茶多酚在水和N,N-二甲基甲酰胺中的溶解行为及动力学模型

用电导方法研究了茶多酚在水和二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中的溶解行为,并导出了溶解动力学模型:dC/dt=k2C2+k1C+k0。结果显示,茶多酚溶液的浓度、溶解温度以及溶剂都会影响其溶解行为。温度升高,有利于茶多酚的溶解;增大茶多酚在溶液中的浓度,反应速率加快,而且茶多酚在H2O中比在DMF中更容易溶解,这跟溶剂本身的酸碱性有关。通过建立溶解动力学模型发现,所有的溶解过程基本上都是零级反应,其次是一级反应,而基本上不发生二级反应。     

聚合反应介质对丙烯腈/衣康酸共聚物结构与性能的影响

利用混合溶剂沉淀聚合法研究了水/环丁砜(H_2O/TMS)等4种不同聚合反应介质对丙烯腈/衣康酸(AN/IA)共聚物的转化率、重均分子量(Mw)及分布(D)、表面微观形貌、竞聚率及链结构、聚合物热性能和纺丝性能的影响.结果表明,P(AN/IA)聚合物转化率随着混合溶剂中H_2O含量的增加,呈先升高后降低的趋势.P(AN/IA)的Mw与水/溶剂比例成线性增加的关系,其中,以H_2O/TMS作为混合反应介质所制备P(AN/IA)的Mw最大,D最小(小于2).AN与IA以H_2O/TMS为聚合介质时倾向于理想共聚,2IA链段分布几率仅为2.87%.以H_2O/TMS为聚合体系所制备P(AN/IA)结构疏松、颗粒粒径较小且易溶解,预氧化时环化反应放热速率低、放热区间宽,热稳定化阶段形成耐热梯形结构反应所需能垒小.P(AN/IA)/TMS纺丝溶液的表观黏度低,TMS为PAN的良溶剂.     

钯/膦络合物催化加氢裂解碱木质素

以络合物Pd/P(Ph)3为催化剂,二氯乙烷和乙醇的混合物为溶剂,均相催化加氢裂解木质素,产物分为溶解组份和不溶解组份,反应后溶解组份明显增加;对产物进行粘度测试、热重分析和分子量测定,溶解组份分子量大幅降低;考察反应温度、时间、溶剂、催化剂前体及其用量对反应催化活性的影响,得到优化的反应条件是：木质素0.5000 g,氯化钯0.0809 g,三苯基膦0.2322 g,温度150 oC,时间15 h,溶剂为1,2-二氯乙烷和乙醇的混合物,其体积比为2:1。     

醇/水混合溶剂中碱性聚合物电解质独特的溶解行为（英文）

自聚集型季铵化聚砜(aQAPS)是一种高性能的碱性聚合物电解质(APE),已被应用于碱性聚合物电解质燃料电池(APEFCs)中。长期以来,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)一直被作为溶解aQAPS的最佳溶剂,但DMF的高沸点使其难以彻底除尽并可能会毒化电催化剂。在我们最近的实验中发现,虽然aQAPS不能溶解于乙醇、正丙醇或水中,但它可以溶解在这些醇和水的混合物中。这种尚未被理解的独特溶解行为能够极大地促进APEFCs中膜电极组件(MEA)的制备。本工作使用分子动力学(MD)模拟的方法研究了aQAPS在不同溶剂中的溶解行为,包括水、甲醇、乙醇、正丙醇、DMF以及这些非水溶剂与水的混合物。aQAPS链在单一溶剂中的构象与其在实验中观察到的溶解行为一致,但在含有水的混合溶剂中,aQAPS链往往处于更加蜷缩的状态。模拟结果进一步揭示了混合溶剂中的水扮演着双重角色。一方面,由于疏水作用,aQAPS链在加水时被压缩至收缩状态;另一方面,水可以驱动反离子(Cl~-)的离解,从而导致溶质-溶剂相互作用能的增强,促进aQAPS的溶解。在大多数混合溶剂中,这两种相互作用的总效果是增大了总的溶质-溶剂相互作用能,在能量上有利于aQAPS的溶解。本研究不仅能够加深我们对聚电解质溶解行为的基本认识,而且对于开发性能更优的APEFCs也具有技术指导作用。     

使固态化学反应100%完成的方法

无溶液形成的固态化学反应具有“一旦发生,就必完全”的特质,但因为固体的非流动性,它常常会因严重的传质困难而有始无终。为了克服这个困难,作者提出了少溶剂固态化学反应(LSR)的概念,即通过使用少量的溶剂赋予固体流动性,使反应物固体部分溶解,再使用搅拌反应器解决其“三传”问题,使之完全反应,从而达到使一些化学工业过程绿色化的目的。本文用平衡热力学数值计算的方法图解了几种代表性LSR的Gibbs自由能随反应进度的关系,进而指出：(ⅰ) LSR的中间阶段如同没有溶液形成的固态化学反应,两端像溶液化学反应,因此,LSR虽继承了混合自由能导致的化学平衡,但其平衡点比溶液化学反应更接近100%完全。特别地,在LSR即将结束时,通过逐步移除溶剂以使反应物和产物固体持续存在而延长中段,能推动反应达到100%完全;(ⅱ)对于连串反应,LSR仍有可能通过控制反应物的物质的量之比来获得中间产物;(ⅲ)对于Δ_rG_m^Θ略小于零的反应,可以通过使用较多的溶剂跨越可能的早期平衡态,或者使用大量的产物固体“种子”使所有的产物一直与其饱和溶液平衡,最终通过逐渐蒸发溶剂推动反应进行到底;(ⅳ) LSR的反应速度与反应物或产物的溶解度关系不大,但与反应物的溶解速度、化学反应速度和产物的结晶速度紧密相关。本文还讨论了使一些竞争反应、非自发反应进行到底的方法,获得高度的反应控制能力。     

水合烟酸钡的合成、结构表征和热化学性质

选择烟酸和氢氧化钡作为反应物,利用室温固相合成方法,借助于球磨技术,合成了一种新的化合物-水合烟酸钡.利用化学分析、元素分析、FTIR和X射线粉末衍射等方法确定了它的组成和结构为Ba(Nic)2·3H2O(s).利用精密自动绝热热量计直接测定了此化合物在78-400 K温区的摩尔热容.在热容曲线上出现了一个明显的吸热峰,通过对热容曲线的解析,得到了相变过程的峰温、相变焓和相变熵分别为(327.097±1.082)K、(16.793±0.084)kJ·mol-1和(51.340±0.164)J·K-1·mol-1将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程,并且在此基础上计算出了它的舒平热容值和各种热力学函数值.另外,依据Hess定律,通过设计合理的热化学循环,选择体积为100mL、浓度为0.5mol·L-1的盐酸作为量热溶剂,利用等温环境溶解-反应热量计分别测量固相反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓,利用溶解焓确定固相反应的反应焓为△rH0m=-(84.12±0.38)kJ·mol-1.最后,利用固相反应的反应焓和其它反应物和产物已知的热力学数据计算出水合烟酸钡的标准摩尔生成焓为△rH0m[Ba(Nic)2·3H2O(s)]=-(2115.13±1.90)kJ·mol-1.     

新型砜基聚苯并咪唑的合成

采用新的合成路线,以多聚磷酸催化4,4′-二羧基二苯砜与邻苯二胺反应制得双苯并咪唑二苯砜(3);以3和4,4′-二氟二苯砜为单体,环丁砜为溶剂,在无水碳酸钾存在下合成了新型砜基聚苯并咪唑,其结构经1H NMR,IR,MS和元素分析表征.     

热致液晶聚酰胺的溶解性能和热性能

采用直接缩聚法,用自制的新型二元酸PEG3与芳香二胺进行缩聚反应,合成出较高分子量(比浓对数粘度为1.063 dL/g)的热致液晶聚酰胺,对其热性能和溶解性能进行了研究。结果表明,柔性链的引入,降低了聚酰胺的熔点(Tm=307.8℃),有利于液晶相的形成。而苯环的引入,平均分配了聚酰胺的刚性,既保持了聚酰胺耐热的特性,又提高了液晶相的稳定性(液晶显示范围ΔT=Ti-Tm=66.1℃),有利于该液晶高分子的应用。热失重(TGA)曲线显示了合成的聚酰胺具有较好的热稳定性(温度在400℃以上的质量损失为5%)。合成的聚酰胺具有较强的耐溶剂性,不溶于非极性溶剂,只能部分地溶解于强极性的纯溶剂或溶解于加盐(LiCl,或CaCl2)的复合溶剂中。     

异硫氰酸镧环丁砜配合物的合成及其热分解非等温动力学研究

合成了异硫氰酸镧环丁砜配合物[La(N(CS)_3·3TMSO_2],并进行了热分解非等温动力学研究。运用Achar法与Coats-Redfern法对非等温动力学数据进行分析,推断该热分解为二级反应,其动力学方程为da/dt=Ae~(2/RT)·(1-a)~2,动力学补偿效应表达式为InA=0.218E-0.637。     

多色荧光碳点的溶剂回流合成及其复合高分子荧光薄膜的制备研究

以柠檬酸、尿素为前体,用甲苯、丁醇、乙醇、环丁砜等系列不同沸点的溶剂,通过反应条件温和简单的溶剂回流法一步合成了多色荧光碳点(CQDs).对所制备的碳点进行TEM、FT-IR和PL等表征,其中甲苯溶剂回流法制得的碳点荧光性能最优,具有最高的荧光强度和与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物有较好的相容性.其荧光发射峰位于475 nm,颗粒粒径为3~6 nm;采用溶剂蒸发法制成具有红、黄、绿多色荧光的CQDs/PMMA复合荧光薄膜材料,可用于新型高分子聚合物薄膜荧光材料.     

细菌纤维素在室温离子液体中的溶解性能

研究了细菌纤维素(BC)在绿色溶剂1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑室温离子液体中的溶解行为,通过偏光显微镜观察了BC在此离子液体中的溶解过程,热失重(TGA)和红外光谱(FT-IR)测试了再生前后BC的性能,探索了BC在离子液体中溶解、再生的可能性和可行性.结果表明:离子液体是BC的优良溶剂,对BC的溶解属于直接溶解,不发生其他的衍生化反应;再生后BC的热稳定性变好,且离子液体可回收利用.     

SN2反应Xl^-＋CH3Xr→XlCH3＋Xr^-（X1=Xr=F，Cl，Br，I）的价键方法研究

应用最近发展的价键组态相互作用(VBCI)方法计算了SN2反应Xl^- CH3Xr→XlCH3 Xr^-(X1=Xr=F，Cl，Br，I)的反应能垒和价键相关参数．计算结果表明．VBCI能垒与采用分子轨道理论的CCSD(T)方法计算的能垒相一致．讨沦了SN2反应的反应参数、     

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.     

硝酸镝与丙氨酸配位反应的热化学研究

采用新型的具有恒温环境的反应热量计 ,以 2mol L的HCl作溶剂 ,分别测定了 [Dy(NO3) 3·6H2 O +4Ala]和Dy(Ala) 4(NO3) 3·H2 O在 2 5℃时的溶解焓。通过设计的热化学循环得到六水硝酸镝与丙氨酸配位反应的反应焓ΔrHmθ=30 .638kJ mol,并计算出配合物Dy(Ala) 4(NO3) 3·H2 O在 2 98.1 5K时的标准生成焓ΔfHmθ=-3833.8kJ mo     

聚天冬氨酸的合成研究

以L-天冬氨酸为原料,磷酸为催化剂,在不同溶剂中进行缩聚反应,合成中间体聚丁二酰亚胺(PSI),当混合溶剂为m三甲苯／m环丁砜=7／3时,可得到较高分子量的PSI。当催化剂与单体的质量比为0．14时,分子量达到最大值。将PSI碱解得到聚天冬氨酸。     

无水苯甲酸锂的合成、结构表征及热化学研究

用分析纯苯甲酸和一水氢氧化锂作为反应物, 采用水热合成法制得苯甲酸锂. 利用X射线粉末衍射、FTIR、元素分析及化学分析等方法对样品进行组成和结构表征. 采用精密自动绝热热量计测量了其在80~400 K范围内的摩尔热容, 利用最小二乘法将此温区热容实验值对折合温度进行拟合, 得到热容随温度变化的多项式方程. 通过设计合理的热化学循环, 选用0.1 mol/L HCl溶液作为量热溶剂, 利用等温环境溶解-反应热量计分别测定合成反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓, 得到反应焓Δ_rH_m⁰=-(9.75±0.27) kJ/mol. 利用Hess定律计算出苯甲酸锂的标准摩尔生成焓Δ_fH_m⁰(C₆H₅COOLi, s)=-(307.82±0.57) kJ/mol.     

3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖与HR—CH2—CH=CH2（R=O,CH2,NH,S）的Ferrier重排反应机理

采用密度泛函理论方法对3,4-二-O-乙酰基-L-阿拉伯烯糖与HR—CH2—CH=CH2(R=O,CH2,NH,S)反应的Ferrier重排反应机理进行了研究,并通过自洽场极化连续模型(PCM)模拟了苯和二氯化碳溶剂对反应历程的影响,计算了相应结构的单点能,考虑了2条可能的反应途径,获得了较优反应途径和反应速率控制步骤.研究表明:苯和二氯化碳溶剂的溶剂效应未对反应历程产生明显影响.R基电负性越大、体积越大以及H+的存在,均有利于该重排反应进行.     

水合烟酸钡的合成、±结构表征和热化学性质

选择烟酸和氢氧化钡作为反应物, 利用室温固相合成方法, 借助于球磨技术, 合成了一种新的化合物——水合烟酸钡. 利用化学分析、元素分析、FTIR和X射线粉末衍射等方法确定了它的组成和结构为Ba(Nic)2·3H2O(s). 利用精密自动绝热热量计直接测定了此化合物在78-400 K温区的摩尔热容. 在热容曲线上出现了一个明显的吸热峰, 通过对热容曲线的解析, 得到了相变过程的峰温、相变焓和相变熵分别为(327.097±1.082) K、(16.793±0.084) kJ·mol-1和(51.340±0.164) J·K-1·mol-1. 将该温区的摩尔热容实验值用最小二乘法拟合得到摩尔热容(Cp,m)对温度(T)的多项式方程, 并且在此基础上计算出了它的舒平热容值和各种热力学函数值. 另外, 依据Hess定律, 通过设计合理的热化学循环, 选择体积为100 mL、浓度为0.5 mol·L-1的盐酸作为量热溶剂, 利用等温环境溶解-反应热量计分别测量固相反应的反应物和产物在所选溶剂中的溶解焓, 利用溶解焓确定固相反应的反应焓为⊿rH0m=-(84.12±0.38) kJ·mol-1. 最后, 利用固相反应的反应焓和其它反应物和产物已知的热力学数据计算出水合烟酸钡的标准摩尔生成焓为⊿fH0m[Ba(Nic)2·3H2O(s)]=-(2115.13±1.90) kJ·mol-1.     

超临界CO2对尼龙66膜的改性

对于大多数聚合物而言,超临界CO2(SC CO2)是不良溶剂,但是它可以溶解许多小分子,对聚合物有很强的溶胀性。此外,在临界点附近,压力的微小改变能导致超临界流体的密度和溶剂化能力的巨大改变,因此,可以很方便地控制其对聚合物的溶胀度;其次在降压过程中无气．液共存,避免了毛细管力对基质的破坏,并且溶剂很容易与基质分离。     

Pd催化糠醛加氢反应中溶剂依赖效应的理论计算

糠醛催化加氢反应工艺主要分为气相、液相以及催化转移加氢等.相比于糠醛气相加氢,液相加氢为反应提供了更多的可持续性和自由度,但其中溶剂依赖现象对糠醛定向催化转化的影响机制尚不清晰.针对上述问题,本文选用3种溶剂(甲醇、水和环己烷)为研究对象,采用密度泛函方法,从理论计算角度探究了Pd催化糠醛加氢反应中溶剂效应对反应活性和选择性的重要作用.结果表明,在糠醛加氢反应过程中,溶剂一方面能够形成氢键网络促进质子穿梭,另一方面能够稳定反应物、中间体以及生成物,有效降低C=O加氢的能垒.自由能计算结果表明,在液态水、甲醇和环己烷中,随着溶剂极性的降低(水>甲醇>环己烷),第一步C=O氢化的能垒逐渐降低(0.70 eV>0.68 eV>0.44 eV).在水和甲醇介导的糠醛加氢反应过程中,第一步C=O加氢的反应势垒进一步降低为0.47和0.41 eV.差分电荷密度以及Bader电荷分析表明,反应过程中存在糠醛和Pd催化剂之间的电荷转移.分波态密度(PDOS)分析表明,溶剂的加入使d带中心向靠近费米能级的方向移动,表明Pd催化剂的催化活性得到提高.