丙烯酸酯紫外光固化材料表面的XPS研究

分别在不同的固化氛围(空气和氮气)下对配方相同的双酚A环氧丙烯酸树脂进行紫外光固化,得到了具有不同表面能的固化膜.利用X射线光电子能谱(XPS),在不同的掠射角(60°和90°)下表征了固化膜样品的元素组成、电子结合能、相对含量以及表面官能团类型.结果表明:不同的固化环境会导致材料表面能的差异.与空气下固化的材料相比,氮气下固化的材料表面C_1s和O_1s原子的结合能均向低结合能方向位移,且低结合能的C—C/C—H含量大于前者的含量,而相对高结合能的CO和C—O含量均小于前者.在空气下固化时,其表面高结合能的单键氧含量大于氮气下固化的材料表面.材料表面与基材所形成的界面间的原子结合能以及原子各种结合状态的相对含量也不同.如在氮气下固化时,材料表面C_1s原子的结合能为286.62eV,而玻璃界面的结合能为287.48eV,且两面中C_1s和O_1s原子5种结合状态的相对含量都有差异.材料自身组分在固化过程中的迁移,使固化膜中C_1s和O_1s的原子浓度由表及里存在一定的梯度分布.CO和C—O等基团含量从表面到本体逐渐增多,而C—C/C—H含量从表面到本体逐渐减少.     

不同提纯方法对竹木质素结构特性的影响分析

应用UV、FT-IR、GPC和GC-MS研究了不同制备方法提纯的慈竹磨木木质素(milledwoodlignin,MWL)的结构特性,结果表明慈竹木质素属于愈疮木醇-芥子醇-对香豆醇(GSH)型木质素,竹木质素侧链含有少量的α-β碳碳双键,慈竹中含有数量相当多的紫丁香基结构单元,且紫丁香基结构单元的含量高于愈疮木基结构单元的含量;慈竹木质素含有酯键,主要是对-香豆酸的羧基与酚羟基发生酯化反应生成的.经超声波辅助碱抽提的木质素相对分子质量分布比较均匀,乙醇抽提可以增加木质素的重均分子质量.慈竹木质素的紫丁香基单元(S-unit)存在大量的β-O-4的联接,竹木质素中松柏醇和松柏醛以及香豆醛和香豆酸的含量很少,木质素H单元的侧链γ-碳存在少量醚键联接,愈疮木基单元(G-unit)和S单元的侧链γ-碳不存在醚键联接.     

过渡金属催化的酮羰基导向C—H键官能化反应进展

近二十年来,过渡金属催化的酮羰基导向C—H键活化已发展成为在酮的非传统反应位点构建碳碳键和碳杂键(杂原子为氮、氟和氧原子等)的强有力而快捷的手段.其中,钌、铑、钯、铱等贵金属催化的酮羰基导向C—H键活化反应得到了广泛研究,而廉价3d金属锰、铁和钴催化的酮羰基导向C—H活化反应逐渐成为当前研究的热点.文中按照过渡金属催化的酮羰基导向C—H键官能化的不同反应类型(烷基化、烯基化、酰胺化、芳基化、环化等)综述了该领域近年来(2014～2021)的研究进展.     

通过芳磺酸酯不同化学键的可选择性断裂构建不同的芳基醚

实现了利用芳磺酸酯作原料通过各种化学键的选择性断裂制备芳基烷基醚和二芳基醚, 实现了利用吸电子基取代的芳磺酰氯与酚的反应来制备二芳基醚. 在K₂CO₃作用下, 分别利用酯基部分苯环上是吸电子基取代的芳磺酸芳基酯通过S―O键断裂与醇的反应, 芳磺酸烷基酯通过C―O键断裂与酚的反应来合成芳基烷基醚. 在K₃PO₄作用下, 利用吸电子基取代的芳磺酸芳基酯、芳磺酰氯通过C―S键断裂与酚的反应来制备邻位具有吸电子位阻官能团的二芳基醚; 此外, 在缺少相应酚的情况下, 上述的芳磺酸芳基酯在同样的条件下也可以得到相同的二芳基醚.     

基于缺陷曲率对含有V_1～V_4空位(5,5)单壁碳纳米管[1+1]和[2+1]加成反应的第一性原理研究

本工作使用GGA-PBE方法研究了H和O在含有V_1~V_4空位(5,5)单壁碳纳米管[1+1](H/[1+1])和[2+1](O/[2+1])加成反应的结合能、几何和电子结构.基于方向曲率理论提出的缺陷曲率包括原子曲率(KM-def)和键曲率(K_(D-def))预测了空位缺陷区不同原子和键的加成反应活性.计算结果表明,不管是[1+1]还是[2+1]加成,V_1和V_3空位缺陷中含有悬空键的C原子化学活性最强,且在[2+1]加成反应中C与O原子形成了羰基;对空位缺陷区其它原子或键,H与(5,5)管V_1~V_4空位缺陷区的原子结合能随K_(M-def)的增大而增大;O加成在大K_(D-def)的C—C键时,C—C键易被打断,形成C—O—C产物结构,且相应的结合能较大;O加成在小K_(D-def)的C—C键时,C—C键未被打断,形成三元环产物结构.H/[1+1]和O/[2+1]加成反应结合能除了主要受曲率的影响,还受到参与反应的C原子在(5,5)管最高占据分子轨道的电荷密度以及分波态密度的影响.这些研究将为含有空位缺陷碳纳米管的表面修饰提供理论依据.     

黄原酸酯及二硫代硫酸酯与零价钯的反应

黄原酸烯丙基酯在Pd(pph₃)₄-dppe催化下,发生碳氧键断裂,放出气体硫化羰基(COS),生成烯而基硫醚。二硫代碳酸烯丙基酸在Pd(O)催化下,同样生成烯丙基硫。     

取代基对1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺氢键复合物中氢键强度的影响

使用密度泛函理论B3LYP方法和二阶微扰理论MP2方法对由1-甲基尿嘧啶与N-甲基乙酰胺所形成的氢键复合物中的氢键强度进行了理论研究, 探讨了不同取代基取代氢键受体分子1-甲基尿嘧啶中的氢原子对氢键强度的影响和氢键的协同性. 研究表明: 供电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)缩短, 氢键强度增强; 吸电子取代基使N－H…O＝C氢键键长r(H…O)伸长, 氢键强度减弱. 自然键轨道(NBO)分析表明: 供电子基团使参与形成氢键的氢原子的正电荷增加, 使氧原子的负电荷增加, 使质子供体和受体分子间的电荷转移量增多; 吸电子基团则相反. 供电子基团使N－H…O＝C氢键中氧原子的孤对电子轨道n(O)对N－H的反键轨道σ^*(N－H)的二阶相互作用稳定化能增强, 吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减弱. 取代基对与其相近的N－H…O＝C氢键影响更大.     

铀酰-Salophen受体对α, β-不饱和羰基化合物及手性客体的分子识别

基于密度泛函理论(DFT)的计算方法,研究了不对称铀酰-salophen受体对α, β-不饱和羰基化合物客体及手性小分子的分子识别。理论计算结果表明:配合物中受体的U原子与客体的O3原子配位,且受体与客体之间结合能随受体上芳环取代基的增大而增大; R₂, R₃-系列配合物中U―O3键的稳定性比R₁-系列的更强;配位后的α, β-不饱和羰基化合物中C＝C与C＝O之间的共轭效应减弱。而且,通过圆二色谱(CD)及结合能计算表明:芘基铀酰-salophen (受体3)对(R)-1-(2-萘基)乙胺的分子识别选择性优于(S)-1-(2-萘基)乙胺。因而,这些研究结果为不对称铀酰-salophens具有分子识别能力提供了新的信息。     

Pt/NbPWO双功能催化剂的制备及氢解碱木质素制备芳香单体

木质素是一种天然芳香族聚合物,约占木质纤维素的30%,是唯一通过裂解C―O醚键和C―C键生产芳香族化学品或液体燃料的可再生芳香族资源。迄今为止,对木质素氢解制备有价值化合物的研究主要集中在相对不稳定的C―O键的裂解上,这限制了木质素氢解的效率。采用水热法和湿浸渍法制备了多功能Pt/NbPWO催化剂。通过破坏碱木质素中的C―O键和C―C键,可以得到产率为18.02%的芳香族单体。该反应不仅可以断裂木质素聚合物中醚键,同时也可以断裂部分关键的C―C键。其氢解机理可能是丰富的Brønsted酸和Lewis酸位点参与了C―C的活化。此外,重点分析载体和Pt物种在Pt/NbPWO催化剂中的协同作用。     

含钼(钨)锡键的四元金属有机杂环化合物的合成与反应研究

通过三苯基锡基-双(3,5-二甲基吡唑)甲烷与羰基钼的反应合成了钼锡键合的四元金属杂环化合物CH(3,5- Me₂Pz)₂Mo(CO)₃SnPh₃ (Pz＝1-吡唑基). 当用叔丁基异腈处理该化合物及其钨类似物时, 伴随着有机锡结构单元的丢失, 金属钼(钨)上发生还原消除并分解得到化合物CH₂(3,5-Me₂Pz)₂M(CO)₃(CNBu-t) (M为Mo或W). 另外, 该化合物与三苯基膦或亚磷酸甲酯及异丙酯反应时, 只发生羰基取代反应得到化合物CH(3,5-Me₂Pz)₂Mo(CO)₂(PR₃)SnPh₃ (R为苯基、甲氧基及异丙氧基). 而用亚磷酸苯酯与之反应, 除得到羰基取代产物外, 还伴随着P-O/C键的交换, 得到金属钼上还原消除的产物(PhO)₂PCH(3,5-Me₂Pz)₂Mo(CO)₃.     

包含两个平面五配位碳原子C2＋nB10－n (n＝0～10)团簇的结构的理论研究

采用B3LYP/6-311＋G**方法, 我们优化了初始构型中包含两个平面五配位碳原子(ppCs)的C_{2＋nB10－n (n＝0～10)团簇的结构并计算了它们的振动频率. 计算结果表明, C2＋nB10－n (n＝0～2)团簇是稳定的, 而且这三个结构中ppC—B键的Wiberg键级介于0.511～0.909之间, ppC—C键的Wiberg键级为0.2254 (n＝1)和0.8586 (n＝2), ppC的键级介于3.778到3.879之间, 即这三个结构中存在两个ppCs, 而且ppC遵循八隅规则; C2＋nB10－n (n＝3～6)团簇的最稳定结构包含一个ppC; C2＋nB10－n (n＞6)团簇能量最低结构中不存在ppC. 而且只有团簇C2＋nB10－n (n＝0～2)中没有悬键, 它们的(电子数分别为: 6, 7和8, 计算它们的NICS(0)值表明强芳香性一般位于局部的三元环中心, 表明局部离域有利于平面结构的形成. C2＋nB10－n (n＝0～2)团簇的第一垂直激发能分别为: 1.91, 0.56和3.12 eV.}     

N,N-二甲基乙酰胺与醇分子间相互作用的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311＋G*水平上对乙醇、丙醇、丁醇、戊醇与N,N-二甲基乙酰胺形成的1∶1氢键复合物进行计算研究. 结果表明: 醇与N,N-二甲基乙酰胺形成的复合物存在强的氢键, 表现为羰基氧原子的孤对电子与醇羟基反键σ轨道的相互作用. 振动分析显示, 分子间C＝O…H—O氢键的形成使C＝O和H—O伸缩振动频率明显红移. 溶剂对氢键产生较大的影响, 随着溶剂极性的增加, 复合物氢键有蓝移趋势.     

酯类基础油热氧化过程中的拉曼光谱分析

将DXR激光显微拉曼光谱仪与Linkam FTIR600控温台联用,测定了连续加热、恒温氧化过程中三羟甲基丙烷油酸酯(TMPTO)、偏苯三酸三异酸酯(TDTM)、己二酸二异辛酯(DOA)等酯类基础油的拉曼特征峰的变化规律,探讨了热氧化过程中酯类油分子结构的变化特点。研究发现,随着加热温度的提高,酯类基础油的部分拉曼峰的峰位与峰强均发生了明显变化;酯类基础油的甲基与亚甲基的C—H伸缩振动峰及亚甲基的剪式振动峰对温度很敏感,随着温度的升高发生了不同程度的峰强衰减,冷却后可基本恢复;C‖O振动峰随温度的升高变化不明显;TMPTO酯类基础油的C‖C双键伸缩振动峰随着温度升高逐渐向高波区移动冷却后可恢复,‖C—H和C‖C的伸缩振动峰强冷却后不能完全恢复;恒温下随着氧化时间的延长,TDTM和DOA基础油的拉曼峰无明显变化,与TMPTO基础油的‖C—H、C‖C及—CH2—相关的拉曼峰呈规律性衰减。因此可运用原位拉曼光谱法对不饱和酯类基础油中连续氧化进行监测。而原位光谱法对饱和酯类油和芳香酯类油高温连续氧化过程的监测具有一定的局限性。     

4‐Ethoxycarbonyl‐3‐hydroxy‐3‐phenylcyclohexanone

The title compound, ethyl 2‐hydroxy‐4‐oxo‐2‐phenyl­cyclo­hexane­carboxyl­ate, C₁₅H₁₈O₄, was obtained by a Michael–Aldol condensation and has the cyclo­hexanone in a chair conformation. The attached hydroxy, ethoxy­carbonyl and phenyl groups are disposed in β‐axial, β‐equatorial and α‐­equatorial configurations, respectively. An intermolecular hydrogen bond, with an O?O distance of 2.874 (2) Å, links the OH group and the ring carbonyl. Weak intermolecular C—H?O=C (ester and ketone), O—H?O=C (ketone) and C—H?OH hydrogen bonds exist.     

纳米银与基体P(AMPS-MMA)的相互作用研究

在无引发剂和还原剂的条件下超声辐射双原位合成出纳米银/2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸与甲基丙烯酸甲酯共聚物[P(AMPS-MMA)]复合物.TEM表明,纳米银粒子的粒径5~15nm,均匀地分散在聚合物基体中;UV-Vis表明,超声时间影响纳米银的粒径大小及粒径分布;FT-IR、UV-Vis和荧光光谱表明纳米银与基体P(AMPS-MMA)之间存在一定的化学作用力;XPS证明了纳米银与基体P(AMPS-MMA)的作用力为纳米银与聚合物中酯基氧原子之间通过配位作用形成的化学作用力.     

中心对称型4,4’-双(N’-取代酰基硫脲基)取代联苯类衍生物的 合成及其晶体结构

以苯甲酸和2,4-二氯苯氧乙酸为原料合成取代酰基异硫氰酸酯, 再分别与4,4’-联苯二胺和3,3’-二甲基-4,4’-联苯二胺反应, 合成了3种中心对称型4,4’-双(N’-取代酰基硫脲基)取代联苯类衍生物. 产物结构经紫外光谱、红外光谱和核磁共振谱确认, 并用X射线单晶衍射分析法测定了化合物4,4’-双(N’-苯甲酰基硫脲基)联苯的晶体结构, 该晶体属于三斜晶系, P-1空间群, 晶胞参数: a＝0.53447(11) nm, b＝1.03086(13) nm, c＝1.15550(13) nm, α＝98.24(3)°, β＝96.95(3)°, γ＝99.43(3)°, Z＝2, Dc＝1.379 g/cm3, V＝0.61472(16) nm3, F(000)＝266, R1＝0.0506, wR2＝0.1335. 该分子呈中心对称分布, 存在两种分子内氢键N—H…O和C—H…S, 形成了毗邻的两个六元环结构, 同时通过分子间氢键N—H…S在分子间形成的R22(8)环把分子连接成无限延伸的一维链状结构, 再通过两种CH-π相互作用形成三维超分子结构.     

N‐Acetyl‐l‐tyrosine methyl ester monohydrate at 293 and 123 K

The crystal structure of a protected l ‐tyrosine, namely N‐acetyl‐l ‐tyrosine methyl ester monohydrate, C₁₂H₁₅NO₄·H₂O, was determined at both 293 (2) and 123 (2) K. The structure exhibits a network of O—H...O and N—H...O hydrogen bonds, in which the water molecule plays a crucial role as an acceptor of one and a donor of two hydrogen bonds. Molecules of water and of the protected l ‐tyrosine form hydrogen‐bonded layers perpendicular to [001]. C—H...π interactions are observed in the hydrophobic regions of the structure. The structure is similar to that of N‐acetyl‐l ‐tyrosine ethyl ester monohydrate [Soriano‐García (1993). Acta Cryst. C 49 , 96–97].     

[Ca(NH2)2]n (n＝1～5)团簇的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)的杂化密度泛函B3LYP方法在6-31G*基组水平上对[Ca(NH2)2]n (n＝1～5)团簇各种可能的构型进行几何结构优化, 预测了各团簇的最稳定结构. 并对最稳定结构的振动特性、成键特性、电荷特性等进行了理论研究. 结果表明: 团簇易形成环状结构, 以金属Ca原子团簇作为骨架, NH2基结合在金属团簇骨架上, 并主要是Ca—N成键和Ca—Ca成键. 团簇中Ca—N键长为0.225～0.257 nm, Ca—Ca键长为0.312～0.354 nm, N—H键长为0.102～0.103 nm, H—N—H键角为102.9°～104.2°; 团簇中Ca原子的自然电荷在1.657e～1.720e之间, N原子的自然电荷在－1.543e～－1.592e之间, H原子的自然电荷在0.349e～0.367e之间, Ca原子和NH2基之间相互作用呈现较强的离子性;对比团簇和晶体的结构及IR谱表明, NH2基在团簇和晶体中的结构基本一致.     

聚铝碳硅烷纤维预氧化过程组成结构演变的研究

采用热重-差热分析、元素分析、扫描电子显微镜、凝胶渗透色谱、红外光谱和核磁共振等手段, 研究了聚铝碳硅烷(PACS)纤维预氧化过程中组成、结构演变的规律和反应机理. 结果表明, 空气中PACS纤维从210 ℃左右开始与氧发生放热反应; 随着预氧化温度的升高, 纤维的氧含量逐渐增加, 凝胶含量在氧增重为6～8 wt%时急剧增加, 纤维表面出现细小的微裂纹. 预氧化初期, 主要是Si—H键与氧的反应, 生成Si—O—Si键, 纤维的数均分子量急剧增加, 形成交联结构; 预氧化中期, Si—H键继续反应, Si—O—Si结构明显增多, 同时Si—CH₃和Si—H与氧反应, 生成少量的Si—O—C结构; 预氧化后期, 纤维完全交联, 纤维中存在SiC₄, SiC₃H, Si—O—Si和少量的Si—O—C结构.     

s-四嗪-水簇复合物的理论研究

用量子化学B3LYP方法和6-31＋＋G**基函数研究了s-四嗪-水簇复合物基态分子间相互作用, 并进行了构型优化和频率计算, 分别得到无虚频稳定的s-四嗪-(水)₂复合物、s-四嗪-(水)₃复合物和s-四嗪-(水)₄复合物6个、9个和12个. 复合物存在较强的氢键作用, 复合物结构中形成一个N…H—O氢键并终止于O…H—C氢键的氢键水链构型最稳定. 经基组重叠误差和零点振动能校正后, 最稳定的1∶2, 1∶3和1∶4(摩尔比)复合物的结合能分别是41.35, 70.9和 94.61 kJ/mol. 振动分析显示氢键的形成使复合物中水分子H—O键对称伸缩振动频率减小(红移). 研究表明N…H键越短, N…H—O键角越接近直线, 稳定化能越大, 氢键作用越强. 同时, 用含时密度泛函理论方法在TD-B3LYP/6-31＋＋G**水平计算了s-四嗪单体及其氢键复合物的第一¹(n, p*)激发态的垂直激发能.