六氟丙烯等离子体聚合的研究

求得了六氟丙烯等离子体聚合物(PPHFP)膜的热裂解反应活化能为101.6 kJmol~(-1),半分解温度为322℃。讨论了不同条件下聚合速率的变化,找出了反应器内各点的聚合速率与压力的关系曲线,同时也证实了N_2作等离子气体时,N可以化学键的形式进入PPHFP膜结构。     

煤加氢液化研究—沥青烯的加氢裂解

在快速升温和冷却的共振搅拌反应器中,以四氢萘为溶剂,对用山东滕县煤制备的沥青烯进行了加氢裂解试验。反应条件如下:反应温度380—430℃,氢初压9.0MPa,名义反应时间0—27min。试验结果表明,沥青烯加氢裂解的初始阶段为一级反应。计算了初始阶段的反应速度常数和表观活化能;加预硫化Ni-Mo催化剂(3673)时△E为140kJ/mol,不加催化剂时△E为174kJ/mol,与文献结果一致。试验还比较了3673、氧化铁、硫铁矿、德国赤泥和海南岛铁矿等催化剂对沥青烯加氢裂解的催化活性,其顺序为3673(预硫化)>Fe_2O_3 S>Fe_2O_3 Al_2O_3 S,德国赤泥 S,硫铁矿>海南岛铁矿 S。     

氮氧自由基的研究 Ⅻ.氮氧自由基对维生素C氧化反应的动力学ESR研究

用流动-停止ESR技术研究了4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(6)对维生素C(1)在水溶液中的氧化反应,发现在碱性水溶液中(pH=9～11),6与1的氧化反应中间体—维生素C负离子基(3)可以同时检测到。动力学的测定结果表明,该反应包含着两步电子转移反应和3的歧化反应。25℃时,三步反应的速率常数分别为1.95,1.42×10~4,2.22×10~6Ms~(-1)活化能分别为39.4,32.5,24.7kJmol~(-1),活化熵分别为-29.9,-17.6,-13.6e.u.电子转移反应中很低的速率常数和很负的活化熵表明反应中可能形成了严格定向的活化络合物。     

电荷转移盐(C_3H_5N_2H)_3[PMo_(12)O_(40)]的合成与热分解及光致变色反应动力学

用磷钼酸与咪唑合成了一种新的杂多酸-有机电荷转移盐(C3H5N2H)3[PMo12O40]。通过元素分析、红外光谱、固体漫反射光谱、电子自旋共振及热分析等测试技术对其进行了表征,用单扫描法(Achar法和Coats-Redfern法)对合成化合物的TG分析结果进行了非等温热分解动力学研究。推断结果表明,合成化合物的第1步热分解为球对称的三维扩散机理(n=2),其动力学方程为dα/dt=1.58×108[1-(1-α)1/3]-1(1-α)2/3exp(-40931.0/T),求得分解反应的表观活化能E=340.30kJ/mol,指前因子A=1.05×108s-1。标题化合物对紫外光具有光致变色性质,用固体漫反射光谱研究了其光致变色反应动力学。结果显示,其光致变色反应表现为一级或准一级动力学,速率常数k=9.80×10-5s-1。     

异戊烯与甲醇成醚反应机理的量子化学研究

对2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯与甲醇反应生成甲基叔戊基醚的反应历程进行了量子化学研究, 结果表明, 反应过程包括两个基元步骤: 2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯与氢离子作用生成碳正离子, 活化能分别为E1=2.26 kJ/mol, E2=7.72 kJ/mol; 甲醇与叔碳正离子反应成醚, 活化能为E3=1.29 kJ/mol, 碳正离子的生成是反应的速控步骤. 2-甲基-1-丁烯与2-甲基-2-丁烯相互转化的异构化活化能分别为E'1=4.40 kJ/mol, E'2=63.11 kJ/mol, 高于成醚的活化能, 反应体系不发生烯烃相互转化的异构化反应.     

煤温和气化特性的热重研究

用程序升温热重法对煤温和气化特性及反应动力学进行了研究。结果表明：ＣａＯ对煤的裂解具有明显的催化作用。在煤温和气化过程中，减小粒径、提高升温速率有利于煤的裂解反应。煤温和气化反应可分为两段，ＣａＯ的加入明显降低了低温区反应的活化能。低温区与高温区的表观活化能与指前因子呈现良好的线性关系     

煤加氢液化研究—模型化合物的加氢裂解

在快速升温和冷却的共振搅拌反应管中,以四氢萘为溶剂,进行了六种模型化合物的加氢裂解试验。反应条件如下:反应温度300—450℃,氢初压3.0—9.0MPa,表观反应时间5—45 min。试验结果表明,这六种化合物加氢裂解稳定性顺序为:二苯甲烷>二苯醚>二苯乙烷>苯基苄基醚>二苄基硫醚和二苄基二硫醚。裂解为一级反应,根据试验结果计算了苯基苄基醚和二苯乙烷的表观反应速度常数和活化能,前者ΔE 为83.9 kJ/mol,后者ΔE 为150kJ/mol。提高氢初压,使用预硫化的Mo-Ni 催化剂、Y 型和5A 型分子筛或添加易裂解化合物作自由基引发剂对模型化合物的加氢裂解均有利。     

电荷转移盐(C3H5N2)3[PMo12O40]的合成与热分解及光致变色动力学

用磷钼酸与咪唑合成一种新的杂多酸-有机电荷转移盐(C3H5N2)3[PMo12O40]。通过元素分析、红外光谱、固体漫反射光谱、电子自旋共振及热分析等测试技术对其进行了表征,用单扫描法(Achar法和Coats-Redfern法)对合成化合物的TG分析结果进行了非等温热分解动力学研究。推断结果表明,合成化合物的第1步热分解为球对称的三维扩散机理(n=2),其动力学方程为dα/dt=1.58×108[1-(1-α)1/3]-1(1-α)2/3exp(-40 931.0/T),求得分解反应的表观活化能E=340.30 kJ/mol,指前因子A=1.05×108 s-1。 标题化合物对紫外光具有光致变色性质,用固体漫反射光谱研究了其光致变色反应动力学。 结果显示,其光致变色反应表现为一级或准一级动力学,速率常数k=9.80×10-5 s-1。     

用单一非等温DSC曲线确定2,6-二硝基苯酚热分解反应的最可几机理函数和动力学参数

本文用自行设计加工的耐压不锈钢密封池在CDR-1型差动热分析仪上测得的一条DSC曲线, 利用计算非等温动力学的积分方程和微分方程拟合四组实验数据, 逻辑选择确定2,6-二硝基苯酚在分解深度为0.007-0.66范围内的热分解反应的最可几数学模式为F(α)=α。用放热速率方程算得其热分解反应的级数为零, 其表观活化能、指前因子的测量真值分别为134±9 k Jmol~(-1)、10~(9.17±0.77)S~(-1)。积分方程逻辑选择求得的表观活化能和指前因子的测量真值相应为133±8 kJmol~(-1)和10~(9.01±0.79)S~(-1)。微分方程逻辑选择求得的表观活化能和指前因子的测量真值相应为134±8 kJmol~(-1)和10~(9.10±0.63)S~(-1)。三者吻合良好。     

固相配位化学反应研究——ⅩⅩⅩⅩⅠ.[Co(NH_3)_5(H_2O)]Br_3,[Cr(NH_3)_5(H_2O)](NO_3)_3与无机盐KY(Y=Cl,Br,Ⅰ)的固相反应动力学研究

本文主要用气相色谱逸出气体分析方法,借助于红外、紫外可见漫反射谱等手段研究了[Co(NH_3)_5(H_2O)]Br_3、[Cr(NH_3)_5(H_2O)](NO_3)_3与无机盐KY(Y=Cl,Br,Ⅰ)的固相反应,计算了失水与失氨的动力学参数,发现第一步反应失水生成一取代中间产物,其活化能与外加阴离子无关,为S_N1过程。第二步失氨反应活化能与中心离子M以及取代基Y有关,当M=Co(Ⅲ)时,反应体系的失氨活化能大小有下列顺序:Cl>Br>Ⅰ(E值分别为187、155、98kJ·mol~(-1)),M=Cr(Ⅲ)时则正好相反:Ⅰ>Br>Cl(E值分别为213、146、79 kJ·mol~(-1))。     

与煤结构和煤液化有关的五个模型化合物热解反应动力学的研究

本文对二苯甲烷、二苯乙烷、二苯醚、苯基苄基醚和二苄醚等五个与煤的化学结构和煤液化有关的模型化合物在供氢溶剂四氢萘中、N_2压力为50—60大气压下的热解反应动力学及反应机理进行了研究。结果表明: (1) 二苯甲烷和=苯醚在435 ℃/2 h条件下依然比较稳定, 这意味着, 在实际煤液化过程中, C—C、C—O键的断裂不能靠这些简单结构方式的裂解加以解释; (2) 二苯乙烷和苯基苄基醚的热解有一级反应特征, 其反应机理为自由基过程, 反应速度方程和速度常数的理论计算与实验结果完全一致; (3) 二苄醚的热解可用分子内氢转移模型得到较好解释, 热解产物苯甲醛进一步脱氧生成甲苯, 这可能是煤液化中除氧的一条很重要的途径。     

二苯甲烷二氨基甲酸甲酯热分解制备二苯甲烷二异氰酸酯的表观动力学研究

在癸二酸二(2-乙基己基)酯溶剂中研究了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)的分解反应机理,建立了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯的分解反应动力学模型。通过实验测定,并对不同温度下体系中各物质的浓度数据进行线性拟合得到反应速率方程。结果表明：MDC的热分解分为两个步骤,均为一级反应。两步反应的活化能分别为：138.82kJ/mol,167.78kJ/mol;指前因子分别为：1.51×1012min-1,5.33×1014min-1。     

热分析方法用于研究聚对次苯基硫醚的相转变及热裂解反应的动力学

利用DTA和TBA观察了聚对次苯基硫醚(PPS)的T_(gg)、T_g、T_c、T_m和相对刚度的变化,并用TG、DTG和DSC研究了它们在空气中热裂解反应的动力学过程,得出PPS起始裂解温度在400℃附近(β=1℃/分)。裂解分两个阶段进行:第一阶段属于线型链段部份的裂解;第二阶段,由于结构中出现芳稠环和含硫的稠杂环,提高了热稳定性,裂解活化能达到100—105(千卡/克分子),反应级数为1.7,频率因子为10~(26)(秒~(-1))。     

甲苯热裂解机理的AM1研究(Ⅱ)动力学分析

在（Ⅰ）报热力学的基础上,本文用Gaussian98程序包中AM1法UHF计算,对碳材料用碳前驱体甲苯热裂解机理进行了动力学研究,通过用QST2方法寻找过渡态并经过内禀反应坐标IRC验证。计算得到了甲苯5种热裂解路径的活化能;用过渡态理论,计算了得到了这些路径在298－1073K温度范围内的速率常数。动力学计算结果表明：甲苯在热解温度低于963K时的主反应路径为甲苯热裂解生成苄基自由基的反应;该主反应路径又是经过由反应物→中间体→产物而完成,速控步为反应物→中间体,速控步的活化能△E^O=E(TS1′）-E（R）=227.20kJ.mol^-1;当温度高于963K或1073K左右时,主反应路径转为苯环上脱甲基生成苯基和甲基自由基的路径。以上研究结果与实验结果相一致。     

三羟甲基氨基甲烷水杨醛类席夫碱质子转移异构化的理论研究

采用密度泛函(DFT)中的B3LYP方法,在6-311+G(d,p)基组水平上对三羟甲基氨基甲烷水杨醛席夫碱气相、水溶剂及甲醇溶剂中的分子内质子转移和衍生席夫碱的互变异构反应机理进行了计算研究,获得了反应焓、活化能、活化吉布斯自由能和质子转移反应的速率常数等参数.液相计算采用Onsager模型.结果表明,不论在气相、水溶剂还是甲醇溶剂中,三羟甲基氨基甲烷水杨醛席夫碱(L3=H,L5=H)烯醇亚胺式异构体R1和醌型的酮烯胺异构体P1可以共存,但以苯环型的烯醇亚胺式R1为主要形式.当由苯环型的烯醇亚胺R1向醌型的酮烯胺P1分子内质子转移时活化能较低,室温常压下反应容易进行.水和甲醇溶剂对异构化反应影响较小.当—NO2,—OMe取代生成衍生席夫碱时(L3=H,L5=NO2;L3=OMe,L5=H),结果表明,苯环型的烯醇亚胺式和醌型的酮烯胺式异构体都能共存,质子转移异构化反应的活化能垒也较低.     

双酚A二炔丙基醚与4,4''''-联苯二苄叠氮的合成及聚合反应研究

合成了两种单体-双酚A二炔丙基醚与4,4'-联苯二苄叠氮,研究了一种新的低温聚合体系--双酚A二炔丙基醚与4,4'-联苯二苄叠氮在烘箱中的本体聚合行为.通过红外、核磁共振以及质谱、元素分析等表征了单体的结构.利用傅立叶红外技术(FT-IR)跟踪了聚合反应过程中特征基团的变化,采用差示扫描量热技术(DSC)研究了聚合反应工艺及其动力学,热失重分析(TGA)考察了聚合产物的热稳定性能.通过Kissinger法和Ozawa法获得了反应的一些动力学参数.结果表明,双酚A二炔丙基醚与4,4'-联苯二苄叠氮易发生1,3-偶极环加成聚合反应,在聚合物结构中形成三唑五元环,它们的聚合起始温度在70℃左右,聚合反应的主反应是一级反应,表观活化能△E=84.6kJ/mol,指前因子A=4.865×1010min-1.同时发现,聚合物具有较好的热稳定性能.     

磺酸树脂在樟脑肟贝克曼裂解反应中的催化作用

我们发现以磺酸树脂作为固体酸催化樟脑肟贝克曼裂解反应可以生成α-龙脑烯腈.考察了溶剂、催化剂用量、反应温度和反应时间等对反应的影响.在优化条件下樟脑肟可以完全转化,α-龙脑烯腈选择性高达90.5%.动力学研究表明,樟脑肟在磺酸树脂催化下的贝克曼裂解反应服从准一级动力学模型,经过最小二乘法求得反应的表观活化能为64.6kJ/mol.     

海萤荧光素类似物发光反应机理的理论研究

选取海萤类似物6-芳基-2-甲基咪唑[1,2-α]吡嗪-3(7H)酮环的C6位取代物(命名为MIPa~MIPd)进行理论研究. 采用密度泛涵理论B3LYP方法在气相和二甲亚砜(DMSO)及二甘醇二甲醚(DG)两种溶剂中, 对这些类似物在脱去二氧化碳反应过程中所涉及的2个反应路径的反应活化能和产物激发态的荧光寿命进行了计算, 结果表明, 取代吡嗪酮的过氧化四元环在DMSO溶剂中的反应活化能较低, 给电子基团作为取代基时反应更快. 在DMSO溶剂中, 路径Ⅱ的荧光量子效率比路径Ⅰ的高, 但在DG溶剂中, 路径Ⅰ的荧光效率高于路径Ⅱ的荧光效率.     

Меншуткин反应的研究 Ⅱ.喹啉-碘甲烷在若干脂肪醇中的反应动力学

喹啉-碘甲烷在若干脂肪醇(C_3—C_7)中为二极反应。温度在55—85°时,速率常数k=2.85·10~(-3)—19.2·10~(-3)升/克分子·分,活化能为17.0—19.0千卡/克分子。速率常数k随碳原子数增加而降低,活化能E则相应略有增高,碳原子数相同的各醇的异构物之间速率常数和活化能近于一致。     

二苯甲酰甲烷互变异构反应机理溶剂效应的理论研究

采用密度泛函B3LYP方法,在6-31+G(d,p)基组水平上对二苯甲酰甲烷质子转移引起的酮式-烯醇式互变异构反应机理进行了计算研究,获得了零点能、总能量、吉布斯自由能及质子转移过程的反应焓、活化能、活化吉布斯自由能和速率常数等参数.3种非质子溶剂中的优化和频率计算采用Onsager模型进行计算.计算结果表明,不论在气相还是3种溶剂中,二苯甲酰甲烷的烯醇式较酮式稳定,烯醇式向酮式气相转变需要较高的活化能垒,在不同极性的溶剂中,随着溶剂介电常数的增大,异构化反应活化能垒减小,反应速率常数增大.