利用标准加入法研究离子液体EMIBF4的密度和表面张力

在278.15～338.15 K温度范围内, 分别用Anton Paar密度计和最大气泡法测定了含有不同微量水的离子液体EMIBF₄ (1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)的密度和表面张力, 讨论了微量水对这些性质的影响, 进而用标准加入法确定了无水离子液体EMIBF₄的密度和表面张力. 借助Glasser理论和空隙模型讨论了EMIBF₄的热力学性质. 用空隙模型计算的离子液体热膨胀系数与实验测定值较好一致, 说明空隙模型具有合理性.     

离子液体BMIBF4性质的研究

用最大气泡法和韦氏天平法, 在278.15～343.15 K范围内测定了离子液体BMIBF₄的表面张力和密度; 讨论了这个离子液体的体积性质和表面性质; 根据离子个头大又极不对称的特点, 提出了离子液体的空隙模型. 根据空隙模型计算的离子液体恒压热膨胀系数与实验值相比, 偏差在10%左右.     

过渡金属离子液体EMIFeCl3的性质研究

在干燥高纯氩气氛的手套箱内, 直接将摩尔比为1∶1的高纯无水FeCl3与氯化1-甲基-3-乙基咪唑(EMIC)混合, 得到棕色透明的离子液体EMIFeCl4. 在293.15~343.15 K温度范围内测定了该离子液体的密度和表面张力. 利用Glasser经验方程和空隙模型研究了EMIFeCl4的性质, 并与离子液体EMIAlCl4进行比较, 指出空隙模型具有一定的合理性.     

稀散金属铟的离子液体EMIInCl4的热化学性质研究

在充满干燥氩气的手套箱中用直接混合等物质的量的EMIC(氯化1-甲基-3-乙基咪唑)和高纯无水InCl₃的方法, 制备了含稀散金属铟的离子液体EMIInCl₄. 在298.15 K下, 利用自行组装的具有恒温环境的溶解反应热量计, 测定了离子液体EMIInCl₄和EMIC在水中的反应溶解热, 并将这些实验数据按Pitzer方程作拟合, 分别得到了EMIInCl₄和EMIC的无限稀释摩尔溶解热Δ_sH_m⁰和Pitzer溶解焓参数. 根据溶解热和水化热数据, 估算了InCl₄^－(g)解离成In^3＋(g)和4Cl^－(g)的解离热, 还估算了反应: EMIC＋InCl₃→EMIInCl₄的摩尔反应热Δ_rH_m＝(－60.37±1.8) kJ•mol^－1. 在合成离子液体EMIInCl ₄中也观察到了放热现象, 这表明在合成过程中生成了InCl₄^－.     

过渡金属钌、铑配合物在室温离子液体中催化硅氢加成反应的研究

研究了在室温离子液体以及室温离子液体/有机溶剂复合介质体系中, Rh(PPh₃)₃Cl, Ru(PPh₃)₃Cl₂等催化烯烃与三乙氧基硅烷的硅氢加成反应. 实验结果表明, 在乙二醇二甲醚/离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(BMImBF₆) (V/V＝1/4)介质中, 于90 ℃下, 己烯与三乙氧基硅烷反应的转化率为100%, β加成物的选择性可达89.0%. 而用Rh(PPh₃)₃Cl作为反应的催化剂, 在纯离子液体BMImPF₆中, 就可以高效催化烯烃与三乙氧基氢硅烷的加成反应. 过渡金属Rh(PPh₃)₃Cl, Ru(PPh₃)₃Cl₂催化剂/离子液体BMImPF₆催化体系, 不仅解决了产物与催化剂分离困难这一难题, 同时, 离子液体BMImPF₆的存在提高了过渡金属Rh(PPh₃)₃Cl, Ru(PPh₃)₃Cl₂催化硅氢加成反应的活性, 特别是β加成物的选择性. 反应结束后, 催化剂/离子液体与产物易于分离, 并且可以重复使用.     

离子液体型表面活性剂研究

以1-甲基咪唑为原料, 制备了6个常规离子液体: 1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[bmim][BF₄]及[bmim][PF₆])、1-正己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[hmim][BF₄]及[hmim][PF₆])、1-正十六烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[C₁₆mim][BF₄]及[C₁₆mim][PF₆])和4个功能化离子液体: 1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[2-hemim][BF₄]及[2-hemim][PF₆])、1-乙氧羰基甲基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐及六氟磷酸盐(简称[eocmmim][BF₄]及[eocmmim][PF₆]). 研究了这两类离子液体的一些物理性能, 旨在挖掘离子液体在香料香精化妆品工业中的应用价值. 分别检测了它们与一般溶剂的互溶性, 并测定了它们的表面张力和发泡性能, 实验结果表明, 仅[C₁₆mim][BF₄]和[C₁₆mim][PF₆]具有发泡性能, 发泡力分别为68和120 mm.     

稀散金属室温离子液体BMIInCl 4的性质研究

在干燥高纯氩气氛的手套箱内,直接将摩尔比为1：1的高纯无水InCl3与氯化1-甲基-3-丁基咪唑（BMICl）混合,得到无色透明的离子液体BMIInCl4．在278．15—343．15K温度范围内测定了该离子液体的密度和表面张力．利用Glaser经验方程和空隙模型讨论了BMIInCl4的性质,并与离子液体BMIAlCl4作了比较,证明了空隙模型具有一定的合理性。     

离子液体C3MIBF4和C5MIBF4溶解焓的研究

在298.15 K下利用等温环境溶解反应热量计测定了离子液体C₃MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-丙基咪唑)和C₅MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-戊基咪唑)不同浓度水溶液的摩尔溶解焓(Δ_sH_m). 借助Pitzer电解质溶液理论, 得到了它们的标准摩尔溶解焓 和Pitzer焓参数: 和 , 并计算了表观相对摩尔焓. 根据Glasser理论计算了离子液体晶格能, 进而估算了离子液体C₅MIBF₄和C₃MIBF₄中正离子的水化焓分别为－171 kJ•mol^－1 (C₅MI^＋)和－207 kJ•mol^－1 (C₃MI^＋).     

离子液体C3MIBF4和C5MIBF4溶解焓的研究

在298.15 K下利用等温环境溶解反应热量计测定了离子液体C₃MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-丙基咪唑)和C₅MIBF₄(四氟硼酸1-甲基-3-戊基咪唑)不同浓度水溶液的摩尔溶解焓(Δ_sH_m). 借助Pitzer电解质溶液理论, 得到了它们的标准摩尔溶解焓 和Pitzer焓参数: 和 , 并计算了表观相对摩尔焓. 根据Glasser理论计算了离子液体晶格能, 进而估算了离子液体C₅MIBF₄和C₃MIBF₄中正离子的水化焓分别为－171 kJ•mol^－1 (C₅MI^＋)和－207 kJ•mol^－1 (C₃MI^＋).     

离子液体/水混合溶剂促进芳醛与罗丹宁的缩合反应

在室温条件下, 离子液体1-正丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim]BF₄)与水组成的混合溶剂能有效催化一系列芳醛与罗丹宁反应, 以80%～93%的产率生成相应的5-芳亚甲基-2,4-噻唑二酮. 离子液体[bmim]BF₄催化活性高, 反应在10～120 min内完成. 实验结果表明该法反应条件温和、产率高、反应时间短、后处理简单、离子液体可重复使用.     

4-羟甲基吡啶的热力学性质

用精密自动绝热量热计测定了4-羟甲基吡啶在79～380 K温区的摩尔热容. 实验结果表明, 该化合物在79～301 K温区无相变和热异常现象发生, 在301～331 K, 发生固-液相变, 其熔化温度、摩尔熔化焓及摩尔熔化熵分别确定为：325.12 K, 11.78 kJ•mol^-1 和36.23 J•K^-1•mol^-1. 根据热力学函数关系式, 从热容值计算了4-羟甲基吡啶在80～380 K温区以标准状态（298.15 K）为基准的热力学函数值. 用热重法(TG)对该化合物的热稳定性作进一步考察, 从TG曲线上观察到该化合物在490 K有最大的蒸发失重速率.     

CTAB对四磺酸基酞菁钴与Na2S反应的影响

研究了十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对四磺酸基酞菁钴(CoTsPc)与Na₂S反应的影响，发现在CTAB存在下CoTsPc与Na₂S更易发生氧化还原反应生成轴向配合物HSCo(I)TsPc. 讨论了CTAB对该反应的作用机理. 采用多波长、双系数法解析反应平衡混合物的紫外吸收光谱，计算了该反应生成物的组成和反应的平衡常数. 从温度对反应平衡常数影响，得到了该反应的热力学数据. 在CTAB浓度为8.36×10^-3 mol•L^-1及303 K时，反应的ΔGΘ、ΔHΘ和ΔSΘ分别为－17.28 kJ•mol^-1、84.1 kJ•mol^-1 和335 J•mol^-1•K^-1.     

355 nm光照下大气液相中HNO2与C6H5Cl的反应机理

利用瞬态吸收光谱技术进行了有氧、无氧条件下氯苯与亚硝酸水溶液的交叉反应机理研究，初步考察了这些瞬态物种的生长与衰减等行为, 并对其光解产物进行了GC/MS分析.研究表明，HNO₂在355 nm紫外光的照射下可产生•OH自由基, •OH和氯苯反应生成C₆H₅Cl•••OH，反应速率常数为（6.6～7.0）×10⁹ L•mol^-1•s^-1; 在有氧条件下C₆H₅Cl•••OH可氧化为C₆H₅Cl•••OHO2, 反应速率常数为(1.6 ± 0.2)×109 L•mol^-1•s^-1,然后进一步分解; C₆H₅Cl•••OH衰减或与亚硝酸等作用可形成多种含硝基的化合物或醌类物质.     

2, 6-二甲氧基-2-嘧啶氧基-N-芳基苄胺衍生物的酸催化Smiles重排反应动力学

研究了酸催化下的2, 6-二甲氧基-2-嘧啶氧基-N-芳基苄胺衍生物Smiles重排反应的动力学,考察了盐酸的初始浓度、溶剂、反应温度和取代基对反应速率的影响。结果表明,盐酸的初始浓度增加,重排反应速率加快;在单一溶剂中反应速率的顺序为:甲醇>乙醇>二甲基亚砜>乙腈,而在甲醇/水(1:1, V/V)的混合溶剂中反应速率明显增加,其表观反应速率常数(k_obs)值是甲醇溶剂中的5.27倍;在25-45 ℃温度范围内,各衍生物的反应速率随着温度的升高而加快,其活化能(73.99-76.92 kJ·mol^-1)、活化焓(71.57-74.38 kJ·mol^-1)及Gibbs自由能(81.51-85.77 kJ·mol^-1)数值相近,仅活化熵(-24.38 --47.11 J·K^-1·mol^-1)有一定的差别;取代基常数和表观速率常数之间呈现一定的线性关系,环上吸电子基团的存在有利于反应速率的提高;实验验证了反应机理的合理性。     

用恒温热重法测定1-己基-3-甲基咪唑苏氨酸离子液体[C6mim][Thr]蒸汽压和蒸发焓

用中和法合成了氨基酸离子液体(AAIL)1-己基-3-甲基苏氨酸盐[C₆mim][Thr],并用核磁共振氢谱(¹H NMR)和核磁共振碳谱(¹³C NMR)进行了表征。以苯甲酸为参考物质,用恒温热重法确定了AAIL[C₆mim][Thr]的蒸汽压和在平均温度下(T_av= 438.15 K)的蒸发焓(Δ^g_lH_m^? (T_av) =128.5 ± 6.0 kJ·mol^-1)。利用Verevkin等人提出的方法计算得到AAIL[C₆mim][Thr]气态和液态的恒压热容差(Δ^g_lC_pm^? = -70.8 J·K^-1·mol^-1),进而计算了不同温度的蒸发焓,其中参考温度(298.15 K)下的蒸发焓Δ^g_lH_m^? (298.15 K) = 138.4 kJ·mol^-1,只比应用我们提出的蒸发焓理论模型估算值大1.6 kJ·mol^-1,小于恒温热重法的实验误差3.0 kJ·mol^-1,说明这个蒸发焓的理论模型有一定的合理性。借助Clausius-Clapeyron方程估算了AAIL[C₆mim][Thr]的假想的正常沸点T_b= 522.07 K,以及沸点的蒸发熵Δ^g_lS_m^? (T_b) = 228.5 J·K^-1·mol^-1,进一步得到了不同温度的蒸发熵和蒸发自由能Δ^g_lG_m^? (T),其结果表明蒸发自由能随着温度的上升而减小,达到沸点温度T_b时变为零,而蒸发熵则随着温度上升而增大,是AAIL[C₆mim][Thr]蒸发过程的驱动力。     

Calorimetric study of the relationship between molecular structure and liquid-crystallinity of rod-like mesogens I. Heat capacities and phase transitions of 4'-propylbiphenyl-4-carbonitrile and trans, trans-4'-propylbicyclohexyl-4-carbonitrile

The heat capacities of the rod-like compounds 4'-propylbiphenyl-4-carbonitrile (3-BBCN) and trans, trans-4'-propylbicyclohexyl-4-carbonitrile (3-CCCN) have been measured with an adiabatic calorimeter between 12 and 383 K. 3-BBCN is not mesogenic and melts into an isotropic liquid at 338·77 K, whereas 3-CCCN is mesogenic and its melting and clearing points are 330·73 K and 353·80 K, respectively. The enthalpy and entropy of fusion of 3-BBCN are 22·7 kJ mol^-1 and 67·0 J K^-1 mol^-1, respectively, while those of 3-CCCN are 27·0 kJ mol^-1 and 81·7 J K^-1 mol^-1, respectively. The enthalpy and entropy gain due to the nematicisotropic transition of 3-CCCN are 1·8 kJ mol^-1 and 5·0 J K^-1 mol^-1. 3-CCCN shows a mesomorphic transition from a smectic to the nematic state at 329·62 K, which occurs as a metastable state, its transition enthalpy and entropy are 5·4 kJ mol^-1 and 16·4 J K^-1 mol^-1, respectively. The temperature dependence of the molar entropies of both compounds shows that molecular arrangement in the crystal is more ordered in 3-CCCN than in 3-BBCN. This fact may be related to the stability of mesophases. Finally, Eidenschink's theoretical model for the nematicisotropic transition has been applied to 3-CCCN. As far as the present mesogen is concerned, the transition enthalpy estimated according to this model agrees well with the observed value.     

Low-temperature Heat Capacity and Standard Thermodynamic Functions of D-Galactose and Galactitol

The heat capacities of D-galactose and galactitol were measured on a quantum design physical property measurement system(PPMS) over a temperature range of 1.9―300 K, and the experimental data were fitted to a function of T using a series of theoretical and empirical models in appropriate temperature ranges. The fit results were used to calculate thermodynamic function values,C_p,m^θ,Δ₀^TS_m^θ, and Δ₀^TH_m^θfrom 0 K to 300 K. The standard molar heat capacity, entropy and enthalpy values of D-galactose and galactitol at 298.15 K and 0.1 MPa were determined to be C_p,m^θ =(227.96±2.28) and (239.50±2.40) J·K^-1·mol^-1,S_m^θ= (211.22±2.11) and (230.82±2.30) J·K^-1·mol^-1 and = H_m^θ (33.95±0.34) and (36.57± 0.37) kJ/mol, respectively.     

过氧硝酸乙酰酯分解反应的速率常数

在G3MP2B3结构优化和能量计算的基础上, 采用RRKM理论和疏松过渡态模型重新估算了过氧硝酸乙酰酯(PAN)的热分解反应PAN→CH₃C(O)OO+NO₂(R1)的反应速率常数, 得到与实验值吻合的结果.用同样的模型计算了PAN→CH₃C(O)O+NO₃(R2)的反应速率常数. 结果表明, 在相同的反应条件下, R1是主要的分解通道, R2是次要通道, R2的反应速率常数比R1的小两个数量级.     

明胶/Fe2S3纳米生物复合物形成反应的热力学及明胶构象变化

在pH=7.40条件下,采用一锅化学反应法制得水溶性明胶/Fe₂S₃纳米生物复合物,扫描电镜照片显示Fe₂S₃颗粒为棒状.根据吸光度与Fe₂S₃浓度关系,由Benesi-Hildebrand方程计算了不同温度下反应的形成常数K (293 K: 14.47×10² L·mol^-1; 297 K: 9.24×10² L·mol^-1; 309 K: 1.70×10² L·mol^-1)及对应温度下反应的热力学参数(Δ_rG_m = -17.88/-16.68/-13.09 kJ·mol^-1; Δ_rH_m = -105.57 kJ·mol^-1; Δ_rS_m = -299.28 J·K^-1·mol^-1),结果表明明胶/Fe₂S₃纳米生物复合物的形成反应是自发的放热过程,且为焓驱动.傅里叶变换红外光谱表明,Fe₂S₃主要与明胶大分子肽链中的酰胺键结合;对红外光谱进行去卷积拟合,结果表明:明胶蛋白质的 α-螺旋含量减少,β-折叠含量明显增加.结合紫外和红外光谱测试结果对复合物的形成机理作了初步的推测:首先Fe³⁺与明胶大分子中的酰胺键结合形成明胶/Fe³⁺复合物,然后S^2-与明胶/Fe³⁺中的Fe³⁺形成明胶/Fe₂S₃复合物.     

Synthesis,crystal structure and thermal behavior of 4-amino-3,5-dinitropyrazole copper salt

A novel energetic combustion catalyst, 4-amino-3,S-dinitropyrazole copper salt （[Cu（adnp）2（H2O）2]）, was synthesized in a yield of 93.6% for the first time. The single crystal of [Cu（adnp）2（H2O）2] was determined by single crystal X-ray diffraction. It crystallizes in a triclinic system, space group p^-1 with crystal parameters a = 5.541（3） A, b = 7.926（4） A, c = 10.231（5） A,β = 101.372（8）°, V = 398.3（3） A3, Z = 1, μ = 1.467 mm^-1, F（0 0 0） = 243, and Dc = 2.000 g cm^-3. The thermal behavior and non-isothermal decomposition reaction kinetics of [Cu（adnp）2（H2O）2] were studied by means of different heating rate differential scanning calorimetry （DSC）. The kinetic equation of major exothermic decomposition reaction for [Cu（adnp）2（H2O）2] was obtained. The entropy of activation （△S≠）, enthalpy of activation （△H≠）, free energy of activation （△G≠）, the self-accelerating decomposition temperature （TSADT） and the critical temperature of thermal explosion （Tb） are 59.42 j mol^-1 K^-1, 169.5 kJ mol^-1, 1141.26 kJ mol ^-1 457.3 K and 468.1 K, respectively.