等浓度三级反应的热动力学研究

根据热动力学基础理论,本文首次建立和讨论了等浓度三级反应的无量纲参数法.测定了20℃时环氧氯丙烷与氢溴酸反应的速率常数,实验的重现性很好,计算此反应的速率常数在误差范围内与文献值相符合.证明了等浓度三级反应无纲参数法的正确性,拓宽了无量纲参数法的应用范围.     

特征参量法1: 简单级数反应的热动力学研究法

建立了测定热动力学体系冷却常数的线性拟合法和简单级数反应通用的热动力学研究法---特征参量法。导出了简单级数反应的动力学参数Kn和速率常数kn的通用计算式。应用冷却常数的线性拟合法在不同温度下测定了两个反应体系的冷却常数, 探讨了温度、浓度、介质及装样方式对冷却常数的影响。应用简单级数反应的特征参量法研究了一级、二级、三级和分数级反应的热动力学, 结果文献值吻合。讨论了热动力学体系的冷却常数对速率常数计算结果的影响。     

特征参量法1: 简单级数反应的热动力学研究法

建立了测定热动力学体系冷却常数的线性拟合法和简单级数反应通用的热动力学研究法---特征参量法。导出了简单级数反应的动力学参数Kn和速率常数kn的通用计算式。应用冷却常数的线性拟合法在不同温度下测定了两个反应体系的冷却常数, 探讨了温度、浓度、介质及装样方式对冷却常数的影响。应用简单级数反应的特征参量法研究了一级、二级、三级和分数级反应的热动力学, 结果文献值吻合。讨论了热动力学体系的冷却常数对速率常数计算结果的影响。     

酯类皂化反应动力学溶剂效应的研究——介绍一个开放式、研究性实验

介绍一个开放式、研究性实验,考察了溶剂种类、混合溶剂组成分别对乙酸甲酯、乙酸丁酯发生皂化反应的速率常数的影响。对酯类化合物皂化反应的动力学溶剂效应作了初步分析,获得了有意义的结果。     

柠檬腈的光氧化

柠檬腈的光氧化和酯化得到二个新的香料化合物:2,6-二甲基-7-氰基-3,6-二烯庚醇-2和2-甲基-6-甲酰基-1,5-二烯庚醇-3的乙酸酯(6,7)。发现在柠檬腈的烯型反应产物中,叔醇异构体2的含量特别低。化合物7的前体α-甲醛基四氢呋喃4可能经2的烯酮氧化机理生成。为肯定所提机理,经与2,3-二苯基-对已二氧烯-2的光氧化速率常数比较,测定柠檬腈、乙酸芳樟酯的消失反应速率常数,并利用顺、反柠檬腈中C-1双键光氧化的四翼相关图解释了所观察的现象,顺、反柠檬腈反应速率常数的差异为单重态氧烯型反应的分步机理提供了一个新的佐证。     

离子交换树脂催化合成丙二醇乙醚乙酸酯动力学研究

以强酸型离子交换树脂为催化剂,由乙酸与丙二醇单乙醚合成丙二醇乙醚乙酸酯,测定了反应级数、反应速率常数及活化能等动力学数据,提出了反应机理。     

酯化反应中HZSM-5的催化性能——Ⅱ.离子交换度、反应条件及醇酸结构的影响

讨论了HZSM-5的离子交换度、反应条件及反应物结构对催化性能的影响。实验发现,在离子交换度分别为60%(用乙酸和乙醇酯化时)和70%(用乙酸和正丁醇酯化时)时,催化活性出现一个迅速增加的转折点。这种现象和沸石表面酸中心的强度及反应物分子的大小密切相关。不同交换度的HZSM-5上酯化反应稳定性的实验结果进一步证明,烯烃的聚合结焦主要是在强酸中心上进行的。C_1—C_6脂肪醇用乙酸酯化的结果表明,在酯化反应的条件下,C_1—C_2醇不生成烯烃,三个碳以上的伯醇付产少量烯烃,而仲醇和叔醇主要转化为烯烃。在HZSM-5上环状化合物的酯化反应表明,苄醇和乙酸、苄醇和已酸、环已醇和乙酸都可以比较顺利地进行酯化反应。由于空间效应的影响,苯甲酸与正丁醇的酯化比较难于进行。     

甲胺与γ—丁内酯反应的热动力学研究

以甲胺和γ-丁内酯为原料可生产一种十分重要的化工试剂N-甲基吡咯烷酮.测定其反应热效应和速率常数对于化工设计和工业生产具有重要意义.本文以热导式自动量热计测定了该反应未见文献报道的摩尔焓和速率常数,为化工生产提供了有用数据.     

生物油中反应性化合物对羧酸在超临界甲醇中酯化的影响

采用乙酸（AC）、丙烯酸（AR）、乙酰丙酮（AA）、糠醛、2-甲氧基苯酚（MP）和水等组分,研究了羧酸在超临界甲醇中的酯化反应,并考察了各种组分对酯化反应的影响。通过两种羧酸单独酯化和共同酯化的特性以及水分影响的考察发现,超临界酯化过程中存在着不同酸的酯交换作用;水分对酯化反应具有明显的抑制作用,但超临界酯化时具有更高的耐水性。水分的抑制作用主要是削弱了羰基正离子的亲电能力,降低酯化反应速率,而不是因为化学反应平衡移动。超临界酯化的高温可加快反应速率,较弱的氢键环境可部分抵消羰基正离子亲电能力的削弱作用。AA和糠醛对酯化反应基本没有影响,但AA自身会被转化为丙酮和乙酸甲酯,而糠醛会发生缩醛化反应。MP对AR的酯化具有促进作用,并抑制聚合,从而可以提高酯化的转化率和选择性。
     

较快一级化学反应的热动力学研究法: 热弛豫法

分析了非稳态传热情况下热导式热量计的动态性能,通过对输出信号的剖析,建立了热导式热量计冷却常数的经验动态模型。通过对热弛豫现象的分析,建立了可用于研究快速化学反应的热动力学研究法-热弛豫法,应用此种量热研究法可用于研究速率常数小于5s^-^1的一级化学反应。研究了25℃下乙酸甲酯、甲酸乙酯和甲酸甲酯在水溶液中的皂化反应,其计算结果与文献值相吻合,从而验证了热弛豫法的正确性。     

热动力学的滴定量热发研究 I.一级反应的热动力学

用滴定量热法分别建立了滴定期和滴反应期一级反应热动力学的数学模型，根据这两种模型，均可由一次实验的滴定量热曲线同时解析出一级反应的速率常数和摩尔反应焓。用滴定量热法研究了去离子水溶剂中乙酸乙酯皂化反应的热动力学，实验结果验证了本文用滴定量热法研究一级反应热动力学的适用性。     

用NMR法研究铜(Ⅱ)-氨基酸二元配合物配体交换反应动力学

采用Varian XL200超导核磁谱仪,在200.057MHz和25±0.5℃条件下,测定了水溶液中Cu(Ⅱ)分别与脯氨酸、缬氨酸、α-氨基丁酸、苏氨酸、丙氨酸和甘氨酸配合物的配体交换反应速率常数.根据NMR原理导出了实验线宽与配体交换反应速率常数之间的关系,解释了弛豫时间随配体浓度的变化关系.实验表明,交换反应速率大小顺序与氨基酸配体的空间因素一致,即随氨基酸的碳原子数增加,交换反应速率常数减少.根据实验结果提出涉及三角双锥过渡态的反应机理.     

热动力学对比进度法V. 连续一级反应的热动力学研究法

本文导出了连续一级反应动力学和热动力学的对比进度方程, 建立了连续一级反应热动力学的数学模型。根据该模型, 可由一次实验的热谱数据同时解析出两步反应的速率常数和摩尔反应焓。采用热导式热量计研究了己二酸二乙酯皂化反应的热动力学, 实验结果验证了本文热动力学模型的正确性。     

β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的合成反应动力学与分子模拟

根据蔗渣木聚糖β-(1→4)-D-木聚糖与乙酐的酯化反应机理,研究了对甲苯磺酸(PTSA)催化β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的合成反应动力学与分子模拟.讨论了反应温度、催化剂用量及乙酸与乙酐配比等因素对反应过程的影响.研究结果表明,反应温度升高,反应速度显著加快;催化剂用量加大,反应速率常数逐步提高;而乙酸与乙酐配比的改变对反应速率常数的影响不明显.通过积分反应速率方程,对该反应的实验数据进行动力学计算,得到对甲苯磺酸催化β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯合成的反应级数为二级,反应表观活化能E_a=33.11 kJ/mol.采用分子动力学模拟方法进行模拟计算,获得了β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的无定形结构与自由体积模型,为β-(1→4)乙酐-D-木聚糖甙酯的抗HIV活性研究奠定了微观结构基础.     

热动力学对比进度法V. 连续一级反应的热动力学研究法

本文导出了连续一级反应动力学和热动力学的对比进度方程, 建立了连续一级反应热动力学的数学模型。根据该模型, 可由一次实验的热谱数据同时解析出两步反应的速率常数和摩尔反应焓。采用热导式热量计研究了己二酸二乙酯皂化反应的热动力学, 实验结果验证了本文热动力学模型的正确性。     

生物传感器法测定蔗糖转化反应的速率常数——经典动力学实验的综合性设计示例

根据蔗糖转化反应的特点,引入纳米电化学生物传感器测定蔗糖转化反应的速率常数,把旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数这一经典动力学实验与当前的科研热点相结合,改造为一个综合性探索实验。     

1stOpt软件在蔗糖水解实验教学中的应用

将1stOpt软件用于物理化学实验蔗糖水解反应速率常数的测定中，在无需严格记录反应开始时间和测定反应终了旋光度的情况下，通过非线性拟合无需编程及公式变换就可以简单方便准确地得到反应速率常数，避免了传统数据处理方法所带来的人为误差，可以补充和改进物理化学实验的教学。     

1stΟpt软件在蔗糖水解实验教学中的应用

将1stΟpt软件用于物理化学实验蔗糖水解反应速率常数的测定中,在无需严格记录反应开始时间和测定反应终了旋光度的情况下,通过非线性拟合无需编程及公式变换就可以简单方便准确地得到反应速率常数,避免了传统数据处理方法所带来的人为误差,可以补充和改进物理化学实验的教学。     

用过渡态理论研究O(3P)原子和酮类分子反应速率常数

酮类分子反应是大气化学反应中的一个中间反应.在300--500K范围内,我们对酮类分子和O(~3P)原子反应速率常数作了系列测定.为了估算大气化学和燃烧化学反应条件下的反应速率常数,本文用过渡态理论将实验结果外推到200—2000K范围内.同时对     

热动力学的滴定量热法研究 Ⅰ.一级反应的热动力学

用滴定量热法分别建立了满定期和停满反应期一级反应热动力学的数学模型．根据这两种模型，均可由一次实验的滴定量热曲线同时解析出一级反应的速率常数（k1）和摩尔反应治（△rHm）．用液定量热法研究了去离子水溶剂中乙酸乙酯皂化反应的热动力学，实验结果验证了本文用滴定量热法研究一级反应热动力学的运用性．