三氟甲基叔丁基氮氧自由基的超精细偶合常数与溶剂极性参数的相关性研究

用EPR方法测定了三氟甲基叔丁基氮氧自由基在16种溶剂中的顺磁参数α_N和α_F^β值.并对α_N值与溶剂的极性参数E_T、z进行了线性相关分析,讨论了这类低位阻含氟自旋探针对研究溶剂化和探针本身结构的作用.     

α-单取代环十二酮构象间相互转换的理论研究

在CVFF力场下,DMSO氛围中,通过分子动力学常温模拟研究α-单取代环十二酮的构象,常温优势构象为α-边外取代[3333]-2-酮,环骨架为[3333],羰基位于C2位置,取代基位于α-边外向位.动态分析带有不同取代基的α角顺取代和α-边外取代[3333]-2-酮构象的相互转化的结果表明,它们的转换路径基本一致,转换能垒随着取代基体积的增大而升高.氯和溴取代环十二酮转换过程中最高能垒分别为43.9和44.3kJ/mol,相应的构象为α-边外取代[31233]-2-酮;甲基、乙基和叔丁基取代环十二酮最高转换能垒达53.9kJ/mol,相应的构象为α-边外取代[31233]-2-酮;存在活泼质子的氨基和羟基环十二酮转换能垒中最高能量构象为α-边外取代[31323]-1-酮;苯硫基和苄基取代环十二酮除出现α-边外取代[3333]-2-酮构象外,转换过程中还出现了较α-角顺取代[3333]-2-酮构象更稳定的α-边外取代[4233]-3-酮构象.     

氮氧自由基的研究(Ⅱ)——哌啶类氮氧自由基的溶剂效应及其分子结构的研究

对4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基在26种不同溶剂中的顺磁共振谱进行了测定,发现超精细分裂常数A_N随溶剂极性的增加而上升,而g值却呈现微小的下降趋势。A_N与ReichardtE_T、KosowerZ值之间有线性关系,而与ε、μ却不呈现线性关系。由于E_T、Z为模型反应的溶剂微观极性效应参数,而ε、μ为非模型反应的溶剂宏观极性效应参数,所以A_N可以作为一种新的非模型反应的溶剂微观极性效应参数。     

喹喔啉氮氧自由基-Zn(Ⅱ)配合物的合成、结构和磁性质

采用喹喔啉基取代的氮氧自由基NITQ与锌(Ⅱ)离子进行配位,得到了1个单核的双自旋配合物[Zn(acac)₂(NITQ)₂]·2CH₂Cl₂(其中acac=乙酰丙酮阴离子,NITQ=2-(2'-喹喔啉基)-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基)。 X射线单晶衍射分析结果表明,两个NITQ自由基作为单齿配体分别与Zn(acac)₂配位,形成八面体构型的双自旋配合物。 变温磁化率研究表明,NITQ自由基间存在铁磁相互作用,其居里常数C=0.7242 cm³·K/mol,外斯常数θ=0.5958 K。     

含两个识别点的侧链准聚轮烷的制备

合成了侧链含烷基链(C₇)及偶氮基团(Azo)两个疏水基团修饰的聚合物4,并基于环糊精与两个疏水基团C₇、Azo的不同结合能力,制备了含两个识别点的侧链准聚轮烷.首先,在聚合物4的溶液中加入α-环糊精(α-CD),α-CD分别包结在C₇及Azo部分,得到了侧链准聚轮烷;第二步,在365 nm的紫外光光照下,聚合物4侧链端基的trans-Azo异构为cis-Azo,α-CD从Azo部分解离,但α-CD仍包结在C₇部分,得到了侧链聚轮烷;第三步,在侧链聚轮烷溶液中加入β-环糊精(β-CD),β-CD包结在cis-Azo部分,得到了α-CD、β-CD分别包结两个疏水识别点的侧链准聚轮烷.     

“魔蓝”试剂由对位取代苯甲醛区域选择攫氢反应的EPR研究──全氟(1-丙氧基乙基)-对位取代苯甲酰氮氧自由基的合成及其αN,αFβ与取代基参数的相关分析

由全氟(2-丙氧基丙酰)过氧化物[n-C3F7OCF(CF3)COO]2与亚硝酸钠制得新型的“魔蓝”试剂[n-C3F7OCF(CF3)]2N(O)(1)和n-C3F7OCF(CF3)NO2的F113(CCl2FCClF2)溶液,在室温下与一系列对位取代苯甲醛(3)发生攫氢/自旋截捕反应,生成稳定的全氟(1-丙氧基乙基)对位取代苯甲酰基氮氧自由基(4).由自由基4的超精细偶合常数αN和αFβ与取代基的Hammett极性参数和自旋离域参数的相关分析得知,虽然自旋离域因素影响αN值,但取代基的极性是决定αN值的主要因素.     

木质素模化物键离解能的理论研究

采用密度泛函理论B3P86方法,在6-31G(d,p)基组水平上,对木质素结构中的6种连接方式(β-O-4、α-O-4、4-O-5、β-1、α-1、5-5)的63个木质素模化物的醚键(C-O)和C-C键的键离解能E_B进行了理论计算研究。分析了不同取代基对键离解能的影响以及键长与键离解能的相关性。计算结果表明,C-O键的键离解能通常比C-C键的小,在各种醚键中C_α-O键的平均键离解能最小,为182.7 kJ/mol;其次是β-O-4连接中的C_β-O键,苯环和烷烃基上的取代基对醚键的键离解能有较强的弱化作用,C-O键的键长和键离解能的相关性较差。与C-O键相比,C-C键的键离解能受苯环上取代基的影响很小,而烷烃基上的取代基对C-C键的键离解能有较大的影响,C-C键的键离解能和键长之间存在较强的线性关系,C-C键的键长越长,其键离解能越小。     

超球坐标下相关函数对锂原子基态本征能收敛行为的影响

在超球坐标下,由3个对称相关函数exp[-α(r₁+r₂+r₃)](α分别为,√-2E/3,2.76和核电荷数z),利用相关函数-超球谐-广义Laguerre函数方法(CFHHGLF)直接求解Li原子的Schrdinger方程,计算基态本征能。从数值来看,α=z结果最好,其次是α=2.76,变参数α较差;而从径向的收敛速度来看,变参数α收敛最快,α=2.76收敛较慢,α=z时本征能只有当对称基超过100时才呈现收敛趋势。结果表明,在超球谐展开方案下只有α=z的相关函数才能得到高精度的本征能量。     

5,12-二硫杂-7,14-二氮杂-5,7,12,14-四氢并五苯及其相关化合物二阶非线性光学性质的理论研究

在ZINDO方法基础上,按完全态求和(SOS)公式编制了计算分子二阶非线性光学系数β_ijk、β_u的程序.研究了不同取代基在5,12-二硫杂-7,14-二氮杂-5,7,12,14-四氢并五苯侧环取代衍生物及相关化合物的结构、光谱和二阶非线性光学性质。结果表明:侧环上取代推、拉电于基团对增大二阶光学非线性都有利;分子共平面,共轭作用强,对增大二阶光学非线性有利.     

铑(Ⅰ)催化有机汞化合物偶联反应机理的研究

研究了β-氯化萘汞在[CIRh(CO)₂]₂催化下于六甲基磷酰胺溶液中的偶联反应动力学,证明其反应为二级,求得了偶联反应动力学常数.α-氯化萘汞和α-溴汞代苯乙酸乙酯在相同的反应条件下不发生偶联反应;在α一溴汞代苯乙酸乙酯的偶联反应条件下分离和鉴定了有机铑(I)中间体,根据所提出的反应机理,对上述现象进行了讨论.     

2-萘基-5-取代苯并噁唑的合成、紫外光谱和萤光光谱

在研究有机化合物的结构与光性能间关系的过程中,我们又通过4-取代-2-氨基酚或其盐酸盐分别与α-萘甲酸和β-萘甲酸缩合,制得了十种2-(α-萘基)-5-取代苯并噁唑(Ⅰ)和十种2-(β-萘基)-5-取代苯并噁唑(Ⅱ),测定了这些化合物的熔点,紫外吸收光谱和萤光发射光谱.     

仿生不对称转氨化合成手性α,ω-二氨基酸

以ω-溴-α-酮酸为原料,发展了一种合成手性α,ω-二氨基酸的高效方法,通过手性吡哆胺催化ω-溴-α-酮酸的不对称转氨化和NH₃对ω-溴的取代反应,在温和条件下一锅法合成了6个带有不同长度直链手性α,ω-二氨基酸,收率49~93%, ee值最高可以达91%,其结构经¹H NMR和¹³C NMR表征。     

亚碘酰苯氧化Schiff碱配合物反应的取代基效应研究

用紫外-可见分光光度分析法测定了PhIO氧化系列新型Schiff碱双核配合物的反应动力学及取代基效应.结果表明,这些配合物与PhIO的反应在动力学上为一级反应;这些配合物的环外苯基及环上亚苯基上吸电子取代基均能提高抗氧化稳定性,而给电子取代基的作用则相反;环上亚苯基上的取代基效应比环外苯基上的取代基效应更明显;氧化反应速率常数k与环外苯基上的取代基特性常数σ(σ_m或σ_p)及环上亚苯基上的取代基特性常数(σ_m+σ_p)呈良好的线性关系:-lgk=0.5215σ+1.326;-lgk=0.8271[(σ_m+σ_p)/2]⁺1.506.     

单金属锰、铁卟啉对空气氧化α-蒎烯的催化作用及取代基效应

以α-蒎烯为底物,空气作氧化剂,研究了苯环上带有不同取代基团的单锰卟啉和单铁卟啉对空气氧化α-蒎烯的催化作用及反应中的取代基效应.结果表明,单锰卟啉及单铁卟啉催化氧化α-蒎烯得到双键和烯丙位一、二级碳氢键的氧化产物,没有烯丙位三级碳氢键的氧化产物.环氧化合物是主要产物,而且氧化产物的产率随时间的变化呈较好的线性关系.随着苯环上meso位取代基Cl,CH3,OCH3和OH的供电子能力的增强,锰卟啉和铁卟啉对α-蒎烯的催化活性逐渐减弱,α-蒎烯的转化率逐渐降低.锰卟啉和铁卟啉的催化反应表观速率常数k与环外苯基上的取代基特性常数σ均呈良好的线性关系,Hammett关系式分别为lnk=1.2168σ-7.9968,lnk=0.6251σ-8.2426;线性相关系数分别为0.9507和0.9715.     

8-三甲基硅乙炔基-6-吡啶-2-基-4H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,4]二氮杂-3-羧酸乙酯的合成

报道了GABA_A受体的α2/α3选择性配体(HZ-166)的关键中间体8-三甲基硅乙炔基-6-吡啶-2-基-4H-苯并[f]咪唑并[1,5-a][1,4]二氮杂-3-羧酸乙酯(HZ-165)的一种合成方法。该方法以4-溴-2-(2’-吡啶基羰基)苯胺为原料,经亲核加成、关环反应、Vilsmeier-Haack反应和Sonogashira反应合成得到目标产物,产物结构经¹H NMR和MS(ESI)确证。      

水热合成制备Al掺杂α-MnO2纳米管及其超级电容器电化学性能

通过水热法制备了未掺杂α-MnO₂和Al 掺杂α-MnO₂, 对产物的形貌、结构和电化学性能进行了研究. 扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)观察表明制备产物呈纳米管形态. 紫外-可见光谱分析计算了产物的能带间隙: 随着Al 的掺杂, α-MnO₂的能带间隙值降低. 以未掺杂α-MnO₂与Al 掺杂α-MnO₂作为电极材料, 通过循环伏安(CV)和恒流充放电测试电极的超级电容器性能. 在50 mA·g^-1电流密度下, 未掺杂α-MnO₂与Al 掺杂α-MnO₂电极的比电容分别达到了204.8 和228.8 F·g^-1. 电化学阻抗谱(EIS)分析表明Al 的掺杂降低了α-MnO₂在电解液中的阻抗, 有利于提高其电化学比电容. 增强的比电容及在1000个循环后仍具有良好的容量保持率,使Al 掺杂α-MnO₂在超级电容器中具有较好的应用前景.     

“受阻路易斯酸碱对”催化的2,3-二取代2H-1,4-苯并噁嗪氢化反应机理研究

在受阻路易斯酸碱对（FLPs）催化的2，3-二取代2H-1，4-苯并噁嗪氢化反应中，3号位取代基不同会导致反应效率极大改变，因此我们选取反应活性具有较大差别的三种底物作为模型化合物对其反应机理进行了研究，建立了氢化反应势能面.发现当B（C₆F₅）₃与2，3-二苯基2H-1，4-苯并噁嗪或2-甲基-3-苯基2H-1，4-苯并噁嗪混合后，会形成FLPs与路易斯酸碱加合物的混合物.而将B（C₆F₅）₃与2，3-二甲基2H-1，4-苯并噁嗪混合后主要形成没有催化活性的路易斯酸碱加合物，因其能量低于FLPs，在催化体系中不容易转化为FLPs，这导致三种模型化合物在FLPs催化的氢化反应中效率不同.进一步的取代基电子效应及位阻效应计算表明：B（C₆F₅）₃与2-甲基-3-取代2H-1，4-苯并噁嗪混合后形成的路易斯酸碱加合物和FLPs化合物之间稳定性差别源于3位取代基空间位阻不同.     

Meso-2,3-二氰基-2,3-二苯基丁二酸二乙酯熔融相热异构化反应动力学及中间体EPR测定

测定了2,3-二氰基-2,β-二苯基丁二酸二乙酯meso-异构体熔融相的热异构化反应动力学及苯环对位为X(X=OCH₃,CH₃,H,Cl,NO₂)的相应二乙酯反应中间体自由基的EPR谱,自由基的结构由计算机模拟确定.结果表明,在实验温度范围内,平衡常数随温度的升高而降低.热力学数据为:ΔH_dl-meao= - 18.02 kJ/mol, ΔS_dl-meao= - 26.51 J/mol·K, ΔH^≠ = 151.78 kJ/mol, ΔS^≠ = 71.64 J/mol·K.反应机理是内消旋体的中心碳-碳键发生均裂,生成α-氰基-α-乙氧甲酰基-P-X取代苄基自由基,再重新结合时发生异构化,生成dl-异构体.     

手性联吡啶衍生物的不对称合成

以含有不同取代基的吡啶为起始原料，α-氨基酸为手性源，设计并合成了新型的含有手性中心的联吡啶衍生物,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR MS(ESI)表征。     

对微环境敏感的系列双亲卟啉的光谱研究

研究了系列双亲卟啉(四苯酚基卟啉P₀及其烷氧基衍生物P₁,P₂,P₃)在不同微环境下的电子吸收光谱和荧光发射及荧光激发光谱.研究发现,卟啉在THF溶液中以单体形式存在,并且其侧链取代基对卟啉电子态的影响很小;然而卟啉在CTAB胶束溶液中的光谱特性却表现出很大差异,由此分析了不同侧链取代基对卟啉分子聚集行为和定位性质的影响,初步解释了卟啉在CTAB胶束溶液中随体系pH值改变而发生的荧光猝灭现象.