K＋I~2→K^+＋I~2^-离子对生成反应态－态几率与 选态截面的量子散射理论研 究

本文用Miller的-矩阵变分法在Aten-Lanting-Los两态势能面上计算了K＋I~2→K^+＋I~2^-电离反应的态－态几率和选态反应截面,结果表明了低电离阈能、几率的振荡行为及振动增强效应;电离截面随碰撞能及I~2振动量子数的变化规律与实验预测相吻合;讨论了反应机理。     

离子对生成反应截面的量子散射理论研究

将Miller的S-矩阵变分法推广到离子对生成反应动力学的研究。M＋X~2→M^+＋X~2^-反应体系包括共价态(M＋X~2)和离子态(M^+＋X~2^-)两个势能面及其交叉效应,本文在此两态模型下导出了生成截面公式。在矩阵元计算中,平动波函数采用分布Gauss基作展开。作为上述公式的应用,对Cs＋O~2→Cs^+＋O~2^-反应体系作了数值计算并取得了满意结果。     

I+HI'(v)→IH(v')+I'反应几率振荡行为的量子散射理论研究

本文基于振动绝热性分析, 用量子散射理论研究I+HI'(v)→IH(v')+I'反应几率的振荡行为, 其中双原子间相互作用势的振动本征态是Morse振子的严格解。在计算反应几率时采用分布高斯基(Distributed Gaussian Basis Sets; DGBS)展于方法, 既保持了反应几率的解析表达式, 又有效地简化了计算。计算结果明显地揭示了反应几率在低碰能区域的振荡行为。对反应机理也作了探讨。     

1, 3-环己二烯与丙烯反应exo和endo机理的理论研究

采用从头算方法在3-21G基组上研究了1, 3-环己二烯与丙烯生成exo和endo产物的反应机理。该反应生成exo和endo产物各存在三条反应途径, 其中两条为分步途径, 一条为协同途径。经计算研究表明:1, 3-环己二烯与丙烯生成exo和endo产物的有利途径为经过一个双自由基中间体的分步过程, 由丙烯端位碳原子先进攻的分步过程最为容易。对应于该过程, 生成exo和endo产物的反应速控步骤的位垒值分别为80.69kJ/mol和75.58kJ/mol。表明生成endo产物的反应比生成exo产物的反应略为有利。     

Na+I2→Na++I-2 反应中散射共振态的理论研究

化学反应中散射共振态是在特定的碰撞能下生成的中间态, 具有如定域性、光谱等束缚态的性质. 它与势能面强相互作用区的性质有密切关系, 但又与化学反应的过渡态不同. 由于散射共振态对化学反应的分支比、产物的能量分配和产物的角分布等有重要影响, 因此, 一直是理论和实验化学家的前沿研究课题[1]. 理论上, 对散射共振态生成机理的研究多集中在单势能面(电子基态)反应, 如H+H2, F+H2, I+HI(以及H的同位素D)等[2], 而对两态势能面反应散射共振态的研究则少见报道. Na+I2Na++I-2 离子对生成反应的微分截面已用激光-交叉分子束装置进行了实验研究[3]. 本文用量子反应散射和量子化学ab initio相结合的方法研究第一共振峰所对应的共振能、共振宽度、共振寿命、几何结构及电荷分布, 对共振类型作了指认, 分析了共振态的生成机理.     

离子对生成反应的LCAC-SW量子散射理论研究

离子对生成反应微观动力学的理论和实验研究有助于从本质上揭示气相、液相及上层空间大气化学反应机理.实验上已经发展到用激光-交叉分子束技术研究其态-态过程;理论上则主要是采用准经典轨迹法.     

大气中HCO^+→COH^+异构化的理论分析

在从头算的基础上, 对标题反应进行了统计热力学和含Wigner校正的过渡态理论的动力学分析。给出了1.01325×10^5Pa及200-2500K温度下的反应物、产物和过渡态的热力学函数及该异构化的平衡常数、速率常数和A因子等一套较完整的热力学、动力学参数。     

H+HNCO→NH2+CO的反应机理及动态学计算

用从头算方法研究了H+HNCO→NH2+CO的反应机理: 首先经过H2NCO中间体,并为反应的控制步骤。在此基础上, 计算了控制步骤的反应途径, 沿反应途径的动态学性质和正则变分过渡态理论的速率常数。结果表明, 反应存在返回效应和隧道效应, 反应途径的曲率对隧道效应影响较大, 用变分过渡态方法和小曲率近似方法分别进行校正是有效的。     

α-芳族酮酸钛盐与锂试剂还原反应研究

本文通过脂肪簇和芳香族两类不同锂试剂R^2Li与酮酸钛盐ArCOCOOTi(OR^1)3的反应, 对新型钛调整体系中的还原反应进行了进一步研究。结果表明: 锂试剂对体系还原与加成比例的影响与酮酸钛盐中醇配体的相比显得较为微弱; 同时还证实了在钛调整体系的还原反应中起还原作用的氢原子只可能来自体系酮酸钛盐醇配体OR^1或锂试剂R^2Li两者中与杂原子相连的碳原子。     

离子对生成反应的LCAC-SW量子散射理论研究＊

LCAC-SW method has been extended to study the reaction dynamics for ion-pair formation processes.M+X₂M⁺+X^-₂ reaction system involves two potential energy surfaces,i.e.,the covalence state(M+X₂) and the ionic state(M⁺+X^-₂) and their crossing effect.The working equations for calculating state-to-state probability have been derived based on the above two-state model.The selected-state reaction probabilities of collinear ion-pair formation process M+I₂M⁺+I^-₂(M=Na,K,Cs) on Aten-Lanting-Los two-state potential energy surface have been calculated.The results show that the reaction probabilities are of resonance effect.     

离子对生成反应Li+I2→Li++I2-的理论研究:从头算势能面和反应几率

采用QCISD(T)方法进行了构型优化及势能面扫描.电荷布居分析采用QCISD,对Li+I₂→Li++I₂^-离子对生成反应进行了系统的从头算理论研究:(1)构筑了两电子态(离子性²B₂态和中性分子2A1态)的完全从头算势能面,找到了两电子态势能面上的最低能量反应途径及两势能曲面的交线,据此确定了离子态与中性分子态之间的最可几交叉半径(R_c^max),计算了该处电子精细结构,得到的电子亲合能和解离能与实验光谱数据相吻合;(2)用Landau-Zener公式计算了离子对生成几率,发现了散射共振态的存在,这一结果与Na+I2→Na⁺+I₂^-体系非常相似,并比较了可得到的实验数据.     

CHF2CH3(HFC-152a)与F反应的反应途径及反应速率常数研究

本文用从头计算法(UMP2/6-31G)对氟与二氟乙烷的与1位、2位碳相连的氢的抽提氢反应进行研究。CHF2CH3+F→CF2CH3+HF(R1), CHF2CH3+F→CHF2CH2+HF(R2)。在内禀反应坐标(IRC)的势能剖面基础上用传统过渡态、变分过渡态理论计算了上述两个反应的速率常数及比值, 获得了与实验相一致的结果。     

环丙基氮烯开, 闭环异构化反应理论研究

应用量子化学理论方法研究了单重态环丙基氮烯开, 闭环异构化反应, 找到了反应的过渡态, 发现该反应具有对旋-顺旋机理, 应用Woodward-Hoffmann讨论了这一反应机理, 计算了环丙基氮烯单重态和三重态的分裂能以及该反应的活化势垒和反应能量, 给出了反应物, 过渡态和产物的有机结构数据。     

固相配位化学反应研究LVIII.2, 2'-对苯二甲硫基二乙酸与醋酸铜在低热温度下的固相化学反应

本文研究2, 2'-对苯二甲硫基二乙酸与一水醋酸铜在低热温度下发生的固-固相配位化学反应。用XRD, IR, ESR和元素分析等手段表征反应在50℃进行8h后的固相产物。用电导法研究等温固相反应, 探讨可能的动力学机理, 并计算了固相反应的动力学参数。     

固相配位化学反应研究LVIII.2, 2'-对苯二甲硫基二乙酸与醋酸铜在低热温度下的固相化学反应

本文研究2, 2'-对苯二甲硫基二乙酸与一水醋酸铜在低热温度下发生的固-固相配位化学反应。用XRD, IR, ESR和元素分析等手段表征反应在50℃进行8h后的固相产物。用电导法研究等温固相反应, 探讨可能的动力学机理, 并计算了固相反应的动力学参数。     

硅基取代及硅桥连双环戊二烯基四羰基二铁与HgCl2的反应及产物结构研究

二(硅基取代环戊二烯基)四羰基二铁化合物[η^5-RC5H4Fe(CO)]2(μ-CO)2(R=SiMe3, 1; Si2Me5, 2)与HgCl2反应得到的预期的Fe-Fe键被断裂的铁氯化物6(R=SiMe3)和8(R=Si2Me5)及铁氯汞化物5(R=SiMe3)和7(R=Si2Me5)。硅桥连的类似物R^1[η^5-C5H4Fe(CO)]2(μ-CO)2(R^1=SiMe2, 3; SiMe2OSiMe2, 4)。由上述反应除得到预期产物外, 还分离到相应的歧化产物R^1[[η^5-C5H4Fe(CO)2HgCl](R^1=SiMe2, 10; SiMe2OSiMe2, 13)与R^1[η^5-C5H4Fe(CO)2Cl]2(R^1=SiMe2, 11; SiMe2OSiMe2, 14), 讨论了歧化产物的生成原因。对产物5-14的结构用元素分析、IR, ^1H NMR 进行了表征, 并测定了5的晶体结构。5为单斜晶系, 空间群P21/n, a=1.1648(3), b=0.7484(4),c=1.6823(5)nm, β=106.55(2)°, V=1.405(2)nm^3, Z=4, Dx=2.29g.cm^-^3。     

12-十八烷基-1, 4, 7, 10-四氮杂环十三烷-11, 13-二酮液膜传输Cu^2+ 的动力学研究

合成了新的大环配体12-十八烷基-1, 4, 7, 10-四氮杂环十三烷-11, 13-二酮(odt), 研究了odt的液膜传输Cu^2+的动力学。结果表明传输过程为串联一级反应,k~1=8.1×10^3h^-1, K~2=5.5×10^-2h^-1。载体odt与Cu^2+生成配合物的反应速率比配合物离解反应速率小, 前者为速率控制步骤。传输过程无阴离子参加, 但受溶液酸度控制, 根据酸度的不同, 可将Cu^2+选择性地由低浓度向高浓度传输, 这与细胞对金属离子的主动传输类似。     

配盐[(μ-PhSe)(μ-CO)Fe~2(CO)~6][Et~3NH]的亲电反应研究: (μ-苯硒)(μ-酰基)及(μ-苯硒)(μ-烯基)六羰基二铁配合物的合成及结构

本文研究由Fe~3(CO)~1~2, PhSeH, Et~3N所形成的配盐[(μ-PhSe)(μ-CO)Fe~2(CO)~6][Et~3NH]与对甲氧基苯甲酰氯、乙酰氯、丙酰氯、苯乙酰氯、α-甲基丙烯酰氯、巴豆酰氯、肉桂酰氯、苯乙炔和β-溴代苯乙烯的反应和机理, 合成了八个既含μ-苯硒又含μ-酰基或μ-烯基配体的六羰基二铁配合物。除用元素分析、MS、IR、^1H NMR表征它们的结构外, 尚测得(μ-PhSe)(μ-σ,π-PhCH=CH)Fe~2(CO)~6的单晶结构。该分子单晶的空间群为P2~1/c, 晶胞参数a=0.9236(2), b=1.0966(3), c=2.0348(6)nm,β=101.53(1)°, D~x=1.77g/cm^3, Z=4, R=0.054, R~w=0.061。     

三维H+H2(v,j)→H2(v′,j′)+H反应中复合态生成及产物转动态分布的量子散射理论研究

用排列通道线性组合-散射波函数(LCAC-SW,linear combination of arrangement channelsscattering wavefunction)量子反应散射方法计算了H+H2(v,j)→H2(v′,j′)+H三维态-态反应几率,分析了反应体系的复合态生成(或能量共振结构),并由产物的转动态分布解释了能量共振的起源来自于平动态-内态之间的干涉效应.