天然丰度氘核磁共振测定一级和二级动力学氘同位素效应(Ⅲ)——对Grignard试剂水解反应的应用

本文报道了用天然丰度~2HNMR测定一级动力学氘同位素效应的方法。这种方法与现有方法不同,它要求在反应时授氢反应物大大过量于受氢底物,在计算时要考虑由~2HNMR测定的反应物和产物的特定部位同位素比率(D/H):或化合物的平均同位素比率(D/H)。我们用这种方法研究了一些Grignard试剂水解的同位素效应。     

天然丰度氘核磁共振测定一级和二级动力学氘同位素效应(Ⅱ)——外标的分子内和分子间竞争法

建立了用外标的天然丰度~2 H NMR同时测定一级和不同类型二级动力学同位素效应的方法。用此法测定了苯氯化和溴化,甲苯氯化以及苯甲醇氧化等反应的同位素效应值。     

铑基催化剂上CO／H2合成甲醇及乙醇反应中的氘逆同位素效应

1.前言 同位素效应是研究化学反应历程的一种有效方法。当反应键被同位素取代后,产生的同位素效应对于确定反应历程中的速控步聚可提供重要信息。本文在一系列铑基催化剂上,分别用H_2,D_2和CO进行合成甲醇及乙醇反应,首次观察到该反应具有显著的氘逆同位素效应。根据这一结果,结合我们先前提出的合成气反应机理,对铑基催化剂上甲醇及乙醇合成反应的可能的速控步骤作了初步探讨。     

Mg2NiQ6（Q=H，D，T）体系的热力学氢同位素效应

为研究Mg2NiQ4(Q=H,D,T)体系的热力学氢同位素效应,基于量子力学第一原理,采用密度泛函与赝势平面波相结合的方法,计算了Mg2NiQ6(Q=H,D,T)体系的声子色散谱,利用声子色散谱得到了热力学函数.利用文献报道的氢同位素气体分子的热力学数据,采用热力学方法分析了Mg2Ni吸氢形成Mg2NiQ6的同位素效应.研究结果表明,Mg2Ni吸氢的同位素效应主要是原子相对振动的频率不同导致的.CaF2结构的Mg2NiQ6的氢同位素效应随温度升高由负同位素效应转变为正同位素效应.     

Mg2NiQ6(Q=H,D, T)体系的热力学氢同位素效应

为研究Mg2NiQ4(Q=H, D, T)体系的热力学氢同位素效应, 基于量子力学第一原理, 采用密度泛函与赝势平面波相结合的方法, 计算了Mg2NiQ6(Q=H, D, T)体系的声子色散谱, 利用声子色散谱得到了热力学函数. 利用文献报道的氢同位素气体分子的热力学数据, 采用热力学方法分析了Mg2Ni吸氢形成Mg2NiQ6的同位素效应. 研究结果表明, Mg2Ni吸氢的同位素效应主要是原子相对振动的频率不同导致的. CaF2结构的Mg2NiQ6的氢同位素效应随温度升高由负同位素效应转变为正同位素效应.     

HO^3^5Cl,HO^3^7Cl,DO^3^5Cl和DO^3^7Cl的振动激发态光谱研究

本文用自洽场组态相互作用方法(SCF-CI)精确计算了次氯酸分子HOCl的振动激发态的能级以及次氯酸分子中的H和Cl分别被D和^3^7Cl取代后的HO^3^7Cl,DO^3^5Cl和DO^3^7Cl的同位素效应, 这些理论计算值与已有的实验结果吻合较好, 还预测了一些尚未观测到的谱线频率及同位素效应。     

钌基和铁基催化剂上氨合成催化反应的氘反同位素效应

 氘反同位素效应是合理阐明过渡金属催化剂上氨合成催化反应机理的重要实验依据之一. 在 N2/H2 (或 D2) 体积比 1/3, 0.2 MPa, 633~733 K 和 GHSV = 24 000 或 12 000 h?1 的条件下, 检测到了 Ru 基 (纯 Ru, Ru/?-Al2O3, K-Ru/?-Al2O3, Ru/MgO, K-Ru/MgO 和 Ba-Ru/MgO) 和 Fe 基 (纯 Fe 和 A110-3) 催化剂上强的氘反同位素效应 (rD/rH ? 2), 其数值随催化剂和反应温度的变化而变化. 这可能是动力学同位素效应与热力学同位素效应二者相互强竞争的结果.     

供氢(氘)剂在减压渣油四组分裂化中的作用及其同位素效应

研究了辽河减渣四组分在微型高压釜内中临氮热裂化、临氢热裂化和临氢催化加氢反应,考察了供氢剂或供氘剂对上述反应的影响。结果表明,临氮热裂化时沥青质是大量生焦的物种,胶质的生焦能力不显著,芳香分、饱和分不生焦;临氢热裂化沥青质生焦量减少,胶质很少生焦,芳香分和饱和分不生焦;临氢催化加氢时,辽河减渣四组分在临氢反应基础之上,生焦量进一步降低。辽河减渣四组分在临氮热裂化、临氢热裂化和临氢催化加氢过程中添加供氢剂或供氘剂后,生焦反应得到显著抑制,相比之下供氢剂的作用更为明显。三种氢源都具有抑制渣油四组分缩合或缩聚反应的作用。渣油四组分从供氢剂或供氘剂中获得氢（氘）的能力不同,沥青质>胶质>芳香分≈饱和分。就同一组分而言,供氢剂或供氘剂的表观供氢（氘）率随反应条件不同而不同,临氮热裂化> 临氢热裂化>临氢催化加氢过程。供氢剂与供氘剂在所有的过程中都存在明显的动力学效应,并且这个动力学效应随加工环境的不同而变化,在临氮热裂化过程中动力学同位素效应明显。在临氢热裂化过程,尤其是催化加氢裂化过程中动力学效应逐渐变得不明显。2H-NMR分析表明,氘代四氢萘的环烷环中的α位比β位的脱氢选择性高,氘代四氢萘脱氢选择性大小的顺序为：临氮热裂化>临氢热裂化>临氢催化加氢过程。     

稳定同位素碳、氮、硫、氢在鸡肉产地溯源中的应用研究

利用同位素比值质谱仪测定了来自北京、山东、湖南、广东4省9个不同地区鸡肉粗蛋白中的δ^13C、δ^15N、δ^34S、δ^2H值和相应各地饮水中的δ^180值。多元方差分析结果表明,δ^13C、δ^15N、δ^34S、δ^2H 4种稳定同位素在不同地区的鸡肉中均有显著差异（p〈0．05）;4参数同时对鸡肉产地的正确判别率达到了100％;各地饮水中的δ^18O值和鸡肉中的δ^2H值呈现显著正相关性（p〈0．01）。碳、氮同位素受饲料、气候等因素的影响,硫同位素依赖于地理位置和产地表面的地质特点。     

稳定同位素方法研究正构烷烃与四氢萘二元体系的反应

以正构烷烃作为模型化合物的热反应、临氢反应、临氢催化反应中,添加供氢剂抑制正构烷烃所裂化;气相氢和供氢剂的供氢参与饱和烯烃,两者是性质不同的氢源,前者加速裂化,后者抑制裂化。供氢剂供氢行为依赖于反应体系自由基的多少和温度以及反应过程,反应体系较多的自由基和较高的反应温度有利于供氢行为。稳定同位素方法研究模型化合物的裂化反应表明,供氢剂的作用是通过脱氢湮灭自由基来抑制裂化反应,同时发现H12－四氢萘和D12－四氢萘的供氢（氘）率上存在着动力学同位素效应,在临氢及临氢催化体系中尤其是临氢催化体系中,动力学同位素效应变得不再明显。     

同位素稀释气相色谱串联质谱法测定海产品中的苯并（α）芘的残留量

采用同位素稀释法结合固相萃取净化,建立了海产品中苯并（α）芘残留的气相色谱串联质谱（6C—MS／MS）检测方法。样品经乙腈一丙酮（体积比6：4）溶液提取,硅胶固相萃取净化,苯并（μ）芘用GC—MS／MS测定,同位素D12-苯并芘内标法定量。方法的平均回收率为93％-98％,相对标准偏差为6.2％～12．2％（n=6）,定量限为0．2μg／kg。用该方法测定FAPAS烟熏鱼有证标准样品,测定值与标准值一致。     

SiO_2负载的磺化三苯膦铑配合物催化高碳烯氢甲酰化及反应中的氘逆同位素效应

水溶性磺化三苯膦铑配合物担载在SiO_2表面制得的负载化水溶性Wilkinson催化剂具较大的比表面积,当1-己烯、1-辛烯、1-庚烯和十一烯酸甲酯等液态高碳烯烃在这种催化剂上于固定床加压流动态反应器中连续进行氢甲酰化催化反应时,产物醛的选择性98～100%,并可在适当过量配体存在下保持较高的催化活性.在这种催化剂上分别于CO用/H_2和CO/D_2气氛下进行烯烃氢甲酰化反应,可观察到显著的氘逆同位素效应.根据分析,初步认为酰基物中间体氢解反应可能是SiO_2负载的磺化三苯膦铑配合物催化剂上高碳烯氢甲酰化的速控步骤.     

微气相色谱法分析氢氘同位素组分气体

该文建立了聚变堆燃料循环系统中氢氘组分的微气相色谱定量分析方法.采用MnCl2溶液改性的氧化铝色谱柱(4～6m×0.53mm)为分离柱,考察了改性液含量、色谱柱长和载气流量对氢氘组分分析的影响,在液氮低温(77 K)条件下实现了H2、HD和D2混合物的分离.结果表明,19％MnCl2溶液处理的色谱柱分离氢同位素的效果优...     

(CX~3)~2CO,CF~3COX和CXCl~3(X=H或D)对CH(A,B)自由基的猝灭

本文报道室温下用266nm激光光解-荧光猝灭方法测定CH_3COCH_3,CD_3COCD_3,CF_3CO_2H,CF_3CO_2D,CHCl_3和CDCl_3分子猝灭电子激发态CH(A,B)自由基的速率常数,考察了含不同同位素原子的猝灭剂分子对CH(A,B)猝灭的同位素效应.实验发现,含D的分子比相应含H的分子对CH(A,B)的猝灭具有更大的速率常数.     

稳定同位素方法研究模型化合物之间的氢转移反应

二十烷,菲作为模型化合物,以四氢萘为供氢剂,在临氮及临氢体系中应用氘代四氢萘考察供氢剂的氢转移反应,发现供氢剂抑制烷烃的裂化,其作用是通过脱氢湮灭自由基来抑制裂化反应。临氮及临氢条件下,与正二十烷与菲的二元体系相比,正二十烷,菲和四氢萘三元体系中四氢萘不仅能生成较多的菲的氢化芳烃产物,而且稳定同位素方法表明氘代四氢萘可以向菲和菲的氢化芳烃产物转移更多的氘,同时发现H12－四氢萘和D12－四氢萘的供氢（氘）率上存在着动力学同位素效应。     

电感耦合等离子体质谱法测定水泥样品中的铅同位素比值

研究和讨论了用电感耦合等离子体质谱仪(ICP—MS)测定铅的同位素比值测定时，影响测试结果的准确度和精密度的主要因素及其优化过程。在优化后的仪器分析条件下，测定5μg/L的NIST SRM981自然丰度铅同位素标准溶液的各对铅同位素比值，获得的^207Pb／^206Pb分析精度可优于0．1％。在该条件下测定了14个不同的水泥粉样品中的铅同位素比值，结果显示：铅的同位素比值分析技术可以用来示踪环境监测样品的铅污染源。     

过氧自由基化学放大测定方法中的水效应：实验测定及其化学机制

在室温（298±2）K、大气压（1×10^5Pa）下,分别测定了HO2及HO2＋OH混合自由基在化学放大过程中的水效应,发现水效应不随自由基的类型有显著变化．在此基础上,采用密度泛函理论在CCSD（T）／6-311G（2d,2p）／／B3LYP／6-311G（2d,2P）水平上研究了HO2自由基-水加合物HO2·H2O与NO的反应．计算结果表明HO2·H2O与NO主反应通道为HO2·H2O＋NO→HNO3＋H2O（R4a）．应用Polyrate程序计算了（R4a）的速率常数．在200—2000K温度范围内,拟合得到该反应速率常数的三参数Arrenhnius方程为：k=5．49×10^7T^1.03exp（-14798／T）．将理论计算结果用于模式计算中模拟得到的水效应曲线与实验测定曲线一致,表明（R4a）可能是形成水效应的主要原因．     

(CX~3)~2CO,CF~3COX和CXCl~3(X=H或D)对CH(A,B)自由基的猝灭

本文报道室温下用266nm激光光解-荧光猝灭方法测定CH~3COCH~3,CD~3COCD~3,CF~3CO~2H,CF~3CO~2D,CHCl~3和CDCl~3分子猝灭电子激发态CH(A,B) 自由基的速率常数,考察了含不同同位素原子的猝灭剂分子对CH(A,B)猝灭的同位素效应. 实验发现,含D的分子比相应含H的分子对CH(A,B)的猝灭具有更大的速率常数     

环丙烷衍生物在CD3OD离子体系中的H/D交换反应

研究了环丙烷衍物生物在CD3OD离子体系中的H/D交换反应产物离子[M 1]^*,[M 2]^ 和[M 3]^*的碰撞诱民碎裂(CID)反应特征,实验结果表明这些产物离子是由反应物与试剂离子之间生H/D交换反应生成的,获得了环丙烷衍生物结构中活泼氢位置及其数量的信息.     

乙硼烷离子和自由基异构体重排与体系势能面的量子化学计算研究

在B3LYP／6－311G（d,p)和QCISD（T）／6－311＋＋G（3df,2p)（单点）水平下，对B2H6^ 阳离子和B2H5自由基全优化得到9个几何异构体，B2H5^＋单态体系（D3h,C1),B2H5^ 三重态（Cs,Cs,C1),B2H5自由基（C2v,Cs,Cs,Cs)，得到势能面上与体系异构化过程相联系的5种过渡态。