高碘酸盐-硫脲-硫酸反应体系的非线性动力学

研究了KIO4 SC(NH2)2 H2SO4反应体系在封闭、半封闭以及开放系统中的非线性动力学行为.发现在封闭体系中体系的吸光度、铂电极电位和pH值呈现单峰或准振荡现象；在半封闭和开放系统中体系的铂电极电位和碘电极电位均呈振荡现象.封闭、半封闭及开放系统的动力学曲线受体系酸度和初始浓度比值[KIO4]0/[SC(NH2)2]0的影响.对照其在封闭、半封闭和开放系统中的动力学行为,以碘单质产生和消耗驱使的反应动力学可解释该反应体系的复杂现象.     

高碘酸盐-硫脲-硫酸反应体系的非线性动力学

研究了KIO4-SC(NH2)2-H2SO4反应体系在封闭、半封闭以及开放系统中的非线性动力学行为.发现在封闭体系中体系的吸光度、铂电极电位和pH值呈现单峰或准振荡现象;在半封闭和开放系统中体系的铂电极电位和碘电极电位均呈振荡现象.封闭、半封闭及开放系统的动力学曲线受体系酸度和初始浓度比值犤KIO4犦0/犤SC(NH2)2犦0的影响.对照其在封闭、半封闭和开放系统中的动力学行为,以碘单质产生和消耗驱使的反应动力学可解释该反应体系的复杂现象.     

KIO_3-KSCN-H~+反应体系的非线性动力学研究

研究了 KIO3-KSCN-H+反应体系在连续搅拌流动反应器 ( CSTR)中的非线性动力学行为 .在 CSTR中 ,该反应体系的 Pt电极电位显示出持续振荡现象 ,振荡的浓度范围非常宽 .通过酸度及各种金属离子对体系振荡行为影响的研究发现 ,对振荡体系具有催化作用的可能物种是 H+ 离子而不是金属离子     

非缓冲介质中硫脲氧化的非线性动力学

研究了在非缓冲介质中高碘酸盐氧化硫脲的复杂反应动力学。实验结果表明：高碘酸盐氧化硫脲的非线性反应不但呈现多种不同的化学计量方程式,而且体系的pH、[I-]、[I2]及Pt电极电位呈现封闭条件下的准振荡和单峰振荡以及开放条件下的双稳态和衰减振荡行为。综合考虑硫价态与碘价态变化的各自非线性过程及相互耦合,提出了包含质子快速预平衡反应、碘化合物自身反应、碘化合物-硫化合物反应以及硫－硫反应的12步反应机理,模拟出了封闭体系中pH、[I-]以及[I2]的准振荡和单峰振荡以及开放体系中的双稳态行为。     

从铜离子的作用研究Orbán振荡体系中的动力学特征

近年来 ,化学反应的奇异现象[1～ 3] 如振荡、混沌、时空图案等激起了化学家的极大兴趣 ,非线性反应机理不仅是重要的研究方向之一 ,而且是复杂现象研究的基础 .Orbán发现的 H2 O2 -SCN- -OH- -Cu2 + 反应体系呈现闭系、开系振荡和周期性化学发光现象[4～ 6 ] .我们发现体系也呈现复杂振荡、双节律、两种不同型的 p H振荡[7,8] 和无铜催化振荡[9] ,为此提出双振荡反应机理 ;Cu2 + 在封闭体系振荡和开系复杂振荡中是必不可少的一个成分 ,它在此非线性反应体系中的地位及影响需要进一步深入研究 ,以解释出现的各类复杂动力学现象 .本文…     

邻菲罗啉对KBrO_3-Na_2SO_3-K_4[Fe(CN)_6]-H_2SO_4 pH振荡体系的扰动

本文研究了邻菲罗啉对KBrO3-Na2SO3-K4[Fe(CN)6]-H2SO4振荡体系的扰动。结果表明,当加入邻菲罗啉的浓度在0.0005~0.0035mol·L-1范围内时,导致KBrO3-Na2SO3-K4[Fe(CN)6]-H2SO4pH振荡体系的Pt电极电位、溴离子选择电极电位和pH振荡的周期和振幅均明显放大,而加入邻菲罗啉的浓度在0.004~0.013mol·L-1范围内时,该体系的振幅缩小。另外,本文就邻菲罗啉对KBrO3-Na2SO3-K4[Fe(CN)6]-H2SO4pH振荡体系的影响机理进行了讨论。     

化学振荡与生物自组织过程

本文介绍了H2O2、CH2(COOH)2、KIO3、HClO4与MnSO4体系的振荡反应,测定了封闭系统和开放系统的振荡曲线,化学振荡可应用于生物自组织现象的研究。     

Fe(Ⅲ)-KIO4-苋菜红体系催化动力学单扫描示波极谱法测定痕量铁

研究了在H2SO4介质中,痕量Fe(Ⅲ)催化KIO4氧化苋菜红的褪色反应.提出了催化动力学单扫描示波极谱法测定痕量铁的新方法.在1.6×10-3mol/L H2SO4介质中,苋菜红在汞电极上产生1个还原峰,峰电位为-0.186 V(vs.SCE)左右.氧化剂KIO4存在时,在-0.186 V处的峰电流的降低与加入Fe(Ⅲ)离子在0～0.04μg/mL范围内呈良好的线性关系,检出限4.2×10-9g/mL.同时研究了该方法适宜的反应条件,应用本方法测定中草药和水中铁的含量,回收率在98%～101%之间,结果满意.     

高碘酸钾氧化丽春红-2R催化动力学单扫描示波极谱法测定痕量Fe(Ⅲ)的研究

研究了在H2SO4介质中,痕量Fe(Ⅲ)催化KIO4氧化丽春红-2R的褪色反应,提出了催化动力学单扫描示波极谱法测定痕量铁的新方法。在1.6×10-3mol/LH2SO4介质中,丽春红-2R在汞电极上产生1个灵敏的还原峰,峰电位为-0.224V(vs.SCE)左右;在KIO4存在下,丽春红-2R峰电流的降低与加入Fe(Ⅲ)质量浓度在0~0.04μg/mL范围内呈良好的线性关系,检出限达到6.28×10-9μg/mL。同时探讨了反应条件、极谱波的性质和电极反应机理,已用于中草药中铁的测定,回收率为98.9%~102.2%。     

亚氯酸盐-硫代硫酸盐非缓冲体系的动力学

研究了亚氯酸盐-硫代硫酸盐反应体系在非缓冲条件下的复杂动力学行为.结果发现,在开放体系中反应的pH值和Pt电位存在准周期振荡分叉和混合模式振荡分叉通向混沌的过程，且pH峰与Pt电位峰反相位.当与起始浓度比相对较小时，随着流速的逐渐升高，体系的pH值和Pt电位从简单的小振幅振荡(S)经过准周期振荡分叉到混沌，最后回到简单大振幅振荡(L)；而当与起始浓度比相对较高时，随着流速的降低，体系的pH值和Pt电位出现LS1、LS2、LS3…LSn的混合模式振荡,并在每对(LSn、LSn＋1)振荡区间发现了LSn、LSn＋1随机出现的非周期振荡行为.运用硫价态变化的一般动力学模型，模拟出了反应体系的混合模式振荡及非周期振荡.     

Designing an enzymatic oscillator: bistability and feedback controlled oscillations with glucose oxidase in a continuous flow stirred tank reactor

The reaction of glucose with ferricyanide catalyzed by glucose oxidase from Aspergillus niger gives rise to a wide range of bistability as the flow rate is varied in a continuous flow stirred tank reactor. Oscillations in pH can be obtained by introducing a negative feedback on the autocatalytic production of H+ that drives the bistability. In our experiments, this feedback consists of an inflow of hydroxide ion at a rate that depends on [H+] in the reactor as k0[OH-]0[H+]/(K+[H+]). pH oscillations are found over a broad range of enzyme and ferricyanide concentrations, residence times (k0 (-1)), and feedback parameters. A simple mathematical model quantitatively accounts for the experimentally found oscillations.     

氧负离子与乙烯自由基反应的理论研究

在G3MP2B3理论水平下研究了氧负离子与乙烯自由基的反应机理. 反应入口势能面的刚性扫描显示: 对于不同的初始反应取向, 体系存在3种不同的反应机理, 分别对应直接脱水、插入反应和直接键合成中间体通道. 其中, 通过插入反应形成的富能中间体[CH2＝C—OH]－及键合中间体[CH2＝CHO]－都可以进一步经异构化和解离生成其它各种可能产物, 如C2H－＋H2O, OH－＋CH2C和 ＋CO产物通道. 基于计算得到的反应势垒的相对高度, 直接脱水反应显然是该反应体系最主要的产物通道, 同时我们还结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程. 由此, 计算结果证实了以往OH－与C2H2反应的实验研究结果. 此外, 还对比了该反应体系、氧原子与乙烯自由基、氧负离子与乙烯分子三个反应的不同机理.     

pH oscillations in the hemin-hydrogen peroxide-sulfite reaction

Oscillatory behaviour in the pH value has been observed during the oxidation of sulfite by hydrogen peroxide mediated by hemin, a well known enzyme model compound, in a continuous-flow stirred tank reactor. The dynamics of this reaction has been studied for a variety of flow rates of the reactants. As the flow rates increase, the oscillations evolve from relaxation oscillations to more complex shapes, displaying, among others, bursting behaviour. A reaction mechanism is proposed that involves the autocatalytic oxidation of HSO3- by H2O2, while slow equilibria between different pH-dependent forms of hemin account for the feedback loop which gives rise to oscillatory dynamics. It is shown in experiments that no participation of CO2 is required for oscillations to occur.     

一种含稀土阳离子的多金属氧酸盐二聚体的合成及晶体结构(英文)

以Na7[α-PW11O39].nH2O,Sm(NO3)3.6H2O和(CH3)4NCl为原料,利用常规的水溶液方法合成了一例新的2∶2型二聚单缺位Keggin结构多金属氧酸盐稀土衍生物[(CH3)4N]6[(α-PW11O39H)Sm(H2O)3]2.9H2O(1);利用X射线单晶衍射表征了其晶体结构.结果表明,该二聚体属单斜晶系,P2(1)/c空间群,晶胞参数为:a=1.300 8(10)nm,b=2.219 0(17)nm,c=2.097 0(16)nm,β=100.992(16),Z=2,R1=0.074 6,wR2=0.182 6.二聚阴离子[{(α-PW11O39H)Sm(H2O)4}2]6-由2个[α-PW11O39H]6-缺位阴离子通过2个[Sm(H2O)4]3+配离子连接形成,Sm3+离子占据[α-PW11O39H]6-阴离子的缺位位置并取八配位单四方反棱柱构型,相邻的2个单取代阴离子[α-PW11O39H]6-通过2个Sm-Ot-W桥连成二聚物.     

DNA damage by sulfite autoxidation catalyzed by cobalt complexes

DNA damage was investigated in the presence of sulfite, dissolved oxygen and cobalt(II) complexes with glycylglycylhistidine, glycylhistidyllysine, glycylglycyltyrosylarginine and tetraglycine. These studies indicated that only Co(II) complexed with glycylglycylhistidine (GGH) induced DNA strand breaks at low sulfite concentrations (1-80 microM) via strong oxidants formed in the reaction. In the presence of the other complexes, some damage occurred only in the presence of high sulfite concentrations (0.1-2.0 mM) after incubation for 4 h. In the presence of GGH, Co(II) and dissolved O2, DNA damage must involve a reactive high-valent cobalt complex. The damaging effect was increased by adding S(IV), due to the oxysulfur radicals formed as intermediates in S(IV) autoxidation catalyzed by the complex. SO3 -, HO and H radicals were detected by EPR-spin trapping experiments with DMPO (5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide). The results indicate that Co(II) binds O2 in the presence of GGH, and leads to the formation of a DMPO-HO adduct without first forming free superoxide or hydroxyl radical, supporting the participation of a reactive high-valent cobalt complex.     

稀土脯氨酸配合物[RE2(L-Pro)6(H2O)4](ClO4)6的标准生成焓测定

合成了两种稀土高氯酸盐与L 脯氨酸配合物的晶体.经热重、差热、化学分析及对比有关文献,知其组成是[Pr2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6和[Er2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6,质量分数为99.24％和98.20％.选用RE(NO3)3•6H2O(RE=Pr,Er)、L Pro、NaClO4•H2O和NaNO3作辅助物,使用具有恒温环境的反应热量计,以2 mol•L－1 HCl作溶剂,分别测定了[2RE(NO3)3•6H2O＋6L Pro＋6NaClO4•H2O]和{[RE2(L PrO)6(H2O)4](ClO4)6＋6NaNO3}在298.15 K时的溶解热.设计一热化学循环求得化学反应的反应焓ΔrHm分别是：63.904 kJ•mol－1和91.017 kJ•mol－1,经计算得配合物[RE2(L Pro)6(H2O)4](ClO4)6(s)在298.15 K时的标准生成焓ΔfHm(298.15 K)分别是－6 594.78 kJ•mol－1和－6 532.87 kJ•mol－1.     

An anomalous course of the reduction of 2-(3-oxo-3,4-dihydroquinoxalin-2-yl)benzene diazonium salt: a reinvestigation

The 1H,13C and 15N NMR spectra of the reduction product of 2-(3-oxo-3,4-dihydroquinoxalin-2-yl)benzene diazonium salt with sodium sulfite were measured and analysed. It is shown that the reaction product corresponds to 1-(indazol-3-yl)-1,2-dihydro-benzimidazol-2-on and not 6H-quinoxalino[1,2-c] [1,2,3]benzotriazin-12(13H)-one as published previously. The correctness of the structure was confirmed by an independent synthesis. The observed 15N chemical shifts were compared with the predicted ones using the ACD/NNMR 9.01 program.     

以邻菲咯啉及均苯三甲酸为配体的钴(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及性质研究

采用水热条件合成了1个钴配合物[Co(phen)(HBTC)(H2O)3].2.5H2O(phen=1,10-邻菲罗啉,H3BTC=均苯三甲酸),通过元素分析,红外光谱,紫外光谱,热重分析对其结构和性质进行表征及研究,用X-射线单晶衍射测定了该化合物的晶体结构。晶体属于单斜晶系,空间群为P21/n,晶胞参数a=0.78889(8)nm,b=1.9000(2)nm,c=1.56387(16)nm,β=98.780(2)°,V=2.3166(4)nm3,Z=4。标题化合物的不对称单元由1个配合物分子[Co(phen)(HBTC)(H2O)3]及2.5个结晶水分子组成,氢键将它们连接起来,形成了三维网络结构。利用循环伏安法测定了配合物的电化学性质,并测定了配合物的荧光光谱,发现配合物在383和469 nm两处有发射峰。     

Ti^＋离子和C2H4分子自旋禁阻反应中C—H键活化机理的理论研究

用密度泛函B3LYP方法,研究了二重态和四重态势能面自旋禁阻反应Ti^＋（^4F,3d^24s^1）＋C2H4→TiC2H2^＋（^2A2）＋H2的微观机理．通过自旋．轨道耦合的计算讨论了势能面交叉点和可能的自旋翻转过程．中间体IM1-^4B2处,四重态和二重态间的旋-轨耦合值为59．3cm^-1．自旋多重度必将发生变化,从四重态系间穿越到二重态势能面形成共价型复合物IM1-^2A1,同时导致四重态势能面的势垒明显降低．到插入中间体IM2后,二重态势能面上有两条不同的反应路径,即分步和协同路径,后者在二重态势能面上得到放热产物TiC2H2^＋（^2A2）＋H2具有较低的活化势垒,4．52kcal／mol,其主反应路径为：Ti^＋＋C2H4→^4IC→IM1—^4B2→4.2ISC→IM1—^2A1→[^2TSins]→IM2-^2A”→[^2TSMCTS]→IM5→TiC2H2^＋（^2A2）＋H2．     

一种后过渡金属催化剂催化乙烯低聚动力学研究

设计并合成了一种新型的后过渡金属铁络合物 { [(2 ArNC(Me) ) 2 C5H3N]FeCl2 } (Ar =2 ,4 C6 H4(CH3) 2 ) ,研究了该络合物 甲基铝氧烷 (MAO)催化乙烯低聚 ,讨论了低聚反应温度、Al Fe摩尔比、催化剂浓度、反应压力等对催化剂活性及反应速率的影响 .本催化剂的最大特点是活性高 (在 30℃ ,3 0MPa时活性可达 4 2 6× 10 8goligomer·molFe·h- 1 )、初速度大 ,动力学曲线为衰减型 .