酰基过氧化物的化学 VII: 过氧化环丙基甲酰与硝基烷烃阴离子的单电子转移反应

过氧化环丙基甲酰(CPP)能将硝基仲烷烃阴离子氧化成相应的酮. 产物分析和ESR研究揭示该反应经过由硝基烷烃阴离子向CPP的单电子转移引发步骤及随后的一系列自由基反应步骤, 生DN 主要产物酮和典型的自由基副产物, 如双环丙基、硝基烷基二聚体和能被ESR直接检测的双环丙基氮氧自由基等.     

酰基过氧化物的化学 Ⅳ.全氟酰基过氧化物与硝基烷烃阴离子间的单电子转移反应——一种合成醛、酮的新反应

标题反应于室温在F_(113)(CClF_2CCl_2F)溶液中瞬间完成,产物经分析确定,该反应由硝基烷烃阴离子(R~1R~2CNO_2)向全氟酰基过氧化物(R_FCO_2)_2的单电子转移的决速步骤,生成全氟羧酸盐,全氟酰氧基自由基之脱羧偶合产物R_F—R_F(1)及硝基烷烃自由基偶合产物DN(2);但主要的产物是自由基笼内结合所生成的中间体立即发生1,2-消除得到的醛或酮.本文提供了一个由硝基烷烃合成相应醛和酮的新反应。     

酰基过氧化物的化学 VI:过氧化苯甲酰与硝基烷烃阴离子间的单电子转移反应一种合成醛、酮的新反应

在50℃乙腈溶液中,用苯甲酰过氧化物(BPO)能顺利地转化硝基烷烃钠盐为相应的醛和酮.用ESR和IR研究的结果表明反应包含一个从碳阴离子到BPO的电子转移过程.主要产品醛、酮以及苯甲酰亚硝酸酯均来自不稳定的苯甲酸硝基烷基酯的碎裂反应,后者是在离子-自由基对分裂时产生的硝烷基和过氧化苯甲酰基自由基的笼形复合过程中形成的,这些新反应可用于从硝基烷烃合成醛和酮.     

酰基过氧化物的化学IV.全氟酰基过氧化物与硝基烷烃阴离子间的单电子转移反应-一种合成醛,酮的新反应

标题反应于室温在F113(CC1F2CCl2F)溶液中瞬间完成。产物经分析确定,该反应由硝基烷烃阴离子(R[1]R[2]CNO2)向全氟酰基过氧化物(RfCO2)2的单电子转移的决速步骤,生成全氟羧酸盐,全氟酰氧基自由基之脱羧偶合产物RF-RF(1)及硝基烷烃自由基偶合产物DN(2);但主要的产物是自由基笼内结合所生成的中间体立即发生1,2-消除得到的醛或酮,本文提供了一个由硝基烷烃合成相应醛和酮的新反应。     

酰基过氧化物的化学 X: 取代苯甲酰过氧化物与硝基仲烷烃的单电子氧化反应: 由硝基仲烷烃制备酮的新反应

研究了采用带有强拉电子取代基(p-NO2和m-Cl)的苯甲酰过氧物作氧化剂, 在60°时在乙腈中, 从仲硝基烷烃中得到的碳阴离子可以方便地氧化成酮, 这些单电子氧化反应可以用作从硝基烷烃合成酮的实用方法, 反应具有条件温和, 得率高的特点.     

正戊烷与SO2气相光化学反应自由基机理的ESR验证

烷烃与SO2的气相光化学作用为自由基反应[1].Penzhorn等[2]对C4以下的气相烷烃与SO2光化学反应产物的复杂性和多样性进行了推测,此后对该光化学反应机理的研究均以反应产物(特别是凝聚态产物)为基础进行的[3].为验证烷烃与SO2光化学反应体系中确实存在自由基,Makarov等[4]向正戊烷与SOz光化学反应体系中引入NO,通过对反应起始阶段的产物的光谱分析和反应动力学研究,论证了该反应的自由基过程.ESR技术是检测自由基的有效方法,Stokes等[5]利用自旋捕集-ESR技术成功地测得了气相羟基自由基的存在.     

硝基苯甲酸酯水解反应单电子转移机理的证据: ESR和自旋捕获的研究

对-硝基苯甲酸甲酯(1),对-硝基苯甲酸正丁酯(2),对-硝基苯甲酸叔丁酯(3),对-硝基苯甲酸苄酯(4),对-硝基苯甲酸苯酯(5),对-硝基苯甲酸(对-硝基)苯酯(6),间-硝基苯甲酸甲酯(7),间-硝基苯甲酸乙酯(8),间-硝基苯甲酸苯酯(9)和3,5-二硝基苯甲酸甲酯(10)与氢氧化钾在二甲亚砜中反应,反应产物分别为相应的对-硝基苯甲酸和间-硝基苯甲酸.反应液用 ESR 检测,得到1—10自由基负离子的 ESR 谱.用自旋捕获技术证明反应过程中有·OH 自由基生成.自由基捕获剂亚硝基叔丁烷(TNB),苯基叔丁基硝酮(PBN)和氧气使产物硝基苯甲酸的产率降低.结果表明,1—10与 KOH 在 DMSO 中反应存在单电子转移机理.     

全氟烷基芳基酮与苯基溴化镁电子转移反应的EPR研究

有关酮与格氏试剂反应的自由基历程早有报道,运用EPR手段已经获得了自由基中间体存在的证据,但一直认为极性历程是该反应的主要途径.文献指出,二芳基酮的格氏反应是按单电子转移引发的自由基历程进行的,龚跃法等曾以2,5-二甲氧基苯基烷基酮(ArCOR)与叔丁基格氏试剂作用,发现亦由SET引发的自由基反应.本文运用ESR手段研究了全氟烷基芳基酮与苯基溴化镁的反应历程,证实了中间体阴离子自由基的存在。     

硝基苯甲酸酯水解反应单电子转移机理的证据: ESR和自旋捕获的研究

对-硝基苯甲酸甲酯(1), 对-硝基苯甲酸正丁酯(2), 对-硝基苯甲酸叔丁酯(3), 对-硝基苯甲酸苄酯(4), 对-硝基苯甲酸苯酯(5), 对-硝基苯甲酸(对-硝基)苯酯(6), 间-硝基苯甲酸甲酯(7), 间-硝基苯甲酸乙酯(8), 间-硝基苯甲酸苯酯(9)和3,5-二硝基苯甲酸甲酯(10)与氢氧化钾在二甲亚砜中反应, 反应产物分别为相应的对-硝基苯甲酸和间-硝基苯甲酸。反应液用ESR检测, 得到1-10自由基负离子的ESR谱。用自旋捕获技术证明反应过程中有OH自由基生成, 自由基捕获剂亚硝基叔丁烷(TNB), 苯基叔丁基硝酮(PBN)和氧气使产物硝基苯甲酸的产率降低, 结果表明, 1-10与KOH与DMSO中反应存在单电子转移机理。     

对硝基氯苄与活性亚甲基化合物的反应

对硝基苄基衍生物可以与许多阴离子起单电子转移的亲核取代反应。Kornblum等以对硝基氯苄为底物,2-乙氧羰基香豆满-3-酮的钠盐为阴离子,作了深入的研究,得出对硝基氯苄与2-乙氧羰基香豆满-3-酮钠盐的C-烷化反应机理为自由基链式亲核取代反应。同时,Russell等提出对硝基氯苄与2-     

一锅法合成多取代色酮并双环吡啶类化合物

建立了一种简捷、绿色合成多取代色酮并双环吡啶类化合物的合成方法.该方法是利用色酮-3-甲醛1与N-苄基硝基烯酮缩胺(NBNKAs,2)在乙醇中反应,一步合成色酮并双环吡啶化合物.通过直接抽滤得目标产物3,无需额外的后处理操作.该方法具有合成成本低,反应溶剂生物相容性好,反应条件温和,原子经济性,高产率(93~98%)及产物具有潜在的生物活性等显著优势.     

5-硝基尿嘧啶电化学还原机理的探讨

本文采用循环伏安法、恒电位电解法结合紫外光谱以及电子自旋共振波谱(ESR)方法对5-硝基尿嘧啶(5NU, 1)在DMSO中Ag-Hg电极上的电化学还原过程进行了研究, 并测定了反应中间物自由基的性质及其动力学规律. 实验结果表明, 1在DMSO中可有二个还原过程. 第一过程为1四电子还原为5-羟胺基尿嘧啶, 反应中所需质子由1提供. 第二个过程为失去质子后形成的阴离子5NU^-(2)在较负的电位下单电子还原为二价阴离子自由基, 后者可用ESR进行现场检测和研究, 其ESR参数分别为: 偶合常数αN=14.6G, αH=5.2G, 自由基g因子, g=2.005. 自由基的衰变反应为夺取1的质子, 反应的速度常数k1=52mol^-^1.dm^3.s^-^1.     

p-硝基氯苯与α氰基乙酸乙酯-α-碳负离子的电子转移反应动力学研究: 非链式的自由基机理

在ρ-硝基氯苯(1)与α-氰基乙酸乙酯-α-碳负离子(2)的反应过程中,测得了反应中间体ρ-硝基氯苯负离子自由基(3)的ESR谱.用ESR场/频联锁技术测定了(3)的ESR吸收强度-时间曲线,当[1]<<[2]时,其结果与连续一级反应动力学相吻合.测得了从2向1的电子转移和3的分解反应速率常数和活化参数.反应产物为α-氰基α-(ρ-硝基苯基)乙酸乙酯和微量的硝基苯.为该反应提出了非链式的电子转移-负离子自由基分解-自由基偶合机理.     

酰基过氧化物的化学——Ⅹ.取代苯甲酰过氧化物与硝基仲烷烃的单电子氧化反应——由硝基仲烷烃制备酮的新反应

将硝基烷烃转化为醛、酮的反应已有文献报道,这些反应必须在强碱、强酸、强氧化剂或水相介质中进行。Kornblum 等曾报道过烷基亚硝酸酯和亚硝酸钠协同在温和条件下将硝基仲烷烃转化为酮的反应。我们曾报道过硝基烷烃钠盐被全氟酰基过氧化物在室温迅速氧化制备醛或酮,并生成一系列双全氟烷基氮氧自由基的新反应。由     

基于光致变色的联茚满烯二酮衍生物的新型光调控磁性的分子基磁体的合成及性能

分子基磁性材料,可用于信息存储、磁成像、光磁开关等.因此,分子基磁体设计与合成一直是当今科学研究的热门课题.受分子基磁体的启发,本研究合成了新型光调控磁性的分子基磁体含有2-硝基丙烷自由基和2,2,6,6-四甲基-1-氧基哌啶(TEMPO)自由基的联茚满烯二酮衍生物4.化合物4的合成方法为,以光致变色的7,7'-二甲基-3,3'-二乙基-3,3'-二羟基-2,2'-二茚叉基-1,1'-二酮(1)为起始原料,经过溴代反应,得到7,7'-二(溴代甲基)-3,3'-二乙基-3,3'-二羟基-2,2'-二茚叉基-1,1'-二酮(2).化合物2和2-硝基丙烷在乙醇钠的乙醇溶液中反应得到含有2-硝基丙烷自由基和醛基的联茚满烯二酮衍生物3.根据1H NMR,MS和元素分析对化合物3的结构分析表明,2-硝基丙烷基团和化合物3苯环上的亚甲基相连.对化合物3的1H NMR和ESR波谱进一步的分析表明2-硝基丙烷基团上存在单电子自旋.在化合物3的基础上,稳定的氮氧自由基TEMPO被成功地引入光致变色的联茚满烯二酮衍生物的苯环上得化合物4.对化合物2,3和4光照前后的性质变化进行了研究.固态化合物2,3和4光照下皆可发生光致变色;固态化合物2光照后可测得ESR波谱;固态化合物3和4光照前后皆可测得ESR波谱,且光照前后ESR波谱发生变化.磁化率测试表明,固态化合物4光照前后皆具有反铁磁性,且光照后反铁磁相互作用增强.测试结果表明固态化合物3和4光照后有两个或三个自旋中心,分别是2-硝基丙烷或TEMPO自由基以及光照产生的来自于联茚满烯二酮的羰基上的自由基.固态化合物4的颜色和磁性可用光调控.     

酰基过氧化物的化学 Ⅵ.过氧化苯甲酰与硝基烷烃阴离子间的单电子转移反应——一种合成醛、酮的新反应

前已报道了通过全氟酰基过氧化物和硝基烷烃钠盐的单电子转移(SET)反应制备醛和酮的新反应。为了扩大该反应的适用范围,以最常见的过氧化苯甲酰(BPO)代替全氟酰基过氧化物进行反应。实验证明,BPO同样能将硝基烷烃钠盐顺利地转化为相应的醛和酮,但需要较高的反应温度(～50℃)和较长的反应时间(～4h)。     

四（五氟化苯基）-六,七溴-卟啉氯化铁选择性催化氧化超临界丙烷的反应机理

以2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)为自由基捕捉剂,研究了四(五氟化苯基)-六,七溴-卟啉氯化铁选择性催化氧化超临界丙烷为丙醇的反应机理.结果表明,添加少量的BHT能促进反应进行,过量的BHT则抑制反应进行.反应产物中除有丙基自由基外,还有异丙氧自由基及其他微量反应产物(如异己烷、正己烷、双丙基过氧化物)存在.超临界丙烷在催化剂的作用下形成更多的丙基自由基,进一步证明金属卟啉催化氧化超临界丙烷是链式自由基自氧化反应机理.对于其他微量反应产物如乙醇、乙酸和丙酸的存在,不能用链式自由基自氧化反应机理进行解释.     

四(五氟化苯基)-六, 七溴-卟啉氯化铁选择性催化氧化超临界丙烷的反应机理

以 2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)为自由基捕捉剂,研究了四(五氟化苯基)-六,七溴-卟啉氯化铁选择性催化氧化超临界丙烷为丙醇的反应机理. 结果表明,添加少量的BHT能促进反应进行,过量的BHT则抑制反应进行. 反应产物中除有丙基自由基外,还有异丙氧自由基及其他微量反应产物(如异己烷、正己烷、双丙基过氧化物)存在. 超临界丙烷在催化剂的作用下形成更多的丙基自由基,进一步证明金属卟啉催化氧化超临界丙烷是链式自由基自氧化反应机理. 对于其他微量反应产物如乙醇、乙酸和丙酸的存在,不能用链式自由基自氧化反应机理进行解释.     

十氢化萘低温燃烧反应的动力学机理

采用量子化学方法研究了十氢化萘低温燃烧的动力学机理,获得了脱氢反应、自由基加氧反应及1,5氢迁移反应等反应的动力学参数,并在CBS-QB3水平下获得了相关物种的热力学参数,通过过渡态理论计算获得了具有紧致过渡态反应的高压极限速率常数,而无能垒反应的速率常数则由变分过渡态理论得到.基于此机理分析了十氢化萘低温反应的动力学规律和热力学机制.相比于链烷烃和单环烷烃,十氢化萘自由基加氧反应的速率常数随温度变化较快,1,5-氢迁移反应的能垒较高,揭示了物质结构对反应动力学的影响.热力学平衡常数分析结果表明,在低温下十氢化萘自由基加氧反应起主导作用.通过拟合获得了所有反应Arrhenius形式的速率常数,这些参数可用于双环烷烃低温燃烧机理的构建和优化.     

芳香族硝基化合物与苯硫酚钠盐的亲核取代反应: 自由基IPSO取代机理

化合物1,2,4和5与苯硫酚钠盐在二甲亚砜中反应,得到硝基被苯硫基取代的化合物和二苯基二硫化物.反应液用ESR检测,观察到化合物1,2,3和4自由基负离子的ESR信号.用自旋捕获(Spin trapping)技术得到苯硫基自由基PhS·与自由基捕获剂亚硝基叔丁烷(TNB)的加成物t-BuN(O)SPh,由ESR谱证实,表明在反应过程中有苯硫基自由基PhS·生成.提出自由基IPSO亲核取代反应机理.