甲醇羰基化制乙酸反应催化剂的分子设计

采用HF从头算,有效核势能近似(ECP)方法,在LANL2DZ赝势基组水平下,研究了铑配合物系列催化剂,以及其同系物、同分异构体的几何结构和能量;同时,利用AIM2000电子密度拓扑软件,对每种配合物的中心Rh原子电子密度和主要原子间键鞍点电子密度的Laplacian量▽2ρ(r)进行了分析比较.研究结果表明,邻-乙酸-吡啶铑阳离子催化剂的Rh-O间共价作用最弱,并且由于其具有的不对称螯合物结构,使得Rh-O键易于断开,对于催化反应的决速步骤来说,该催化剂是最有利于降低活化能的.     

助剂对合成异壬醛用负载铑基催化剂性能的影响

采用等体积浸渍法,以碱金属氢氧化物或盐以及过渡金属阳离子为助剂改性活性炭(AC)负载铑基催化剂,考察催化剂对混合辛烯氢甲酰化反应合成异壬醛的催化活性,并用X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)对催化剂进行表征.结果表明:碱金属和部分过渡金属(包括钒、锌、锆、铜、铂、钼和钴)助剂的加入可以促进催化剂的氢甲酰化活性和选择性,其中以KOH和钒复合改性对催化剂的促进效果最好;浸渍顺序对催化剂活性影响较大,先浸渍助剂后再浸渍RhCl3的催化剂活性较好;钒的质量分数为1.0%时催化剂活性最好;钒物种的加入能够改善催化剂活性组分的分散性,同时提高Rh3d的结合能,并抑制金属铑的形成.     

Rh1-ZSM-5分子筛催化乙烷选择性氧化反应的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)对单核铑负载的沸石催化剂(Rh₁-ZSM-5)上铑活性氧(Rh-oxo)物种与CO和H₂O的吸附行为及其催化的乙烷氧化反应进行理论研究.结果表明:CO和H₂O可共吸附在Rh-oxo物种形成四配位铑配合物Rh(O)(CO)(H₂O);与Rh-oxo物种催化甲烷氧化不同,在乙烷的选择性氧化反应中,羰基化产物丙酸的生成在热力学和动力学上均是不利的,反应产物是以乙醇为主的C₂氧化产物.     

铑(Ⅲ)-溴酸钾-二溴邻硝基偶氮胂催化分光光度法测定微量铑

以铑(Ⅲ)催化溴酸钾氧化二溴邻硝基偶氮胂的褪色反应,建立了一种在水相中直接测定微量铑的催化光度分析法.铑含量在0.0-20.0μg.L-1范围内符合比耳定律.用于铂-铑催化剂中铑的测定,结果令人满意.     

过渡金属/磷配体络合物催化不对称氢甲酰化研究进展

手性醛是合成生物活性物质如药物活性分子等的重要中间体,及各种高附加值精细化学品如香料等的起始原料,潜手性烯烃及其衍生物的不对称氢甲酰化是合成光学活性醛的重要方法之一.在烯烃的不对称氢甲酰化中铑与膦形成的催化体系因活性高、选择性好等优点而被广泛应用.主要介绍了近年来几类新型手性磷配体与铑形成的络合物催化剂在不对称氢甲酰化反应中的应用研究结果,如Rh/手性双-3,4-二氮磷杂环戊烷配体(S,S,S)-Bisdiazaphos和(R,S)-NEt-Yanpho络合物催化剂等.     

铑(Ⅲ)-溴酸钾-二溴硝基偶氮氯膦褪色光度法测定微量铑

报道了以铑(Ⅲ)催化溴酸钾氧化二溴硝基偶氮氯膦的褪色反应,建立了一种在水相中直接测定微量铑的催化光度分析法.铑含量在0.0～12.0μg·L-1范围内符合比耳定律.用于铂铑催化剂中铑的测定,结果满意.     

二溴硝基偶氮氯膦催化动力学光度法测定微量铂(Ⅳ)、铑(Ⅲ)的研究

在H2SO4介质中,微量铂(Ⅳ)、铑(Ⅲ)的存在对溴酸钾氧化二溴硝基偶氮氯膦的褪色反应有明显的催化作用.该文研究了二溴硝基偶氮氯膦催化动力学光度法测定微量铂、铑的最佳条件及测定方法.铂、铑的检出限分别为0.005μg.mL-1和0.002μg.mL-1,其含量在0.005~0.050μg.mL-1范围内线性关系良好.铂-铑催化剂中铂、铑含量可同时测定.     

铑(Ⅲ)-溴酸钾-二溴羧基偶氮胂催化分光光度法测定微量铑

报道了以铑(Ⅲ)催化溴酸钾氧化二溴羧基偶氮肿的褪色反应,建立了一种在水相中直接测定微量铑的催化光度分析法.铑含量在0.0～10.0μg·L-1范围内符合比耳定律.用于铂-铑催化剂中铑的测定,结果满意.     

均相体系中含氮双齿膦配体对1-十二烯氢甲酰化反应的影响

含氮双齿膦配体(ph2PCH2)2NCH2CH2OCH2CH2NHCH2CH2PO3Na2(以A表示)在1-十二烯的氢甲酰化反应中的实验结果表明双膦配体的螯合作用降低了催化活性以及双膦-铑配合物有利于直链醛的生成.A与油溶性催化剂HRh(CO)(PPh3)3在合成气氛下发生配体交换形成配合物HRh(CO)(A)(PPh3),其催化活性比单膦-铑配合物的催化活性更低.由于双膦与铑配位后形成的络合物中铑的配位空间更拥挤,因此1-十二烯的端碳原子更容易与铑中心络合配位,形成直链烷基-铑络合物,使得产物醛中直链醛的含量增大.     

两相体系中含氮双齿膦配体对1-十二烯氢甲酰化反应的影响

含氮双齿膦配体(Ph2PCH2)2NCH2CH2OCH2CH2NHCH2CH2PO3Na2(以A表示)在1-十二烯的氢甲酰化反应中的实验结果表明双膦配体的螯合作用降低了催化活性和有利于直链醛的生成.A与水溶性催化剂RhCl(CO)(TPPTS)2在合成气氛下发生配体交换后,形成配合物HRh(CO)(A)(TPPTS),其催化活性比单膦-铑配合物的催化活性更低.又由于双膦与铑配位后形成的络合物中铑的配位空间更拥挤,因此1-十二烯的端碳原子更容易与铑中心络合配位,形成直链烷基-铑络合物,使得产物醛中直链醛的含量增大.     

从头算和RRKM理论研究O（1D）+trans-CH2FCH2F反应

运用MP2/6-311G(d,p)方法优化得到了O(1D)+trans-CH2FCH2F反应势能面上稳定点的优化几何构型和振动频率。精算的能量是在QCISD(T)/6-311++G(d,p)水平上得到的。RRKM(Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus)理论用来计算碰撞能在0-350 kcal/mol范围内通过中间体的微正则速率常数。计算得出,当碰撞能低于140 kcal/mol时标题反应的主要产物是HF和CH2F;碰撞能在140-350 kcal/mol时反应的主要产物是HF,CH2F和OH.在整个碰撞能范围内,HF和CH2F是主要产物。     

量子化学法研究苯并芘分子的结构和性质

结合HF、B3LYP、B3PW91、MP2等不同经典量子化学方法,在6-311++G(d,p)水平上计算苯并芘的分子结构和电子结构,并对苯并芘分子的几何构型、Wiberg键级、光谱、静电荷布居等进行分析,结合前线轨道理论探讨分子的稳定性和反应活性.结果表明:苯并芘分子呈环状平面型,其中碳原子的活性不同,C(8)的反应活性最高,最容易接受亲电试剂的进攻.前线轨道分析表明:苯并芘分子以接受电子为主,计算得出ΔE L-H=3.048 eV,表明该分子具有适合的能带宽度,可作为有机发光材料的原料.同时计算其在不同温度下的热力学性质.MP2方法在能量计算方面体现出较精确的优势.     

苯三甲酸和盐酸胍为主体晶格管状包合物的晶体结构

合成了苯三甲酸和盐酸胍共同构建主体晶格的正四丁基铵阳离子管状包合物(C4H9)4N+·2C(NH2)+3·1,3,5-C6H3(COO-)3·3H2O,并通过单晶X射线衍射法对其进行了晶体结构测定。结果表明:包合物中苯三甲酸阴离子和盐酸胍阳离子氢键连接形成的宽链借助水分子氢键连接在一起,形成沿bc平面无限延伸的二维氢键褶皱层,构成类长方形管道的一对管壁,另一盐酸胍阳离子穿插在氢键层中,构成管道的另一对管壁,每个管道内包含两列规则排列的正四丁基铵阳离子(n-C4H9)4N+。     

Fe3+对全氟丁酸降解反应影响的理论研究

目的从理论计算的角度来研究Fe3+对全氟丁酸降解反应的影响,为寻找更有效的实验降解方法提供理论依据。方法以全氟丁酸(PFBA)为研究对象,应用Gaussian09程序,采用密度泛函理论B3LYP/6-31+G(d,p)方法对C3F7COOH,C3F7COO-及[C3F7COO-Fe]2+进行几何构型优化,对计算结果进行分析。结果得到C3F7COOH,C3F7COO-及[C3F7COO-Fe]2+3种优化结构的UV-VIS光谱,其强吸收峰对应的吸收波长依次增大,吸收光能依次减小,吸收光强度依次明显降低,表明Fe3+可促进PFBA光催化降解。结论由于形成[C3F7COO-Fe]2+配合离子,电子由基态到激发态跃迁所需的激发能降低,故Fe3+可促进PFBA光催化降解反应的发生。     

全氟化的钾外掺杂富勒烯K…C24F24的结构与额外电子特性研究

采用B3LYP/6-311+G(d)方法研究了钾外掺杂的全氟化富勒烯K…C24F24体系的结构及额外电子特性。计算结果显示,在K和C24F24笼的强相互极化作用下,K的价电子转移到C24F24笼中形成额外电子和键长大于3.0?的新型长程K+…C24F24-弱离子键(相互作用能为-65.63kcal/mol)。由于额外电子作负离子,K…C24F24体系具有明显的electride特征。值得注意的是,额外电子的一部分占据于笼子内部而另一部分占据在笼子骨架上。这使得其具有独特的部分溶剂化电子和部分偶极束缚电子的特征。我们还计算了K+…C24F24-的额外电子吸收光谱。     

Ab initio MO study of reaction mechanism for carbonyl migration of Co complex

Ab initio method under the effective core potential (ECP) approximation is employed to study the reaction mechanism of carbonyl migration of the cycle of olefin hydroformylation catalyzed by a carbonyl cobalt HCo(CO)3 at Hartree-Fock (HF) level. The structures of the reactant, transition state and product for the reaction are determined. The energy of each stationary point is corrected at MP2/LAN2DZ//LANL2DZ+ZPE (zero-point energy) level. The calculated activation barrier is 28.89 kJ/mol.     

二氯卡宾消耗臭氧的反应机理研究

采用密度泛函理论对单重态势能面上的二氯卡宾1 CCl2与臭氧1 O3反应的微观机理进行了研究.在B3LYP/6-311G(d,p)水平上全参数优化反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,同时使用内禀反应坐标(IRC)在同一水平上对过渡态与中间体之间的联系进行了确认,并且在QCISD/6-311G(d,p)水平上计算了各驻点的单点能.研究得到1 CCl2与1 O3反应的8种产物通道,即P1(Cl2CO+1 O2)、P2(CO2+ClClO)、P3(CO3+Cl2)、P4(CO+ClOOCl)、P5(CO2+ClOCl)、P6(v-CO2+ClOCl)、P7(ClCClO+1 O2)和P8(COO+ClOCl),其中通道P1(Cl2CO+1 O2)是最主要的产物通道,通道P2(CO2+ClClO)、P3(CO3+Cl2)、P4(CO+ClOOCl)对反应体系的产物贡献依次减小,而通道P5(CO2+ClOCl)、P6(v-CO2+ClOCl)、P7(ClCClO+1 O2)和P8(COO+ClOCl)很难生成.     

咪唑基离子液体与小分子相互作用的理论研究

采用密度泛函理论考察了1-乙基-3-甲基咪唑四氟合硼酸盐（[EMIM][BF4]）和2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）的相互作用。采用GGA/PW91和DNP基组优化了结构,并用NBO和AIM分析了[EMIM][BF4]和2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）的氢键相互作用。[EMIM][BF4]离子对最稳定的气相结构表明,[BF4]-阴离子的F原子和咪唑环上C2-H2的氢键作用在形成离子对中起重要作用。[BF4]-阴离子和[EMIM]＋阳离子支链发生氢键作用。[BF4]-阴离子趋向于C2-H2形成氢键,这说明,2-甲基噻吩（2-MT）、正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）吸附在[EMIM][BF4]上没有改变离子液体离子对的主要作用。[EMIM][BF4]和2-甲基噻吩发生π···C-H和氢键作用,而[EMIM][BF4]和正己烷（HEX）、异丁基硫醇（IBT）主要发生氢键作用。相互作用能表明,2-甲基噻吩优先吸附在离子液体上。     

AgX（X=F,Cl,Br）与HC≡CH间非共价相互作用的理论研究

用密度泛函方法（DFT）,在B3LYP/6-311＋ ＋g（d,p）的理论水平上计算研究了AgX与HC≡CH中碳碳三键间的非共价相互作用.计算结果显示：复合物中Ag -X的键长缩短,伸缩振动频率变大,会发生蓝移；AgX与HC≡CH间非共价相互作用能按照F,Cl,Br的顺序依次减小,即,AgF…HC≡CH＞ AgCl… HC≡CH＞ AgBr…HC≡ CH.由AIM理论分析可知,Ag与碳碳三键之间有一个临界点,而且▽2p（r） ＞0,表明AgX与乙炔（HC≡CH）中的碳碳三键间存在偏离子性的银键.进一步的NBO理论分析表明,AgX与HC≡CH之间的电荷转移对这种π型银键的形成起重要作用.