苯在Ag(100)表面吸附的周期性密度泛函理论研究

 采用量子化学中的密度泛函理论结合平板周期模型方法,研究了苯在Ag(100)面上的吸附方式和相对稳定性. 通过对不同吸附位置的吸附能和几何构型参数的比较发现,苯在Ag(100)表面的吸附属于较强的化学作用,穴位吸附的稳定性优于桥位,顶位吸附最不稳定. 吸附的苯分子的平衡构型发生扭曲, C-C键有较大程度的伸长; C-H键的键长基本不变,但是偏离苯环平面,并背离Ag(100)表面. 在吸附过程中,电子由苯向表面银原子转移. 本文给出了详细的轨道示意图和电荷布居分析,并且与相关的实验和理论研究结果进行了比较.     

用HMO法处理某些1,4-双[β-(4-取代苯基)乙烯基]苯衍生物

我们用HMO法处理了某些1,4-双[β-(4-取代苯基)乙烯基)苯及1,4-双-[β-(4-取代苯基)乙烯基]2,5-二甲氧基苯化合物,求得了π键分子轨道的能量、电荷密度、键序及自由价。另外,最高占有轨道和最低空轨道之间的能差与其电子光谱(紫外光谱及萤光光谱)之间有较好的线性关系。两个系列的电子光谱与Hammett方程的取代基常数的绝对值之间也有较好的线性关系。     

基于密度泛函理论研究木质素二聚体C_α-OH基团的修饰对其热解均裂历程的影响

采用密度泛函理论方法,对四种β-O-4型二聚体木质素模型化合物2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯基乙烷-1-醇、2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯基乙烷-1-酮、1-甲氧基-2-(2-甲氧基-2-苯基乙氧基)苯、2-(2-甲氧基苯氧基)-1-苯乙基乙酸酯的C_(aromatic)-O、C_(aromatic)-C_α、C_α-C_β、C_β-O键均裂解离能进行了理论计算,并对所述二聚体的热解均裂历程进行了理论计算研究,分析了不同二聚体的热解产物形成途径。结果表明,C_β-O键均裂是二聚体初次热解的主要反应,C_α-C_β键均裂是竞争反应。C_α-OH官能团被氧化、乙酰化修饰后,C_β-O键均裂解离能降低,而C_α-C_β键的键解离能升高,C_β-O键裂解概率增大,C_α-C_β键均裂竞争性降低。基于上述四种模型化合物热解的主要芳香族产物有苯甲醇、甲苯、苯甲醛和愈创木酚等,C_α-OH官能团的选择性修饰可调控热解产物种类,其中,氧化修饰后的二聚体的热解产物种类变少,产物选择性增强;甲基化、乙酰化修饰后的二聚体热解可产生苯乙烷和甲苯。     

二苄基二硫的晶体拉曼光谱、红外光谱和正则坐标计算

Allum等人~[1]在研究一系列含S—S键化合物的振动光谱时曾给出二苄基二硫在810—400 cm~(-1)范围内的经验谱带指定。本文报道了二苄基二硫的晶体拉曼光谱(40—3100 cm~(-1))和红外光谱(70—3100 cm~(-1)), 在苯与烷烃力场的基础上做了正则坐标计算。综合这多方面的信息, 对于180 cm~(-1)以上的全部红外及拉曼谱带给出了指认。同时对取代苯的力场作了分析讨论。     

2-苯甲酰基亚甲基-3-三苯胂叉琥珀酸二甲酯的合成与晶体结构

2-苯甲酰基亚甲基-3-三苯胂叉琥珀酸二甲酯(5)是苯甲酰基亚甲基三苯胂与丁炔二羧酸二甲酯在无水 THF 中的加成产物。其晶体和分子结构用 X 射线衍射方法测得。晶体黄色,属三斜晶系,空问群为 PI,晶胞参数:a=0.093(2),b=10.668(2),c=13.547(2)(?),α=92.86(1),β=103.49(1),γ=106.30(1)°,Ζ=2。用四圆衍射仪收集得独立可观察衍射3548个。用直接法解出结构,全矩阵块最小二乘法修正,最终偏离因子R=0.046。该分子中 As-C(19)(亚甲基碳)键长为1.877(?),C(19)-C(20)键长为1.409(?),C(19)-C(29)键长为1.447(?),表明形成了分叉的共轭体系。     

共轭效应

1.共轭体系的意义与类型(一)共轭体系的意义:由π键或 p 电子经过一个σ键与π键相连接而组成的体系,都叫共轭体系。最近有很多实验事实证明键的共轭效应现象不仅发生于重键之间(π,π共轭效应),而且也发生于单键和重     

阳离子－π体系相互作用的理论研究 2: 铵离子－二苯复 合物体系的密度泛函 研究

运用密度泛函B3LYP/6-31G^*方法对离子-二苯复合物体系的可能构型进行了结构优化,得到了复合物的能量低构型为:铵离子位于两个苯环平面之间分别以两个氢原子和苯环作用,频率计算结果表明该构型为稳定结.复全物的键长、原子净电荷、分子轨道系数、前沿轨道能量、Mullicken键级等都表明，铵氢原子和与之接近的苯环碳原子之间通过s-π相互作用而实现铵与两个苯环的结合,结合时电子从苯环向铵转移复合物.它们之间的结合方式和铵离子－苯复合物及典型键的结合方式相似,计算得到的热力学参数证明了这一点.复合物的红外特征振动频率位于230cm^-^1附近,振动方式为铵平行于苯平面来回振动。     

阳离子－π体系相互作用的理论研究 2: 铵离子－二苯复 合物体系的密度泛函 研究

运用密度泛函B3LYP/6-31G^*方法对离子-二苯复合物体系的可能构型进行了结构优化,得到了复合物的能量低构型为:铵离子位于两个苯环平面之间分别以两个氢原子和苯环作用,频率计算结果表明该构型为稳定结.复全物的键长、原子净电荷、分子轨道系数、前沿轨道能量、Mullicken键级等都表明,铵氢原子和与之接近的苯环碳原子之间通过s-π相互作用而实现铵与两个苯环的结合,结合时电子从苯环向铵转移复合物.它们之间的结合方式和铵离子－苯复合物及典型键的结合方式相似,计算得到的热力学参数证明了这一点.复合物的红外特征振动频率位于230cm^-^1附近,振动方式为铵平行于苯平面来回振动。     

HOD与H选键反应的理论研究

本文采用作者建立的分子内坐标下反应途径的动力学性质理论对HOD与H的选键反应进行了研究。以无选键性的HOH与H的反应和有选态性的H2(v=0,1)与OH的反应为对比,分别给出了每个反应内坐标下的垂直于IRC的振动模式的振动频率及断裂键的振动模式与其它振动模式之间的耦合常数(BKL)。通过它们对各反应选键性的分析,给出了在一定电子态下,为了达到选键反应的目的,该反应的断裂键振动频率和它与自身分子内其它键(键角)的耦合常数在理论上的要求。     

三苯膦铁硫原子簇配合物(μ-cy-C~6H~11S)(μ-n-C~5H~11S)Fe~2(CO)~5PPb~3的合成和晶体结构

通过(μ-cy-C~6H~11S)(μ-n-C~5H~11S)Fe~2(CO)~6同PPh~3在苯中,SO℃下反应5小时,制得了三苯膦单取代产物(μ-cy-C~6H~11S)(μ-n-C~5H~11S)Fe~2(CO)~5PPh~3(1).并用X衍射技术测得其单晶结构.晶体属正交晶系,空间群为Pbca,a=12.940(2)A,b=23.170(7)A,c=23.294(2)A,Do=1.25g.cm^-^3.Z=8.采用直接法(RANTAN)测得其初结构,以SHELX-76程序经全矩阵最小二乘法分块修正,最后偏离因子R=0.043,Rw-0.058.单晶X射线分析表明,三苯膦取代反应发生在配合物Fe-Fe键的反位上;两个硫桥以不等性方式同两个铁原子相连;硫桥上的取代基cy-C~6H~11及n-C~5H~11同处于e,e键,且弯向Fe~2原子一边.重要的键长有Fe(1)-Fe(2)=2.527(1)A,Fe(1)-S=2,287(1)及2.281(1)A,Fe(1)-P=2.271(1)A,Fe(2)-S=2.267(1)及2.275(1)A.五个Fe-C键在1.757(7)～1.810(6)A范围内。     

分子间卤键和氢键控制的网络结构的组装（英文）

分别以四苯甲烷和四苯基卟啉为中心,端位引入四氟碘代苯,合成了两类四齿卤键供体分子,并合成了3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-联吡啶(TMBP)作为卤键受体分子.以四苯甲烷为中心的卤键供体分子和TMBP基于分子间I…N卤键和H…N氢键在固相中自组装,得到一类超分子网络结构.晶体结构显示,一个四面体卤键供体分子通过两组I…N卤键和两组H…N氢键结合四个TMBP分子,与之对应,一个TMBP分子通过一组I…N卤键和一组H…N氢键结合两个四面体分子,形成单层网络结构,网格为宽度2.37nm的正方形结构,层与层之间通过其它氢键和卤键进一步堆积.卟啉类四齿卤键供体分子的晶体数据显示,通过较为复杂的分子间C—I…π及H…F等弱相互作用,供体分子自身进行平面组装,层与层之间通过π-π堆积等作用进一步堆积.     

硫醇对炔属化合物的加成反应 Ⅲ.苯硫酚与硫醇乙酸对β-烷基苯乙炔的加成

苯硫酚与1-苯基丙炔-1及1-苯基丁炔-1在苯甲酰过氧化物或紫外光引发下顺利加成.当反应物用量为等克分子比时,加成物分别为1-苯基-2-苯硫基丙烯-1(Ⅰ)及1-苯基-2-苯硫基丁烯-1(Ⅱ);当用量为2∶1克分子比时,除生成上述1∶1加成物外,尚得2∶1加成物:1-苯基-2,2-二-(苯硫基)-丙烷(Ⅴ)及1-苯基-2,2-二-(苯硫基)-丁烷(Ⅵ).这些加成物的结构是借在酸性介质中与2,4-二硝基苯肼作用生成相应酮的2,4-二硝基苯腙而得到证明.这加成反应是按自由基机理进行,苯硫基联结在与烷基相邻的碳原子表明中间生成的自由基之稳定性是加成方向的决定因素,因为苯基的共轭效应比烷基为强. 竞争试验的结果表明,苯硫基对苯乙炔的加成比对1-苯基丙炔-1的加成快得多,这可归因于甲基的空间效应.当以苯硫酚与1-苯基丙炔-1及苯乙烯进行竞争时,只得炔烃的加成物,这表明炔烃的加成活性比烯烃大得多.后一结果是由于断裂三键中的一个π-键所需要的能量较断裂双键中的π-键所需要的能量为低的缘故.     

苯分子与Rh(111)面相互作用的分子轨道研究

用群分解EHMO法研究了苯在Rh(111)面上的化学吸附和成键性质。以Rh_7原子簇模型模拟Rh(111)表面,得到结合能为41kJ/mol,吸附高度2.60。被吸附的苯分子通过π键和金属原子的d轨道相互作用而受到活化,有利于在(111)表而上的化学反应。     

Cu(I),Ag(I)/分子筛化学吸附脱硫的π-络合机理

应用DFT研究了一系列含硫的杂环化合物(噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩)以及苯分子在Cu(I)-Y、Ag(I)-Y分子筛上的化学吸附.计算采用16T分子筛簇模型(H22Si15AlO22),对过渡金属采用了赝势基组,在BLYP/DNP水平上完成.相互作用能的结果表明,阳离子交换的分子筛对含硫杂环芳香族化合物吸附能力的顺序为Cu(I)-Y>Ag(I)-Y.两种吸附剂对噻吩类分子的吸附能力大于苯分子.噻吩衍生物的吸附能顺序依次为,4,6-二甲基二苯并噻吩<二苯并噻吩<噻吩<苯并噻吩,与实验结果相近.通过自然键轨道计算,研究了分子筛上担载的Cu(I)、Ag(I)金属离子与噻吩和苯分子之间的π-络合作用,分析比较了自然键电子给体-受体之间的二阶微扰稳定化能,并探索其络合机理.     

Cu(I), Ag(I)/分子筛化学吸附脱硫的π-络合机理

应用DFT 研究了一系列含硫的杂环化合物(噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和4, 6-二甲基二苯并噻吩)以及苯分子在Cu(I)-Y、Ag(I)-Y 分子筛上的化学吸附. 计算采用16T 分子筛簇模型(H22Si15AlO22), 对过渡金属采用了赝势基组, 在BLYP/DNP水平上完成. 相互作用能的结果表明, 阳离子交换的分子筛对含硫杂环芳香族化合物吸附能力的顺序为Cu(I)-Y >Ag(I)-Y. 两种吸附剂对噻吩类分子的吸附能力大于苯分子. 噻吩衍生物的吸附能顺序依次为, 4, 6-二甲基二苯并噻吩<二苯并噻吩约噻吩<苯并噻吩, 与实验结果相近. 通过自然键轨道计算,研究了分子筛上担载的Cu(I)、Ag(I)金属离子与噻吩和苯分子之间的π-络合作用, 分析比较了自然键电子给体-受体之间的二阶微扰稳定化能, 并探索其络合机理.     

双三苯膦铁硫原子簇配合物(μ-i-C3H7S)(μ-PhCH2S)-Fe2(CO)4(PPh3)2的合成及晶体结构

通过(μ-i-C3H7S)(μ-PhCH2S)Fe2(CO)6和三苯膦在甲苯中回流反应6h, 制得了三苯膦双取代配合物(μ-i-C3H7S)(μ-PhCH2S)Fe2(CO)4(PPh3)2(1), 并用X射线衍射技术测得其单晶结构. 晶体属三斜晶系, 空间群为PI. 晶胞参数: a=10.268(4),b=20.289(1), c=22.799(5)埃; a=94.73(1)°, β=102.98(2)°, γ=89.93(1)°;V=4610.5埃^3, Z=4, Dc=1.36g/cm^3. 晶体结构用直接法(MULTAN 82)测定, 采用块矩阵最小二乘法进行最终结构精化, 最后偏离因子R=0.059, Rw=0.068. 单晶X射线分析表明, 配合物1的簇核是由两个铁原子和两个硫原子组成的蝴蝶式结构; 两个三苯膦配体处于铁-铁弯键的反位; 异丙基和苄基分别以6键与硫相连.     

苯基键合活性炭的制备及对苯的吸附特性

以核桃壳为原料,氢氧化钾作活化剂制备了高比表面积活性炭,使用苯基三甲氧基硅烷对其进行表面改性,得到苯基键合活性炭。通过氮气吸附法测定了活性炭的比表面积及孔隙结构,使用X射线光电子能谱表征测定了苯基键合活性炭的表面结构及碳元素含量。采用Langmuir热力学方程、Freundlich热力学方程、Lagergren准一级、准二级动力学方程及D-R方程对苯基键合活性炭对苯的吸附等温线进行了拟合。考察了温度和采气流速对吸附效率的影响。结果表明,苯基键合活性炭的孔隙主要为微孔,比表面积达2800 m~2·g~(-1);苯基键合活性炭对苯的吸附符合Langmuir等温吸附模型和Lagergren准一级动力学方程,饱和吸附量为713. 89 mg·g~(-1),苯的特征吸附能为23. 495 kJ·mol~(-1);增加温度或采气流速均使活性炭对苯的吸附量减少。     

自然轨道福井函数和成键活性描述符应用于解释苯硫醌和1,3-二烯的[2+4]和[4+2]环加成反应中的成键机理（英文）

苯硫醌与脂肪族烯烃可以发生[2+4]和[4+2]环加成反应。为了解释这些环加成反应中的成键过程,本文使用了自然轨道福井函数(NOFF)与成键活性描述符。自然轨道福井函数揭示了苯硫醌和脂肪族烯烃的键或轨道的亲电性,表明电子供体的成键轨道和电子受体的反键/成键轨道之间发生了电子转移,然后成环,在这一过程中有两个共价键形成,得到了环状产物。成键活性描述符表明共价键比较容易在一个分子中具有较大f~+_(k1)值的k1原子与另一个分子中具有较大f_(k2)值的k2原子之间形成。自然轨道福井函数与成键活性描述符都可以有效解释苯硫醌与1,3-二烯之间的[2+4]与[4+2]环加成反应的机理。     

三苯膦铁硫原子簇配合物(μ-cy-C_6H_(11)S)(μ-n-C_5H_(11)S)Fe_2(CO)_5PPh_3的合成和晶体结构

通过(μ-cy-C_6H_(11)S)(μ-n-C_5H_(11)S)Fe_2(CO)_6同PPh_3在苯中,80℃下反应5小时,制得了三苯膦单取代产物(μ-cy-C_6H_(11)S)(μ-n-C_5H_(11)S)Fe_2(CO)_5PPh_3(1),并用X衍射技术测得其单晶结构.晶体属正交晶系,空间群为.Pbca,α=12.940(2)A,b=23.170(7)A,c=23.294(2)A,D_=1.25g·cm~(-3) Z=8.采用直接法(RANTAN)测得其初结构,以SHELX-76程序经全矩阵最小二乘法分块修正,最后偏离因子R=0.043,R_w=0.058.单晶X射线分析表明,三苯膦取代反应发生在配合物Fe—Fe键的反位上;两个硫桥以不等性方式同两个铁原子相连;硫桥上的取代基cy-C_6H_(11)及n-C_5H_(11)同处于e,e键,且弯向Fe_2原子一边.重要的键长有Fe(1)—Fe(2)=2.527(1)A,Fe(1)—S=2.287(1)及2.281(1)A,Fe(1)—p=2.271(1)A,Fe(2)—S=2.267(1)及2.275(1)A.五个Fe—C键长在1.757(7)～1.810(6)A范围内。     

N-(8-对氨基苯磺酰)胺基喹啉的合成及其荧光性质的研究

合成了一种Zn2+荧光探针N-(8-对氨基苯磺酰)胺基喹啉(HQAS),探讨了HQAS与Zn2+的键合比和配位模式,以及不同pH,其它金属离子对Zn2+检测的影响.研究结果显示:该探针与Zn2+形成配合物,使其荧光增强,键合比为2:1,pH 7.2时荧光强度增大9.4倍.大多数金属离子几乎不干扰Zn2+的检测,Cu2+...