有机化合物的激光光化学研究现状

近年来,随着激光技术的发展,特別是紫外波段(400nm)的准分子激光器的出现,以激光为光源研究有机光化学反应的工作不断获得进展。其中激光引发的多光子有机化学反应最引人注目。激光光化学与一般光化学相比,具有得率高、副产物少的优点。本文概括地综述它的现状,并通过讨论激光引发有机光化学反应的一些实例,以引起有机化学工作者的关注。(一)激光引发链式反应过程(1)用波长308nm的XeCl准分子激光器照射1,2-二氯乙烷,可生成氯乙烯。反应装置见图Ⅰ。     

微波促进下芳基硼酸合成芳香族硝基化合物的研究

微波促进下,1,2-二氯乙烷为溶剂、反应温度120℃、反应时间1 min,系列芳基硼酸与五水合硝酸铋反应得到芳香族硝基化合物.相对于传统加热条件,微波促进反应具有:选择性高、时间短、副产物少等优点.此外,研究了自由基引发剂对该反应的影响,推测其可能是经过自由基转化.     

单脉冲激波管中1,2-二氯乙烷的热裂解

在单脉冲激波管上,研究了1,2-二氯乙烷的热裂解.实验的激波条件为:温度区间1020 K＜T＜1190 K, 压力: P=0.12 MPa,实验时间τ=0.5 ms;实验气体为1,2-二氯乙烷稀释于Ar气中(3.95 mmol/L).以4-甲基-1-环己烯作为对比速率法实验的内标物,用4-甲基-1-环己烯开环反应的速率常数k=1015.3exp(-33400/T) s-1,以及从其产物的浓度推定出实验温度.经激波加热后的实验气体的终产物用气相色谱分析出主要成分为C2H3Cl,指示出主要反应通道为β消去反应.如把所有产物C2H3Cl都归于β消去反应,则可推定出表观之反应速率常数k1a=5.0×1013exp(-30000/T) s-1.对于由C-Cl键断键反应引发的链反应的可能影响做了分析研究.用了一种简便分析可推知在实验的温度范围内的低端(1020 K)链反应的影响可以忽略,而在其高端(1190 K)链反应将给出10%的终产物C2H3Cl的附加浓度,获得真实的β消去反应速率常数则必须把这部分予以扣除.经过这样的校正之后,最后得到CH2ClCH2Clβ消去反应速率常数为k1c=2.3×1013exp(-29200/T) s-1.     

“活”的α-甲基苯乙烯共聚物:聚合反应新化学和材料工程新技术

高于临界聚合反应温度时,α-甲基苯乙烯(AMS)单体和其聚合物处于聚合-解聚平衡.基于AMS聚合物在受热时可裂解生成大分子链自由基的特性,提出了含AMS结构单元的共聚物是一种"活"的,可作为大分子自由基引发剂的概念,并通过实验对AMS共聚物的引发性能和应用进行了研究.首先,合成了AMS与(甲基)丙烯酸酯类单体、丙烯酸、苯乙烯和马来酸酐等的共聚物.然后以上述共聚物为大分子引发剂,在90℃引发(甲基)丙烯酸酯类单体和苯乙烯等的本体聚合、溶液聚合和乳液聚合,得到了嵌段共聚物.用ESR谱证明了AMS的共聚物在加热时能裂解生成以碳原子为中心的大分子链自由基.此外,在聚合物的熔融共混中,AMS分解产生的大分子链自由基通过偶合反应形成接枝链,原位生成相容剂.AMS共聚物还可以对碳纳米管及无机粒子进行表面原位接枝改性.AMS共聚物是一类无小分子残留的绿色自由基引发剂,可以用于低成本制备两嵌段共聚物,也可以用于聚合物的熔融共混增容.     

新引发体系引发MMA活性自由基聚合

近年来 ,关于活性自由基聚合的研究极为活跃 ,已经发现了多种基于增长链自由基被可逆钝化形成休眠种的活性自由基聚合方法[1,2 ] .它们主要包括引发转移终止剂 ( Iniferter) ,稳定自由基聚合( SFRP) ,原子转移自由基聚合 ( ATRP) ,可逆加成 -断链链转移聚合 ( RAFT)等 .其中 ATRP因其具有可聚合单体多 ,反应条件相对缓和等优点而成为该领域的研究热点 [3～ 5] .ATRP活性自由基聚合的实现主要是在过渡金属催化剂的作用下 ,通过循环往复的碳 -卤键的活化、加成、碳 -卤键的再形成而得到最终活性的聚合物 ,引发体系由引发剂、过渡金属…     

2-蒽醌磺酸三重态与高聚鸟嘌呤核苷酸相互作用的激光光解

利用248 nm(KrF)激光光解技术研究了乙腈-水(97︰3)溶液中2-蒽醌磺酸激发三重态电子转移光氧化高聚鸟嘌呤核苷酸的原初过程.直接检测了上述电子转移氧化反应生成的阴阳离子自由基对的瞬态吸收光谱,分别获取了各自的表观反应速率常数,协同反应的自由能变化,阐明了电子转移反应的三重态机理.     

自由基引发剂强化稠油催化水热裂解降黏行为

本文考察了自由基引发剂对胜利油田单56区块稠油样品催化水热裂解反应过程的协同强化作用.在反应温度为220℃,添加0.2 wt%的引发剂——过氧化二叔丁基,使水热裂解后的降黏率由不加引发剂时的61.4%升高到72.7%.此外,在引发剂存在、150℃条件下,降黏率可达到69.0%,表明引发剂的加入可显著提高较低反应温度下的水热裂解效果.对反应前后油样进一步分析发现,反应样品中饱和分、芳香分、胶质和沥青质平均分子量均下降;饱和分、芳香分含量增加,而胶质、沥青质含量下降;胶质、沥青质中氢碳原子比增加,含硫量减少,含氮量变化不大;表明重质组分在水热裂解过程中发生了裂解反应、尤其是含硫官能团在水热裂解中发生了反应;反应样品沥青质及胶质芳香环系的缩合程度降低.实验结果表明,反应过程中稠油重质组分发生了裂解,而且胶质的裂解程度更大,轻质组分含量增加,导致稠油黏度降低、流动性提高,在一定程度上改善了稠油的品质;引发剂可以在较低温度下产生自由基,从而使水热裂解反应在较低反应温度下有效进行.     

对-二氮杂萘 N,N′-二氧化物光解产物的 ESR 研究

芳香 N-氧化物在光激发下发生脱氧、重排、环扩大和环缩小等反应.但 N-氧化物的初级光化学反应是否涉及自由基中间体的过程却未见文献报道.本文利用电子自旋共振技术研究两种对-二氮杂萘 N,N′-二氧化物(1,2)在光解过程中所生成的自由基中间体.     

四正丁基过硫酸铵氧化裂解2，4-二硝基苯腙衍生物的反应研究

四正丁基过硫酸铵在1,2二氯乙烷溶剂中可高产率地使醛和酮的2,4-二硝基苯腙衍生物氧化裂解成相应的羰基化合物,其分子中碳碳双键,氰基,酯基和缩醛基等基团均不受影响。同时探讨了可能的反应机理和反应溶剂对氧化裂解反应的影响。     

二氧化硫与戊烷的气相光化学反应研究

Baclock等^[1]的研究表明,在SO2与烃的光化学反应体系中,单重态SO2通过系间窜跃转化为三重态SO2参与光化学反应,Penzhorn等^[2,3]的研究表明,在SO2与C4以下气相烃的光化学反应中有多种产物存在,产物的复杂性预示反应为自由基链反应。Smith等^[4]等认为体系中存在烃的逐步氧化,同时证明SO2与烷烃光化学反应中自由基链反应的重要性,文献报道的研究多以凝聚态产物为切入点^[5],为避免器壁对光化学反应的影响,本文以气相物质为研究对象,对挥发性烷烃中结构最简单的戊烷与二氧化硫的光化学反应的气相反应产物,反应机理和影响因素等进行了研究。     

固态废弃物和煤混合燃烧过程中有机氯化物形成机理的研究

对几种煤和城市固体废弃物（MSW）如PVC和纤维素中的主要可燃成分进行了实验研究,热重－质谱－红外（TGA／MS／FTIR）分析以原料和其混合物为对象,收集得到的燃烧特征图显示出不同的热力学行为。结果表明共燃中快速加热比慢速加热形成有机化合物的可能性要大,管式炉中的实验表明在MSW燃烧过程中Cl2是生成有机氯化物的重要媒介,提出的形成机理包括Deacon反应,用纯有机化合物进行的实验证实此反应为一可能的途径。燃烧过程中SO2对Cl2生成的作用也被检查,结果表明SO2的加入可以降低Cl2的生成量,从而大大减少有机氯化物的生成。     

2,6-二氯吡啶的定向合成及结构测定

研究了以吡啶为原料,通过光氯化反应定向合成2,6-二氯吡啶。并对光氯化反应的工艺进行了研究。当吡啶与氯气配比为1:2.3,反应温度为200℃,反应5h时,光氯化反应的转化率可达95.7%。反应的进程和产品的纯度通过GC-MS进行控制。并用元素分析、红外光谱、质谱对产物的结构进行了表征。     

Measurement of the Rate Constant of a Reaction of Chlorine Atoms with CH<Subscript>3</Subscript>Br in a Temperature Range of 298–358 K Using the Resonance Fluorescence of Chlorine Atoms

The rate constant of the reaction of chlorine atoms with CH₃Br was measured in a temperature range of 298–358 K using the resonance fluorescence of chlorine atoms. The possible role of this reaction in atmospheric chemistry and fire extinguishing was discussed. It was found that this reaction is homogeneous in contrast to the previously studied reaction of chlorine atoms with CH₃I, with occurs at the reactor surface.     

校正系数法测定高氯离子废水中的COD

采用校正系数法对测定高氯离子废水中的化学需氧量(COD)进行氯离子干扰校正。实际样品测定时,先加入浓硫酸消解,将水样中氯离子全部氧化,再加入硫酸银进行样品催化氧化,通过滴定得到COD表观值,扣除氯离子校正值后得到样品COD真实值。方法适合于高氯离子低COD样品的测定。     

THE INVESTIGATION OF NUCLEOPHYLIC SUBSTITUTION IN DIPHENYLSULFONE SERIES

Abstract

The reactions of nucleophylic substitution of chlorine atoms in chlorine-substituted diphenylsulfones for oxy-, phenoxy-, sul-fo-, tiol and other groups were taken as the basis for numerous syntheses of organic sulfur compounds possessing practical importance. The kinetic investigations of chlorine atom substitution for oxy- and phenoxy- groups in 4,4′- dichlorodiphenylsulfone and 3,4′,3,4′ - tetrachlorodiphenylsulfone were carried out in detail. The effect of solvents on reaction rate was investigated. The possibility of only one chlorine atom selective substitution for some other functional groups in the compounds mentioned was described and the conditions for the same were found out.     

三氟化氯和水反应的密度泛函理论研究

应用量子化学密度泛函理论(DFT), 对ClF3和H2O在不同比例下的反应进行了研究. 在B3pw91/6-31++G(d,p)水平上优化了反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型, 计算出它们的振动频率和零点振动能(ZPVE), 并对能量进行了校正. 计算结果表明, ClF3和H2O的反应能垒很低, 反应极易进行;水足量有利于生成HClO2, 少量有利于生成其它卤氧化合物.     

木屑焚烧过程中氯化氢排放特性研究

在小型管式炉进行了含氯垃圾(木屑)中氯化物析出试验，研究了氯析出过程中的几个因素(燃烧温度、停留时间、燃烧气氛、烟气中水蒸气含量)对反应的影响，确定了木屑反应的动力学方程式。得出如下结论：燃烧过程中Cl-HCl的转化率随燃烧温度的升高而显著增加；随停留时间的增加，HCl的析出存在两个明显的析出峰，这就清楚地说明至少有两种以上形式的氯存在于木屑中。氧化性气氛对氯化物生成影响不大，随炉内气氛由弱还原性气氛向强还原性气氛的转化，氯析出率明显降低；水蒸气的存在明显加速垃圾中氯的析出。木屑燃烧过程中，氯析出反应为零阶反应。     

二乙烯苯交联聚(2-羟乙基硫甲基苯乙烯)树脂的相转移催化合成

 研究了固-液-液体系中相转移催化的交联氯甲基化聚苯乙烯与2-巯基乙醇的反应,合成了一种含有硫和氧的新型螯合树脂二乙烯苯交联聚(2-羟乙基硫甲基苯乙烯)(PSME). 用FT-IR监测手段,研究了反应时间、反应温度、相转移催化剂、溶剂极性以及反应物摩尔比对转化率的影响. 结果表明,当温度为298 K,2-巯基乙醇与氯甲基化聚苯乙烯的摩尔比为6,十四烷基三甲基溴化铵为相转移催化剂时,在苯/NaOH水溶液中氯的转化率可达到91.2%. 用FT-IR,XPS,EDX,SEM和元素分析法对树脂的结构进行了表征,引入功能基之后,树脂的孔隙明显增大.     

聚氯乙烯燃烧特性及HCl的生成机理

采用热重法对聚氯乙烯（ＰＶＣ）的燃烧过程进行了研究,探讨阳聚氯乙烯燃烧科技司,并由它们的微分热重曲线计算出的反应动力学参数及影响反应常数的因素进行了研究。同时,考察了恒速升温和快速升温过程ＨＣＩ的生成特性。结果表明,ＰＶＣ的燃烧机理是由三个过程决定的,可用三个一级反应表示。ＰＶＣ的燃烧过程的第一阶段为脱氯阶段。第二阶段的活化能和指前因子明显低于第一和一阶段。此阶段为挥发分释放阶段。升温速率的增加导     

羧酸衍生物取代甲基苯基聚硅烷制备杂取代聚硅烷

以甲基苯基聚硅烷　(PhSiMe　) n为原料 ,在无水AlCl3 存在下 ,通过与酰氯、酸酐及酯的取代反应合成了氯代聚硅烷及一系列共聚物 .在乙酰氯的作用下 ,　(PhSiMe　) n上的苯基能够被近乎完全的取代而生成氯代聚硅烷 .一元酸酐 (乙酸酐和丙酸酐 )在用酰氧基部分取代聚硅烷上苯基的同时 ,进行得更多的还是Cl取代 .而顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐和乙酸乙酯则只进行不完全的Cl取代 ,根据分子活性的不同得到取代比率各不相同的共聚物 .初步分析了各反应的过程 ,讨论了影响反应的因素 ,同时对于各产物的荧光和紫外特性也进行了分析和讨论