铂钌团簇活化甲醇C―H和O―H键的理论研究

采用密度泛函理论研究了Pt_nRu_m (n+m=3, n≠0)团簇活化甲醇C―H和O―H键的反应活性和机理. 分别给出以O―H和C―H键活化为初始步骤的势能曲线. 计算结果表明反应是以C―H键的活化为初始步骤; 三种团簇与甲醇反应的活性顺序为Pt₂Ru>Pt₃>PtRu₂. 前线轨道分析表明Pt_nRu_m团簇活化初始的C―H和O―H键的活化过程是质子转移(PT). 此外还讨论了溶剂化对反应的影响. 本研究可为C―H键和O―H键的活化提供更深入的理解, 为甲醇活化反应催化剂选择以及其使用条件的优化提供新思路.     

中国东南陆缘地带岩石圈结构和动力学

根据人工地震深部探测、天然地震P波残差与速度结构和三维速度地震层析成像、并辅以大地电磁测深的资料以及其它地球物理资料,进行了综合分析,并结合大地构造格局研究了我国东南陆缘地带的地壳与上地幔结构、形成、演化及其动力学。计算与研究结果表明:东南陆缘地带地壳与上地幔结构不论在纵向与横向都是不均匀的,而是一个由主动演化为被动的大陆边缘,并经历了复杂的演化过程。     

Fe+与CH3X（X=Cl,Br,I）反应的理论研究

铁及其复合物催化的C—X键功能化日益引起人们的重视.采用密度泛函理论(DFT),在B3LYP/def2-SVP水平下详细研究了Fe+与CH3X(X=Cl,Br,I)的反应活性和机理.计算结果表明标题反应存在两种反应机制,即插入机制和SN2机制.从机理上来看,在插入机理中,反应都始于Fe+离子从侧面进攻CH3X,生成产物FeX+和CH3;而在SN2机制中,反应则始于Fe+离子从背后进攻CH3X,生成产物3FeCH+和X.从我们的计算可以看出,四重态或六重态下的Fe+离子在C—X键活化中展现了截然不同的催化活性;在所有通道中,都以四重态为主导;SN2机制中相对较高的决速能垒使其丧失了竞争性.再者,计算表明在所有的插入机制中,所有通道都是放热的,而在SN2机制中,仅有X=I时,反应是放热的.此外,计算表明这些反应属于两态反应活性,两种机制中,在反应的入口和出口存在最小能量交叉点.此外,反应途径电子结构追踪分析表明自旋极化对能量影响较大,调控着反应采取的反应通道和主副产物比例.通过本文的理论研究,尤其是详细的电子结构分析,为铁催化剂活化C—X键和C—C耦联反应提供了线索和以铁为基的催化剂设计提供理论依据.     

梯度液相色谱保留时间公式在梯形梯度洗脱研究中的应用

根据前期得到的梯度液相色谱保留时间计算公式,在不指定溶剂强度模型形式的前提下,探讨了梯形梯度洗脱的一些特点。对于溶质在梯形梯度坡度上流出时的情形,推导得到溶质流出色谱柱所对应的流动相组成(φ_R)随梯度斜率(B)变化的表达式。该公式表明,在该情形中φ_R将会随着B值的增加而增加。对于溶质在梯形梯度最后一个等度区间流出时的情形,如果初始和终止流动相组成保持不变而仅有梯度的斜率发生变化时,从理论上证明了溶质保留时间(t_R)与梯度斜率的倒数(1/B)之间呈线性关系。实验中以C18色谱柱为固定相,甲醇-水为流动相,联苯为样品,测定了不同流动相组成以及梯形梯度条件下的保留时间,所得到的实验值与理论值吻合,从而验证了理论方法的正确性。     

金属碳、卡宾阳离子[M—X]~+(M=Au,Ag,Cu;X=C,CH2)与甲烷反应机制研究

在CCSD(T)-REL//B2GP-PLYP水平下构建[Au(CH_2)]~+与甲烷反应的可靠反应势能面,分析了C—H键活化过程中的几何结构变化情况;对反应IRC路径上关键点进行自然键轨道(NBO)电荷和分子轨道分析,从理论上推定该氢转移过程属于氢负离子(H~-)转移.对[M—X]+(M=Au,Ag,Cu;X=C,CH_2)与甲烷反应进行对比,分析了甲烷作为氢供体反应过程的内在影响因素.M—X键能和反应活性中心C上直接参与反应的低能轨道对反应活性均起重要作用,两者协同调控微观反应机制.     

铂钌团簇及电荷对甲醇活性的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)对钌掺杂的铂团簇阳离子([Pt_nRu_m]⁺, m + n = 3, n ≥ 1)活化甲醇C―H和O―H键反应进行了理论研究;探讨了电荷对[Pt_nRu_m]团簇反应活性的影响。电荷分析表明:(1) [Pt₃]⁺团簇中正电荷在三个Pt原子上均匀分布;掺杂Ru原子后,正电荷主要分布在Ru原子上; (2)首先活化C―H键时[Pt_nRu_m]⁺的反应活性比[Pt_nRu_m]明显提高;首先活化O―H键时只有[Pt₃]⁺比[Pt₃]团簇的反应活性有明显提高。本研究可为金属团簇调控的C―H键和O―H键的活化提供更深入的理解。     

应用亲水作用色谱检测鸡蛋和肉中三聚氰胺及三聚氰酸二酰胺

应用亲水作用色谱(HILIC)对从市场上购买的鸡蛋和肉中的三聚氰胺及三聚氰胺降解产物三聚氰酸二酰胺进行了检测。采用的色谱柱为ZIC-HILIC柱,流动相为3 mmol/L磷酸二氢铵溶液(pH 6.9)-乙腈(20:80, v/v),流速为0.8 mL/min,检测波长为220 nm。在该体系下,三聚氰胺和三聚氰酸二酰胺的保留时间适中,与样品中的内源性物质有良好的分离。样品经0.1%磷酸提取,偏磷酸及乙腈沉淀蛋白质和糖类物质,以及P-SCX固相萃取柱净化。三聚氰胺和三聚氰酸二酰胺在0.4～40 mg/L范围内与峰面积呈良好的线性关系,样品定量限(按信噪比(S/N)不小于10计)为2 mg/kg,在2～10 mg/kg添加水平下的平均回收率为80%～105%,相对标准偏差小于10%。该方法具有良好的分离选择性,可用于鸡蛋和肉中三聚氰胺和三聚氰酸二酰胺的同时检测。     

Fe2+活化CH3X（X=H,Cl）中C—H,C—Cl键的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)详尽地研究了Fe2+与CH3X(X=H,Cl)的反应机理.结果表明在所有通道中,反应4的H提取能垒最低(Ga=0.23 kcal/mol),氧化插入机制和SN2取代机制没有竞争性.详尽的电子结构分析表明由于金属3d与底物的σ*C—X可以最好的重叠,从而Fe2+从前端进攻C—X键有利于反应.该研究揭示了其微观本质,为Fe2+活化C—X键等相关研究提供理论线索和依据.