烷烃电离能和生成焓的相关性

根据化合物形成过程中价电子能量变化与生成焓之间的关系, 推导出烷烃的生成焓和电离能之间的关系. 以21个烷烃化合物为模型将实验测定的电离能与标准生成焓进行直接关联, 证实了模型方程的适用性, 所得回归方程的相关系数达到0.9999, 估算值与实验值之间的标准偏差仅为0.03 eV. 同时还利用实验测定的标准生成焓对一系列烷烃的电离能作了预测.     

Self－assembly of Novel Hetero[3]rotaxane, [2]Rotaxanes and [2]Catenane

One linear template 13 and one cyclophane template 15, both incorporating two electron rich 1,4‐dialkoxybenzene units and one diamide unit, have been synthesized. By utilizing donor‐acceptor interaction and/or intermolecular hydrogen bonding assembling principles, one novel hetero[3]rotazane 22·4Cl, possessing one neutral and one tetracationic ring components, has been synthesized from 13, through neutral [2]rotaxane 21 as intermediate. With 15 as template, tetracationic [2]catenane 23·4PF₆ was assembled by using donor‐acceptor interaction, but no neutral [2]rotaxane could be obtained under the typical conditions of hydrogen bonding assembling principle. The interlocked supramolecular compounds have been characterized and their spectral properties are investigated.     

Raney Ni催化二亚糠基丙酮加氢制取长链烷烃前驱体的特性研究

采用Raney Ni为催化剂,考察了反应温度、压力、时间和溶剂对二亚糠基丙酮加氢制取长链烷烃前驱体催化性能的影响。结果表明,Raney Ni对二亚糠基丙酮具有很好的低温加氢性能,升高反应温度和压力均有利于加氢反应的进行,但过高的温度反而不利于加氢反应。在50℃和2.5 MPa下反应2 h,二亚糠基丙酮转化率达99.5%以上,饱和加氢产物的总选择性达到80.8%。此外,加氢中间产物的变化结果表明,二亚糠基丙酮的双键加氢容易程度为,烯键>呋喃环双键>C=O双键。Raney Ni 在甲醇溶剂中的加氢性能明显高于在四氢呋喃、环己烷或水溶剂中的加氢性能。     

MoO3和Nb2O5助剂对Pt/ZrO2催化剂上短链烷烃燃烧反应的不同促进作用

贵金属Pt催化剂具有高活性和热稳定性,广泛应用于催化挥发性有机物的完全氧化反应(燃烧反应).短链烷烃(甲烷、乙烷、丙烷等)化学性质稳定,是最难氧化的一类有机物,常用作考察燃烧反应催化剂性能的模型反应物.然而,目前报道的研究工作通常仅限于针对某一种烷烃底物的催化燃烧,系统考察催化剂以及助剂对不同短链烷烃的催化燃烧活性鲜有报道.在短链烷烃中,甲烷只有C–H键;而其它烷烃除了C–H键;还有C–C键.因此,研究催化剂对甲烷、乙烷和丙烷燃烧反应催化性能的差异性,对于认识催化剂上C–H键和C–C键的活化具有非常重要的意义.本文制备了MoO3或Nb2O5修饰的Pt/ZrO2催化剂并用于短链烷烃的燃烧反应.研究发现,MoO3助剂对甲烷燃烧有明显的抑制作用,但对乙烷,丙烷和正己烷燃烧反应具有促进作用,促进作用随着烷烃碳链的增长逐渐增加;Nb2O5助剂对甲烷、乙烷、丙烷和正己烷燃烧反应均具有促进作用,然而促进作用随着碳链的增长而逐渐减弱.MoO3和Nb2O5助剂的不同促进作用与助剂影响催化剂表面酸性以及Pt物种的氧化或还原态有关.NH3-TPD结果表明,MoO3助剂可以显著增加Pt/ZrO2催化剂表面强酸位点数量,而Nb2O5助剂可以显著增加Pt/ZrO2催化剂表面中强酸位点数量.HTEM结果表明,两种助剂的添加都不会明显改变Pt物种的颗粒尺寸.在Pt-Mo/ZrO2催化剂上,MoO3覆盖部分Pt物种形成丰富的Pt-MoO3界面,促进了金属Pt物种和强表面酸性位点的生成,提高了丙烷燃烧反应活性;Pt-Nb/ZrO2催化剂上载体表面的部分Nb2O5被Pt物种包覆,使得生成的表面Pt-Nb2O5界面低于Pt-Mo/ZrO2催化剂,但由于催化剂表面酸性位的提升,也促进了丙烷燃烧反应活性的提高.XPS结果表明,在甲烷燃烧反应中,Pt-Nb/ZrO2催化剂上Ptn+物种能够更加稳定地存在,这可能是Nb2O5助剂提高Pt-Nb/ZrO2催化剂上甲烷燃烧活性的关键.而Pt-Mo/ZrO2催化剂上Ptn+物种在甲烷反应中可以更容易地被还原,并且由于MoO3的包裹导致暴露的Pt位点数量降低,使催化剂催化甲烷燃烧的活性受到抑制.可见,MoO3助剂更有利于C–C键活化,而Nb2O5助剂更有利于高键能的C–H键活化.综上,本文系统性地研究MoO3助剂和Nb2O5助剂对Pt/ZrO2催化剂上不同短链烷烃的燃烧反应的影响,证实了两种助剂的促进作用与碳链长度的关系是截然不同的.     

二氟烯醇硅醚与烯烃的马氏区域选择性氢二氟烷基化反应

烯烃是一类广泛应用于工业生产和实验室合成的重要基础化工原料.通过烯烃的氢二氟烷基化反应,可在烯烃中一步选择性地引入二氟烷基结构单元,实现一些高附加值的复杂功能分子的合成,因而引起了合成和药物化学工作者的广泛关注[1].近年来,通过光氧化还原催化或外加氧化剂的方法,经过自由基历程已成功实现了烯烃的反马氏区域选择性氢二氟烷基化反应合成直链型的加成产物(Scheme 1,a)[2].     

细胞色素P450酶催化的烷烃选择性羟化

碳氢键选择氧化是合成化学领域的重要课题,其中烷烃选择性羟化反应更是面临着化学选择性、区域选择性和立体选择性等多重挑战.细胞色素P450酶广泛分布于动植物和微生物体内,是公认的多功能生物氧化催化剂.P450酶对惰性C-H键的选择性氧化具有独特优势,在催化烷烃选择性羟化反应方面拥有巨大潜力.本综述简述了P450单加氧酶及其催化烷烃选择性羟化的反应机理,梳理了来自CYP153家族、CYP52家族和其他家族的天然P450酶催化各类烷烃底物的氧化反应和选择性,讨论了理性设计和定向进化策略在开发烷烃羟化P450突变酶过程中的经典案例,介绍了底物工程、诱饵分子、双功能小分子协同催化等几种化学活化P450酶的策略及其在烷烃羟化上的应用,探讨了P450酶在烷烃选择性羟化方面所面临的挑战和解决途径,并展望了其应用前景.     

气相色谱正构烷烃和直链脂肪酸甲酯两种线性保留指数之间的转换方法

保留指数是气相色谱中用于化合物结构鉴定的重要工具。本研究对基于正构烷烃和直链脂肪酸甲酯的线性保留指数进行线性拟合,发现在所设定的4种不同的升温条件下两种保留指数之间呈现较为固定的线性关系：在弱极性柱（固定液为5%苯基和95%的甲基聚硅氧烷）和极性柱（固定液为聚乙二醇）条件下,正构烷烃保留指数（y）与脂肪酸甲酯保留指数（x）之间的关系分别为y=1.0051x+318.51（r²=1）和y=1.0362x+562.519（r²=1）。采用文献保留指数对所建立的线性关系进行验证,发现通过公式换算得到的保留指数均在其对应文献值的均值加减方差范围内,说明换算公式真实有效。两种保留指数之间关系的建立对于化合物结构鉴定时扩大保留指数搜索范围、减少保留指数测定实验具有重要意义。     

低级直链醇分子横截面积测定实验的改进研究*

为提高教学实验低级直链醇分子横截面积测定结果的准确性,本研究通过最大气泡法,以Szyszkowski公式为拟合方程,在所设定的4个浓度区间内对各种低级直链醇的分子横截面积进行系统化研究,从而确定了不同醇适用该法的大致浓度区间,同时讨论了直链醇碳链长度、浓度与醇分子表面吸附行为3者之间的内在联系。     

基于新型分子距边矢量ν与多元统计方法对于烷烃13C NMR化学位移和(CSS)估计与预测的深入研究

基于本实验室提出一种新型以势能形式表达的分子距边矢量, 深入地系统研究了核磁共振碳-13谱化学位移和(CSS)规律以及分子拓扑指数矢量在定量结构波谱关系(QSSR)中的应用. 借助多种计量化学方法包括多元线性回归、逐步多元回归、主成分回归、主筛选回归等进行分子拟模和定量相关研究, 发现烷烃¹³C NMR 化学位移和(CSS)与其分子距边矢量及路径长度指数有良好线性相关性, 回归方程及其统计参数为:CSS=bν+cp₃=∑_^mj=0b_jν_j+b₁₁p₃=b₀ν+b₁ν₁+b₂ν₂+b₃ν₃+b₄ν₄+b₅ν₅+b₆ν₆+b₇ν₇+b₈ν₈+b₉ν₉+b₁₀ν₁₀+b₁₁p₃=-13.576+22.179ν₁+28.407ν₂+25 .950ν₃+26.690ν₄+14.498ν₅+5.726ν₆-5.379ν₇-3.214ν₈-15.021ν₉ -25.710ν₁₀+12.278p₃ n=63, R=0.997, EV=99.68%, RMS=3.7348, SD=4.1 18, F= 773.116, U=144228.844, Q=864.938; CV: R²_CV=0.980, EV=98.83%, RMS=7.126 1, SD_CV=7.634, F_CV=221.720, U_CV=142121.891, Q_CV=2971 .896.结果良好.