关于原子核的一般知识

核的一般性质原子核的一般性质大概可以分为:质量,电荷,大小,自旋,磁矩等几方面。研究原子核的实验方法与研究一般化学反应有很大区别,因为在普通化学反应中只要求使参加反应的物质获得几个电子伏特的动能便可以进行(通常是借着加热方式获得)。但是原子核反应中,因为核与核之间具有十分强烈的斥力,故此必须使参加反应的原子核具备很高的动能,始能令它们互相接近与碰撞并引起反应。通常我们须要几百万电子伏特的动能始能令氢的、氘的或氦的原子核有效地撞击荷电较多(即较大与较重)的原子核。产生作为撞击原子核用的高速粒子有以下几种方法:(1)利用天然放射性元素的原子核所放射出来的(?)质点(即氦原子核)或γ射线来撞击原子核。(2)令游离后氢、氘或氦等原子在一直线真空管中加速。正离子于高压电场的影响下,将在自阳极向     

准经典轨线方法对Ca+CD3Ⅰ→CaⅠ+CD3同位素效应的动力学研究

在扩展Lond-Eyring-Polanyi-Sato(LEPS)势能面上,采用准经典轨线方法对反应Ca+CD3I→CaI+CD3进行了动力学计算,并讨论了该反应的同位素效应.在同位素效应作用下,产物CaI的振动态分布向低振动态转移,反应体系的散射截面在低碰撞能和高碰撞能处有较小的变化.同时,受到反应物的质量因子变化的影响,产物转动取向值减少,产物转动取向增强.仅有产物的角分布受同位素效应的影响不明显.     

Ar+和trans-/cis-C2H2Cl2解离电荷转移反应的离子速度成像研究(英文)

本文利用离子速度成像方法研究了Ar⁺和trans-/cis-C₂H₂Cl₂的解离电荷转移反应,根据产物离子影像明确了三个反应通道的解离机制.其中,脱氯碎片离子C₂H₂Cl⁺是主要产物,大多数分布在靶分子附近,表明解离过程主要是在大碰撞参数下通过能量共振的电荷转移后发生;同时,有少量的C₂H₂Cl⁺分布在质心附近,这是由C₂H₂Cl₂和Ar⁺在小碰撞参数下发生的紧密碰撞导致的.次要产物C₂HCl⁺展现出与C₂H₂Cl⁺相似的速度分布.而截面最低的产物C₂HCl₂⁺经历了大碰撞参数下的能量共振电荷转移后快速脱氢,基...     

第109号新元素的发现

通常的核理论认为109号元素必然放射α粒子。西德阿姆布拉斯特等选择了109号元素作为目标。加速器将一束铁离子投射到另一种金属元素铋的薄膜上,10天内,多于10~(18)个铁离子击于铋靶上,突然,仅仅一瞬间,有一个非常清楚的信号:“炮弹”原子核与靶原子核结合在一起了。阿姆布拉斯特及其合作者用铁去轰击铋,在他们实验的第十天,GSI的研究工作者观察到一个11.1兆电子伏的α粒子衰变,它出现在核反应产物形成之后5毫秒。时间的延迟和所释放的能量都说明形成了一种共有266个中     

相转移催化法实现聚苯乙烯的功能化转变

以对羟基苯甲醛的钠盐为亲核取代试剂,采用相转移催化进行了大分子氯甲基聚苯乙烯的亲核取代反应,将其转变为侧链带有功能性基团醛基的聚苯乙烯;考察了反应条件(如有机溶剂的极性、催化剂种类及用量、有机相与水相之比等)对大分子相转移催化反应的影响,并根据相转移催化反应机理与相关的动力学规律进行了分析.结果表明,通过相转移催化亲核取代反应,可将氯甲基聚苯乙烯大分子链上的氯原子转化,制得侧链带有醛基的聚苯乙烯;溶剂的极性越强,负离子的反应活性也越高;催化剂季铵正离子的亲脂性越强,相转移催化反应的速率越快.当催化剂浓度较低时,四丁基溴化铵比十六烷基溴化铵的催化效果好;当催化剂浓度较高时,十六烷基溴化铵比四丁基溴化铵的催化效果好.另外,有机相与水相之比对相转移催化反应有较大的影响.     

U+与CO2气相反应的密度泛函理论研究

运用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法,U原子用含相对论有效原子实势(ECP)校正的基组(SDD),C、O原子采用6-311+G(d)基组,对气相中U+和CO2的反应进行了理论研究.通过研究二重和四重自旋态的反应势能面(PESs),优化得到了两条反应路径的反应物、中间体、过渡态和产物的结构.用"两态反应"(TSR)分析反应机理,结果表明体系的优先选择路径为高自旋态进入和低自旋态离开反应,发生在四重态和二重态的自旋多重度的改变使得整个反应系统能以一个低能反应途径进行.     

分子束技术研究Ba与CHCl~3, CCl~4的反应

本文分别在交叉分子束和分子束-气体条件下, 利用化学发光方法, 研究了Ba(^3D)+CH~2Cl~2, CHCl~3,CCl~4和Ca(^1S~O),Ca(^3P),Ba(^1S～O)Ba(^3D)+CCl~4的反应, 实验得出了Ba(^3D)与CH~2Cl~2, CHCL~3, CCl~4反应时, A^2II,B~2Σ^+态BACl产物的发光截面对反应物碰撞能的依赖关系和反应阈能, 以及Ba(^3D)与CCl~4反应时, 产生电子激发态BaCl产物的光子产率。发现当Ba,Ca被激发到亚稳态时, Ba+CCl~4的反应电子基态BaCl产物的振动激发增加; 而Ca+CCl~4的反应电子基态CaCl产物的转动激发增加. 并针对以上结果进行分析讨论。     

芳烃硝化中的NO_2~++NO→NO_2+NO~+电子转移

用电子转移半经典理论,在谐振势近似下,导出交叉反应电子转移的动力学模型,在UHF/6-31G基组水平上,优化电子转移NO_2~++NO→NO_2+NO~+的碰撞络合物结构,用线性反应坐标研究了电子转移反应的透热势能面,反应活化能,电子转移矩阵元等动力学参量,对此交叉反应及相应的自交换反应体系NO_2~+/NO_2和NO~+/NO作动力学计算,得这3个基元步骤的活化能分别为81.4,128.8,和39.3KJ·mol~1.用过渡态结构参数估算溶剂重组对活化能的贡献,计算了300K时的速率常数.高的活化能垒可能影响NO_2~+在芳烃硝化中作为氧化剂的反应活性.     

Na+I_2——Na~++I_2~-反应中散射共振态的理论研究

化学反应中散射共振态是在特定的碰撞能下生成的中间态 ,具有如定域性、光谱等束缚态的性质 .它与势能面强相互作用区的性质有密切关系 ,但又与化学反应的过渡态不同 .由于散射共振态对化学反应的分支比、产物的能量分配和产物的角分布等有重要影响 ,因此 ,一直是理论和实验化学家的前沿研究课题 [1] .理论上 ,对散射共振态生成机理的研究多集中在单势能面 (电子基态 )反应 ,如H+ H2 ,F+ H2 ,I+ HI(以及 H的同位素 D)等 [2 ] ,而对两态势能面反应散射共振态的研究则少见报道 .Na+ I2 Na++ I- 2 离子对生成反应的微分截面已用激光 -交…     

无机氧化还原反应的专题复习

氧化还原反应知识是一条贯穿高中化学始终的“动脉” ,其重要性不言而喻 ,有必要进行专题复习。1　概念体系在氧化还原反应中 ,氧化剂表现氧化性、还原剂表现还原性。2　反应类型为了研究的方便 ,可以把氧化还原反应按不同的标准分类 ,如 :3　反应规律3.1　表现性质规律 :元素处于最高价时只具有氧化性、处于最低价时只具有还原性、处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。3.2　性质强弱规律 :在“氧化剂 +还原剂→还原产物 +氧化产物”中 ,氧化性 :氧化剂 >氧化产物 ;还原性 :还原剂 >还原产物。3.3　正易逆难规律 :若“氧化剂 +e- →还…     

脂肪胺分子离子及质子化脂肪胺分子的碎裂反应

应用碰撞诱导解离(CID)技术研究了电子轰击方法产生的脂肪胺分子离子和化学电离方法产生的质子化脂肪胺分子的碎裂反应。质子化脂肪胺碰撞活化后的主要碎裂通道包括丢失C~XH~2~X、C~XH~2~X~+~1、C~XH~2~X~+~2单元及NH~3和生成[C~yH~2~y~+~1]^+及CH~3CH=NH~2^+离子。脂肪胺分子离子碰撞活化后的主要碎裂通道是丢失C~XH~2~X、C~XH~2~X~+~1及NH~3和生成[C~mH~2~m~-~1]^+、CH~2NH~2^+及CH~3CHNH~2^+离子。随着碰撞能的增加，远电荷碎裂反应和电荷诱导碎裂反应之间竞争引起产物离子的分布发生变化，如[C~mH~2~m~-~1]^+和[C~yH~2~y~+~1]^+离子。自由基机理可以解释质子化脂肪胺分子的远电荷反应。分子内氢抽取可以解释脂肪胺分子离子的碎裂反应。     

F~2, F与I~2的化学发光反应

在流动余辉实验装置上,研究了F~2,F与I~2的化学发光反应。首次在F+I~2反应体系中观察到较强的IF(B→X)发射光谱,采用简单碰撞理论对IF(B)的振动驰豫进行估算后,得到了其振动布居,发现与F~2+I~2反应体系有明显的不同,从而推测这两个反应的激发态产物IF(B)是由不同的反应通道形成的。前者由初级反应产物I~2F与F原子进一步作用产生,而后者则由激发态的I(^2p~1~/~2)与基态的F(^2p~3~/~2)碰撞复合产生。     

YS(1Σ,3Φ)与COS气相反应YSCOS→YS2CO的理论研究

采用密度泛函理论B3LYP方法研究了硫化钇离子YS+(1Σ+,3Φ)与硫转移试剂COS在气相中的反应:YS++COS→YS+2+CO.在单重基态和三重激发态势能面上都找到了四条反应通道.但是除一条反应通道之外,其它的反应机理和几何结构变化趋势在不同的势能面上有很大不同.实验中生成YS+2所表现出的吸热特征来自于在基态反应中的三条通道(A, B和C),其活化势垒分别为28.3、140.5和120.2 kJ·mol-1.计算结果表明硫转移反应没有双态反应活性,因此产物YS+2在低能量区的放热特征是由于基态反应物中还混有残留的激发态YS+     

2-芳基戊二酸酯的合成

在K2CO3-TEBA相转移催化体系中,4位或2位含有—NO2的苯磺酰基乙酸酯与α,β-不饱和酯发生加成-重排反应,制得2-芳基戊二酸酯,其收率较高(73%～87%)。研究了反应物-芳磺酰基乙酸酯苯环上取代基对加成-重排反应的影响,发现只有当芳环上4位或2位有硝基时,在K2CO3-TEBA相转移催化体系中,芳磺酰基乙酸酯与α,β-不饱和酯反应才可发生加成-重排反应,生成2-芳基戊二酸酯,其机理可能是芳磺酰基乙酸酯与α,β-不饱和酯首先发生Michael加成反应,随后加成产物发生分子内的亲核取代,酸化后脱去SO2得2-芳基戊二酸酯。而当芳环上4位或2位含有给电子基团(如,甲基)或弱吸电子基团(如,氯)时,却只能发生正常的Michael加成反应,生成相应的2-芳磺酰基戊二酸酯。     

改性Y沸石上的氢转移反应

本文试图用环已烯和邻二甲苯两典型反应考察改性Y沸石的氢转移反应性能。发现在改性Y沸石上环已烯的氢转移, 异构化和聚合反应时发生。在反应开始时SY沸石的氢转移反应和异构化反应活性与铝含量之间的关系与沸石强酸量和铝含量的关系一致, 呈火山形曲线, 极大值在Al/(Al+Si)为0.15左右, 结焦以后反应总转化迅速下降, 且氢转移活性和异构化活性随铝含量减少而单调下降。USY沸石的氢转移活性大幅度降低。在改性Y沸石上邻二甲苯异构化和歧化反应同时进行, SY沸石的歧化反应变化规律与环乙烯氢转移反应相似。当沸石样品中有大量非质子酸位存在时, 两个反应的数据会出现予盾。     

CBr+O_2反应在二重态势能面上的机理研究(英文)

用UB3LYP/6-311++G(d,p)和QCISD(单点能)的方法考察了CBr+O2反应在二重态势能面上的反应机理。研究发现该反应在高温过程中重要,且有两个产物通道,它们分别是BrCO+O和Br+CO2,其中前者为优势通道。为了弄清溴原子取代对次甲基与氧气反应的机理的影响,我们对CBr+O2反应与CH+O2反应的相似性和差异也作了讨论。结果表明:两反应的第一步都是CX(X=H,Br)自由基与氧气反应生成链状过氧化物XCOO,且溴原子取代对反应的活性、产物通道的数量和产物的形成过程等都有影响。     

DNA增强金纳米颗粒过氧化物模拟酶活性检测K~+

许多纳米材料因具有与天然酶类似的催化活性而被应用于过程催化和酶促动力学分析等领域.本研究发现,当单链DNA如核酸适配子包被在金纳米颗粒表面时,金纳米颗粒的过氧化物模拟酶活性被增强,能催化更多的酶底物3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)生成氧化态的蓝色产物,在650 nm处出现特征吸收峰.若进一步加入能与核酸适配子结合的靶物如K+,由于靶物与核酸适配子的特异性结合形成G-4折叠而从金纳米颗粒表面脱离,导致模拟酶活性降低,溶液颜色变浅,650 nm处的吸光度值随之降低.以此为反应基础,建立了靶物K+的可视化检测分析方法.以650 nm处吸收值变化(ΔA650)对K+浓度的自然对数进行拟合,发现在1.5×10-4~2.8×10-3 mol/L范围内有良好的线性关系,相关系数(r)为0.9916.本方法有很好的选择性,同时具有较强的普适性,可应用于其他具有核酸适配体的物质检测.     

自然界的超铀元素

自1940年发现第一个超铀元素——镎以来,超铀元素由于在原子核物理、元素的起源以及在银河和太阳系演化学研究上的重要意义,在能源和军事上具有巨大的潜在价值,一直为世界各国所重视。人工合成超铀元素研究和理论研究的进展,进一步深化了人们对物质世界的认识,激励着人们去探索自然界存在的更重的超铀元素和新的能源,更深刻的去认识宇宙发展中元素的形成及其演变规律。自然界的超铀元素研究大致可分为两个方面:(一)锕系元素,(二)超重元素。第二方面的工作是在核壳层模型理论,人工与天体中元素合成的研究,原始宇宙射线的组成和锕系元素的同位素地球化学与宇宙化学研究等基础上发展起来的。     

H+O_2体系在低碰撞能下的动力学研究

本文用准经典轨迹理论,模拟了H(~2S)原子与O_2(~3Σ_g~-)分子在ab initio势能面上的反应碰撞过程,研究了该反应体系在低碰撞能E=0.3eV,O_2的量子态v(振动量子数)=2,j(转动量子数)=1,20,40,60,80,100时的动力学行为。计算结果表明:(1)发生反应的最大碰撞参数b_(max)为4.5a_o,(2)产生最大反应几率的碰撞参数b随j的增加而减小,(3)反应截面随j单调增加,(4)对于小b高j时的非弹性碰撞,产物O_2的振动量子数v′和转动量子数j′均明显地下降,而对于反应碰撞,产物OH(~2Π)多处于基振动态(v′=0),且随j的增加,产物OH处于振动激发态(v′>0)的几率明显增加,当j=100时,甚至出现振动态分布倒反现象。此外,还绘制了部分典型的碰撞轨迹图。     

核磁共振研究高分子链结构

核磁共振基本原理凡具有磁矩的原子核和氢核,置于磁场H_0中,不仅自旋,还沿磁场方向H_0回旋,其回旋频率V_0和磁场强度成正比。如图1所示意: V_0=γ/2π H_0 γ为旋磁比,是常数。若在垂直于磁场H_0方向,加一射频H,逐渐变化其频率,当频率恰等于v_0时,氢核磁矩μ和磁场H_0方向之间夹角产生强烈振动,磁矩取向可以翻转,这个现象称为核磁共振。用量子力学术语来描述,凡自旋量子数l不等于零的原子核都有磁矩,在磁场中,取向的