中间体C60(CH3)-和产物C60(CH3)2的结构及产物

用INDO系列方法对C₆₀^2-与CH₃反应的中间体C₆₀(CH₃)^-进行理论研究,得到具有Cs对称性的构型。结果表明,CH₃加成到C₁₅上,将使与其相邻的双键碳(C₃₀)的电荷密度和自旋密度达极大值,故加成反应部位在C₃₀处;另外,C₁₅的对位C₁₂(或C₂₇)也较其它部位易于反应,且有两个反应场所,因而产物C₆₀(CH₃)₂可能为六元环上的1,2-加成和1,4-加成两种异构体的混合物。同时对两种加成产物的结构和电子光谱进行了理论研究,指认其电子跃迁,并讨论了其光谱红移的原因。     

C60富勒烯-哌啶硫代荒酸酯稠合体的合成与三线态特征

C₆₀富勒烯与2-(哌啶-硫代荒酸酯)-1,3-丁二烯通过Diels-Alder环加成反应得到C₆₀富勒烯-哌啶硫代荒酸酯稠合体,运用现代波谱技术等确定了产物结构;用半经验方法PM3和AM1计算预测环加成反应性和C₆₀富勒烯-哌啶硫代荒酸酯稠合体的性能.激光光解时间分辨技术初步探究了单加成的C₆₀富勒烯-哌啶硫代荒酸酯稠合体(C₆₀-PX)三线态特征以及与四-(2-噻吩基)-四硫富瓦烯(TT-TTF)分子间的光诱导电子转移反应.     

C60与硅烯环加成反应机理的理论研究

用半经验AM1法研究了C₆₀与单态硅烯环加成反应机理.经Berny梯度法优化得到反应的过渡态,并进行了振动分析确认.计算结果表明:硅烯在C₆₀的66键上的加成反应分两步,第一步反应物生成中间配合物,无势垒;第二步由中间配合物经过渡态变为产物.65键上的加成反应分三步,第一步由反应物生成中间配合物,第二步由中间配合物经过渡态I得到闭环结构的中间体,第三步由中间体经过渡态Ⅱ形成产物.66键加成反应的活化势垒较低,从反应机理和动力学角度解释了66键加成优于65键加成的原因.     

富勒烯C60硫桥键联四硫富瓦烯衍生物的理论研究

利用半经验AM1法研究了富勒烯C₆₀硫桥键联四硫富瓦烯衍生物和富勒烯C₆₀键联四硫富瓦烯衍生物的几何构型,电子结构.计算结果显示,富勒烯C₆₀硫桥键联四硫富瓦烯衍生物的四硫富瓦烯(TTF)平面与C₆₀发生作用,使其弯曲的程度比富勒烯C₆₀键联四硫富瓦烯衍生物的大,从而形成一种独特的四硫富瓦烯(TTF)平面半包裹C₆₀的空间构型的D-A体系.这很可能是由于C-S单键的灵活性造成的.而且它们的HOMO轨道主要分布在四硫富瓦烯(TTF)部分,而LUMO轨道则主要分布在C₆₀上.预测了富勒烯C₆₀硫桥键联四硫富瓦烯衍生物很有可能在激发态下产生更长寿命的电荷分离态.     

有机胺盐/硼烷体系与炔烃的硼氢化加成反应机理研究

炔烃的立体选择性硼氢化加成反应是有机合成中重要的反应之一.在硅烷的存在下,有机胺盐酸盐/硼烷体系可与炔烃在温和的反应条件下发生计量的加成反应.该反应不仅可高立体选择性地得到Z-式构型的1,2-硼氢化胺盐加成产物,而且反应产率高,产物易于分离提纯.对有机胺盐酸盐/硼烷体系与炔烃的加成反应机理进行的研究表明,胺盐与B（C₆F₅）₃及硅烷反应所生成的硼氢化胺盐"[R₂NH₂]⁺[H-B（C₆F₅）₃]^-",虽然被认为是受限路易斯酸碱对化学的活性中间体,但其本身并不能直接还原炔烃;炔烃必须首先被催化量的路易斯酸B（C₆F₅）₃活化后才可与[H-B（C₆F₅）₃]-加成.同时,胺盐氯阴离子Cl-与路易斯酸B（C₆F₅）₃之间的弱的相互作用直接决定着产物的立体选择性,[H-B（C₆F₅）₃]^-以反式加成的方式进攻活化后的炔烃最终得到Z-式构型的硼氢化加成产物.     

杂原子掺杂的素馨烯与Li+@C60之间弱相互作用的理论研究

采用密度泛函M06-2X方法,对C₆₀和包裹了Li⁺的C₆₀与巴氏碗(素馨烯)及其同系物的弱相互作用进行了系统的研究.在优化的几何构型基础上,对4种化合物进行了前线分子轨道成分分析;在考虑基组重叠误差下,对相互作用能进行分析,并利用约化梯度模型得到了它们的约化梯度密度散点图.结果表明4种化合物的弱相互作用强弱顺序为：C₁₈O₃H₆/Li⁺@C₆₀21H₁₂@C₆₀18N₃H₆/Li⁺@C₆₀21H₁₂/Li⁺@C₆₀.巴氏碗碗沿的—CH₂基团被—NH和O原子取代后,掺杂了杂原子的素馨烯导致分子间的静电相...     

新型富勒烯C60有机钴配合物(η2-C60)(η5-RC5H4)CoPPh3 (R=H,CO2Et)的合成及性质研究

鉴于富勒烯C₆₀所具有的缺电子烯烃的特性¹以及CpCo(PPh₃)₂可与烯或炔反应生成钴杂环有机化合物,^2,3 因此我们设想如果用C₆₀代替烯、炔,令其与η⁵-RC₅H₄Co(PPh₃)₂(1) 或η⁵-RC₅H₄Co(PPh₃)(PhC≡CPh)(2)反应,则应得到一类新型的富勒烯C₆₀有机钴杂环化合物。然而与这一设想不同的是,上述反应并未得到预期的C₆₀钴杂环有机物,所得到的却是另一类新型的有机钴C₆₀衍生物(η²-C₆₀)(η⁵-RC₅H₄)CoPPh₃(3).此外,我们发现当3或2同I₂反应时,可生成C₆₀或PhC≡CPh配体被I₂置换产物η⁵-RC₅H₄Co(PPh₃)I₂(4)。     

C60表面多支化修饰聚合物的制备及其薄膜的初步研究

通过C₆₀与对甲氧基氯甲基苯在溴化钠存在下的自由基反应制备多取代的含末端羟基的C₆₀衍生物,使其与2,2-二羟甲基丙酸多步缩合反应制备C₆₀表面多支化修饰聚合物.利用凝胶渗透色谱、红外光谱、基质辅助激光解吸电离化飞行时间质谱和高分辨透射电子显微镜分析表征产物.考察了其利用LB技术成膜的可能性,并用原子力显微镜对其多层薄膜进行了初步研究.     

C60乙二胺衍生物铂配合物的合成及其催化硅氢化性能

C₆₀与乙二胺反应,再与氯亚铂酸钾配位,得到了一种以C₆₀衍生物为基的Pt(Ⅱ)配合物,并研究了其在烯烃与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应中的催化性能。结果表明,该配合物为硅氢加成反应的高效催化剂,并对苯乙烯有独特的催化性能,以近100%的区域选择性得到α-加成产物。     

联苯基桥连双核茂锆化合物的合成及催化乙烯聚合

4,4′-二溴联苯与n-BuLi反应得到对-联苯基二锂,再与四甲基环戊烯酮进行羰基加成,酸催化脱水,一步得到对-联苯基桥连四甲基环戊二烯配体4-(C₅Me₄H)C₆H₄-C₆H₄(C₅Me₄H)-4(1).配体1相继与n-BuLi和ZrCl₄反应得到相应的联苯基桥连双(单茂三氯化锆)4-(C₅Me₄ZrCl₃)C₆H₄-C₆H₄(C₅Me₄ZrCl₃)-4,不经分离直接与环戊二烯基锂或茚基锂反应得到相应的双核锆化合物4-(C₅MeZrCl₂Cp′)C₆H₄-C₆H₄·(C₅Me₄ZrCl₂Cp′)-4[Cp′=C₅H₅(2),C₉H₇(3)].研究了在MAO(MethylAluminoxane)助催化下,化合物2和3对乙烯聚合的催化性能.化合物2和3都显示了非常高的催化活性,并在较高的温度下达到最高活性.     

用原子转移自由基聚合法合成末端含碳笼烯-60的窄分子量分布聚苯乙烯

Ｃ６０是碳笼烯一族的代表,其独特的球笼形空间结构和电子结构决定了其有许多奇异的性质［１］．关于Ｃ６０的化学反应性的研究方兴未艾［２］,其中Ｃ６０的高分子衍生物的合成也是关注所在．迄今关于含Ｃ６０的高聚物的合成已有许多报道［３,４］,而关于窄分布的含Ｃ６０高聚物的合成的研究尚少．Ｆｒｅｙ等［５］将阴离子聚合所得的聚苯乙烯链的末端转变为氨基,再与过量的Ｃ６０发生单电子转移加成反应制得窄分布的以Ｃ６０封端的聚苯乙烯．Ａｓｔｒｕｓ等［６］将活性阳离子聚合所得的六臂星形聚苯乙烯的末端转化为氨基,得到Ｃ６０…     

在Al-P-Ti-Si-O催化剂上由甲醇和邻苯二酚合成愈创木酚的研究

采用非均匀沉淀法制备了Al1P1.30TiaSib(a=0-0.51,b=0-0.90）复合催化剂,研究了邻苯二酚与甲醇在该催化剂上的气相o-甲基化反应。结果表明,催化剂组成、相结构和表面性质对催化剂的活性和选择性有很大影响。其中Al1P1.30Ti0.30si0.17催化剂的愈创木酚收率最高,在反应温度为553K时,邻苯二酚转化率和愈创木酚收率分别为92%和86%。     

N@C60的结构和振动光谱的理论研究

用abinitio分子轨道UnrestrictedHartree-Fock(UHF)方法,对N@C₆₀的几何构型进行了全优化.计算结果表明,N基本上以原子的形式存在于笼中,但N原子与碳笼之间存在一定的相互作用,这与实验结果相符.进一步计算了N@C₆₀的振动光谱,并与C₆₀进行了比较分析.     

异质富勒烯C58BN的结构与光谱研究

用AM1、MNDO和INDO半经验方法研究了异质富勒烯C₅₈BN各异构体的结构、稳定性和电子光谱.所有这些半经验方法给出了相似的稳定性顺序.结果表明,在6-6位置取代的异构体是最稳定的,异构体的稳定性随杂原子间距离的增加而降低;与C₆₀相比,硼氮杂富勒烯C₅₈BN具有较低的前线轨道能级差、较小的电离势和较低的稳定化能.C₅₈BN很可能具有与C₆₀分子相似的反应活性,易发生亲核反应,但比C₆₀更易失去电子形成正离子.以AM₁优化构型为基础,利用INDO/CIS方法计算了各异构体的电子光谱.     

微孔多酸CsxH5-xPW10V2O40/SiO2的制备及氧化催化作用

Keggin结构杂多酸在固相体系中的催化作用引起了人们的极大兴趣[1～3].性能稳定的杂多酸铯盐催化剂在非均相催化体系中已有广泛的应用,然而由于其在液固体系中通常呈现牛奶状,难以分离和重新使用,尽管化学家们以各种材料作为这些催化剂的载体进行了许多固载化尝试[4～6],但至今尚未从根本上解决这一难题.因此,开发高比表面的耐水微孔固体杂多酸催化剂是多酸催化化学领域中具有理论和实际意义的课题.本文采用Sol-Gel技术,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,水解产生的具有网络结构的SiO2凝胶为载体,在钒取代型Keggin结构杂多酸CsxH5-xPW10V2O40存在下,制得通式为CsxH5-xPW10V2O40/SiO2的固体双功能微孔杂多酸; 以30%H2O2为氧化剂,以苯甲醇氧化为模型反应,研究其液-固体系中的催化作用.     

三头季铵盐表面活性剂导向合成新型立方相介孔二氧化硅

介孔分子筛因具有大而均一的孔道、高比表面积及相对良好的热稳定性而在精细化学品催化剂[1,2 ] 、生物大分子分离 [3] 和功能材料的主体 [4 ] 等领域有十分广阔的应用前景 .自 1 992年 Mobil公司合成 M41 S[5,6 ] 系列介孔材料以来 ,HMS[7] ,MSU[8] 和 SBA[9～ 12 ] 系列以及 FDU- 1 [13] 等不同结构的介孔分子筛材料相继被合成 .立方相介孔分子筛因具有三维网状结构和可通性较高的孔道而在反应中不易堵塞 ,相对于一维孔道结构的六角相 MCM- 41和 SBA- 1 5 ,其应用前途更加广阔 .迄今 ,人们已经合成了 MCM- 48[14～ 16 ]( Ia3d) …     

漆酚钼螯合高聚物的合成及表征

采用漆酚与四氯氧化钼反应制得兼具螯合物特点和生漆固有性能的漆酚钼螯合高聚物 (PUM) .对不同反应条件下制备的高聚物的含钼量进行了测定 .并通过元素分析、红外光谱、电子顺磁共振谱、光电子能谱、质谱、高效液相色谱和热失重分析探讨高聚物的生成过程、结构特征和热性能 .结果表明 ,漆酚与四氯氧化钼首先发生氧化还原反应和配位反应生成螯合物 ,然后进一步聚合成为高聚物 ;该高聚物中存在漆酚钼螯合物结构单元且具有很好的热稳定性 ,其耐热性能比生漆和传统黑推光漆好得多 .     

量子顺电体La1/2Na1/2TiO3纳米晶的制备与谱学表征

用改进硬脂酸溶胶-凝胶法制备了量子顺电体La_1/2Na_1/2TiO₃纳米晶,用差热-热重分析和X射线衍射测试了样品的晶化过程及物相结构,用FTIR和Raman光谱表征了其谱学特性.     

载体化Et(Ind)2ZrCl2催化乙烯-苯乙烯共聚

用均相亚乙基二(1-茚基)二氯化锆(Et(Ind)₂ZrCl₂)催化乙烯和苯乙烯共聚时,所得共聚物中苯乙烯链节含量和聚合活性不能同时满足聚乙烯功能化的要求^[1,2].因此我们用SiO₂对Et(Ind)₂ZrCl₂进行载体化.     

用计算模拟方法研究Al_3P_4O_(16)~(3-)计量比的二维层状磷酸铝中的有机胺模板能力

将快速 Monte Carlo方法与分子动力学方法相结合 ,研究了不同种类有机分子在 Al3P4 O3- 1 6 计量比的二维层状磷酸铝形成中的模板能力 .依据主 -客体之间非键相互作用能 (包括范德华能、氢键能和库仑能 ) ,可合理地解释已知实验现象 ,并能有效地预测出适于形成某一特定无机层结构的有机胺模板剂 .通过选择理论预测的有机胺分子作为模板剂 ,成功地合成了二维层状磷酸铝化合物 Al3P4 O1 6 · 1 .5 H3NC6 H1 0 NH3.