γ-辐照聚全氟乙丙烯的电子自旋共振研究 Ⅱ.真空中俘获自由基的自氧化过程

电子自旋共振(ESR)研究表明: (1)在真空中γ-辐照F_(46)产生的俘获自由基暴露于空气后逐渐转化成过氧化自由基,其常温ESR谱为单峰,g=2.0148±0.0009,ΔH_(PP)=18.9±1.5G. (2)F_(46)真空中俘获自由基的自氧化反应是一个既受氧的扩散速度控制,又与自由基浓度有关的双因素控制的过程,而与自氧化反应的速度常数无关. (3)氧在γ-辐照F_(46)中的扩散系数与自由基浓度有关,而与自由基种类无关.在自氧化过程中位于晶区的仲碳自由基…CF_2-CF-CF_2…从晶区内部快速“转移”到晶区表面与氧反应. (4)以ESR方法用单纯扩散动力学公式测定的氧在全氟型高聚物中的扩散系数,一般是以自由基浓度为函数的表观扩散系数,仅当自由基浓度足够低时(对于本文所采用的悬浮法F_(46)薄膜样品而言,n≤2×10~(17)spins/g)才能求得接近未辐照样品时的真实扩散系数. (5)用本法求得氧在悬浮法F_(46)薄膜中的扩散系数D=1.6×10~(-7)cm~2/sec(20℃).     

亚磺化脱卤研究 Ⅸ.仲碘代全氟烷的合成及其反应研究

合成了仲碘代全氟烷衍生物CF_3CFI(CF_2)_2O(CF_2)_2SO_2F(3),CF_3CFI(CF_2)_2O(CF_2)_2SO_3Na(4),CF_3GFI(CF_2)_nCl(7an=2;7bn=4)及CF_3(GF_2)_2OCFICF_3(8),研究了它们与连二亚硫酸钠的反应,并用烯烃作为自由基截捕剂加入更应体系中,得到了1∶1仲碘代全氟烷与各类烯烃的加成物.     

含氟烷基氧杂磺酸钾盐快速电子辐照自由基衰变

本文报导了用电子自旋共振谱研究一些含氟烷基氧杂磺酸钾盐经快速电子辐照后自由基衰变的情况。真空辐照和空气中辐照的剂量均为7.2×10~6rad。辐照后的全氟和多氟化合物于室温下放置2～12天后,其自由基浓度为10~(18)spin No./g,放置88天后,自由基浓度与前相同,基本无变化。而十二烷基磺酸钠辐照后生成的自由基,在室温下却很快衰变。辐照后生成的自由基具有反应活性,可以引发苯乙烯的聚合反应。     

γ射线辐射诱导聚碳硅烷自由基的衰变

利用电子自旋共振波谱(ESR)研究了在N2气中γ射线辐射诱导聚碳硅烷(PCS)自由基的产生和演变行为.ESR谱图分析结果表明,γ射线辐射诱导PCS产生的自由基为硅自由基(≡Si·).低剂量辐照时硅自由基的浓度随吸收剂量的增加而线性增加,硅自由基的辐射化学产额G值约为9,吸收剂量达到200 k Gy后,硅自由基的浓度趋于饱和.室温下硅自由基的浓度随存储时间的延长而逐渐降低,在N2气中存储时硅自由基的半衰期约23 d,在空气中存储时硅自由基的氧化反应导致衰减速率加快,半衰期仅为8 h.温度升高硅自由基衰减速率加快,在N2气中250℃加热处理可以完全清除硅自由基.     

[(μ-CF_3CO_2)Ln(μ-CF_3CHO_2)AIR_2·2THF]_2的合成和表征及其对某些极性单体的催化活性

通过(CF_3CO_2)_3Ln(Ln=Nd、Y和Eu)和R~1AlR_2(R~1=H,R=i-C_4H_9;R~1=R=C_2H_5),反应首次合成和培养出Nd-Al、Y-Al和Eu-Al三种新的双金属稀土配合物和晶体,并用X射线衍射法测定出它们的晶体结构,然后再用二维波谱技术,进一步证实和完善了晶体结构中的价态和非共面现象.由此确定这三种稀土配合物分子式的通式为:[(μ-CF_3CO_2)_2Ln(μ-CF_3CHO_2)AlR_2·2THF]_2.根据实验结果还提出了通过烷基化、β-消除(或氢化)、氢转移、键合及缔合等五个步骤生成这些配合物的反应机理.这些配合物单独可使MMA和ECH催化聚合,前者可获得主要以间同结构聚合物,后者聚合催化活性较高,在极少量的ECH存在下,还可使THF开环聚合,并通过PTHF端基分析,提出了(钅羊)离子聚合反应机理.     

CF_3I催化合成中氟夺取途径的密度泛涵理论研究

CF_3I在制冷剂、刻蚀剂、发泡剂、灭火剂以及有机氟工业等领域具有广泛的应用.在活性炭负载碱金属盐的催化下,以CHF_3和碘为原料,可直接合成CF_3I.CF_3及CF_4分别是该反应过程中重要的中间产物和副产物,而积碳则导致催化剂失活的重要原因.因此研究它们的产生机理具有重要意义.对此本文采用密度泛涵理论(DFT)方法进行了研究.结果表明:CF_2及CF_3可以对吸附于graphite(001)表面的CFCF_3进行多步氟夺取,最终得到CF_3、CF_4以及C_2自由基.以上氟夺取反应产生的C_2自由基也导致了实验中的积碳现象.上述反应机理与现有的实验数据相符.     

烯胺与全卤代氟卤乙烷的亲卤反应研究——一种β-CF_3取代的α，β不饱和酮的合成法

在无引发剂或紫外光照的情况下，烯胺能与CF_3CXYZ(X,Y,Z=Cl, Br)进行自发 的反应，得么以Z-式异构体为主的 β-CF_3取代的 α，β不饱和酮，产率为50%左 右。反应可能是经由电子转移引发的自由基型机理进行的。     

CX3NO(X=F、Cl)分子结构和稳定性的ab initio研究

本文用STO-3G基组对分子CF_3NO(1)、CF_2ClNO(2)、CFCI_2NO(3)和CCl_3NO(4)的各种可能存在的稳定构型进行了研究. 结果表明:(1) 卤素与氧在同侧的构型比其它构型稳定; (2) 在同一分子中, Cl与O同侧比F与O同侧更为稳定; (3) 分子从1至4稳定性下降. 本文计算结果与实验符合较好。     

低能离子与生物有机小分子相互作用机制的初步研究

利用低能离子束(N^+,Ar^+离子)辐照固态羧酸钠(甲酸钠)、(乙酸钠)、(苯甲酸钠)和固态嘧啶碱基两类样品,经电子顺磁共振谱(EPR)、富里叶红外光谱(FT-IR)的检测,结果发现,三种低能离子辐照后的甲酸钠样品中产生了[COO]^.^-自由基和亚甲基(CH2),氮离子辐照乙酸钠和苯甲酸钠样品后,形成了新的化学基团氰基(CN);同时,结合茚三酮反应,证明了辐照后的羧酸钠和碱基样品中还含有新的基团氨基(NH2),给出了氨基的产生量与注入离子的剂量的相关曲线。     

聚乙烯醇的强化辐射交联

通常γ-辐照裂解的聚乙烯醇(PVA)在N·N’-甲基丙烯酰胺(BAM)存在下可以辐射交联。BAM/PVA体系的辐射效应可大致依辐照剂量的增加划分为三个阶段:强化辐射交联为主区,强化辐射交联与辐射裂解相抵区和辐射裂解优势区。强化辐射交联区的溶胶分数S与辐照剂量D的关系可表示为: S=(1 (1/(1-K))D_g~(2=K))-(D_g/(1-K))D~(1-K) =A-BR~(1-K)式中,D_g为凝胶化剂量;K是与BAM含量相关的常数。     

全氟和多氟型有机化合物的化学特性——全氟叔丁基碘以及全氟烷基的诱导效应顺序

利用Krespan法合成全氟叔丁基碘(I),并证明它的结构.以溴代碘可进一步发展Krespan法,合成全氟叔丁基溴(II).碘化物(I)[或溴化物(II)]与二乙基胺或乙醇-氢氧化钾反应时,其第一步为亲核试剂直接对碘(或溴)原子进攻的类S_N2型反应,产物与由全氟异丁烯和有关试剂直接反应所得者相同.测定(CF_3)_3CI,(CF_3)_2CFI及CF_3CF_2CF_2I之紫外光谱溶剂位移值δ(H-B),所得之值为各全氟型烷基的吸电性诱导效应顺序(CF_3)_3C>(CF_3)_2CF>CF_3CF_2>CF_3初步提供论据.本文并讨论各种顺序的观点.     

结晶对等规立构聚甲基丙烯酸甲酯辐射消旋和辐射裂解的影响

 本文通过核磁氢谱、DSC和分子量测定,研究了结晶对等规立构聚甲基丙烯酸甲酯辐射消旋和辐射裂解的影响.分子量测定的结果表明,等规立构聚甲基丙烯酸甲酯结晶后,其辐射裂解反应减弱,裂解G值减小将近一半.核磁氢谱测定辐照试样的空间立构变化结果为:随着辐照剂量的增加,等规立构逐渐变为无规立构和间规立构,其变化规律相似于非晶试样.结果还表明,晶区的消旋反应比裂解反应更为显著.DSC测得的试样熔点,随着辐照剂量的增加而急剧下降,由Flory结晶熔化理论计算得晶区的辐射破坏G值为8.8.该值远大于聚乙烯晶区的破坏G值.     

CX_3NO(X=F、Cl)分子结构和稳定性的ab initio研究

本文用STO-3G基组对分子CF_3NO(1)、CF_2ClNO(2)、CFCI_2NO(3)和CCl_3NO(4)的各种可能存在的稳定构型进行了研究.结果表明:(1)卤素与氧在同侧的构型比其它构型稳定;(2)在同一分子中,Cl与O同侧比F与O同侧更为稳定;(3)分子从1至4稳定性下降.本文计算结果与实验符合较好。     

电子辐照及再结晶P(VDF-TrFE)共聚薄膜红外光谱研究

利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)研究聚偏氟乙烯与聚三氟乙烯共聚薄膜[P(VDF0.80-TrFE0.20)]的电子辐照和再结晶处理过程中分子链构型变化和化学变化, 为深入探讨辐照的改性机理提供依据. 研究发现, 辐照后薄膜分子链全反构型百分含量随吸收剂量增大而迅速减少, TG构型和T3G构型百分含量显著增多. 而当吸收达一定剂量时, 三种构型相对含量基本不再变化, 表明高剂量辐照时样品极性回升不依赖分子链构型中全反型的含量的增多, 而是和高交联度的边界效应有关. 再结晶过程中分子链构型变化恰好和辐照效应产生的变化相反, 并且形成了更加稳定的C=C共轭结构.     

γ射线辐照对煤中自由基浓度变化和电解加氢液化的影响

利用电子顺磁共振(ESR)波谱仪对γ射线辐照前后的煤样进行了自由基的测试,结合气相色谱分析研究了辐照对煤结构的影响,并对辐照前后的煤样进行了电化学测试。结果表明,辐照可以促进煤中大分子烷烃链及杂原子的断裂,并产生氢气、甲烷等小分子量的气体,当辐照剂量为40 kGy时,自由基浓度达到最大。而自由基浓度的增大有利于煤的电解加氢液化,且当辐照剂量为40 kGy时,电流密度达到最大。     

TEA-CO_2激光多光子解离2,2-二氯1,1,1-三氟乙烷分离氢氘同位素

本工作从CF_2ClCCl_2F经AlCl_3催化重排、铜粉催化与三乙醇胺反应得到CF_3CHCl_2。经与重水交换得到CF_3CDCl_2(D丰度93.5％),二者红外光谱有很大差别,前者在842cm~(-1)处有强吸收;后者在842cm~(-1)的吸收大为减弱,而在944cm~(-2)、986cm~(-1)出现C-D键的强吸收。944cm~(-1)处的吸收恰与CO_2激光器输出P(20)支线相匹配,致使激光一次脉冲(～3焦耳/脉冲)的照射,可分解8.9％(CF_3CDCl_2压力为9.6乇),而CF_3CHCl_2的吸收与CO_2激光器输出波长不匹配,辐照不引起分解。利用此原理,将人工配制CF_3CHCl_2:CF_3CDC1_2=4:1的2乇样品,用激光辐照,可选择性分解CF_3CDCl_2,达到同位素富集的效果。目前已获得辐照100次脉冲,分离因数     

PERFLUORO-AND POLYFLUORO-SULFONIC ACIDS (ⅩⅤ)——GENERATION OF DIFLUOROCARBENE AND FLUOROSULFONYLDIFLUOROMETHIDE ION FROM METHYL α-FLUOROSULFONYLDIFLUOROACETATE

The decarbomethoxylation reactions of MeOCOCF_2SO_2F (1) can be induced readily by a varietyof nucleophiles. For example, X~- (Cr~-, Br~-, I~-), CNS~-, Et_3N, C_5H_5N make facile attack onmethyl carbon of 1 with subsequent elimination of CO_2, SO_2 and F~- resulting in generation of CF_2:. Innonaqueous organic solvents fragmentation of 1 was extremely fast and apparently might take place withsimultaneous elimination of SO_2 and F~- and formation of CF_2:. In aqueous organic solvents the inter-mediate FSO_2CF_2~- may be trapped by protonation into HCF_2SO_2F (2) as well as predominantly furthereliminate SO_2 and F~- yielding CF_2:. Alkoxide ions could not decompose 1 to produce CF_s:, but wereable to attack the sulfur atoms to afford the corresponding sulfonates, MeOCOCF_2SO_2Z (10) (Z=OCH_2-CF_2CF_2H, OC_6H_5). In the absence of solvent Et_2NH mainly induced the decomposition of 1 to form CF_2:with some attack on carboxyl carbon to give the corresponding amide FO_2SCF_2CONE_(t2).     

铜参与的1,1,1-三氟-2,2-二氯乙烷及1,1,1-三氟-2,2,2-三氯乙烷与苯乙烯的加成反应研究

该反应为铜/联吡啶调控的CF_3CHCl_2及CF_3CCl_3对苯乙烯化合物的原子转移自由基加成反应.该反应通过添加联吡啶来增强铜的还原性,成功实现了CF_3CHCl_2和CF_3CCl_3较惰性C—Cl键的断裂,并与烯烃生成单一的自由基加成产物.     

结晶对等规立构聚甲基丙烯酸甲酯辐射消旋和辐射裂解的影响

本文通过核磁氢谱、DSC和分子量测定,研究了结晶对等规立构聚甲基丙烯酸甲酯辐射消旋和辐射裂解的影响.分子量测定的结果表明,等规立构聚甲基丙烯酸甲酯结晶后,其辐射裂解反应减弱,裂解G值减小将近一半.核磁氢谱测定辐照试样的空间立构变化结果为:随着辐照剂量的增加,等规立构逐渐变为无规立构和间规立构,其变化规律相似于非晶试样.结果还表明,晶区的消旋反应比裂解反应更为显著.DSC测得的试样熔点,随着辐照剂量的增加而急剧下降,由Flory结晶熔化理论计算得晶区的辐射破坏G值为8.8.该值远大于聚乙烯晶区的破坏G值.     

CF3I在强红外场下的多光子解离

本文用TEA CO_2激光9.6R(14)支作激发光源, 富里叶变换红外光谱仪作分析手段, NO, O_2作CF_3自由基的捕捉剂, 研究了CF_3I红外多光子解离的动力学。实验发现, O_2和NO均可用来捕捉CF_3I的红外光解产物CF_3自由基。从对CF_3I的红外多光子解离率与外加气体压力的变化关系的研究, 以及CF_3I红外多光子吸收的测量, 揭示出该分子在受红外激光激发时, 具有小分子的特性。同时也观察到外加气体对早期瓶颈效应的消除。在无碰撞及早期瓶颈效应可忽略状态下, 用能量间隔主方程对多光子解离率与激光能量密度的变化关系作了拟合, 得出了与实验比较一致的结果。