算结果表明，该反应有两种可能的反应路径：协同反应和分步反应．后者在竞争中占优势，是势能面上的最低能量反应通道．当甲醇分子辅助反应时，反应路径的优先次序并未发生改变，但活化势垒大大降低，降幅为38．1—85．9kJ／mol．此结果证实了实验得出的结论．     

经典铁置换铜反应的研究及工业应用

本文报道了一种研究铁置换铜的方法．确定了体系中可能发生的全反应和副反应及其抑制，从而实现置换法工业镀铜。     

利用反应层概念研究微盘电极的稳态电化学行为

本文根据反应层的概念对在微盘电极上进行的前置化学反应(CE)、后续化学反应(EC)、后续均相催化反应(EC’)的基本方程式进行了研究,所得稳态电流方程与解扩散方程所得结果相同,但本方法简便易行,不需要解复杂方程的数学技巧。     

降冰片烯大分子单体开环易位聚合制备PEG取代的接枝共聚物

先用酯化的方法合成了含有聚乙二醇(PEG)的降冰片烯大分子单体, 再用开环易位聚合方法使大分子单体聚合, 得到了PEG取代的聚降冰片烯接枝共聚物. 并通过凝胶渗透色谱法（GPC）研究合成的接枝共聚物分子量及分子量分布情况. 结果表明： 聚合物的数均分子量为1.0万~4.4万; 分子量分布为1.11~1.22, 并且聚合物的分子量分布随［M］/［I］的增加而变窄.     

ECE反应动力学参数的一种解析方法

本文将求解微分方程反问题的数值方法应用于解析ECE反应动力学参数.采用该方法解析其化学反应的速率常数时,不需要预先测定出其它参数,具有运算速度快、处理可靠性高的优点.     

3－氨基－1，2，4－三唑与苦基氯的亲核取代反应动力学研究

测定了３－氨基－１，２，４－三唑参与的亲核取代反应动力学，并对相应中间体进行了分离和结构测定，给出了相应的反应历程．     

甲烷一维层流预混火焰的详细和单步反应机理模拟

为了解单步反应机理的不足及其不同速率表达式之间的差异,分别采用详细和单步化学反应机理数值模拟了甲烷一维层流预混火焰。详细机理预报的火焰速度在整个可燃范围都与实验结果吻合,而单步机理只在贫燃条件下才能给出定量相符的结果,在富燃条件下定性和定量预报结果均不合理。同时,单步机理预报的温度和浓度分布也存在较大偏差,特别是在富燃区。进一步研究表明,用有些常见单步反应速率表达式获得的预报值在整个可燃范围都是不合理的。这些结果对选取反应模型和获得可信预报结果有参考意义。     

苯骈15-冠-5催化二溴卡宾与苯乙烯和多芳代苯乙烯环加成反应动力学

本文研究了在50%NaOH,CH_2Cl_2体系中,苯骈15-冠-5催化产生的二溴卡宾与苯乙烯、多芳代苯乙烯反应的相对速率常数K_(rel),讨论了苯乙烯α及β位上芳基取代基数目和空间位置对K_(rel)的影响.