F（2P）与CH2Br2反应的化学发光光谱及其动力学

氟原子与卤代甲烷反应的化学发光研究有助于发现新的化学激光介质。氟原子与含氢卤代甲烷的反应存在F夺H的初级反应.Braynis等研究了高气压(60 Pa)下F与CH_nI_(4-n)(n=0,1,2,3)的反应,也研究了F与CH_3Br反应的化学发光,观察到了HF~?(X),CHF~*(A),CH~*(A)以BrF~*(B)的发射谱,对这些产物形成机制进行了解析并推断有中间络合物的生成.本文首次研究了F与CH_2Br_2的化学发光,在可见光范围(400～900nm)内观察了单次及多次碰撞条件下的光谱,证明在单次碰撞条件下(气压小于10~(-2)Pa)存在氟夺氢而生成HF~≠(X,V≤3)通道.而在多次碰撞条件下(气压大于0.1Pa)则观察到Br~*_2(B)和BrF~*(B)的发射谱,没有观察到CH~*及CHF~*.结合以前的激光诱导荧光实验结果,通过化学热力学分析,借助中间络合物形成机制,我们解释了实验观察到的所有现象。     

ω-氯氟烷基醇,烯烃及环氧化物的合成

本文报道在引发剂存在下, ω-氯氟烷基碘与烯丙基化合物(CH~2=CH-CH~2X, X=OH,OAC) 及乙烯基化合物CH~2=CH-OAC 发生自由基加成反应, 生成相应的加成产物Cl(CF~2)~nCH~2CHICH~2OH (2a～d), Cl(CF~2)~nCH~2CHICH~2OAC (3a～d)和Cl(CF~2)~nCH~2CHIOAC (4a～d) , 产率较好.2a～d用LiAlH~4脱碘生成Cl(CF~2)~nCH~2CH~2CH~2OH(5a～d), 反应条件温和. 2a～d与KOH-CH~3OH反应， 主要得到醇Cl(CF~2)~nCH=CHCH~2OH (6a～c), 若2a～d与NaOH-水溶液反应则得到环氧丙烷化合物. 在少量HOAC存在下， 异丙醇溶剂中， 锌粉与2a～d和3a～d反应得到消除产物Cl(CF~2)~n-CH~2CH=CH~2 (8a～d) . 4a～d与锌反应，再经KOH-CH~3OH-H~2O水解得到Cl(CF~2)~n(CH~2)~2OH(10a～d).     

氟原子与溴代甲烷反应化学发光研究

用光子计数技术系统地探测了F(^2P)原子与溴代甲烷等(CH~3Br、CH~2Br~2和CHBr~3)反应在各种压力下的可见区(300～900nm)化学发光,得到HF电子基态振动泛频跃迁及 Br~2(B)、BrF(B)、CHF(A)、CH(A) 等分子电子激发态跃迁的发射谱.求出HF(υ=3)转动温度为480K,计算机模拟光谱获得了Br~2(B)的振动布居.对比F与氯代甲烷反应的机理分析表明,初级反应主要是F提取形成HF,多级反应产生了电子激发态的产物分子.     

双核铜酶模型的合成及对安息香的催化氧化

为寻求更有效的仿酶模型,本文设计合成了含四个咪唑配基、两个咪唑基与铜配位的新型双核铜酶模型,并实现了在氧气存在下模型对安息香的催化氧化作用。以邻-氯苯酚为原料,经直接咪唑甲基化,醚化偶联,继与[Cu(CH~3CN)~4]CLO~4反应合成目标酶模型6-8。类似地,由对-氯苯酚合成酶模型9。以机械7为例,研究了在氧气下它们催化氧化安息香为二苯乙二酮的反应,高产率地合成目标产物,并求得催化氧化反应动力学参数。考查不同催化剂对反应的影响,发现它们的活性次序如下:7>4+[Cu(CH~3CN)~4]ClO~4>[Cu(CH~3(CN)~4]ClO~4>2+[Cu(CH~3CN)~4]ClO~4。     

新法合成6-烷氧基和6-氨基鸟嘌呤核苷衍生物

以鸟嘌呤为核苷为原料,经酯化、再在缩合剂4-氯苯磷酰二氯和1,2,4-三氮唑存在下与吡啶反应,得鸟嘌呤核苷N-6吡啶盐中间体(2),该中间体2分别与NH~3/CH~3OH、Et~3N/CH~3OH、Et~EN/CH~3CH~2OH在室温反应,可方便的合成6-NH~2、6-OCH~3和6-OCH~2CH~3-9-(β-D-呋喃核糖)鸟嘌呤衍生物。     

活性氮与SO2和SOCl2的传能反应

在流动余辉装置上, 研究了活性氮与SO2和SOCl2之间的反应过程. 在280～500 nm, 观察到了SO2( A1A2,B1B1→X1A1 )和SO2(a3B1→X1A1)的发射光谱. 对比由Ar(3P0,2)与N2碰撞反应产生的纯N2(A3Σu+)与SO2、SOCl2之间反应的实验结果, 可以说明, N2(A3Σu+)在活性氮与SO2的反应中是主要的能量载体, 它与SO2的直接能量转移反应形成了激发态的SO2(A1A2, B1B1); 在活性氮与SOCl2的反应中观测到的激发态SO2(a3B1), 则可能主要是通过N(4S)与SOCl2反应生成的N2O(X1Σ+)和N2(A3Σu+)与SOCl2反应生成的SO(X3Σ－)之间的化学反应过程产生.     

羰基氧化物RR^1COO的电子结构

本文采用6-31G基组的abinitio方法对羰基氧化物RR^1COO(R,R^1=H,F,CH~3)进行几何构型优化计算,研究其基态的电子结构。结果表明,RR^1COO的稳定结构为双自由基型,其单重态和双重态的相对稳定性受取代基的影响。H~2COO、H(CH~3)COO和(CH~3)~2COO的基态为单重态(^1A),HFCOO和F~2COO的基态为三重态(^3A),HFCOO和H(CH~3)COO的顺式结构比反式稳定。     

F与CH~3F反应的可见化学发光

利用分子束装置研究了F与CH~3F反应可见光范围(450-900nm)的化学发光.观察到HCF(A~1A"-X2A')的七个振动带和HF^+电子基态振动广频跃迁的四个振动带和它们的强度随反应物流量的变化.求得HF分子的V'=4,5,6能级相对振动布居和V'=3的转动温度.分析表明两种光谱都是第二步反应(F+CH~2F)引起的,这步反应造成了HF高振动能级的统计性粒子分布和转动能级的玻尔兹曼分布.     

[NEt~4][Mn(salophen)(H~2O)~2]~2[Fe(CN)~6]·H~2O· CH~3OH超分子化合物的 合成和结构

室温下将[NEt~4]~3[Fe(CN)~6]和[Mn(salophen)(H~2O)(CH~3OH)]ClO~4反应,得到了超分子化合物[NEt~4][Mn(salophen)(H~2O)~2]~2[Fe(CN)~6]·H~2O·CH~3OH(salophenH~2=双水杨醛缩邻苯二胺),并对其进行了晶体结构测定。结果表明,该晶体属三斜晶系,空间群P1,晶胞参数a=1.2150(4)nm,b=1.4834(6)nm,c=1.6625(6)nm,α=81.896(7)°,β=76.980(8)°,γ=81.120(6)°,V=2.872(2)nm^3,Z=2,D~c=1.388g·cm^-^3。晶体的各部分间以氢键连接成网状超分子体系。     

分子束技术研究Ba与CHCl~3, CCl~4的反应

本文分别在交叉分子束和分子束-气体条件下, 利用化学发光方法, 研究了Ba(^3D)+CH~2Cl~2, CHCl~3,CCl~4和Ca(^1S~O),Ca(^3P),Ba(^1S～O)Ba(^3D)+CCl~4的反应, 实验得出了Ba(^3D)与CH~2Cl~2, CHCL~3, CCl~4反应时, A^2II,B~2Σ^+态BACl产物的发光截面对反应物碰撞能的依赖关系和反应阈能, 以及Ba(^3D)与CCl~4反应时, 产生电子激发态BaCl产物的光子产率。发现当Ba,Ca被激发到亚稳态时, Ba+CCl~4的反应电子基态BaCl产物的振动激发增加; 而Ca+CCl~4的反应电子基态CaCl产物的转动激发增加. 并针对以上结果进行分析讨论。     

Ab initio方法研究CH~3+OClO反应的可能通道

利用abinitio方法研究了CH~3+OClO反应的三个可能通道,首次应用UMP2(full)/6-31G(d,p)方法得到各反应物、产物、中间物及过渡态的优化构型和谐振频率;然后采用G2MP2理论计算各通道反应焓变和势垒高度。理论计算表明产物通道CH~2O+HOCl是最可能发生的途径,反应放热为443.80kJ·mol^-^1。可能的反应过程为：CH~3和OClO自由基先经无垒过程生成了一个富能中间物,继而通过较低的势垒解离成HOCl+H~2CO。     

N-烯基硝酮分子内环加成反应区域选择性的理论研究I. N-3-丁烯基硝酮分子内环加成反应的区域专一性

n-烯基硝酮的分子内环加成反应可能得到氧桥和碳桥的两种产物, 但N-3-丁烯基硝酮却只有单一的氧桥产物, 已被用来合成一系列新的区域专一性人化合物。弄清此反应机理是很有意义的。本文用过渡状理论和AM1方法进行研究, 结果表明,虽然存在得到两种产物的平行反应, 但由于这两个反应的速率常数之比很大, 基本上只得到单一的氧桥产物。生成氧桥产物的反应活化焓比较小, 活化熵比较大。活化熵对反应速率常数比值的贡献是不可忽略的。     

环丙基硅烯的理论研究: 环丙基硅烯C3H5SiH的重排反应及其机理

本文用限制的Hartree-Fock解析梯度方法在3-21G和6-31G^*水平上对环丙基硅烯的重排反应及其机理进行了从头算研究。以6-31G^*优化构型作了二级微扰计算, 并计算了各构型的频率。在此基础上得到了重排反应的热焓△H, 自由能△G和平衡常数K, 用Eyring过渡态理论计算了反应的速度常数k(T), 应用Woodward-Hoffmann规则讨论了环丙基硅烯重排反应过程中端基的旋转机理。结果表明, 环丙基硅烯经过113.4kJ/mol的势垒扩环重排为硅杂环丁烯为自发反应; 而其1,2-氢迁移重排反应热垒为190.0kJ/mol, 是非自发反应, 难于进行,不能与扩环重排相竞争。另外, 扩环重排反应可分为多步过程, 每步的端基旋转均可用Woodward-Hoffmann规则说明。     

N-烯基硝酮分子内环加成反应区域选择性的理论研究IV. N-4-己烯基硝酮分子内环加成反应的区域选择性

本文用AM1 MO方法和过渡状态理论研究N-4-己烯基硝酮分子内环加成反应的机理, 计算两个平行反应(a, b)的速率常数的比值, 得到与实验吻合的结果。计算结果还表明, 由于N-5-甲基的电子效应, 使得反应b的活化焓降低, 同时, N-5-甲基引起的构型变化, 使得反应b的活化熵增高(绝对值变小), 这使得K~b/K~a值明显增长, 是区域选择性发生较大改变的原因。     

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的基态和激发态反应的研究 II:2-甲基-1,5-苯并硫氮杂的光异构化和Fries重排

2-甲基-1,5-苯并硫氮杂(2a-2d)在苯溶液中光照生成相应的2,4-异构化产物3a-3d,其中2a和2d同时还生成双键位移产物4a和4d.4a经碱性醇解生成一对2, 4-异构体2b和3b.2-甲基-4-芳酰氧基-1,5-苯并硫氮杂(2e-2g)在苯中光照主要经Fries重排生成2-甲基-3-芳酰基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮(5e-5g).同时还生成少量2,4-异构化产物2-芳酰氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂(3e-3g).但2-甲基-4-烷基酰氧基-1,5-苯并硫氮杂(2i,2j)在相同条件下光照只生成2,4-异构化产物-2-烷基酰氧基-4-甲基-1,5-苯并硫氮杂(3i,3j).2-甲基-4-对硝基苯甲酰氧基-1,5-苯并硫氮杂(2h)可发生热Fries重排,生成2-甲基-3-对硝基苯甲酰基-1,5-苯并硫氮杂-4(5H)-酮(5h).化学和光谱数据证明5e-5h和6e-6h为互变异构体.     

硅烯及取代硅烯与饱和键插入反应的量子化学研究

用量子化学的密度泛函理论(DFT)在6-311G水平上对硅烯及其取代物与甲烷的C-H键进行插入反应的势能面进行了系统地研究。用IRC方法对过渡态进行了验证。并用组态混合模型讨论了反应势垒(△E^≠)和反应热(△H)与SiXY的单-三态激发能△Est的关系。我们发现,硅烯SiXY的△Est是控制反应的主要因素,取代基的电负性越大,取代基越多,π电子给予越强,SiXY的△Est就越大,插入反应的活化能就越大,放热就越小。     

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。     

1, 2-丙二醇酸性条件下反应机理的量子化学研究

用MNDO方法研究了1, 2-丙二醇在酸性条件下反应机理, 寻找到了反应过渡态, 并从理论上确证了它最可行的反应过程和最终产物。     

(CX~3)~2CO,CF~3COX和CXCl~3(X=H或D)对CH(A,B)自由基的猝灭

本文报道室温下用266nm激光光解-荧光猝灭方法测定CH~3COCH~3,CD~3COCD~3,CF~3CO~2H,CF~3CO~2D,CHCl~3和CDCl~3分子猝灭电子激发态CH(A,B) 自由基的速率常数,考察了含不同同位素原子的猝灭剂分子对CH(A,B)猝灭的同位素效应. 实验发现,含D的分子比相应含H的分子对CH(A,B)的猝灭具有更大的速率常数