配合物生成反应速率常数与平衡常数之间的直线自由能关系 Ⅱ.镍(Ⅱ)-N-(对位取代苯基)氨基乙酸配合物的生成反应动力学研究

应用断流分光光度计(Stopped-Flow Spectrophotometer)研究了镍(Ⅱ)与 N-(对位取代苯基)-氨基乙酸(p-RC_6H_4NHCH_2COOH,R=CH_3O,CH_3,H,Cl,简写为 NROH 或 HL)在25℃及30％(v/v)乙醇溶液中生成配合物的反应动力学.实验结果表明,不仅氨基酸配体的负离子(NRO-或 L~-)具有较高的反应活性,而且两性离子(HN~+RO~-或~+HL~-)也是有效的反应配体.反应按双途径进行,即按 Eigen-Tamm 机理进行的 NRO-途径和以质子迁移为速率控制步骤的两性离子途径.两性离子的反应活性(以 logk_(HL~±)表示)与配体的碱性强度(pK_2)之间呈现直线自由能关系:logk_(HL~±)=5.36-0.432pK~2并发现镍(Ⅱ)配合物的离解反应速率常数(log k_(-L~-))与配体的碱性强度(pK_2)和配合物的稳定常数(logK_(NiL)~(Ni))之间均存在直线自由能关系,其线性回归方程分别为:logk_(-L~-)=5.66-0.815pK_2和 logk_(-L~-_=4.84-0.973logK_(NiL)~(Ni)     

超临界二氧化碳中卟啉与钴(II)、镍(II)、锌(II)配合物反应动力学

用紫外-可见光谱研究了钴(II)、镍(II)、锌(II)的1,1,1,5,5,5-六氟-2,4-戊二酮-二水配合物[M(hfac)2(H2O)2,M=Co、Ni、Zn]与5,10,15,20-四(五氟苯基)卟啉[H2tpfpp]在超临界二氧化碳中反应生成金属卟啉[M(tpfpp)]的反应动力学.在金属配合物大大过量时,反应对卟啉为一级.其表观一级速率常数随钴(II)、镍(II)配合物的浓度增加先增加、而后趋于稳定,而表观一级速率常数随锌(II)配合物的浓度增加线形增加.根据实验事实,讨论了反应的机理,得到了相应的热力学和动力学参数.     

超临界二氧化碳中卟啉与钴(II)、镍(II)、锌(II)配合物反应动力学

用紫外-可见光谱研究了钴(II)、镍(II)、锌(II)的1, 1, 1, 5, 5, 5-六氟-2, 4-戊二酮-二水配合物[M(hfac)2(H₂O)₂, M=Co、Ni、Zn]与5, 10, 15, 20-四(五氟苯基)卟啉[H2tpfpp]在超临界二氧化碳中反应生成金属卟啉[M(tpfpp)]的反应动力学. 在金属配合物大大过量时, 反应对卟啉为一级. 其表观一级速率常数随钴(II)、镍(II)配合物的浓度增加先增加、而后趋于稳定, 而表观一级速率常数随锌(II)配合物的浓度增加线形增加. 根据实验事实, 讨论了反应的机理, 得到了相应的热力学和动力学参数.     

配合物生成反应速率常数与配体酸离解常数之间的直线自由能关系 V. 铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉与α-氨基酸和N-苯基乙二胺生成三元配合物的动力学研究

应用温度跃迁装置和断流分光光度计分别研究了铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉与α-氨基酸和N-苯基乙二胺在25℃、0.1mol·dm^-^3KNO3水溶液中的生成反应动力学。实验结果表明在铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉-α-氨基酸三元配合物的生成速率常数与配体α-氨基酸的酸离解常数之间存在着如下的直线自由能关系: logkf=2.84+0.53pK2。根据Eigen机理讨论了铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉-N-苯基乙二胺三元配合物的生成反应动力学。     

配合物生成反应速率常数与配体酸离解常数之间的直线自由能关系 V. 铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉与α-氨基酸和N-苯基乙二胺生成三元配合物的动力学研究

应用温度跃迁装置和断流分光光度计分别研究了铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉与α-氨基酸和N-苯基乙二胺在25℃、0.1mol·dm^-^3KNO3水溶液中的生成反应动力学。实验结果表明在铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉-α-氨基酸三元配合物的生成速率常数与配体α-氨基酸的酸离解常数之间存在着如下的直线自由能关系: logkf=2.84+0.53pK2。根据Eigen机理讨论了铜(II)-2,9-二甲基邻菲罗啉-N-苯基乙二胺三元配合物的生成反应动力学。     

配合物生成反应速率常数与平衡常数之间的直线自由能关系——Ⅳ.5位取代-1,10-邻菲啰啉-铜(Ⅱ)与镍(Ⅱ)的金属交换反应动力学和机理研究

本文用UV分光光度法研究了Cu(Ⅱ)和5位取代-1,10-邻菲啰啉(5-R-phen)配合物与Ni(Ⅱ)的金属交换反应动力学,实验在25℃、pH2.3—3.5范围内和离子强度为1.0mol·dm_(-3)。条件下进行.结果表明反应对配合物Cu(5-R-phen)~(2+)的浓度呈一级关系,反应通过三条不同的途径进行,这三条途径分别为配合物的离解途径、质子催化离解途径和镍(Ⅱ)亲电缔合途径,反应遵循如下速率方程: r={k_0+k_H[H~+]+k_(Ni)[Ni~(2+)]}[Cu(5-R-phen)~(2+)] 本文根据动力学数据讨论了反应机理,实验结果表明金属交换反应速率随配体碱性减小而增大,配合物Cu(5-R-phen)~(2+)的反应活性和配体5-R-phen的碱性强度之间存在直线自由能关系.     

镍(Ⅱ)-N-(对位取代苯基)亚氨基二乙酸配合物的生成反应动力学及机理研究

本文选择N-(对位取代苯基)亚氨基二乙酸(p-RC_6H_4N(CH_2COOH)_2,R=CH_3O,CH_3,H,Cl,简写为PRPh_1DA,以NR(OH)_2或H_2L表示)为配体,采用断流分光光度计研究了Ni(Ⅱ)与此配体生成配合物的反应动力学。结果发现,两性离子具有较高的反应活性,且反应活性随配体碱性增大而降低,其反应机理与二齿配体的反应很相似。 实验方法见[1]。其中配体N-(对位取代苯基)亚氨基二乙酸的合成见[2],用KNO_3控制离子强度0.1mol·dm~(-3),动力学研究最佳波长250nm,反应温度25.0±0.31℃。     

配位化学中的直线自由能关系XXI: 铜(II)-13-取代苄基-1, 4, 8, 11-四氮杂环十四烷-12, 14-二酮配合物的生成及酸分解行为研究

采用pH法, 在25.0±0.1℃, I=0.1 mol.dm^-^3 (KNO3)条件下, 测定了13-取代苄基-1, 4, 8, 11-四氮杂环十四烷-12,14-二酮的质子化常数及其与Cu(II)配位的平衡常数。讨论了配体与金属离子的配位方式。在25.0±0.1℃, 离子强度为0.1mol.dm^-^3 (KNO3)下, 采用分光光度法, 研究了这些配体铜(II)配合物的酸分解动力学行为。探讨了配合物酸分解机理,得到了速控步的速率常数。发现配位反应平衡常数与配体的质子化常数及配合物酸分解反应速率常数之间存在较好的Hammett型和Bronsted型直线自由能关系。同时探讨了取代基对配合物生成及酸分解的影响情况。     

配位化学中的直线自由能关系XXI: 铜(II)-13-取代苄基-1, 4, 8, 11-四氮杂环十四烷-12, 14-二酮配合物的生成及酸分解行为研究

采用pH法, 在25.0±0.1℃, I=0.1 mol.dm^-^3 (KNO3)条件下, 测定了13-取代苄基-1, 4, 8, 11-四氮杂环十四烷-12,14-二酮的质子化常数及其与Cu(II)配位的平衡常数。讨论了配体与金属离子的配位方式。在25.0±0.1℃, 离子强度为0.1mol.dm^-^3 (KNO3)下, 采用分光光度法, 研究了这些配体铜(II)配合物的酸分解动力学行为。探讨了配合物酸分解机理,得到了速控步的速率常数。发现配位反应平衡常数与配体的质子化常数及配合物酸分解反应速率常数之间存在较好的Hammett型和Bronsted型直线自由能关系。同时探讨了取代基对配合物生成及酸分解的影响情况。     

邻苯二酚-3,6-二甲撑亚氨基二乙酸的酸离解平衡及其与碱土金属、锰(II)、镉(II)、锌(II)、钴(II)、镍(II)、铜(II)、铁(II)、钍(IV)及铀酰离子配合物稳定性的研究

本文报道用PH滴定法测得KNO3水溶液中邻苯二酚-3,6-二甲撑亚氨基二乙酸(CBMIDA, H6L)的六级酸解离常数及CBMIDA的镁(II)、钙(II)、锶(II)、钡(II)、镍(II)、锌(II)、钴(II)、镉(II)、锰(II)、铜(II)、铁(II)、钍(IV)和铀酰离子的配合物稳定常数及配合物的质子化常数. 讨论了CBMIDA的逐级酸离解的动态平衡机理以及金属离子与CBMIDA形成的各种配合物的配位形式.     

配合物生成反应速率常数与平衡常数之间的直线自由能关系IV:5位取代-1,10-邻菲 啉-铜(II)与镍(II)的金属交换反应动力学和机理研究

The kinetics of the metal exchange reactions between (5-R-phen)copper(II) (R = Me, H, Cl, and NO2) and Ni(II) was studied at 25?and ionic strength 1.0 mol dm-3 or pH 2.3-3.5. The rate of the exchange reactions was measured by a spectrophotometer. The reactions appeared to proceed through 3 different pathways which involved H+ attack and Ni attack as well as a pH- and Ni-independent dissociation of the complexes. The kinetics conforms to the following rate law: d[Ni(5-R-phen)]/dt = (kp + kH[H+] + kNi[Ni2+])[(Cu(5-R-phen)2+]. The reaction rate of the 3 pathways increased with decreasing basicity of the ligand. Some linear free energy relationships were found to exist between the reactivity of these Cu(II) complexes and the base strength of the ligand 5-R-phen. The mechanisms of the reactions are discussed.     

CHF2CH3(HFC-152a)与F反应的反应途径及反应速率常数研究

本文用从头计算法(UMP2/6-31G)对氟与二氟乙烷的与1位、2位碳相连的氢的抽提氢反应进行研究。CHF2CH3+F→CF2CH3+HF(R1), CHF2CH3+F→CHF2CH2+HF(R2)。在内禀反应坐标(IRC)的势能剖面基础上用传统过渡态、变分过渡态理论计算了上述两个反应的速率常数及比值, 获得了与实验相一致的结果。     

氟代乙炔氢迁移反应微正则系综速率常数的计算

以氟代乙炔的氢迁移反应为例, 计算了隧道效应、曲率因子和转动选态对微正则系综单分子反应速率常数的影响。结果表明, 在低能区域, 隧道效应和曲率因子对反应速率有较大影响, 均使反应速率增加, 而在高能区域作用不明显。与此同时还研究了不同对称态下的反应速率常数, 结果表明, 本例中的两对称态(A'态和A"态)的反应速率常数在能量较低时差异较大, 随能量升高, 两者趋于相等。     

碱性介质中二过碲酸合铜(III)氧化乙二醇的反应动力学及机理

本文采用分光光度法研究了碱性介质中二过碲酸合铜(III)(DTC)氧化乙二醇(Glgcol)在291.2-303.2K的反应动力学机理。结果表明, 反应对氧化剂(DTC)是一级, 对乙二醇也是一级, 准一级([Glycol]0>>[DTC]0)速率常数Kobs随着[OH^-]增加而增加, 随着[TeO4^2^-]增加而降低, 并且有负盐效应, 提出了一种含有前期平衡的反应机理。据此导出了一个能够解释全部实验事实的速率方程, 求出平衡常数、速控步骤的速率常数及298.2K时的活化参数。     

Investigation on sorption equilibria of Mn(II), Cu(II) and Cd(II) on a carboxylic resin by the Gibbs-Donnan model

Sorption mechanism of bivalent metal ions on a weak cationic resin containing the carboxylic group is studied. The Gibbs-Donnan model is used to describe and then to predict the sorption through the determination of the intrinsic complexation constants. These quantities characterize the sorption being independent of experimental conditions. They are determined according to a well established procedure and using a recently proposed iterative method for calculation of counter ion concentration in the resin phase. Sorption mechanisms are also studied adding appropriate soluble ligands whose complexing properties are exactly known to the solution containing the resin and the metal ion. Competing with the resin for the complexation of the metal, they shift the sorption curve to higher pH and often this allows detecting other complexes between the metal and the resin. In this way for Mn(II), besides the 1:1 complex formed in the more acidic solution, with logbeta(110)=-4.55, the complex ML(2), characterized by logbeta(120)=-9.80, is found; for Cd(II), besides the ML complex, with logbeta(110)=-3.01, at pH higher than 7, the specie MLOH with logbeta(11-1)=-8.28. For Cu(II) the complex ML(2) is detected, confirming previous findings, with logbeta(120)=-7.24. In the presence of two different ligands, sulphosalicylic and malonic acid, a different complex, ML(2)OH, is identified, with the same intrinsic complexation constant for the two ligands, logbeta(12-1)=-13.35. As expected from the model, the intrinsic complexation constants, especially for the 1:1 complex, are in a good agreement with the complexation constants of acetic acid.     

C-取代二氧三胺大环配体合成及其Cu(II)配合物性质研究

本文合成了1, 4, 7-三氮杂环十烷-8, 10-二酮(td)和9-(2'-羟基苄基)-1, 4, 7-三氮杂环十烷-8, 10-二酮(btd)两个新型二氧三胺大环配体, 经元素分析, IR, 1H NMR以及MS等方法表征。采用分子力学方法探讨了取代基对配体合成的影响。利用pH法, 在25.0±0.1℃,I=0.1mol/L KNO3条件下, 测定了配体btd的质子化常数及其与Cu(II)配位的平衡常数。结合光谱滴定及配合物EPR结果, 讨论了二氧三胺大环配体与Cu(II)离子的配位方式。     

含新型亲核体大环多胺锌(II)配合物对水解酶的模拟研究

本文探讨苯酚功能化的大环多胺配体6-(2'-羟基-3', 5'-二溴)-苄基-1, 4, 8, 11-四氮杂环十四烷(L)锌(II)配合物作为水解酶模拟物催化4-硝基苯酚醋酸酯(NA)水解的动力学。研究表明催化水解速率对NA及配合物浓度皆呈一级反应。水解速率遵循速率方程V=(kcat[Zn]+kOH[OH^-]+k0)[NA]。其二级反应速率常数kcat在一定范围内随着pH值的增加而增加, kcat的最大值(k)和kOH分别为0.12, 8.55mol^-^1.L.s^-^1。k0为NA的溶剂解速率常数, 其值为1.122×10^-^5s^-^1(298K, I=0.10,0.02mol.L^-^1tris缓冲溶液)。kcat值较以前报道的配合物更大, 催化活性更高。显示配位酚羟基可作为一种新型亲核体有效地催化NA的水解。配合物对NA水解的催化作用受酸碱平衡控制。根据实验结果提出了催化反应的机理。     

H原子和(CH3)2SiH2抽提反应的理论研究

采用UMP2/6-31G(d)理论水平优化了H原子和(CH3)2SiH2抽提反应势能面上的所有驻点,并在此水平基础上进行了内禀反应坐标(IRC)的计算,得到该反应的反应途径(MEP)。应用变分过渡态理论及最小能量途径半经典绝热基态隧道效应校正(MEPSAG)、小曲率半经典绝热基态隧道效应校正(SCSAG)等方法对上述反应进行了动力学研究,期望从理论上提供一套温度范围较宽、精度较高的动力学数据,为阐明反应机理和解释实验结果提供理论依据。