Cl2+2HI=2HCl+I2反应机理的理论研究

分别在MP2/3-21G**、CCSD(T)/3-21G**//MP2/3-21G**和B3LYP/3-21G**3种水平上, 计算研究了气相反应Cl₂+2HI=2HCl+I₂的机理, 求得一系列四中心和三中心的过渡态. 通过比较六种反应通道的活化能大小, 得到了相同的结论：双分子基元反应Cl₂+HIHCl+ICl和ICl+HII₂+HCl的最小活化能小于Cl₂、HI和ICl的解离能, 从理论上证明了反应Cl₂+2HI=2HCl+I₂将优先以分子与分子作用形式分两步完成. 用内禀反应坐标(IRC)验证了MP2/3-21G**方法计算得到的过渡态.     

H+Cl2→ HCl+Cl体系反应几率的量子动力学计算

利用含时波包动力学方法在GHNS势能面上计算了总角动量J=0时H+Cl₂体系初态确定的累积反应几率,讨论了平动能、Cl₂振动和转动激发对反应几率的影响;并且讨论了H＋Cl₂体系的波包运动特征.在一定的平动能范围内,Cl₂的振动激发不利于反应的进行; 而Cl₂的转动激发特别是第一转动激发能够加快反应.这些结论和反应是早势垒反应的事实是一致的.由于Cl₂是由两个较重的原子组成的,振动和转动态能级密集;同时由于是早势垒反应,能垒较低,波包在运动过程中在两侧的势垒壁之间发生多次反射致使波包发生很大范围内的干涉,需要较多的网格点才能正确地描述体系的波函数.这两个因素使得此体系的计算量较一般三原子体系要大得多.     

无机类似富勒烯分子[CuCl]20[Cp*FeP5]12[Cu(CH3CN)2+Cl-]5中Cu的共价和化学键的密度泛函

用密度泛函方法研究了最近合成的无机类似富勒烯分子{[CuCl]₂₀[Cp^*FeP₅]₁₂[Cu(CH₃CN)₂⁺Cl^-]₅} 的电子结构和化学键; 用Amsterdam密度泛函软件对该分子的三个基本结构单元进行了几何优化, 几何结构优化的结果和试验几何结构符合得很好. Boys-Foster分子轨道定域化方法得到的定域化轨道给出了该分子中成键情况的清晰图像; 并用软-硬Lewis酸碱理论和新的共价概念解释了为何CuCl可以与Cp^*FeP₅ 在CH₃CN溶剂中反应生成无机类似富勒烯分子.     

NH2 + HNCO反应机理的从头计算

在6-311G(d,p)基组水平上, 采用全电子的UMP2和UQCISD(T)方法对自由基NH₂和HNCO反应机理进行了研究, 结果表明, 反应存在如下两条反应通道: NH₂ + HNCO→NH₃ + NCO (1)和NH₂ + HNCO→N₂H₃ + CO (2). 反应(1)是吸氢反应, QCISD(T,full)// MP2(full)/6-311G(d,p) 计算位垒是29.04 kJ/mol. 与实验估计值29.09 kJ/mol一致. 在反应的温度区间(2300～2700 K),传统过渡态理论得出的速率常数值的范～围是1.68×1011～3.29×10¹¹cm³·mol^-1·s^-1, 支持了反应速率常数应小于等于5.0×10¹¹cm³·mol^-1·s^-1的实验结论. 对反应(1), 理论研究还得出反应物分子可通过分子间作用生成氢键复合物(HBC), 其能量相对于反应物降低32.41 kJ/mol. 反应(2)是一个可经过顺式或反式方式进行的分步反应, 在反应分子间第1步生成N—N键, 再经过一个C—N键断裂过渡态生成产物. 反应(2)控速步骤的位垒为92.79 kJ/mol(顺式)或147.43 kJ/mol(反式). 反应(2)位垒高于反应(1).     

铼(Ⅲ)三核氯化物[Re3(μ2-Cl)3Cl6+n]n-的电子结构与化学键

本文用EHMO法计算铼(Ⅲ)三核氯化物[Re₃(μ₂—Cl)₃Cl_6+n)^n-(n=0,1,2,3,)的分子轨道系数,能级相关图和占据轨道成分。结果表明,Re-Re之间的成键数都是2,铼原子的成键价轨道数有8和9两种情况。应用(nxcπ)结构规则分析这一系列分子的结构与成键能力,得到的结论与理论结果以及实验事实一致。讨论了Re₃Cl₉与平面配位氯原子的结合形式。     

四钼簇合物Mo4(μ3-O)2O4Cl2(OCOC6H5)6和[Mo4(μ3-O)2O4Cl2(OCOC6H4CH3)6]·2C 总被引：2，自引：0，他引：2

姜燕  樊玉国  孙春亭  李铁津 《无机化学学报》1990,6(3):261-266

草酰氯氯解离(ClCO)2→2Cl·+ 2CO通道的量子化学研究

对草酰氯分子的多键解离方式进行了从头算研究. 计算表明: 草酰氯分子基态(S₀)解离C—Cl键不经过过渡态; 吸收一个光子后, 分子在第一电子激发态(S₁)解离生成高能态Cl^·和ClCOCO^·*自由基, 此时体系很容易放出能量Q, 变成基态的Cl^·和ClCOCO^·自由基, 放出的Q能量足以使ClCOCO^·自由基进一步热解为ClCO^·和CO, 并能使ClCO^·再进一步热解为CO和Cl^·自由基而发生串级解离反应. 这与Kong报道的光解草酰氯的实验结果相一致.     

MRCI及其近似方法下C2分子X1Σ+g, B1Δg和 B′1Σ+g态的势能曲线

运用MRCI及其近似方法计算得到C₂分子X¹Σ⁺_g, B¹Δ_g和B′¹Σ⁺_g 3个电子态的势能曲线, 并以FCI方法为基准, 考察比较各种方法的优缺点. MRCI计算与FCI计算几乎不存在差别, 在FCI计算不现实的情况下, MRCI计算足以作为基准考验其他计算方法. 多种近似方法均能达到化学精度, 并提出一个有效的选择参考组态的方法, 提高MRCI计算效率的同时, 保证计算的精确性.     

反式-[(μ-Cl)2Pd2(DEHSO)2Cl2]配合物的合成及其结构

用萃取法合成反式-[(μ-Cl)₂Pd₂(DEHSO)₂Cl₂](DEHSO系二(2-乙基已基)亚砜的简写),对配合物进行了组成分析、摩尔电导、差热-热重、紫外、红外测试,并经X射线单晶结构分析,确定了配合物的晶体和分子结构。     

[HgX2]n纳米微粒的吸收光谱、Rayleigh散射和共振Rayleigh散射光谱

研究了Hg²⁺与Cl^-, Br^-和I^-在不同条件下反应产物的组成和存在型体以及它们的吸收光谱、Rayleigh散射和共振Rayleigh散射光谱特征. 结果表明, 在适当条件下反应产物将以聚集体[HgX₂]_n的纳米微粒存在, 其平均粒径随X-离子半径的增大而增大. [HgCl₂]_n粒径小于4 nm, [HgBr₂]_n和[HgI₂]_n分别等于9和70 nm. 它们的吸收光谱也随X-离子半径的增大而逐渐红移. 前两者的吸收带位于紫外区, 而[HgI₂]_n在可见区有明显的吸收. 三者中只有[HgI₂]_n能产生强烈的共振Rayleigh散射(其特征散射峰为580 nm). 因此, 较大的粒径、界面的形成以及散射位于吸收带中是导致共振散射增强的根本原因. 而[HgI₂]_n纳米微粒的量子呈色效应和分子吸收光谱以及仪器因素(主要是光源的发射光谱特征和检测器的信号响应曲线), 是影响其共振散射光谱特征的重要因素.     

CO2+ 乙醇二元体系超临界密度与临界性质的关系

在5~10 MPa的压力范围内, 利用恒容静态平衡法详细测定了不同乙醇含量下不同密度的超临界CO₂+乙醇二元体系的温度和压力的变化关系, 并测定了该二元体系的临界温度和临界压力. 其中乙醇摩尔分数的范围为0~2%. 描述了不同乙醇含量的该二元体系的PTρ图, 发现超临界CO₂+乙醇二元体系的压力随着温度的增加线性增加, 并且在确定乙醇浓度时P-T线具有一定的“收敛性”, 收敛点随着乙醇含量的增加向高温高压方向移动. 同时讨论了CO₂+乙醇二元体系的临界点与密度以及乙醇浓度之间的变化规律, 发现确定密度下二元体系的临界点随着乙醇摩尔分数的增加线性增加, 密度不同, 则相应的临界点不同. 计算了超临界CO₂ + 乙醇二元体系的临界压缩因子Z_c, 描述了不同乙醇含量的Z_c-ρ图, 结果发现超临界CO₂一元及二元体系的临界压缩因子随着体系密度的增加线性降低, 并且可以通过Z_c-ρ图预测超临界体系的临界点P_c和T_c.     

H2O-DMF混合溶剂中[Co(N3)(NH3)5]2+与[Fe(H2O)6]2+间电子转移反应

研究了H₂O-DMF馄合溶剂中[Co(N₃)(NH₃)₅]²⁺被Fe(Ⅱ)还原的反应速度变化规律后,证实:当DMF的摩尔分数X_DMF<0.3时,表观速度常数K_aDD随着X_DMF增大而增大;X_DMF>0.3时,K_app随着X_DMF增大而减小;K_app与[H⁺]有良好线性关系。     

水合苯并—15—冠—5四溴合铟(Ⅲ)酸钠(NaInBr4)2(C14H20O5)3·2H2O的晶体结构

本文报道了在乙醇—氯仿混合溶剂中首次获得组份为(NaInBr₄)₂(C₁₄H₂₀O₅)₃·2H₂O的晶体配合物.用元素分析确定了其组份.通过红外光谱的研究证实配合物晶体中的阳离子与醚氧原子及水分子发生了配合作用。 用X-射线衍射法测定了配合物的晶体结构,晶体属单斜晶系,M=1755.3,a=14.393(8)Å,b=28.494(9)Å,c=15.191(8)Å,β=96.63(5)°,V=6189ų,D_c=1.88g·cm^-3,Z=4,空间群为C_2h⁵——P2₁/n。晶体结构研究表明不对称单位中包含两个配阳离子Na⁺(B15C5)(B15C5)代表C₁₄H₂₀O₅分子)。两个配阴离子InBr₄^-、两个H₂O分子和一个未被金属离子配合的B15C5分子。配合物的晶体结构测定结果对于阐明与该晶体相对应的萃取体系In(Ⅲ)/NaBr/B15C5—1,2C₂H₄Cl₂的萃取机理提供了理论依据。     

Co2+OH2/Co3+OH2 电子转移反应性的理论研究

提出了研究Co²⁺OH₂/Co³⁺OH₂反应体系电子转移反应性的接触距离依赖关系的分析方案和ab initio计算的应用方法,并讨论验证了此方案及其相应模型的可行性,分析了有关动力学量的接触距离依赖关系.详细的结果表明,用精确PES法得出的活化能与用非谐振子势得出的活化能吻合较好,它们明显优于谐势模型.对分布函数随接触距离从1.20~0.35nm改变而从10^-2变到10^-5.偶合矩阵元随接触距离的增加呈指数性降低.有效电子偶合要求接触距离＜0.75nm.在0.50~0.75 nm范围内,相应的电子发射系数值在1.0~10^-6之间.电子因子使得定域ET速率也指数性的随接触距离的增加而降低,而对分布函数对总电子转移速率的贡献与电子因子的贡献则相反.球平均ET速率随接触距离的变化呈抛物线变化,并在接触距离为0.5 nm时有最大值.此最大值与总观测ET速率非常接近.对于此偶合体系,气态时ET速率是10⁶L·mol^-1·s^-1.进一步来说,实验上难于确定此类水合体系尤其是未饱和中间组分的电子结构和PES,ab initio算法在讨论其ET反应性方面能起到一个有效的辅助作用.     

(Me3NEt)[Pd(dmit)2]2和(NEt4)[Pd(dmit)2]2 的结构、能带及导电性

合成了导电分子晶体(Me₃NEt)[Pd(dmit)₂]₂和(NEt₄)[Pd(dmit)₂]₂ , 测定了它们的晶体结构和电导-温度曲线. 在能带计算基础上解释了(Me₃NEt)[Pd(dmit)₂]₂的室温电导率(δ = 58(Ω·cm)^-1)高于(NEt₄)[Pd(dmit)₂]₂ (δ = 2.2(Ω·cm)^-1)的原因. (Me₃NEt)[Pd(dmit)₂]₂属单斜晶系, P2₁/m空间群; (NEt₄)[Pd(dmit)₂]₂ 属三斜晶系, P 空间群. 两种晶体的导电组元皆为平面型配位阴离子[Pd(dmit)₂]^0.5-, 它们以面对面形式的二聚体 存在. 凭借肩并肩形式的S…S分子间相互作用, 二聚体进一步形成二[Pd(dmit)₂]₂^1-维导电分子层. 两种配合物的二维导电分子层的微小结构差异导致电导率一个数量级的差别. 变温电导测定还表明, 两种晶体皆为小能隙的半导体.     

SiO2大分子单体与苯乙烯共聚制备PS/SiO2纳米复合材料

利用过量的2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)对SiO₂纳米粒子表面进行修饰合成出表面含—NCO基团的功能化SiO₂(SiO₂-TDI), 功能化SiO₂与丙烯酸羟丙酯(HPA)反应将表面－NCO转化为可聚合乙烯基合成大分子单体(SiO₂-HPA). 用传统自由基共聚方法利用苯乙烯(St)与SiO₂大分子单体共聚制备PS/SiO₂纳米复合材料. 系统研究了单体投料比及聚合时间对共聚反应的影响. 此外, 利用红外光谱(FTIR), DSC和TGA 等实验手段对纳米复合材料进行了表征分析. 结果表明: 共聚产物为一交联结构, SiO₂纳米粒子在复合材料中起着物理交联点和化学交联点作用; 复合材料玻璃化转变温度(T_g)明显地高于其均聚物玻璃化转变温度, 随着纳米SiO₂含量的增加, 复合材料玻璃化温度升高.     

过渡金属氢化物和聚集双键化合物反应的研究——Ⅴ.Cp2MH2(M=Zr,Hf)与RNCS(R=n-Bu,c-C6H11,C6H5,2-C10H7)、CS2的反应

本文研究了Cp₂ZrH₂与CS₂、RNCS(R=n-Bu,c-C₆H₁1,C₆H₅,2-C₁₀H₇)和Cp₂HfH₂与c-C₆H₁₁NCS的反应,探讨了在这类新型脱硫反应中锆氢与铪氢配合物化学反应性能上的差异.从以上反应中分     

SbOx+SnO2中间层对Ti/MnO2电极性能的影响

采用热分解方法制备了含SbO_x+SnO₂中间层的钛基二氧化锰电极. 在0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中对添加和没有添加SbO_x+SnO₂中间层的二氧化锰阳极进行了加速电解试验. 采用极化曲线和循环伏安曲线测量电极的析氯反应. 用循环伏安曲线和电化学阻抗谱来分析电极电解过程中内部结构和表面的变化. 结果表明, 二氧化锰阳极钝化失效的主要原因是绝缘的TiO₂层的生成和变厚. 引入中间层可以降低钛基体和活性涂层间的电阻, 并且在电解过程中, 可以显著延缓接触电阻的升高, 从而可以显著提高其寿命.     

FTIR-ATR原位观测Mg(NO3)2气溶胶

利用FTIR-ATR(傅里叶变换红外-衰减全反射)原位光谱技术在分子水平上研究了ZnSe基底上Mg(NO₃)₂气溶胶颗粒的潮解和风化过程. 根据FTIR-ATR光谱的演变可知, Mg(NO₃)₂气溶胶在潮解过程中经历了复杂的相变: 相对湿度(relative humidity, RH)接近3%时, Mg(NO₃)₂气溶胶颗粒为无定型水合物; 稍微升高相对湿度, 无定型颗粒转化为Mg(NO₃)₂·nH₂O(n≤5)晶体, 并且在其表面逐渐形成热力学稳定的Mg(NO₃)₂·6H₂O晶体; 相对湿度达到Mg(NO₃)₂·6H₂O的饱和点(53% RH)时, Mg(NO₃)₂·6H₂O开始溶解, 同时, 内核Mg(NO₃)₂·nH₂O(n≤5)晶体在其表面持续转化为Mg(NO₃)₂·6H₂O晶体, 导致固态气溶胶颗粒全部潮解时的相对湿度延迟到76%. 风化过程中, Mg(NO₃)₂液滴随相对湿度的降低逐渐失水进入过饱和区域; 相对湿度降至5%以下时, 形成无定形颗粒. 在过饱和Mg(NO₃)₂液滴的FTIR-ATR光谱中, NO₃^-对称伸缩振动(v₁- NO₃^-)的吸收强度明显增加, 是溶剂共享离子对, 甚至接触离子对持续形成的结果.     

三维无限伸展结构稀土配合物K3{[Sm(H2O)7]2Na-[a-SiW11O39Sm(H2O)4]2}·14H2O的合成、结构及性质研究

以Sm₂O₃, HClO₄, NaOH和α-K₈SiW₁₁O₃₉·nH₂O等为原料合成了组成为K₃{[Sm(H₂O)₇]₂Na[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂}·14H₂O的三维无限伸展结构稀土配合物, 并经IR, UV光谱, ICP原子发射光谱, TG-DTA, 循环伏安, 变温磁化率和X射线单晶衍射等分析手段进行了表征. X射线单晶衍射测定表明, 该化合物属于三斜晶系, Pī空间群, 晶胞参数: a = 1.2462(3), b = 1.2652(3), c = 1.8420(4) nm, α = 87.45(3), β = 79.91(3), γ = 82.57(3)°, Z = 1, R₁ = 0.0778, wR₂ = 0.1610. 结构分析结果显示, Sm³⁺(1)配离子镶嵌在[α-SiW₁₁O₃₉]^8&#8722;的空缺位置形成[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5&#8722;亚单元, 两个[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]^5&#8722;亚单元通过两个Sm(1)-O-W桥互相连接形成标题化合物的二聚体结构单元[α-SiW₁₁O₃₉Sm(H₂O)₄]₂^10&#8722;, 相邻的二聚体结构单元又通过两个Sm³⁺(2)配离子和一个Na⁺(1)离子桥连成一维链状结构, 链与链之间通过K⁺(1)离子连接成二维网状结构, 网状结构又通过K⁺(2)离子构筑成新奇的三维无限伸展结构. TG-DTA结果表明, 标题化合物阴离子骨架分解温度为554℃. 循环伏安行为测试表明, 标题化合物阴离子在pH = 3.1的水溶液中存在两步氧化还原过程. 变温磁化率结果表明, 在较高温度(110 ~300 K)时, 标题化合物磁性遵循居里-外斯定律, 在较低温度(2~ 110 K)时, 存在较强的反铁磁交换作用.