Li＋在基于N,N-二甲基甲酰胺混合溶剂中的溶剂化

利用红外和拉曼光谱技术研究了Li^＋在不同浓度、不同溶剂组成的LiBF₄/N,N-二甲基甲酰胺-乙腈、LiBF₄/N,N-二甲基甲酰胺-四氢呋喃电解质溶液中的优先溶剂化现象. 红外和拉曼光谱的分析表明, Li^＋主要与DMF分子相互作用, 导致该分子的C＝O伸缩振动谱带、N—C＝O形变谱带、CH₃摇摆谱带等发生了分裂. Li^＋与其它溶剂分子的相互作用较弱, 谱带的分裂现象并不明显. Li^＋溶剂化数的计算显示, Li^＋第一溶剂化层内DMF分子的数目一般大于2, 这说明 Li^＋在混合溶剂体系内优先与DMF分子相互作用. 量子化学计算支持了这一结论.     

Li＋在PC＋DMF混合溶剂中优先溶剂化的13C NMR研究

利用¹³C NMR光谱技术研究了Li^＋在碳酸丙烯酯(PC)＋N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂中的优先溶剂化现象. 根据溶剂分子中碳原子的化学位移随锂盐浓度的变化关系, 确定了与Li^＋发生配位的原子. 碳原子的配位位移值随混合溶剂组成的变化关系表明, 在LiClO₄＋PC＋DMF混合物中, DMF分子对Li^＋的溶剂化作用较PC分子强. 定量计算得到, 在n(PC)∶n(DMF)＝1∶1(摩尔比)的混合溶剂中, PC与DMF分子数在Li^＋第一溶剂化层中的比率为0.12, 说明Li^＋优先被DMF分子溶剂化.     

Li＋在PC＋DMF混合溶剂中优先溶剂化的13C NMR研究

利用¹³C NMR光谱技术研究了Li^＋在碳酸丙烯酯(PC)＋N,N-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂中的优先溶剂化现象. 根据溶剂分子中碳原子的化学位移随锂盐浓度的变化关系, 确定了与Li^＋发生配位的原子. 碳原子的配位位移值随混合溶剂组成的变化关系表明, 在LiClO₄＋PC＋DMF混合物中, DMF分子对Li^＋的溶剂化作用较PC分子强. 定量计算得到, 在n(PC)∶n(DMF)＝1∶1(摩尔比)的混合溶剂中, PC与DMF分子数在Li^＋第一溶剂化层中的比率为0.12, 说明Li^＋优先被DMF分子溶剂化.     

高浓度LiClO4/丙酮溶液中离子-溶剂和离子-离子的相互作用

利用红外和拉曼光谱技术研究了不同浓度LiClO₄/丙酮溶液中离子-溶剂和离子-离子的相互作用. 红外和拉曼光谱的分析表明, Li^＋与丙酮分子发生了强烈的相互作用, 导致丙酮C—C伸缩振动谱带、C＝O伸缩振动谱带等发生了分裂. Li^＋的溶剂化数随溶液浓度的增加逐渐降低, 在所研究的LiClO₄浓度范围(0.31～3.98 mol•kg^－1)内由3.4减小到1.9. 此外, 根据的谱带变化确定了溶液中存在的多种离子对的形式, 计算了缔合平衡常数, 并与电导实验结果进行了比较, 解释了这两种方法测定的离子缔合常数存在差异的主要原因.     

高浓度LiClO4/丙酮溶液中离子-溶剂和离子-离子的相互作用

利用红外和拉曼光谱技术研究了不同浓度LiClO₄/丙酮溶液中离子-溶剂和离子-离子的相互作用. 红外和拉曼光谱的分析表明, Li^＋与丙酮分子发生了强烈的相互作用, 导致丙酮C—C伸缩振动谱带、C＝O伸缩振动谱带等发生了分裂. Li^＋的溶剂化数随溶液浓度的增加逐渐降低, 在所研究的LiClO₄浓度范围(0.31～3.98 mol•kg^－1)内由3.4减小到1.9. 此外, 根据的谱带变化确定了溶液中存在的多种离子对的形式, 计算了缔合平衡常数, 并与电导实验结果进行了比较, 解释了这两种方法测定的离子缔合常数存在差异的主要原因.     

N-皮考林酰肼及其双核钯配合物的晶体结构和荧光性质

合成了配体N-皮考林酰肼(简写为Hphz)及其双核钯配合物[Pd₂(phz)₂Cl₂]. X射线衍射实验结果表明, 配体和配合物晶体均属于单斜晶系, 空间群分别为C 2/c和P 2₁/c, 分子式分别为C₆H₇N₃O和C₁₂H₁₂Cl₂N₆O₂Pd₂. 晶体学参数, Hphz, a＝1.9245(2) nm, b＝0.38927(2) nm, c＝1.8073(2) nm, b＝107.255(2)°, V＝1.2931(2) nm³, Z＝8, D_c＝1.409 Mg/m³, F(000)＝576, μ(Mo Kα)＝0.102 mm^－1, R＝0.0541, wR＝0.1762; [Pd₂(phz)₂Cl₂], a＝1.48274(9) nm, b＝1.44797(9) nm, c＝0.73951(5) nm, b＝92.719(3)°, V＝1.5860(2) nm³, Z＝4, D_c＝2.329 Mg/m³, F(000)＝1072, μ(Mo Kα)＝2.62 mm^－1, R＝0.0262, wR＝0.0555. 在配合物[Pd₂(phz)₂Cl₂]分子内, 两个钯(II)原子, 均呈畸变的N₃Cl平面正方形配位构型, 晶体内通过分子间氢键N—H…Cl 作用形成一维链状结构, 分子间吡啶环存在相互作用. 量子化学从头算方法计算结果表明, 分子内及分子间的金属钯之间也存在相互作用. 红外光谱表明, 配体在形成配合物后, ν(C＝O)和ν(C＝N)红移, ν(C—N)蓝移, 荧光光谱表明, 配合物金属对配体n-π*激发(310 nm)引起的发射峰有较大的影响.     

N,N-二甲基乙酰胺与醇分子间相互作用的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311＋G*水平上对乙醇、丙醇、丁醇、戊醇与N,N-二甲基乙酰胺形成的1∶1氢键复合物进行计算研究. 结果表明: 醇与N,N-二甲基乙酰胺形成的复合物存在强的氢键, 表现为羰基氧原子的孤对电子与醇羟基反键σ轨道的相互作用. 振动分析显示, 分子间C＝O…H—O氢键的形成使C＝O和H—O伸缩振动频率明显红移. 溶剂对氢键产生较大的影响, 随着溶剂极性的增加, 复合物氢键有蓝移趋势.     

Li＋-CaxPb1－xTiO3湿敏纳米薄膜的激光拉曼光谱、晶格畸变和激光显微组织——应用“软模理论”解谱

测定了标题物Li^＋-Ca_xPb_1－xTiO₃ (缩写为Li-CPT, 其中x＝0.35, Li/Ti＝1.0%, mol/mol, 850 ℃/h)的激光拉曼光谱(LRS)和激光显微组织, 并与湿敏性能极差的纯钛酸铅PbTiO₃ (缩写为PT)以及不同钙掺杂量的钛酸铅Ca_xPb_1－xTiO₃ (缩写为CPT, x＝0.08, 0.16, 0.24, 0.32, 0.40)的LRS进行比较, Li-CPT以及CPT的LRS与PT的LRS相比有很大差别,仅在75, 125, 190, 273和585 cm^－1出现五个谱峰. 应用“软模理论”将其分别归属于PT四方晶相的五个特征单模E(1TO), A₁(1TO), E(2TO), B₁＋E和A₁(3TO)的红移及宽化, PT的其它五个特征单模在Li-CPT及CPT的谱图中完全消失或被淹没. 对于这种拉曼活性的降低, 可以根据“软模理论”与晶格畸变作用的关联加以解释. Pauling离子半径较小的Ca^2＋的掺杂, 等价取代了半径较大的Pb^2＋的晶格位置, 降低了四方晶相畸变度δ＝c/a和不对称性导致的各向异性, 不单消除了薄膜冷却时位移型相变可能引起的破裂, 而且改变了晶格中氧八面体“TiO₆”及十二面体“PbO₁₂”的几何结构和电荷分布, 改变了晶格c轴上M-O (M＝Ti, Pb)键的化学环境, 直接阻尼了M—O键的伸缩振动软模, 减小了电偶矩及其自发极化, 使Li-CPT的振动模的拉曼活性大大降低, 因此LRS提供了一种表征晶格畸变的有效方法, 反过来也佐证了“软模理论”可以用来解释拉曼光谱.     

双过氧钒配合物与N-取代皮考啉酰胺相互作用的NMR研究

为了探讨有机配体上取代基团对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(¹H, ¹³C和⁵¹V)多维(COSY和DOSY) NMR以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O₂)₂(D₂O)]⁻/[OV(O₂)₂(HOD)]⁻与N-取代皮考啉酰胺的相互作用. 它们反应性从强到弱的顺序为: N-甲基-皮考啉酰胺≈N-(2-羟乙基)-皮考啉酰胺＞N-乙基-皮考啉酰胺＞N-丙基-皮考啉酰胺, 这说明了皮考啉酰胺N上取代基的电子效应影响反应. 竞争配位导致一系列新的7配位的过氧钒物种生成, 而利用上述谱学方法则有助于揭示此类相互作用体系的反应过程和配位机制.     

298.15 K Li2B4O7-MgCl2-H2O体系热力学性质的电动势法测定及离子相互作用模型的研究

测定了298.15 K下, 无液接电池Li-ISE│Li₂B₄O₇ (m_A)(aq.), MgCl₂(m_B)(aq.)│AgCl/Ag的电动势, 利用测定结果计算了Li₂B₄O₇-MgCl₂-H₂O体系离子强度在0.05～3 mol•kg^－1范围内, 不同MgCl₂离子强度分数的溶液中LiCl的平均活度系数, 并给出了其随离子强度I, B₄O₇^2－和Mg^2＋浓度的变化规律. 结合以往关于该体系和Li₂B₄O₇-LiCl-H₂O, Li₂B₄O₇-H₂O体系的等压研究结果, 用迭代和多元线性回归方法对Li^＋-Mg^2＋-Cl^－-B₄O₇^2－-H₂O体系的离子相互作用模型进行了研究. 具体方法为考虑了该体系在不同的总硼浓度范围H₃BO₃, B(OH)₄^－, B₃O₃(OH)₄^－和B₄O₅(OH)₄^2－四种含硼化合物的存在以及各硼化合物间的化学平衡, 以修正了的Pitzer渗透系数方程和活度系数方程为基础, 对该体系的等压法和电动势法研究结果进行最小二乘拟合, 拟合的标准偏差为0.0167, 用该模型计算的该体系的渗透系数、活度系数与实验值基本一致.     

α-乙酰氧基-N-亚硝基吡咯烷的解离及其致癌代谢机理的理论研究

用ab initio方法, 在MP2/6-31G**水平下讨论了α-乙酰氧基-亚硝基吡咯烷(α-Acetoxy-NPYR)在各种条件下的解离反应机理, 并对形成终致癌物B, C, D的代谢机理进行研究. 发现在OH^－和H₂O作用下的解离都遵循羟基进攻羰基机理, OH^－作用下是一个经四面体中间体阴离子的无位垒过程, H₂O作用下有相对高的活化能(165.36 kJ/mol). H₃O^＋作用下是先形成阳离子产物的S_N1过程, 并没有发现遵循两种综合的解离情形. 同时, 羟基化产物异构化为终致癌物B, C, D是一个相对容易进行的过程.     

AlmN2和AlmN2＋ (m＝1～8)团簇结构与稳定性的量子化学研究

用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法, 在6-311G*水平上对Al_mN₂和Al_mN₂^＋ (m＝1～8)团簇的几何构型、电子结构、振动频率和分子轨道进行了理论研究. 结果表明, Al_mN₂类团簇的基态结构有两种基本构型, 一种是以N—N键为核心周围与Al原子相配位形成的, 一种是由两个Al_nN (n≤m/2)分子碎片通过共用Al原子或Al—Al键相互结合形成的. 对Al_nN分子碎片相互结合形成结构的绝热电离能讨论得到, m为偶数的团簇比m为奇数的稳定.     

1-甲基胸腺嘧啶A-带结构动力学

获取了1-甲基胸腺嘧啶(MT)涵盖紫外光谱中A带和B带吸收的共5 个激发波长的共振拉曼光谱, 并结合密度泛函理论方法研究了MT的电子激发和Franck-Condon 区域结构动力学. 在TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算水平下, A带和B带吸收被分别指认为π_H→π_L^*/π_H-2→π_L+2^*和π_H→π_L+2^→/π_H-2→π_L^*跃迁. 甲基参与嘧啶环的共轭使MT的A带最大吸收波长λ_max相对于胸腺嘧啶(T)发生明显红移, 并对Franck-Condon区域的动态结构产生一定影响. A带和B带共振拉曼光谱分别被指认为14 个振动模式和11 个振动模式的基频、泛频和组合频. C5＝C6伸缩+C6H12面内弯曲振动v₉, 环变形振动v₁₆和N3C2N1反对称伸缩+C4C5C10反对称伸缩振动v₁₈占据了A带共振拉曼光谱强度的绝大部分. 这表明¹π_Hπ_L^*激发态结构动力学主要沿这些反应坐标展开. 考察了溶剂对共振拉曼光谱的影响, 结果表明, C4＝O9伸缩+N3H11面内弯曲振动v₈的活性与溶剂性质有关, 其激发态位移量随溶剂性质的变化规律与胸腺嘧啶一致.     

LiNO3在DMF中的离子溶剂化和离子缔合的红外光谱

LiNO3在DMF中的离子溶剂化和离子缔合的红外光谱;硝酸锂;N;N-二甲基甲酰胺;离子溶剂化;离子缔合;红外光谱法     

298.15 K Li2B4O7-MgCl2-H2O体系热力学性质的电动势法测定及离子相互作用模型的研究

测定了298.15 K下, 无液接电池Li-ISE│Li₂B₄O₇ (m_A)(aq.), MgCl₂(m_B)(aq.)│AgCl/Ag的电动势, 利用测定结果计算了Li₂B₄O₇-MgCl₂-H₂O体系离子强度在0.05～3 mol•kg^－1范围内, 不同MgCl₂离子强度分数的溶液中LiCl的平均活度系数, 并给出了其随离子强度I, B₄O₇^2－和Mg^2＋浓度的变化规律. 结合以往关于该体系和Li₂B₄O₇-LiCl-H₂O, Li₂B₄O₇-H₂O体系的等压研究结果, 用迭代和多元线性回归方法对Li^＋-Mg^2＋-Cl^－-B₄O₇^2－-H₂O体系的离子相互作用模型进行了研究. 具体方法为考虑了该体系在不同的总硼浓度范围H₃BO₃, B(OH)₄^－, B₃O₃(OH)₄^－和B₄O₅(OH)₄^2－四种含硼化合物的存在以及各硼化合物间的化学平衡, 以修正了的Pitzer渗透系数方程和活度系数方程为基础, 对该体系的等压法和电动势法研究结果进行最小二乘拟合, 拟合的标准偏差为0.0167, 用该模型计算的该体系的渗透系数、活度系数与实验值基本一致.     

黄曲霉素B2分子吸附在银团簇的表面增强拉曼散射机理

采用密度泛函理论（DFT）B3LYP方法,6-311G（d,p）（C,H,O）/LANL2DZ（Ag）基组,计算了黄曲霉素B₂（AFB₂）分子吸附在Ag₂团簇的表面增强拉曼散射（SERS）光谱和预共振拉曼光谱,并与实验结果比较. 结果显示：AFB₂分子在基态Ag₂团簇表面吸附时,增强因子最大达到10²,对应吡喃（pyrane）环C=O伸缩振动,主要是由AFB₂分子周围化学环境改变而引起的基态静极化率改变导致的化学增强. 不同激发波长下的AFB₂分子预共振拉曼光谱的增强强度不同：电荷转移态激发波长为1144 和544 nm时拉曼信号增强了10²倍,而选择电荷转移预共振波长432和410 nm作为入射光时,其拉曼信号增强了10⁴倍,增强机理为银团簇和黄曲霉素分子之间的电荷转移共振增强. 因此通过改变入射光波长,选择电荷转移共振激发波长,更有利于强致癌物AFB₂分子的痕量检测.     

NMR研究N-甲基咪唑与双过氧钒配合物的相互作用

为探讨过氧钒配合物上有机配体对反应平衡的影响, 在模拟生理条件下(0.15 mol/L NaCl溶液), 应用多核(¹H, ¹³C和⁵¹V)多维(COSY) NMR以及变温技术等谱学方法研究双过氧钒配合物[OV(O₂)₂LL']ⁿ− [n＝1～3, LL'＝oxalate (缩写为oxa)、picolinate(缩写为pic)、bipyridine(缩写为bipy)和1,10-phenanthroline(缩写为phen), 与它们配位的含钒物种分别缩写为bpV(oxa), bpV(pic), bpV(bipy)和bpV(phen)]与N-甲基咪唑(缩写为N-Me-Im)的相互作用, 实验结果表明N-Me-Im与4种双过氧钒配合物的反应活性从强到弱的顺序为: bpV(oxa)＞bpV(pic)＞bpV(bipy)＞bpV(phen). 研究表明金属中心上配体的配位能力和空间位阻都对反应平衡产生较大的影响, 同时竞争配位的结果导致新的过氧物种[OV(O₂)₂(N-Me-Im)]⁻的生成, 而利用上述谱学方法则有助于揭示此类相互作用体系的反应过程和配位方式.     

Li4Ti5O12-聚苯胺复合材料的合成与表征

以醋酸锂和钛酸四丁酯为原料，以乙醇为溶剂，采用溶胶-凝胶法制备Li₄Ti₅O₁₂;以苯胺、过硫酸铵为原料，以盐酸为溶剂，采用原位聚合法合成Li₄Ti₅O₁₂-聚苯胺复合材料。采用X-射线衍射、红外光谱和电化学测试等对复合材料进行了表征。结果表明，聚苯胺的加入明显提高了Li₄Ti₅O₁₂的电子导电性能，Li₄Ti₅O₁₂-PAn复合材料具有比Li₄Ti₅O₁₂更好的高倍率性能和循环稳定性。0.1C和2.0C放电时Li₄Ti₅O₁₂-PAn的放电容量达到了191.3和148.9 mAh·g^-1，经80次循环后二者平均每次循环容量衰减率分别为0.13%和0.61%。     

L-谷氨酸桥连的卟啉二联体配体及其铜配合物的合成、表征和性质研究

合成了未见报道的L-谷氨酸桥连的卟啉二联体配体及其铜的金属配合物, 并用红外光谱, 电子吸收光谱, 核磁氢谱, 元素分析和质谱等对化合物的结构加以确认, 研究了配体和金属配合物的CD, 拉曼光谱和荧光光谱的变化. 结果显示在配体中没有出现劈裂的Cotton效应, 而铜配合物中出现了劈裂的正负Cotton效应, 配体的荧光强度强于铜配合物的荧光强度, 在拉曼光谱中, 由于卟啉分子平面的对称性由D_2h变为D_4h群及其铜离子d轨道的电子效应, 在卟啉配体和铜配合物之间的拉曼光谱有很大差别.     

(H2teta)2{[Ni(teta)][Fe(CN)6]2}•17H2O (teta＝5,7,7,12,14,14-Hexa-methyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)超分子化合物的合成、晶体结构和磁性质研究

将Ni(teta)(ClO₄)₂ (teta＝5,7,7,12,14,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane)的DMF溶液和K₃[Fe(CN)₆]的水溶液在填充了琼脂冻胶的U型管中通过扩散反应, 得到了标题化合物(H₂teta)₂{[Ni(teta)][Fe(CN)₆]₂}•17H₂O, 该化合物晶体属三斜晶系, 空间群P1, 晶胞参数为a＝0.9998(2) nm, b＝1.5514(3) nm, c＝1.6647(4) nm, α＝114.15(2)°, β＝100.91(2)°, γ＝93.42(2)°, V＝2.2863(10) nm³, z＝1, D_c＝1.196 g•cm^－3, F(000)＝890, μ＝5.84 cm^－1, GOF＝0.894, R₁＝0.0582, wR₂＝0.1446 [I＞2σ(I)]. 该化合物的基本单元由2个[H₂teta]^2＋阳离子、1个{[Ni(teta)][Fe(CN)₆]₂}^4－阴离子和17个水分子组成, 它们之间通过N—H…N氢键而形成具有二维平面结构的超分子化合物. 1.8～300 K变温磁化率研究表明, 化合物中三核体系Fe (s＝1/2)-Ni (s＝1)-Fe (s＝1/2)中心原子间通过氰基桥联而发生强的铁磁相互作用, 磁参数J＝4.33 cm^－1, g＝2.6, θ＝60 K. 通过TG-DTG测定了配合物的热稳定性.