氧负离子自由基与乙烯反应机理的计算研究

在G3MP2B3理论水平下研究了氧负离子自由基(O^－)与乙烯(C₂H₄)的反应机理. 计算结果表明, O^－与C₂H₄经碰撞快速复合形成离子诱导偶极络合物中间体, 然后经历异构化、解离生成各种产物, 分别对应分子离子异构解离与复合电子剥离反应通道. 通过比较各个反应途径上势垒的相对高度, 发现主要产物通道为复合电子剥离通道, 相应的中性产物主要为c-C₂H₄O; 而分子离子解离通道的通道分支比较小, 其中生成水反应通道相应的阴离子产物主要是CH₂＝C^－. 当前的计算证实了以往实验观察的结论.     

氧负离子自由基与苯的反应机理研究

采用密度泛函理论研究了氧负离子自由基与苯分子的反应. 针对可能存在的抽氢反应、置换氢反应、生成水反应及羟基化反应通道, 在B3LYP/6-31+G(d, p)的水平上得到了反应物、产物、中间体复合物和过渡态的优化构型、振动频率以及能量, 证实了这个反应的多产物通道性质, 较完整地描述了反应的机理和产物生成途径. 并且利用G2MP2能量计算结果, 从反应途径的能垒高度定性说明了实验观测结果的合理性, 同时也解释了以往实验的矛盾结果.     

有机化学中箭头的使用

在有机化学中,箭头符号是反映反应的本质及反应物和产物之间关系的。对有机化学中经常使用的箭头符号进行分类、解释和讨论,明确各类箭头符号的含义和适用范围,分析和解决了学生在使用箭头符号过程中易于误用的问题,同时介绍了反应机理中显示共价键发生异裂后电子对归属的新型变形弯箭头的使用。     

羟基负离子与苯分子的反应机理

在G3MP2B3理论水平下研究了羟基负离子和苯的反应机理, 系统地分析了该反应体系中可能存在的主要热力学产物通道. 计算结果证实了前人的实验观测结果, 其主要产物是[C6H6…OH]-络合物, 质子转移和置换氢的产物通道为吸热过程, 在较低实验碰撞能量的情况下难以发生, 而生成氢气的反应通道虽然是强放热过程(-119.5 kJ·mol-1), 但其相应的反应能垒较高而无法发生. 计算对比了羟基负离子和氧负离子、氟负离子抽取苯分子中质子的机理所存在的差异, 并结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程. 此外, 还对比分析了羟基负离子、羟基自由基与苯反应不同的机理.     

氧负离子与乙烯自由基反应的理论研究

在G3MP2B3理论水平下研究了氧负离子与乙烯自由基的反应机理. 反应入口势能面的刚性扫描显示: 对于不同的初始反应取向, 体系存在3种不同的反应机理, 分别对应直接脱水、插入反应和直接键合成中间体通道. 其中, 通过插入反应形成的富能中间体[CH2＝C—OH]－及键合中间体[CH2＝CHO]－都可以进一步经异构化和解离生成其它各种可能产物, 如C2H－＋H2O, OH－＋CH2C和 ＋CO产物通道. 基于计算得到的反应势垒的相对高度, 直接脱水反应显然是该反应体系最主要的产物通道, 同时我们还结合Mulliken电荷布居分析研究了其中涉及的电子交换过程. 由此, 计算结果证实了以往OH－与C2H2反应的实验研究结果. 此外, 还对比了该反应体系、氧原子与乙烯自由基、氧负离子与乙烯分子三个反应的不同机理.     

气相中呋喃负离子与N2O反应机理的理论研究

采用QCISD和MP2两种计算方法,在6-31＋＋G(d,p)的基组下,对气相中呋喃负离子与N2O反应的微观机理进行了较为系统的计算研究。结果表明,通道1中的路径1和2为此反应体系的主反应路径,其各反应驻点的能量均低于反应物的,并且互为竞争路径。主要产物为C4H3NO- 和NO,同时也应能检测到少量的C4H3O2- 和N2。理论计算结果与实验预测基本一致。此外,对于次要路径也做了简要说明,并且此反应体系的所有反应路径均为强放热过程。     

N_2O与氧负离子微观反应机理的理论研究

采用G3B3//B3LYP理论水平对反应O-+N2O的双重电子态势能面反应机理进行了详细的理论研究.该反应涉及的各个稳定点的构型、振动频率是在B3LYP/6-311++G(d,p)理论水平下计算的.计算结果表明,得到的反应焓变与已有实验值相吻合,该反应主反应通道是O-+N2O→NO+NO-,而生成O2-+N2的反应通道是次反应通道.     

气相中烯丙基负离子与N2O反应机理

采用二阶微扰理论的MP2/6-31G(d,p)方法对气相中烯丙基负离子与N2O的反应机理进行了理论计算研究, 并在相同基组下进一步用CCSD(T)方法进行了单点能的校正. 计算结果表明, 该反应存在三条反应通道, 产物分别为cis-CH2CHCNN-+H2O, trans-CH2CHCNN-+H2O和CH2CCH-+N2+H2O, 其中生成cis-CH2CHCNN-和trans-CH2CHCNN-的两条通道为相互竞争的主反应通道, 计算结果与实验相吻合. 同时利用传统的过渡态理论, 计算了各反应通道在298 K时, 速控步骤的反应速率常数k(T).     

C(3P)与H2S反应的反应机理

1994年,苏梅克9号彗星撞击木星引起了木星大气成分的变化,研究发现撞击后木星大气中含有大量的含硫含碳的小分子和小自由基.因缺乏与这些物质相关的中间体的实验数据,研究它们的来源的工作难以进行.1998年,李远哲等[1]用交叉分子束实验研究了基态碳原子Ｃ(3Ｐ)与Ｈ2Ｓ的反应,得到主要产物ＨＣＳ.他们对反应所经历的中间体作了推测,并用从头计算方法计算了反应物、中间体和产物的能量,但对反应所经历的(反应物与中间体、中间体与中间体、中间体与产物之间的)过渡态没有进行探讨.众所周知,过渡态位垒的高低对是否能实现设定的反应是至关重要的…     

在碱金属/液氨作用下两类还原反应的机理探讨

碱金属/液氨溶液具有很强还原性,在有机合成中有着广泛的运用。在高等教育出版社出版的由邢其毅、裴伟伟、徐瑞秋以及裴坚等人编著的《基础有机化学》(第3版)中描述了在碱金属/液氨作用条件下的两类还原反应:炔烃被还原为烯烃的反应和Birch还原反应。一般认为这两种反应均生成了自由基负离子中间体。本文结合近几年的文献报道,对它们的机理进行进一步的探讨。     

有机化学进展(2011~2012)

本文综述了中国大陆地区有机化学研究人员2011至2012年两年内在合成方法学、有机合成化学、元素有机化学以及天然产物化学等领域获得的重要成果。文章中共引用参考文献355篇,其中110多篇手性金属配合物和有机小分子催化的不对称反应、金属催化的碳氢键活化等合成方法学论文和30余篇氟有机化学论文基本来源于德国《应用化学》(国际版)和《美国化学杂志》。本文汇集了中国有机化学家两年中合成的150多个具有生物活性和化学结构多样性的天然产物,其中不乏具有高度挑战性的复杂天然分子。在近两年中中国有机化学家从陆地和海洋的生物体内发现各种不同类型新天然产物90多个。     

经典有机反应中的极性反转

极性反转是有机化学中的一个基本概念,是有机合成中C―C键形成的有效方法。本文结合近期文献总结了极性反转的基本类型,并讨论了相关机理,以供基础有机化学教学之参考。     

有机化学基本知识在高分子化学中的应用

高分子化学与有机化学有着千丝万缕的联系,若能在高分子化学新知识点的授课中,及时引导学生回顾有机化学的相关知识点并加以阐述和拓展,强调有机化学和高分子化学的相互嫁接和相互渗透,不仅能使学生更加容易理解和接受新知识,提高学生的学习兴趣和活跃课堂气氛,而且可以起到温故而知新的教学效果。     

有机化学课程中的绿色化学教育

介绍了在有机化学课程教学实践中对学生进行绿色化学教育的做法和建议,其中包括反应试剂的绿色化,反应条件的绿色化,目标产物绿色化。     

《高分子化学》教学中有机化学知识的有效利用探索

高分子化学和有机化学紧密相连,后者是学习前者的基础.在高分子化学教学中,有效利用有机化学知识解释聚合物的一些概念,将有助于学生更好的理解和掌握高分子化学知识.本文根据教学实践,介绍了几点利用有机化学知识帮助解释高分子化学中的概念或反应的实例,并对教材中存在的疑点提出了自己的看法.     

《高分子化学》聚合机理教学中有机化学知识的衔接利用

高分子化学是在有机化学基础上发展而成一门学科,高分子的合成反应与有机小分子的合成反应密切相关,特别是高分子合成反应机理的学习中大量应用到有机化学的基础知识.因此,在高分子化学教学中有效利用有机化学知识是帮助学生更好理解和掌握高分子化学反应机理相关知识的关键.本文根据笔者教学实践,从烯类单体聚合活性及机理、自由基聚合阻聚机理、配位聚合机理等方面以实例形式探讨了如何利用有机化学知识帮助解释高分子化学中反应活性及反应机理.     

高校化学教学实验室小型试剂库改造

有机化学实验是培养学生掌握实验基本技能和技术、提高动手能力的必修课。有机化学实验产生的废液成分复杂,尽管目前广大师生的环保意识比较强,实验室废液能够做到分类收集并交由有资质的公司进行处理,但是完全依赖环保公司的处理成本比较高。因此我们尝试对有机化学实验室产生的废液进行实验室原点处理,真正做到谁污染、谁治理,有效降低废液的处理成本,并实现有机试剂的循环使用。     

Internet上有机化学资源的检索与利用

Internet上丰富的有机化学资源为从事有机化学的研究人员检索文献提供了一条方便快捷的途径。介绍了化学文摘(CA)、专利及其它与有机化学相关的数据库检索,并给出了一些有用的域名地址。