基于星射状三苯胺敏化剂的分子设计

以性能优良的三苯胺星射状分子WD8为母体,通过密度泛函理论方法,探讨了取代基团在不同位置时,对母体分子电子性质、光谱性质和电荷传输性能的影响.结果表明,取代基团位置的不同,对分子的前线分子轨道组成基本没有影响.当2-氰基-3-呋喃基-丙烯酸基团取代位置由对位变为间位时,分子的吸收范围最大.当2-氰基-3-呋喃基-丙烯酸基团和1个吩噻嗪-苯基团取代位置由对位变为间位时,分子的EHOMO最大,ELUMO和Eg最小,分子的最大吸收波长最长.当2-氰基-3-呋喃基-丙烯酸基团和2个吩噻嗪-苯基团取代位置由对位变为间位时,分子的电荷传输性能最强.     

含酯基烯烃选择性硼氢化碘化反应：两种昆虫性信息素的合成

不饱和烃经硼氢化反应生成的硼烷在碱性及温和条件下与碘作用,可以获得产率较高的碘化物。然而,硼氢化碘化反应因需要强碱性条件而可能对许多对碱敏感基团产生不利影响,而且反应中需要过量硼烷。硼烷R_3B中一般只有1～2个R基可以利用,反应产率以烯烃计算只有50％～65％,我们进行含酯末端烯烃的硼氢化碘化时,发现在强碱性醇钠条件     

氟硼二吡咯类pH荧光探针PET光谱特性的理论计算

氟硼二吡咯(BODIPY)类pH荧光探针分子是基于光诱导电子转移(PET)的荧光探针分子, 识别基团氮原子上引入不同取代基可呈现不同的光学灵敏度. 本文应用密度泛函理论(DFT)及含时密度泛函理论(TD-DFT)方法对六种含不同取代基的探针分子进行了几何构型优化及激发态计算, 探讨了不同取代基对PET效应影响. 计算结果表明: 基态时这些探针分子的最高占有分子轨道(HOMO)和最低未占有分子轨道(LUMO)都在荧光母体BODIPY的π, π^*轨道, 而识别基团上氮原子孤对电子所在的轨道为HOMO-1轨道. 但是在激发态, 当氮原子上有两个取代基时, HOMO-1→LUMO跃迁的激发能都小于荧光团的HOMO→LUMO跃迁, 这将有可能产生PET效应并导致荧光熄灭, 而当氮原子上有一个取代基时不会出现这种现象. 通过激发态结构优化可以发现, 无论识别基团氮原子上有一个还是两个取代基, N原子的轨道对称性都发生变化, 由sp³→sp², 孤对电子占据在p轨道上, 其轨道能级升高至荧光团的HOMO和LUMO轨道之间, 将导致不同程度的PET效应, 与实验结果一致.     

甲基芳烃的侧链溴化新方法研究

溴苄类化合物在医药、农药和染料等领域有广泛的应用, 在以往的报道中由甲基芳烃制备溴苄类化合物的方法都是采用自由基的历程进行的. 报道了一种以甲基芳烃与三溴化硼直接反应采用非自由基的历程制备系列溴甲基芳烃的新方法. 该方法反应条件温和、收率高、选择性好. 在考察电子效应和位阻效应时发现: 该方法对不同取代基的底物适应范围广, 带推电子取代基对反应有利; 取代基位阻有一定影响但是没有吸电子基团显著, 吸电子基团降低产率. 同时, 在研究溶剂、温度、三溴化硼用量和时间对反应的影响时找到了最佳反应条件.     

含氮FAU分子筛的制备、表征及碱催化反应性能

利用脱水氮化法制备了含氮HY分子筛,氮化后分子筛的结晶度和比表面积均得到较好保持.由于氮原子的电负性低于氧原子,氮原子取代氧原子进入HY分子筛的骨架,使其Lewis碱性得到增强.利用氨气吸附红外光谱、二氧化碳吸附红外光谱与二氧化碳程序升温脱附方法对氮化前后的分子筛进行表征.结果表明氮化后HY分子筛的L酸中心数量有所降低,B酸中心数量有所增加,同时生成新的碱性中心.由于新碱性中心的引入,含氮HY分子筛在Knoevenagel缩合碱性探针反应中表现出优异的活性.     

模板剂缓释法合成分子筛大单晶（英文）

在分子筛的合成中,通过使用四咪唑基取代的硼类化合物(四咪唑硼钠)作为模板剂,在溶剂热条件下,成功得到了磷酸铝盐分子筛AlPO_4-11的大单晶。电喷雾质谱、~(19)F和~(11)B NMR等研究结果表明,在溶剂热条件下四咪唑硼钠起到了缓释剂的作用,其自身经历缓慢分解,持续释放低浓度咪唑分子的过程。由其释放出来的咪唑分子起到事实上的模板作用。因其浓度较低,限制了分子筛结晶过程中晶核形成的数量,从而易于导向分子筛大单晶的生成。通过引入不同种类的四取代硼类化合物作为模板剂,这种分子筛大单晶的合成策略可潜在应用于其它分子筛材料。     

蒎烯类苯酚基吡啶氟硼发光材料的合成与性质

将天然刚性结构单元蒎烯引入到苯酚基吡啶氟硼配合物体系中,制备了一系列具有蓝光发射性质的手性氟硼配合物。研究结果表明,蒎烯基团的引入可以提高配合物的荧光量子效率。此外,辅助取代基的变化也能进一步调控配合物的发光性质。基于蒎烯基团的手性,我们还研究了这类氟硼发光配合物对映体的圆二色谱。     

理论研究二米基硼B(Mes)_2位置异构对Ir(Ⅲ)配合物Ir(ppy)_2(acac)的光物理性质的影响

采用DFT/TDDFT方法研究了二米基硼B(Mes)_2基团修饰的一类Ir(ppy)_2(acac)配合物1~3的光物理性质.计算了电子结构,吸收和发射光谱以及自旋轨道耦合矩阵T_1H_(SOC) S_n和辐射跃迁速率(k_r),探讨了取代基位置不同对磷光辐射和非辐射跃迁性质的影响.研究结果表明:向ppy配体的吡啶环引入B(Mes)_2基团,能够加强金属铱(Ir)与配体乙酰丙酮(acac)的相互作用,减小单-三重态能级差?E(S_1-T_1),提高系间窜跃速率和磷光辐射跃迁速率.向ppy配体的苯环引入B(Mes)_2基团则增大了S_0与T_1的结构变形和自旋轨道耦合矩阵 S_0 H_(SOC)T_1 ,使非辐射跃迁速率增加.B(Mes)_2基团位置异构,导致金属d轨道分裂方式不同,其在三个方向的自旋轨道耦合作用不同,辐射跃迁和非辐射跃迁都随之改变.从理论上解释了通过对ppy配体的吡啶环修饰可获得高磷光量子产率的原因.     

有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5的合成

分别以1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷(BTESE)、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烯(BTESEE)和苯基三乙氧基硅烷(PTES)为硅源, 通过一步法直接合成有机硅骨架修饰的磷酸铝分子筛VPI-5. 系统考察了各反应参数对产物结构与性质的影响, 并对产物的结构进行了表征. 表征结果表明, 有机基团通过硅原子被引入到分子筛骨架中. 有机基团的引入增加了分子筛的亲油性, 并且不同的有机基团对分子筛的亲油性的提高程度不同.     

有机磷化合物的研究 Ⅰ.对位取代苯基及苯甲基膦酸酯

为研究膦酸二烷基酯的化学牿构及其物理及化学性能,合成一系列具不同电子效应取代基的对位取代苯基膦酸酯(Ⅰ)及相应的苯甲基膦酸酯(Ⅱ)。应用乙酰化滤祗及相应的展开剂,可顺利进行对位取代苯基及苯甲基膦酸酯的纸层析鉴定与分离。对位取代苯基及苯甲基膦酸酯均有相似的超加克分子折射现象。这些膦酸酯的化学结构与超加折射度的关系,可以用苯环取代基的不同电子效应解释。取代基团σ值与磷-氧键频率及氘-氧键频率或氘-氧键频率变化(Lewis碱性)均能符合Hammett方程式的自由能直线关系。不同烷基酯所形成的直线斜率也不同,但它们之间似无定量规则。对位取代苯甲基膦酸酯的取代基性质与其磷-氧键特征频率及Lewis碱性均无定量规则。对位取代苯基及苯甲基膦酸酯的碱性水解反应速度常数的对数值与取代基团σ值符合Hammett方程式的直线关系。对位取代苯基膦酸酯的碱性水解速度较相应的苯甲基膦酸酯快很多。对位取代苯基及苯甲基膦酸酯的酯烷基诱导效应指数与水解速度也有较好的定量关系。实验结果有助于说明膦酸酯在碱性水解过程中,磷原子为亲核进攻中心。就对位取代苯基膦酸酯的苯环取代基性质与其物理及化学性能的定量关系而言,这类分子内部的影响既可用苯环与磷-氧键共轭,磷-氧属双键结构;也可用取代基团的诱导效应而磷-氧为重键结构以解释,但后一种结构似更为合理。     

Bonding in tropolone, 2-aminotropone, and aminotroponimine: no evidence of resonance-assisted hydrogen-bond effects

The properties of the intramolecular hydrogen bond (IMHB) in tropolone, aminotropone, and aminotroponimine have been compared with those in the corresponding saturated analogues at the B3LYP/6-311+G(3df,2p)//B3LYP/6-311+G(d,p) level of theory. In general, all those compounds in which the seven-membered ring is unsaturated exhibit a stronger IMHB than their saturated counterparts. Nevertheless, this enhanced strength is not primarily due to resonance-assisted hydrogen-bond effects, but to the much higher intrinsic basicity and acidity of the hydrogen-bond acceptor and donor groups, respectively, in the unsaturated compounds. These acidity and basicity enhancements have a double origin: 1) the unsaturated nature of the moiety to which the hydrogen-bond donor and acceptor are attached and 2) the cyclic nature of the compounds under scrutiny. As has been found for hydroxymethylene and aminomethylene cyclobutanones, and cyclobutenones and their nitrogen-containing analogues, the IMHB strength follows the [donor, acceptor] trend: [OH, C=NH]>[OH, C=O]>[NH(2), C=NH]>[NH(2), C=O] and fulfills a Steiner-Limbach correlation similar to that followed by intermolecular hydrogen bonds.     

聚硅氮烷在氨气中的裂解研究

聚硅氮烷在氨气中的裂解研究胡海峰陈朝辉冯春祥张长瑞宋永才（国防科技大学五系长沙４１００７３）关键词聚硅氮烷，氨气气氛，裂解机理先驱体转化法是制备陶瓷的一种独特方法，但裂解产物往往偏离化学稳定相组成，尤其是硅氮烷裂解后氮含量不足影响了材料的高温性能．...     

混合方式对增容尼龙-6/聚苯醚体系的影响

研究了三种混合方式对于Nylon 6 PPO TPEg共混体系的影响 .混合是在双螺杆挤出机上进行的 .即(A)尼龙 6、聚苯醚和TPEg的混合物直接进行熔融挤出 ;(B)尼龙 6与TPEg的混合物预挤出 ,然后与聚苯醚熔融挤出 ;(C)聚苯醚和TPEg的混合物预挤出 ,然后与尼龙 6熔融挤出 .实验结果表明 ,混合方式不仅会影响共混物的形貌结构 ,而且会影响复合材料的最终性能 ,如力学性能、热性能和尺寸稳定性 .采用混合方式C所得的尼龙 6 聚苯醚复合材料的抗冲击强度高于用混合方式A和B所制备的复合材料 .这是因为聚苯醚和TPEg预共混时 ,聚苯醚上的OH基团和TPEg上的一部分马来酸酐发生化学反应 .然后预混物和尼龙 6熔融挤出时 ,剩下的马来酸酐再与尼龙分子上的NH2 基团反应 .这样就会形成一个好的界面层 ,它使复合材料的抗冲击强度大幅度提高 ,材料达到了超高韧性     

卤代硅烷(R3SiX)与NR’3形成五配位硅化合物的加成反应

对R3SiX(R=H、CH3; X=F、Cl、Br、I)与NR’3 (R’=H、CH3)的加成物用量子化学密度泛函方法在B3LYP/6-31g(d,p)基组下(X原子采用cep-121g基组)进行了两种加成方式的研究. 一种是NR’3沿Si—X键轴向位置的加成, 另一种是NR’3沿Si—X键侧向接近的加成. 计算结果表明, 前者更稳定且更容易形成加成物; Si上斥电子基团不利于Si—N键的形成, 而N上斥电子基团则有利于Si—N键的形成; NH3-H3SiX系列和N(CH3)3-H3SiX系列均能以两种方式进行加成, NH3-H2(CH3)SiX系列仅能沿Si—X键轴向进行加成, 而NH3-H(CH3)2SiX和NH3-(CH3)3SiX 系列两种方式都不能进行加成; 在同系列加成产物中, 以X=Cl时所得加成物最稳定. 讨论了所有加成物中各键的性能、NBO电荷变化、取代基对加成物结构和稳定性的影响, 并对H3SiX(X=F、Cl、Br、I)与NH3及N(CH3)3加成物在有机溶剂中导电的可能性进行了讨论.     

Efficient intramolecular general acid catalysis of nucleophilic attack on a phosphodiester

The hydrolysis of methyl 8-dimethylamino-1-naphthyl phosphate 4 and its reactions with a representative range of nucleophiles are catalyzed by the dimethylammonium group at acidic pH with rate accelerations of the order of 106. The reaction persists up to pH 7 because the strong intramolecular hydrogen bond, which is the key to efficient general acid catalysis, is present also in the reactant. The sensitivity to the basicity of the nucleophile (Br?nsted beta(nuc) = 0.29) lies between values measured previously for mono- and triesters. The comparisons suggest that general acid catalyzed reactions of phosphate mono- or diesters with strongly basic oxyanion nucleophiles (like those derived from a serine oxygen or a bound water molecule in an enzyme active site) will be fastest when their negative charges are neutralized by protonation. Reactions with NH2OH and its N-methylated derivatives show an apparent alpha-effect, but NH2OMe reacts no faster than a primary amine of similar basicity. It is suggested that the reaction involving NH2OH as an oxygen nucleophile proceeds through the pre-equilibrium formation of the tautomer H3N+-O- as the active nucleophile: ab initio calculations support this idea.     

Exchange coupling across the cyanide bridge: structural and DFT interpretation of the magnetic properties of a binuclear chromium(III) complex

The reaction of [Cr(CN)6]3- with a mixture of trans-[Cr(cyclam)(OH)2]Cl, [Cr(cyclam)(OH)Cl]Cl and [Cr(cyclam)Cl2]Cl affords the cyanide bridged dimer, trans-[HO-Cr(cyclam)-NC-Cr(CN)5]-. The tetraphenylphosphonium salt of the anion crystallizes in space group P2(1)/n and shows a bent arrangement of the Cr1-CN-Cr2 unit with the Cr1-CN bond angle at 166.9 degrees and CN-Cr2 at 160.32 degrees . The Cr2-O bond, trans to the hexacyanide fragment, is very short at 1.902 A. Two dimers are held together by two hydrogen bonds connecting the Cr2-OH group of each dimer with one of the NH groups of the cyclam ligand of an adjacent molecule, leading to an almost linear configuration. These dimers of dimers get packed parallel to each other, generating layers separated by the tetraphenylphosphonium cations. Four of the cyanide groups of the anion are engaged in H-bonds with the four water molecules present in the structure or with a NH group of the macrocycle of an adjacent molecule. From magnetic susceptibility measurements, the dimer was found to exhibit antiferromagnetic interaction between the Cr(III) centers with J=-16 cm(-1)(H=-2JS(A)S(B)). Structural and magnetic parameters have been calculated by density functional theoretical methods at the B3LYP level. The exchange coupling constant, J, calculated for the dimer at the X-ray geometry is -23.2 cm(-1) which is in excellent agreement with the experimental value.     

Ti-MWW分子筛吸附H2O和NH3的结构和振动光谱的密度泛函理论计算

Ti-MWW分子筛具有10元环(10MR)孔道体系和12MR超笼以及外表面杯状空穴,在以H2O2水溶液为氧化剂的催化氧化反应中表现出不同于其他钛硅分子筛的特殊溶剂效应和立体选择性.已有的实验和密度泛函理论(DFT)计算研究表明,骨架Ti(IV)可能分布在10MR孔道和12MR超笼中.最近,我们采用DFT计算研究了Ti-MWW分子筛中骨架钛落位,通过比较Ti/Si替代能和红外振动光谱,提出Ti(IV)最可能落位在T1和T3位,并以[Ti(OSi)4]形态存在,显示960 cm–1钛特征振动峰.[Ti(OSi)4]物种水解时Ti–O键发生选择性断裂,生成具有翻转Ti–OH的[Ti(OSi)3OH]物种.由于Ti中心具有Lewis酸性,与配体分子络合后使Ti(IV)的配位状态改变. Ti-MWW分子筛中不同的骨架Ti(IV)落位和形态可能呈现不同的催化选择性.本文应用DFT研究了Ti-MWW分子筛中T1和T3位上不同钛物种与H2O和NH3的吸附作用,考察了其几何结构、吸附能以及红外振动光谱性质,为深入理解骨架Ti(IV)的微观结构及实验红外光谱表征提供参考数据.计算采用36T簇模型,从MWW分子筛晶体结构中分别以T1和T3为中心截取七层骨架原子,末端设为Si–H键并固定为1.46?.结构优化时松弛内部四层骨架原子并固定最外三层骨架原子.所有计算在B3LYP/6-31G(d,p)理论水平完成,计算的吸附能都经过BSSE校正,计算的频率以约化因子0.961校正.所有计算在Gaussian 09软件包完成.计算结果表明,四配位的[Ti(OSi)4]和[Ti(OSi)3OH]物种都能与H2O或NH3分子作用生成三角双锥的五配位络合物. H2O或NH3分子有选择性地进攻Ti–O键的Ti端,形成近乎直线的L–Ti–O键, L–Ti距离可达2.2–2.4?. T1位钛物种的Lewis酸性比T3位的略高.对于[Ti(OSi)3OH]物种, Ti–OH的存在使得Ti(IV)的酸性大大增强,表现出很强的吸附作用.此外,[Ti(OSi)3OH]物种也能通过Ti–OH基团与H2O和NH3形成氢键络合物,但是其吸附能比形成配位络合物的能量更小,说明配体分子更趋向于吸附在Ti中心形成配位络合物.自然键轨道分析表明, Ti(IV)中心的Lewis酸性归因于Ti的空4p轨道接受配体提供的孤对电子,并且属于LUMO+3.所有吸附络合物的特征振动频率分布在两个区域,即钛特征振动区域和羟基振动区域. T1和T3位的[Ti(OSi)4]物种的钛特征振动频率都在960 cm–1,与H2O形成五配位的吸附络合物之后,钛特征振动频率位移到970 cm–1.[Ti(OSi)3OH]物种的钛特征振动频率分别为990 cm–1(T1位)和970 cm–1(T3位),吸附H2O分子后都位移到980 cm–1.相应的NH3吸附络合物的钛特征振动峰频率都高出5 cm–1.分析表明,钛特征振动模式归属于Ti–O–Si键的不对称伸缩振动的协同振动.在羟基伸缩振动区域,气相H2O、末端Si–OH基团以及Ti–OH基团的羟基伸缩振动在3600–3760 cm–1.吸附H2O后,羟基伸缩振动移到3460–3150 cm–1区域.[Ti(OSi)3OH]物种与NH3和H2O形成氢键络合物后,钛羟基的伸缩振动频率分别红移500和1100 cm–1,出现在2700和3200 cm–1区域.吸附分子的O–H和N–H的伸缩振动频率略微蓝移,这反映了Ti物种具有Lewis酸性.     

一种新BCN化合物先驱体的合成及其表征

以三聚氰胺和硼酸为原料在水溶液中反应合成了一种新的BCN化合物先驱体, 通过元素分析、XRD、FT-IR、电喷雾质谱及单晶X射线衍射对其进行了表征. 结构分析表明该化合物属单斜晶系, 化学式为C3H6N6(H3BO3)2, 是由C3H6N6分子和H3BO3分子通过氢键加合组装成的具有三维超分子结构的化合物. 将该先驱体在1900 ℃氮气气氛下热解, 对产物进行XRD和XPS表征, 结果表明得到了含碳量较低的具有乱层石墨结构的新型B3CN3化合物.     

A regenerable ruthenium tetraammine nitrosyl complex immobilized on a modified silica gel surface: preparation and studies of nitric oxide release and nitrite-to-NO conversion

Silica gel bearing isonicotinamide groups was prepared by further modification of 3-aminopropyl-functionalized silica by a reaction with isonicotinic acid and 1,3-dicyclohexylcarbodiimide to yield 3-isonicotinamidepropyl-functionalized silica gel (ISNPS). This support was characterized by means of infrared spectroscopy, elemental analysis, and specific surface area. The ISNPS was used to immobilize the [Ru(NH(3))(4)SO(3)] moiety by reaction with trans-[Ru(NH(3))(4)(SO(2))Cl]Cl, yielding [Si(CH(2))(3)(isn)Ru(NH(3))(4)(SO(3))]. The related immobilized [Si(CH(2))(3)(isn)Ru(NH(3))(4)(L)](3+/2+) (L=SO(2), SO(2-)(4), OH(2), and NO) complexes were prepared and characterized by means of UV-vis and IR spectroscopy, as well as by cyclic voltammetry. Syntheses of the nitrosyl complex were performed by reaction of the immobilized ruthenium ammine [Si(CH(2))(3)(isn)Ru(NH(3))(4)(OH(2))](2+) with nitrite in acid or neutral (pH 7.4) solution. The similar results obtained in both ways indicate that the aqua complex was able to convert nitrite into coordinated nitrosyl. The reactivity of [Si(CH(2))(3)(isn)Ru(NH(3))(4)(NO)](3+) was investigated in order to evaluate the nitric oxide (NO) release. It was found that, upon light irradiation or chemical reduction, the immobilized nitrosyl complex was able to release NO, generating the corresponding Ru(III) or Ru(II) aqua complexes, respectively. The NO material could be regenerated from these NO-depleted materials obtained photochemically or by reduction. Regeneration was done by reaction with nitrite in aqueous solution (pH 7.4). Reduction-regeneration cycles were performed up to three times with no significant leaching of the ruthenium complex.     

类锗烯H2C=GeLiCl与RH(R=F,OH, NH2)的插入反应

采用DFT B3LYP和QCISD方法研究了不饱和类锗烯H2C=GeLiCl与RH(R=F, OH, NH2)的插入反应. 在B3LYP/6-311+G(d,p)水平上优化了反应势能面上的驻点构型. 结果表明, H2C=GeLiCl与HF、H2O 或NH3发生插入反应的机理相同. QCISD/6-311++G(d,p)//B3LYP/6-311+G(d,p)计算的三个反应的势垒分别为173.53、194.48和209.05 kJ·mol-1, 反应热分别为60.18、72.93和75.34 kJ·mol-1. 相同条件下发生插入反应时, 反应活性顺序都是H—F>H—OH>H—NH2.