某些氢酸的pK_α值的经验计算法

对于周期系中第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ类主族元素所形成的某些氢化物的酸碱性及其酸碱强度的经验计算法,前人虽然有过不少论述,但还没有一个统一的计算式。本文试图从这些元素的两个基本性质,原子共价半径和价电子数出发,对它们的氢化物在水溶液中的酸碱性强弱,提出一种较为简便的经验计算法。一个化合物在溶液中的电离,既决定于它本身的内部结构,又决定于溶剂的性质,当我们讨论这些氢化物在水溶液中酸碱性强弱的规律时,因为介质相同,它们的酸碱性强弱主要决定于其分子结构。对 H_aX 型氢化物而言(a 为氢原子数,a=8-n,n 为 X 原子的     

短周期主族非金属氢化物性质对比

以短周期主族非金属氢化物为例,阐述了非金属性与氢键强弱、非金属氢化物稳定性的关系;解决了“高氯酸的酸性强于硝酸”与“氯化氢不能形成典型氢键”间的矛盾;发现甲烷、硅烷、乙硼烷的稳定性排序与电负性排序对比出现异常,并以成键原子半径和孤电子对效应分析了异常的原因;总结了短周期主族非金属简单氢化物在水中的酸碱性、酸性强弱的规律。     

质子酸的酸性强弱比较

酸碱质子理论是大学无机化学教学中最重要的概念之一,溶液中的酸碱强弱的比较虽然可以通过查找酸碱解离常数来得到,但在数据缺失情况下的定性比较酸碱强弱在教学中也很重要,而且这种比较可以帮助学生理解物质结构与性质之间的相关性。本文根据质子酸碱的化学组成和分子结构分析它们的酸碱性,并主要根据分子结构信息,包括键的极性、键的强度、键的离域、氢键、分子中键的环境等,推导、比较它们酸碱性的相对强弱。     

芳香环上氢质子的化学位移最大差值与其芳香性的关系

利用化合物的氢质子的核磁共振谱图来研究化合物的分子结构,现在已经成为实验室中常规分析方法之一.有机化合物分子中氢质子的化学位移值除了和实验条件有关外,主要决定于化合物的分子结构.也就是说,是由试样分子中氢质子的结构环境决定的.因此,人们把核磁共振谱中的化学位移值和分子的红外光谱峰值都看成是一个化合物分子的“指纹”数     

主族金属氨基酸配合物的晶体学研究进展

主族金属配合物的研究是配位化学的重要主题之一. 相对于过渡金属和稀土金属配合物而言, 主族金属配合物的研究比较薄弱, 其主要原因在于: 主族金属的闭壳层电子层结构、有限的价电子数和较少的氧化态等特点, 使得主族金属与有机配体的相互作用较弱, 作用模式较为单一. 但近年来, 随着合成技术与分析检测技术的不断提升, 具有新颖结构并具有与过渡金属配合物相似的优良性能的主族金属配合物也不断地进入了人们的视野. 作为生物体的基本结构单元的氨基酸是一类良好的功能配体, 主族金属氨基酸配合物的研究具有重要的学术价值和应用价值, 也是化学、生物、医药和材料等众多学科领域中的共同的基本问题. 解决基本问题的一个切入点可能是研究这些新型主族金属氨基酸配合物的分子结构与物质结构. 因此, 本工作基于2000年以后发表的主族金属氨基酸配合物的晶体结构, 从X射线晶体学的研究视角, 分析了新型的主族金属氨基酸配合物的结构多样性, 包括当前热门的MOF类的结构; 综述了主族金属氨基酸配合物的研究进展; 展望了未来这一领域的发展方向; 提出了以功能为导向系统地开展主族金属氨基酸的配位化学和超分子化学的研究思路. 谨以此文献给2014年国际晶体学年.     

"分子行走理论"模型——分子熵的笼敝效应及其在有机酸碱性比较中的应用

基团的电子、共轭、超共轭、空间位阻、溶剂化等效应在有机酸碱理论及酸碱性分析中一直占据主导地位.但在气相状态下,分析某些物质的酸碱性时单用上述理论远不能满足要求,得不到与实验事实相符的结果.从热力学及分子统计力学角度出发,以量子化学为辅助,研究了分子熵值及其构象改变对物质酸碱性、反应活性、反应速率的影响.提出理想状态下"分子自由行走"、"自由均方行走距"等假设,并以此演绎出理想状态下有机分子构象改变所遵循的统计规律——"类自由结合链高斯模型".建立了"分子熵效应笼敝扩散"分子构象模型,用该理论成功解释了气相状态下甲、乙、丙、丁、戊、己酸酸性大小差异及气相氨、伯胺、仲胺、叔胺、苯胺、二苯胺的碱性差异.结果表明:自由均方行走距及分子笼敝大小是影响物质活性的关键因素.     

脂肪胺、醇HOMO能级与质子亲和能关系

20世纪 70年代前后 ,随着离子回旋共振 (ＩＣＲ)实验技术的发展 ,在气相条件下能够进行有机化合物质子亲和能的测定 ,摆脱了复杂溶剂化作用的干扰 ,可以直接研究分子结构与有机化合物气相酸碱性的关系 ,加深了人们对取代基效应的认识 ,为进一步研究溶剂化效应对有机化合物性能的影响奠定了基础 .因此 ,分子结构与气相酸碱性的关系研究成为人们感兴趣的课题之一 .迄今 ,在探讨有机同系物气相碱相与分子结构关系问题的研究方面 ,大体分为两类 :一类是采用经验或半经验参数 (如取代基电子效应参数 )与质子亲和能相关联[1,2 ] ;另一类是利用量子…     

主族元素中σ和π键能的变化

按照分子键能分解为σ键和π键的贡献,提出一些主族元素的σ和π键能值。对其中的变化,特别是第二周期元素与第三周期元素的差别,作了解释。     

PBTC工业产品的核磁共振分析

采用多种核磁共振技术测定了一种重要有机膦酸－２－膦酰基丁烷－１,２,４－三羧酸（ＢＴＣ）的分子结构,发现其分子中至少存在着２对不等价同碳质子;测取了分子中各磁性核之间的偶合常数,并依靠这些数据解释了有关谱峰的形状特点;归属了ＰＢＴＣ工业产品的中的杂质峰,并解释了ＰＢＴＣ各谱峰随浓度改变而发生位移的原因。     

饱和链状分子中C 1s电子电离能与基团拓扑电负性指数

由X-射线光电子谱测定的原子内层电子的电离能(也称结合能)能反映分子内部不同区域的原子特性,常用于估计分子内不同部位的化学活性、分子中的电子结构变化以及取代基效应[1]。还用于研究价电子性质[2-4]和化合物的气相酸碱性[5]。目前,对原子内层电子电离能的研究有实验测定和     

原子吸收光谱分析的共价氢化物发生法(评论)

前言碳、氮和氧族元素的氢化物是共价氢化物,它们的价电子数等于或大于轨道数。这类元素包括 As、Al、B、Bi、Ge、P、Pb、Se、Sb、Si、Sn、Te 和Ti。这13种元素中,已有8种元素生成的共价氢化物的量能满足实际分析的需要,它们是 As、Bi、Ge、Pb、Sb、Se、Sn 和 Te。氢化物的发生及其后的原子吸收测定的基本操作程序可以分为四步。第一,发生氢化物;第二,氢化物的捕集(如果需要的话);第三,将氢化物输送至原子化器内;第四,氢化物在原子吸收分光光度计的光路中分解为气态金属原子。测得的原子吸收信号与     

共价型分子氢化物YnX-H中X-H键的振动频率与电负性的关系

关于诱导效应对YnX-H型分子氢化物中UX-H的影响,文献上曾以电负性、Taft常数等来进行定性或定量描述,虽然取得一些结果,但对其普遍规律性尚缺乏深入系统地探讨。在文献中作者曾建议用原子的价电子数n与共价半径γ的比值作为量度原子电负     

第二配位层磺酸根在电催化析氢反应中的作用（英文）

析氢反应涉及电子和质子转移过程,即PCET过程,需要较大的过电势才可以驱动析氢反应发生.因此,合成过电势低,活性高的催化剂成为研究热点.自然界中,铁铁氢化酶可以将质子高效地还原成氢气.经研究,铁铁氢化酶的结构中有一个氨基基团位于活性金属中心铁的一侧,因此可以精准、有效地将质子传递给金属铁,从而提高催化效率.受自然界启发,很多分子催化剂模拟了自然界中氢化酶的结构,在分子内引入proton-relay基团,促进了析氢过程中PCET的过程.但目前只有关于这类分子催化剂通过促进质子传输进而提高催化效率的文献报道,尚未发现有关其改变氢氢成键方式的研究.前期工作中,本课题组设计合成了卟啉镓并用于电催化质子还原的研究.利用循环伏安法对其析氢活性进行了测试,发现分别以三氟乙酸(TFA)和醋酸(HOAc)作为质子源时,催化析氢的电化学行为不同.在强酸(TFA)体系中,催化剂在经历了两电子还原后,生成的金属氢化物可以直接和质子发生反应,生成氢气.但是在弱酸(HOAc)体系中,生成的金属氢化物需要再经过一电子的还原才可以驱动整个催化反应的进行.在该工作的基础上,通过调研文献得知,在分子内引入酸基团时,可以极...     

三原子共价分子的几何构型

一三原子共价分子的几何构型,经实验测定,不外乎是分属线型及V型两种不同类型。对主族元素所构成的分子,一般用以解释     

N-甲基苯胺、二苯胺与质子受体相互作用的研究

测量了N-甲基苯胺、二苯胺与一些极性非质子溶剂（B）在CCl_4中的红外光谱，观察到这两种劳胺均与所研究的质子受体发生了氢键交叉缔合作用，并利用光谱数据计算了相应缔合物的形成常数和部分氢键能．结果表明，二苯胺是比N-甲基苯胺更强的质子供体，非质子溶剂的极性、空间效应和不同成键原子对交叉缔合物的稳定性均有一定的影响．还从分子结构对有关结果进行了讨论.     

硅、锗、锡、铅/磷二元原子团簇的形成、光解和结构

利用激光溅射产生了第IV主族 (硅、锗、锡、铅 ) /磷二元团簇正负离子 ,用飞行时间质谱研究了团簇离子的组成规律和激光光解产物 .研究表明二元团簇稳定性受团簇电子结构和几何结构的影响 ,但随着第IV主族元素自上而下 ,几何结构对团簇稳定性的作用越来越大 .在二元团簇离子中存在两类幻数团簇 :一类可以用Wade规则解释 ,其中磷原子或者充当给电子配体结合在第IV主族原子构成的团簇骨架外 ,或者直接参与团簇骨架的构成 ;另一类则与稳定的第IV主族中性团簇 (或磷中性团簇 )是等电子体 .利用从头计算和Wade规则对幻数团簇的结构和价键进行了分析 .     

探秘可燃冰结构的项目教学——分析、解释、预测分子的空间结构

本课程以“探秘可燃冰的结构”为项目主题,以“可燃冰”作为研究对象,在“结构决定性质”的学科观念下,开展“利用多种理论模型分析、解释、预测分子的空间结构”的项目式教学。通过“寻找甲烷分子呈现正四面体结构的证据、解释水分子的V形结构、探秘水分子如何构成冰笼子”等3个核心活动,建构利用杂化轨道理论模型、氢键模型解释分子结构和利用价层电子对互斥理论模型预测分子结构的思维路径,在解决实际问题过程中体会物质结构的复杂性。     

分子的酸碱性质与氢键强度之间关系的探讨*——介绍一个计算化学实验

介绍一个面向高年级本科生的计算化学实验。通过利用量子化学计算,确定嘧啶碱基的酸碱性质以及它们与水分子之间的相互作用能,构建氢键复合物分子间相互作用与分子酸碱性之间的定量关系,使学生对分子的酸碱性、分子间相互作用、分子识别之间的关系有一定的直观认识。该实验有助于学生梳理课堂学到的碎片化知识,提升学生逻辑分析及创新能力。     

锆氢化反应——有机合成的新方法

主族元素的氢化物过去进行过大量的研究。如硼、铝、锡等元素的氢化物都有大量的报导,而过渡元素的氢化物是近年来才发展起来的。其中锆的氢化络合物是1970年以后才出现的一类新的过渡金属络合物,稀土元素的氢化络合物也有报导。过渡元素的氢化络合     

脂肪族醇、醚、胺电子效应对其气相碱性的影响

有机物的气相碱性是指有机物分子在气相条件下与质子的亲合能力,通常用化合物的气相质子亲合能（PA）来表示,由于受到分子中不同取代基甚至不同空间构象的影响往往不同,因而很难测定。长期以来人们都是在溶液中测定有机物的碱性,高压质谱（HPMS）和离子回旋共振（ICR）等高新技术的发展和应用,使得人们在气相条件下测定分子本身固有的相对碱性成为可能。气相碱性比溶液中的碱性更能直接反映出化合物的分子结构特征,有利于有机化合物结构-性能／活性（QSPR／QSAR）关系的研究。