1-三氯锡烷基-2,3-丁二烯和2-三氯锡烷基-1,3-丁二烯与甲醛反应的B3LYP研究

用密度泛函方法在B3LYP/6-31G^**水平上研究了1-三氯锡烷基-2,3-丁二烯和2-三氯锡烷基-1,3-丁二烯与甲醛的反应.优化得到各驻点的几何构型,通过振动分析和内禀反应坐标对过渡态进行了确认,解析了反应路径.并用SCRF(PCM)方法在同一水平上对在CH₂Cl₂溶液中的两反应进行了研究.计算了两反应在气相和CH₂Cl₂溶液中的活化能垒、自由能和平衡常数.结果表明,反应具有很强的选择性,主要得到1-三氯锡烷基-2,3-丁二烯与甲醛反应的产物.该结果与实验事实一致.     

环已二烯与丙烯加成反应的正则速率常数

采用从头算ＵＨＦ方法在６－３１Ｇ基组上研究了１，３－环己二烯与丙烯的加成反应所有可能的反应通道，优化得到了反应途径的所有驻点的几何构型。该反应可按分步和协同过程进行，分步过程的通道是能量最为有利的反应途径。对于分步过程形成ｅｘｏｘ和ｅｎｄｏ产物各存在两类分步加成机理，即“由丙烯双键端位碳先进攻环己二烯”机理和“由丙烯中心碳原子先进攻环己二烯”机理，共四条反应通道，它们均为途径一双自由基中间体的分步     

1, 3-丁二烯热裂解的动力学计算与模型研究

1, 3-丁二烯是碳氢燃料燃烧和裂解过程中生成的一种重要产物,也是形成多环芳烃(PAHs)的一种重要前驱体。目前,关于1, 3-丁二烯燃烧实验以及机理的研究较多,但是其热裂解机理的研究较少。本文在B3LYP/CBSB7水平下对1, 3-丁二烯裂解过程中相关反应的反应物、产物以及过渡态进行了几何结构优化和频率计算,并通过组合方法CBS-QB3计算得到了单点能和热力学参数。对于紧致过渡态的反应和无能垒反应,分别采用过渡态理论(TST)和可变反应坐标过渡态理论(VRC-TST)计算其高压极限条件下的反应速率常数。计算得到的反应速率常数与已有文献报导的结果吻合较好。通过量子化学计算,对Hidaka等人提出1, 3-丁二烯的热裂解机理模型进行了更新和改进:更新后的机理模型包含45个物种和224步反应,并对更新后的机理模型进行了模拟验证。结果表明,更新的机理模型能更好地预测1, 3-丁二烯激波管裂解实验过程中C₂H₂、1-丁烯-3-炔(C₄H₄)以及苯(C₆H₆)主要产物的浓度分布,为进一步完善核心机理(C₀-C₄)模型提供了可靠的热、动力学参数。     

双[1,2-二(三氟甲基)乙烯-1,2-二硫基]镍与丁二烯反应的溶剂效应

采用密度泛函理论(DFT)在B3LYP/6-31G(d)水平上研究了双[1,2-二(三氟甲基)乙烯-1,2-二硫基]镍(Ni[S2C2(CF3)2]2)与丁二烯的反应机理.采用极化连续介质模型(PCM),考察了溶剂对各反应驻点的电荷分布、偶极矩、溶剂化自由能的影响.计算结果表明:Ni[S2C2(CF3)2]2与丁二烯的反应为前线轨道对称性匹配的协同反应,溶剂介电常数的增大有利于稳定各反应驻点.同时在同种溶剂中,过渡态和产物稳定的程度大于反应物,从而反应更加容易进行.     

单分子正则速率常数理论计算的研究

对单分子反应在不对称Eckart位垒隧道校正的基础上,通过计算累积反应几率N(E),而获得微正则速率常数K(E)和正则速率常数K(T).并设计了完整的计算程序,以HCN→CNH(Ⅰ)及FNC→NCF(Ⅱ)反应为例进行了计算.对于反应(Ⅰ)理论计算结果与实验数据一致,反应(Ⅱ)的计算结果与采用国际通用POLYRATE程序计算的k~(CVT/MEPSAG)(T)值相符合.     

2-酰基-1,3-环己二酮异构化反应中1,3-H和1,5-H迁移的理论研究

基于2-酰基1,3-环己二酮异构化反应,本文用密度泛函理论对文献报道的和我们设计的机理进行了系统研究。对反应中可能的速控步骤1,3-H和1,5-H迁移的过渡态结构和能垒进行了优化和计算。结果表明：本文设计的包括两个连续的1,5-酰基迁移和1,5-H迁移的反应机理,在动力学上更占优势。为了考察溶剂环境对反应的影响,本文分别研究了溶剂三乙胺和水对速度控制步骤1,3-H和1,5-H迁移的催化效应,揭示了两种催化剂对1,3-H和1,5-H迁移催化作用的差异。     

1,2-联烯亚砜和1,2-联烯砜的反应

1,2-联烯亚砜和1,2-联烯砜是重要的含硫联烯化合物.综述了1,2-联烯亚砜和1,2-联烯砜的亲核加成、亲电加成、Diels-Alder反应、1,3-偶极加成、[2+2]环加成等反应以及在天然产物中的应用.     

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.     

关于反应速率、反应速率常数及指前因子的讨论

针对物理化学动力学中反应速率、反应物消耗速率及产物生成速率,反应速率常数、反应物消耗速率常数及产物生成速率常数,指前因子、反应物消耗指前因子及产物生成指前因子,对它们与化学计量方程的写法及反应组分的选取之间的关系进行了讨论,对其单位中物质的量单位mol作了解释,指明半衰期公式中应该用与反应物对应的速率常数kA。     

CH_2=CHCOOCH_3与O_3反应机理及速率常数的理论研究

采用CBS-QB3方法构建了丙烯酸甲酯(CH_2=CHCOOCH_3)与O_3反应体系的势能剖面并在此基础上利用经典过渡态理论(TST)和Wigner矫正模型计算了标题反应在200K~1200K温度区间内的速率常数kTST/W.研究结果表明,CH_2=CHCOOCH)3与O)3反应首先经过渡态生成一个稳定的五元环中间体,然后按断键位置不同,分别生成产物P1(CH_3OCOCHO+CH_2O_2)和P2(CH)3OCOCHOO+HCHO).此外,速率常数结果显示,在计算温度范围内,标题反应速率常数呈正温度系数效应.294K时,CH_2=CHCOOCH_3与O_3反应速率常数为1.76×10-18cm~3·molecule~(-1)·s~(-1),与所测实验值(0.95±0.07)×10~(-18)cm~3·molecule~(-1)·s~(-1)非常接近.     

2-(1,2-亚乙/1,3-亚丙二硫)亚甲基-3-羰基丁酰氯的制备及其与芳烃的酰化反应

制备了较稳定的2-(1,2-亚乙/1,3-亚丙二硫)亚甲基-3-羰基丁酰氯,并实现了其与芳烃的酰化反应,为1-芳基-2-(1,2-亚乙/1,3-亚丙二硫)亚甲基-1,3-丁二酮的合成提供了一条新途径.     

二级反应速率常数与活化能计算问题的讨论

针对物理化学参考书中个别有关化学反应速率常数的计算问题进行讨论。计算二级反应的速率常数k时,套用半衰期公式要注意与反应计量方程式的表达形式相对应;对于理想气体反应使用Arrhenius公式计算活化能时,要注意反应速率常数k_c和k_p以及相应活化能E_ac和E_ap的区别。以帮助学生在计算过程中有正确的理解和认识。     

2-硅萘与2,3-二甲基丁二烯的杂Diels-Alder反应的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-311G**方法研究了2-硅萘作为亲二烯体与2,3-二甲基丁二烯的杂Diels-Alder反应的微观机理、势能剖面、取代基效应及溶剂效应,并与硅苯参与的类似反应进行了比较.计算结果表明,所研究反应均以协同非同步的方式进行,且C-Si键总是先于C-C键形成.发生在C1-Si2位上的反应中两个新...     

C2H3＋NO2反应速率常数的研究

利用激光光解C2H3Br产生C2H3自由基,在气相298 K, 总压2.66×103 Pa的条件下,研究C2H3与NO2的反应,用激光光解-激光诱导荧光（LP-LIF）检测中间产物OH自由基的相对浓度随着反应时间的变化关系,报导了双分子反应C2H3＋NO2的速率常数k(C2H3＋NO2)=(1.8±0.05)×10－11cm3•molec.－1•s－1,同时也得到OH＋NO2反应的速率常数k(OH＋NO2)=(2.1±0.15)×10－12 cm3•molec.－1•s－1.     

探讨1,3丁二烯加成反应的机理、规律与应用*

结合2020年山东省高考题1,3丁二烯与HBr加成反应的势能变化示意图,利用学生已学的物质结构知识,适当、适度地介绍共轭效应,引导学生通过分析中间体的稳定性来认识1,2加成和1,4加成这2种加成方式;结合化学反应原理知识,引导学生理解控制温度等条件可以控制2种加成产物的比例;并对该加成反应规律进行了拓展与应用,以期为高中教学提供有益参考。     

微正则变分过渡态理论直接动力学计算反应速率常数的一种新方法

在微正则过渡态理论(mTST)和微正则变分过渡态理论(mVT)的基础上, 构造了一种量子变分RRKM速率常数的新算法, 用于计算化学反应的k(E, J), k(E)和k(T). 该算法包括了Beyer-Swinehart的隧道校准方法的微正则速率常数的计算. 在该方法中发展了一种截断式内插法, 可有效的计算热速率常数中的Boltzmann积分. 通过对H(D)2CO→H(D)₂ + CO, CH₂CO→CH₂ + CO和CH₄ + H→CH₃ + H₂反应的检验可看出, 其计算结果与采用更精确计算方法的结果相当符合, 但本方法可节省大量机时.     

单分子微正则系综振动选模反应速率常数的计算

以过渡状态理论为基础，研究了单分子振动选模反应的微正则系综速率常数的计算方法．在计算中考虑了量子力学隧道效应校正及振动对沿IRC运动的耦合作用校正．以反应C＝CH（F）→HC≡CF的氢迁移反应和C＝CF2→FC≡CF的氟迁移反应为例，研究了它们的面外振动选模反应的速率常数．结果表明，这两个反应在低能区有明显的选模性，在高能区选模性减弱．     

1,3-丁二烯代谢产物与DNA烷化作用和交联的AM1研究

近年来的研究表明,作为合成橡胶和塑料工业的重要化工原料和香烟烟雾及汽车尾气中环境污染物的1,3-丁二烯(BD)是强致突剂和致癌剂,能引发啮齿动物多种肿瘤^[1]。并逐渐被认定对人有致癌作用^[2]。分子生物学实验表明:BD本身是不致癌的, 但能在体细胞内经细胞色素P450代谢为1,2-环氧-3,4-丁烯(EB)、1,2-二羟基-3,4-环氧丁烷(DiolEB)和1,2,3,4-二环氧丁烷(DEB)等活性物^[3]。其中DEB是明确致突和致癌的,可直接引发细胞突变。哺乳动物细胞体外实验表明:DEB可引起染色体突变和姊妹染色体交换,并能引起人体细胞广泛的突变^[4],但对DEB活性的分子机制知之甚少。EB和DiolED在一些实验中有弱致突性,在另一些实验中显阴性,其致癌性尚无定论,有待于进一步实验研究。     

3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮的合成

3-α,β-不饱和酰基-1,3-噁唑烷-2-酮在烷基化及Diels-Alder等反应中在手性催化剂的存在下,产物都有较高的对映选择性。但3-丙烯酰基-3,3-噁唑烷-2-酮极易聚合,现有制备方法结果均不理想。本文将丙烯酸与丙烯酰氯在三乙胺的存在下生成酸酐,再在无水氯化锂的作用下与1,3-噁唑烷-2-酮在室温反应,反应结束后直接将反应混合物通过硅胶柱色谱进行层析分离得到3-丙烯酰基-1,3-噁唑烷-2-酮,产率达83％。合成路线如下：