大气中羰基化合物(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3与Cl原子反应的理论研究

本文主要运用量子化学方法和过渡态理论对羰基化合物(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3与Cl原子的大气反应进行研究。在CCSD(T)-F12A/VDZ-F12//BHand HLYP/6-311++G(d,p)能级沿着势能面找到了四条反应通道。研究表明来自于与(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3中—OH相邻两个甲基(—CH_3)的氢提取是主要反应通道,有最低的能垒-0.69 kcal/mol和-1.31 kcal/mol。因此,大气中Cl原子与(CH_3)_2C(OH)C(O)CH_3中H_2反应最容易进行。     

丙酮光解离机制的理论研究——激发三重态位能面上的解离途径及乙酰基的热解离反应

用从头算自洽场分子轨道UHF方法,在3-21G基组上,研究了丙酮分子光解离为乙酰基(CH_3CO)和甲基(CH_3)的解离反应.计算是在(n,π＊)激发三重态势能面上.(n,π)激发三重态的丙酮分子途经一个C_1对称性的过渡态(T S1)生成一个(n,π＊)激发态的乙酰基和一个基态的甲基.该过程是断键和基团构象转化协同进行的单步反应.计算的垂直激发能和激发三重态位能面上的反应活化位垒分别为279.43和141.04kJ·mol~(-1).这些能量值与丙酮光解的实验条件相吻合.用相同的计算方法,进一步探讨了基态乙酰基分解为CH_3和CO分子的热解离反应.解离过程的过渡态(TS2)以σ键伸长为特征.该过程是一个断键在先,基团构象转化在后分开进行的单步反应.计算的活化位垒为56kJ·mol~(-1)与实验值(75kJ·mol~(-1))相接近.     

CO、CH_3-N≡C插入C_p~＊W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)中W-C键的选择性理论研究

应用密度泛函理论计算,对CO、CH_3-N≡C插入C_p~*W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)中W-C键的选择性进行了理论研究.C_p~*W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)与CO反应时,CO选择性地插入W-CH_2SiMe_3键之间而不是W-CH_2CHCHMe键之间,研究结果表明,和与W相连的烯丙基碳原子相比,与W和Si相连的碳原子带有更多的负电荷,因而带正电的羰基碳原子更易进攻与W和Si相连的碳原子,合理的解释了实验事实.实验还证实,对于C_p~*W(NO)(CH_2SiMe_3)(η~3-CH_2CHCHMe)与CH_3-N≡C的反应,CH_3-N≡C选择性插入W-CH_2CHCHMe而不是W-CH_2SiMe_3,很显然插入的选择性与CO相比发生了逆转.研究发现导致的原因是,尽管CH_3-N≡C插入W-CH_2SiMe_3在动力学上仍然有利,但插入W-CH_2CHCHMe在热力学上有利,而且研究表明CH_3-N≡C的插入是一个热力学控制过程,正是这个热力学控制过程导致反应最终按CH_3-N≡C插入W-CH_2CHCHMe的方向进行,得到实验上得到的产物.     

四羟甲基四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉锌的合成、表征与性能

采用模板法合成了四羟甲基四(1,4-二噻英)四氮杂卟啉锌ZnPz(CH_2OH-dtn)_4,结构经元素分析、UVVis、XPS和IR光谱的表征,通过循环伏安法测试了ZnPz(CH_2OH-dtn)_4的电化学性质.以罗丹明B(RhB)为降解模型分子,初步考察了ZnPz(CH_2OH-dtn)_4在温和条件下的光催化性能.研究表明:羟甲基四氮杂卟啉锌有较好的活化分子氧的能力.     

1,1,1——三(2’一氧杂丁酰氯基)丙烷的合成

本文指导了可能的解热镇痛药CH_3CH_2-C(CH_2OCH_2CO NH—OC_2H_5)_3的中间不物CH_3CH_2C(CH_2OCH_2COCl)_3的合成。     

乙炔银(Ag_2C_2)分子中化学键的性质

本文利用分子轨道法讨论Ag_2C_2分子的成键方式,分析分子轨道能极的高低,阐明在Ag_2C_2分子中有两个多原子离域π键形成的原因,Ag_2C_2分子的结构式宜表示为: Ag—C—C—Ag π_(y4)~2,π_(z4)~2     

四面体C_4H_4、C_4(GH_3)_4及其骨架的分子轨道法研究

本文用半经验的CNDO/2分子轨道法,计算了C_4H_4和C_4(CH_3)_4的电子能级、电子总能量、电荷分布和电离能。相对四面体骨架C_4(a),配位体H、CH3和tB_u的作用,四面体烷C_4H_4(b)、四甲基四面体烷C_4(CH_3)_4(c)和四特丁基四面体烷C_4(tB_u)_4(d)的相对稳定性,本文的结果给出了满意的解释,同时对于碳烷多四面体的拓扑成键规则,我们作了进一步的验证和讨论。     

二(甲基环戊二烯基)二氯化钛及某些取代苯氧基衍生物的合成及其核磁共振谱

本文首先对二(甲基环戊二烯基)二氯化钛的合成方法作了评选。并提出了一种新的产率较高的合成方法,然后以它和某些取代苯酚反应合成了化合物(MeCP)_2Ti(OC_6H_4CH_3-2)_2、(MeCP)_2Ti(OC_6H_4CH_3-3)_2、(MeCP)_2Ti(OC_6H_4CH_3-4)_2,其次,研究了它们的红外光谱和核磁共振谱。     

2—烃基喹噁啉的合成

邻苯二胺与α—溴代酸酯反应,产物经氧化后生成2—羟基—3—烃基喹噁啉■(R=-CH_3,-C_2H_5,-CH_2CH_2CH_3,-CH_2(CH_2)_2CH_3,-CH_2CH(CH_3)_2,-CH_2(CH_2)_4CH_3)。2—羟基—3—烃基喹噁啉(R=-H,-CH_3,-C_2H_5,-CH_2CH_2CH_3,-CH_2(CH_2)_2CH_3,-CH_2CH(CH_3)_2,-CH_2(CH_2)_4CH_3,-C_6H_5)转变成2—氯—3—烃基喹噁啉后,与肼作用生成2—肼基—3—烃基喹噁啉,后者用氧化汞处理得到2—烃基喹噁啉■(R=-H,-CH_3,-C_2H_5,-CH_2CH_2CH_3,-CH_2(CH_2)_2CH_3,-CH_2CH(CH_3)_2,-CH_2(CH_2)_4CH_3,-C_6H_5)。     

萃取剂阴离子水化作用的FT-IR光谱研究——有机膦酸萃取剂钠盐—仲辛醇—煤油—水体系

FT-IR光谱法研究了D2EHPA和二—(1-甲基庚基)膦酸萃取剂,并且用FT-IR减差光谱技术测量谱带强度的变化,首次获得了萃取剂阴离子的极性基团P—O—C,P—O—H和P=O与水分子生成氢键的直接证明。 为了消除阳离子水化的影响,我们用N(CH_3)_4OH代替NaOH来皂化这两个酸性萃取剂,N(CH_3)_4~ 阳离子的水化通常可以忽略,这是因为与N~ 相连的四个甲基会防止水分子进一步配位,结果表明,用N(CH_3)_4~ 皂化后,萃取剂阴离子水化效应的减差光谱和钠盐是相同的,这说明了阳离子水化对于萃取剂阴离子水化作用没有影响。     

二烃基丙二酸二乙酯的合成及其皂化反应的研究 Ⅱ、带多侧链仲烃基的二烃基丙二酸二乙酯的合成

在合成二烃基丙二酸酯时,两个烃基进去的先后次序十分重要,仲烃基进入伯烃基丙二酸酯分子中,要比伯烃基进入仲烃基丙二酸酯分子中容易得多。后者在一般条件下是不能实现的,或虽实现了但产率很低。前一工作曾报导了通式为R—CH—CH_3—C—R'(COOC_2H_5)_2(R=C_3H7,异—C_3H_7,C_6H_5,邻—CH_3C_6H_4,R'=CH_3)的二烃基丙二酸二乙酯的合成及其皂化反应的研究。证明了在叔丁醇钠存在下,以叔丁醇作溶剂,向带多侧链仲烃基丙二酸二乙酯引入一个甲基,得到了良好的结果,其产率为55—75％。并且发现所得到的二烃基丙二酸酯很难     

MgCl2.6H2O.2CH3CoN（CH3）2的制备与表征

配合物 MgCl_2·6H_2O·2CH_3CON(CH_3) _2(CH_3CON(CH_3) _2简称 DMA)经化学分析和 x-射线结构分析,确定其化学式为[Mg(H_2O)_4(DMA)_2] Cl_2·2H_2O,晶体属单斜晶系,空间群 C_2,晶胞参数:a=1. 6391nm,b=0. 8012nm,c=0. 7374nm,β=91. 28,z=2. 晶体结构是用 Patterson 法和 Fourier 合成法解析的,经全矩阵最小二乘法修正。最后 R 因子降至0. 090. 结果表明,配合物晶体中 Mg~(2+)与四个 H_2O 分子和两个 DMA 分子以八面体方式相连,形成配阳离子[Mg(H_2O)_4(DMA)_2] ~(2+),两个 Cl~-离子和其余的两个 H_2O 分子分别充填于这些配离子之间.本文还对该配合物进行了 IR、TG-DTG 等研究.     

乙烯基硅橡胶之合成

(一) 本文叙述了甲基氯硅烷混合单体气相醇解,发现所用无水乙醇以过量2%为最宜,并试出乙醇的含水量愈少,所得之烷基取代酯产率愈高。(二) 提出了甲基乙烯基二乙氧基硅烷的两种合成方法:(1)将乙烯基三氨硅烷进行氣相醇介,得几近定量产率的乙烯基三乙氧基氧烷,然后再以·CH_3MgBr行甲基化,(2)利用Nor mant所改进的格氏反应将甲基三乙氧基硅进行乙烯基比,同样获得(CH_3)(CH_2=CH)Si(OC_2H_5)_2.惟产率较低。(三) 将二甲基二乙氧基硅与0.18—3%的(CH_3)(CH_2=CH)Si(OC_2H_(?))_2共水解,并在H_2SO_7(70%)介质中进行聚合,得乙烯基硅橡胶。用黏度法测定其分子量约为70万。     

2,4,6三甲基苯甲酸和5,5′二甲基2,2′联吡啶稀土镧配合物的构筑、晶体结构和热分解反应动力学

以2,4,6-三甲基苯甲酸和5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶为配体,采用溶剂热合成法,制备出双核分子结构配合物[La(L)_3(L′)]_2(L=2,4,6-三甲基苯甲酸根,L′=5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶).晶体结构表明该配合物属于三斜晶系,Pī空间群,配合物分子通过配体分子之间微弱的π-π堆积作用分别形成一维链状和二维面状结构.TG-DTG/DSC研究结果表明该配合物具有一定的热稳定性,讨论了配合物的热稳定性和结构之间的构效关系.采用非线性等转化率积分法(NL-INT)和Starink法得到配合物第1步热分解过程的活化能与转化率的变化关系,计算了该步热分解反应的表观活化能.     

铁羰基化合物的研究—(η~5-C_5H_5)Fe(CO)_2CH_2Si(OCH_3)_3的合成

环戊二烯基二羰基合铁的钠盐Na[η~5-C_5H_5)-Fe(CO)_2]能与氯甲基三甲氧基硅烷[ClCH_2Si(OCH_3)_3]直接反应生成化合物(η~5-C_5H_5)Fe(CO)_2CH_2Si(OCH_3)_3。     

非对称有限电场作用下2-甲基环己酮分子的光谱特性

采用密度泛函及含时密度泛函理论(TD-DFT)的B3P86方法,在6-311++g(2df)基组水平上计算2-甲基环己酮(CH_3—C_6H_9O)分子从基态到第1~第8个激发态的激发能、波长和振子强度,并考察非对称有限电场对CH_3—C_6H_9O分子激发态的影响规律.结果表明:CH_3—C_6H_9O分子的S2,S3,S4,S5,S8等激发态激发能随电场强度的增大呈急剧减小趋势,即外电场作用下CH_3—C_6H_9O分子易于激发和离解.     

基团电负性研究(Ⅹ Ⅳ)——基团电负性与某些碳氢化合物的标准生成热

通过分析基团电负性与ΔΔ_fH~0(RG/CH_3G)之间的关系,提出了一个计算碳氢化合物标准生成热的简单方法: Δ_fH~0(RG)=Δ_fH~0(CH_3G)+(1.18n~(1/2)-0.98)X_G-21.31n+19.90式中,Δ_f(RG)和Δ_fH~0(CH_3G)为烃(RG和CH_3G)的标准生成热;X_0为基团G的电负性;G=Me,i-Pr,t-Bu,CH=CH_2,CH=CHMe(E,Z),C≡CH和Ph;n为直链烷基R中的碳原子个数,34个可比较值的平均偏差为1.05kJ/mol。     

O（^3p）原子与丙酮和3.3—2甲基—2—丁酮化学反应动力学研究

用流动微波放电—化学发光方法测定O(~3p)原子与CH_3COCH_3和CH_3COC(CH_3)_3的化学反应速率常数k=3.37±1.00×10~(-12)exp(-7.03±0.22kcal.mol~(-1)/RT) (丙酮 0(~3p),T=373-503K)和k=4.61±2.60×10~(-11)exp(-5.46±0.44kcal·mol~(-1)/RT) (3.3-2甲基-2-丁酮 O(~3p),T=303-503K)并就测定的O(~3p)原子与一系列酮分子反应速率常数进行了讨论,估算了O(~3p)原子与各类C—H键反应速率的Arrhenius参数。发现与羰基相邻的C—H键与O(~3p)反应的活化能要略大于非相邻的同类键反应的活化能。还根据Evans-Polanyi关系式,对这些键的键能进行了讨论。     

过渡金属乙二胺配合物的红外光谱和热稳定性

本文讨论了[Co(H_2NCH_2CH_2NH_2)_3]Cl_3、[Cr(H_2NCH_2CH_2NH_2)_3]Cl_3、[Ti(H_2NCH_2CH_2NH_2)_3]Cl_1和[Fe(H_2NCH_2CH_2NH_2)_3]Cl_2等过渡金属乙二胺配合物的红外光谱及其归属和在空气中的热分解,并且讨论了这些配合物的热稳定性大小。     

AlN-MOCVD生长中气相寄生反应路径

利用量子化学的密度泛函理论,研究用于制备紫外光电器件的AlN薄膜在MOCVD生长中的气相寄生反应,计算与气相纳米粒子相关的3种主要多聚物[DMAlNH_2]_2,[MMAlNH]_2,[MMAlNH]_3与NH_3的反应路径.通过对比不同温度下反应前后的吉布斯自由能差ΔG以及过渡态的活化自由能ΔG~*,判断反应发生的方向和概率.结果表明:[DMAlNH_2]_2存在2条竞争路径,当T749 K时,反应走[DMAlNH_2]_2与NH_3的双分子反应路径,产物为[Al(NH_2)_3]_2;当T749 K时,反应趋向于活化自由能更低的、脱去CH_4生成[MMAlNH]_2的分子内反应路径.[MMAlNH]_2,[MMAlNH]_3与NH_3极易发生双分子反应,脱去CH_4,生成更稳定的气相产物[AlNHNH_2]_2和[AlNHNH_2]_3.[Al(NH_2)_3]_2,[AlNHNH_2]_2,[AlNHNH_2]_3很可能是AlN-MOCVD气相寄生反应的末端粒子,也是AlN生长表面反应和纳米粒子的重要前体.