用同位素研究合成气制乙醇的反应机理

用D_2~(18)O在Rh-TiO_2/SiO_2催化剂上进行了原位化学截取反应及原位~(18)O同位素交换反应,所得产物中含有氘代乙酸,表明乙烯酮是一种反应中间体;产物中有含~(18)O的乙醇、乙醛、乙酸,表明乙烯酮等C_2含氧前驱中间体与重氧水发生了~(18)O同位素交换反应。按照乙烯酮与水进行同位素交换的模式,只要进行2～3次的交换,就可以解释Katzer等用~(13)C~(16)O/~(12)C~(18)O与H_2反应观察到的产物乙醇的同位素杂组结果,而无须假设乙烯酮异构成能量较高的环氧乙烯然后进行同位素交换,使乙烯酮机理更合理。再次肯定了我们提出的“CO缔合-卡宾-乙烯酮-乙酰基-乙醇(醛)”的机理。     

重氧水和合成气与卡宾簇合物的模型反应研究铑催化乙醇合成机理

负载在SiO_2载体上的卡宾簇合物Fe_2(CH_2)(CO)_8被用于模拟负载型铑催化剂上的卡宾吸附物种,在95℃和2.0 MPa的条件下,负载样品与含氘水的合成气作用后,得到主要产物甲烷,並伴有乙酸、乙醛、乙烯和乙烷。其中,乙酸为DCH_2COOD和CH_3COOD的混合物,这表明反应过程是经过乙烯酮和乙酰基两种中间体进行的。用重氧水(D_2~18O)为截取剂,在合成气(CO/H_2=1/2)存在下,可检测到~(18)O在乙醛、乙醇和乙酸甲酯(经乙酸通甲醇吹扫酯化)的产物,说明乙酰基和乙醛与重氧水之间存在可逆的水合交换反应。根据水合醛化机制,可以解释Katzer等观察到的同位素杂组现象。     

三核锇原子簇中μ,η~2-乙烯配位基顺反异构化及其反应动力学研究

含氢原子簇化合物H_2Os_3(CO)_(10)与乙炔反应生成顺式加成物[Os_3H(μ,η~2-CH=CH_2)(CO)_(10)]。本文首次报道高含量氘代原子簇D_2Os_3(CO)_(10)与乙炔反应生成合乙烯配位基的氘代原子簇[Os_3D(μ,η~2-CH=CHD)(CO)_(10)],H_2Os_3(CO)_(10)与氘代乙炔反应生成[Os_3H(μ,η~2-CD=CDH)(CO)_(10)],它们在微量亲核试剂吡啶作用下发生μ,η~2-乙烯配位基的顺反异构反应。本文用同位素氘代和~1H,~2H NMR动态波谱联用方法,研究了上述反应和异构化过程,提出了顺反异构化的核磁共振动态波谱证据、反应机理和动力学数据。     

合成气在Rh（111）上转化为乙醇的机理的键级守恒研究

Rh上乙醇的生成机理,目前主要有两类.一是Ichikawa等为代表提出的“CO解离—CH_x(x=2或3)—乙酰基—乙醇”机理;另一是蔡启瑞等的“CO缔合—甲酰基(金属氧卡宾)—卡宾—乙烯酮—乙酰基—乙醇”机理.本文用Shustorovich的键级守恒—Morse势(BOC-MP)法对其进行了研究     

NEW EVIDENCE FOR COEXISTENCE OF KETENE AND ACETYL INTERMEDIATES IN SYNGAS CONVERSION TO ETHANOL OVER RHODIUM-BASED CATALYSTS

CH_2DC~(18(16))OOCH_3 and CH_3C~(18(16))OOCH_3 were detected simultane-ously in the trapping reaction with D_2~(18)O as the trapping agent followed bypurging the catalyst with MeOH in N_2 stream,demonstrating the coexistence ofketene and acetyl intermediates in ethanol synthesis from syngas over rhodiumcatalysts.The percentage of deuterated methyl acetate in total AcOMe incrasedwith the ratio of D_2~(18)O/H_2,indicating that the trapping of ketene strongly com-peted with its further hydrogenation,and implying that ketene was a key C_2-in-termediate.     

BaF2/La2O3催化剂上甲烷氧化偶联反应活性氧物种的原位红外光谱

用原位红外光谱研究了BaF2/La2O3催化剂上甲烷氧化偶联反应的活性氧物种.结果表明,催化剂经O2预吸附后,在1 108~1 118 cm-1处出现超氧物种O2-的O-O键伸缩振动峰.经18O2同位素交换实验后,原1 108~1 118 cm-1处谱峰的强度减弱,同时在1 086和1 051 cm-1处出现(O18O)-物种和18O2-物种的吸收峰.同位素交换实验进一步确证了1 108~1 118cm-1处谱峰确为O2-物种的吸收峰.在700℃下,O2-物种能够活化CH4生成C2H4,而且O2-物种的消耗量和C2H4的生成量呈很好的消长对应关系.超氧物种O2-是BaF2/La2O3催化剂上甲烷氧化偶联反应的活性氧物种.     

合成气制乙醇的铑基催化剂中助剂铁,锂的作用本质研究

催化活性测试表明,助剂Fe具有显著提高乙醇生成选择性及铑催化活性的双重作用;助剂Li具有显著提高乙醇选择性的作用,对铑催化活性影响不大。基于H_2/D_2同位素效应结果及CO化学吸附、IR、XRD、XPS等的表征结果,认为助剂Fe经活化处理后大部分与Rh形成RhFe合金,使Rh分散度显著提高,从而提高了乙醇的选择性;Rh分散度的提高以及小部分以Fe~(2+)(Fe~(3+))形式存在的助剂Fe促进甲酰基的生成及随后的氢解断C-O键反应是助剂Fe促使铑催化活性提高的两个因素。Li的主要作用在于通过与C_2含氧中间体乙烯酮氧端的弱亲合作用,促进了乙醇前驱体的生成,从而使乙醇生成选择性提高。     

基于类salen配体的二苯基锡配合物的合成、抗肿瘤活性及其与DNA相互作用

利用类salen配体二苯乙二酮苯甲酰腙或二苯乙二酮水杨酰腙与二苯基二氯化锡反应,合成了2个二苯基锡配合物[(C_6H_5(O)C=N—N=C(Ph)—(Ph)C=N—N=C(O)—C_6H_5)_2SnPh_2(CH_3OH)]·3CH_3OH (1)和 [(o-OH—C_6H_4(O)C=N—N=C(Ph)—(Ph)C=N—N=C(O)—(o-OH—C_6H_4))_2SnPh_2(CH_3OH)]·CH_3OH (2),通过IR、~1H NMR、~(13)C NMR、~(119)Sn NMR、元素分析、HRMS 以及X射线单晶衍射等表征了配合物结构。测试了配合物1、2的热稳定性及其对癌细胞的体外抑制活性,发现配合物2对癌细胞NCIH460、HepG2、MCF7表现出略优的抑制活性。利用紫外可见吸收光谱、荧光猝灭光谱研究了配合物2与ct-DNA之间的相互作用,结果表明配合物以嵌入模式与DNA结合。     

氧化镁担载的[PPN]_2[Ru_3(CO)_9CCO]作为C_2含氧化合物模型的表面金属有机化学的研究

用原位红外光谱法研究了负载于MgO表面上的〔PPN〕_2〔Ru_3(CO)_9CCO〕簇合物。发现表面物类同MgO的抽空脱水温度有很大关系。在573K以下脱水的氧化镁上〔PPN〕_2〔Ru_3-(CO)_9CCO〕吸附后,其v_(?)=o的红外谱基本保持乙烯酮钌簇合物的原来特征,〔Ru_3(CO)_9-CCO〕~(2-)离子和表面的电荷相互作用只引起线式和桥式CO谱带的轻微位移。抽空脱水温度超过613K时,除了〔Ru_3(CO)_9CCO〕~(2-)的特征光谱外,还出现2068,2030和1999cm~(-1)新谱带,归因于Mg-OH同〔Ru_3(CO)_9CCO〕~(2-)反应部分地形成〔HRu_3(CO)_9CCO〕~-.TPD-IR研究揭示了〔Ru_3(CO)_9CCO〕~(2-)/MgO的热稳定性远大于〔PPN〕_2〔Ru_3(CO)_9CCO〕固体。在CO气氛下,〔Ru_3(CO)_9CCO〕~(2-)同CH_3I很易反应,v_(?)=o谱带的变化说明反应后有乙酰基生成,v_(?)=o谱带出现在1635cm~(-1)。这种含乙酰基的三钌化合物〔Ru_3(CO)_9CC(O)CH_3〕~-对CO+H_2合成C_2含氧物的机理研究,可能有模型化合物的意义。     

二苄基二茂钛的羰基化反应

用取代的二苄基二茂钛与一氧化碳在正庚烷中反应,生成二羰基二茂钛和二苄基甲酮。通过光谱监测,发现1摩尔一氧化碳插入碳钛键,得到取代的苯乙酰基苄基二茂钛。反应随着取代基给电子能力的增加而加快(Me>t-Bu≈H>F>Cl)。中间体Cp_2Ti[C(O)CH_2Ph]CH_2Ph很活泼,迅速发生分子内消除,消除的苄基和苯乙酰基生成二苄基酮。     

Pt/Ce0.75Zr0.25O2的催化性能及其氧移动性的 18O 同位素交换表征

 采用浸渍法制备了Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂,考察了催化剂对乙醇及CO的氧化活性,并采用 18O 同位素交换、乙醇程序升温表面反应(C2H5OH-TPSR)、一氧化碳程序升温脱附(CO-TPD)和程序升温还原(H2-TPR)等技术对催化剂进行了表征. 结果表明, Pt/Ce0.75Zr0.25O2催化剂表现出较高的乙醇和CO氧化活性,其催化活性随着Pt负载量的增加而提高. 当Pt负载量为3%时,活性最高. 继续增加Pt负载量,催化剂活性下降. C2H5OH-TPSR和CO-TPD结果表明,催化剂对乙醇或CO的氧化活性与从催化剂表面脱附出来的CO2量有对应关系, CO2脱附量越大,催化剂活性越高. 18O 同位素交换结果表明,表面氧交换能力与其氧化活性有一定对应关系,催化剂的表面氧交换能力越高,氧化活性越高.     

RuCo催化剂CO加氢形成含氧物的中间体：甲酰基

进行了在SiO_2担载的Ru-Co双金属原子簇催化剂上合成气(CO+H_2)反应和模型化合物吸附的红外、质谱研究. 结果表明, 在原子簇制备的Ru-Co/SiO_2催化剂上, 在453 K下合成气(CO+H_2)反应在红外谱图产生了1584 cm~(-1)谱带, 它与CO加氢反应中含氧化台物的生成速率成线性关系. 因此提出了此谱峰对应着在CO加氢反应中生成古氧化合物的一个十分重要的中间体. 以CO+D_2、~(13)CO+H_2和~(13)CO+D_2代替CO+H_2, 在Ru-Co/SiO_2催化剂中, 1584 cm~(-1)谱带分别位移至1575、1542和1539 cm~(-1)处. 还观察到, 1584 cm~(-1)物种与H_2反应, 产物给出了CH_4和CH_3OH; 如果1584 cm~(-1)物种和D_2反应则生成CHD_3和CHD_2OD. 这些结果提出了1584 cm~(-1)谱带归属于表面甲酰基的羰基振动, 这同Ru-Co/SiO_2催化剂吸附甲醛的结果基本一致.     

四面体异核金属羰基簇合物的合成、表征及单晶结构分析

利用金属交换反应, 使金属羰基配合物PhCCo~3(CO)~9和过渡金属配合物NaMo(CO)~3(RCp)在THF中回流反应, 制备出三个新的异核三金属羰基簇合物PhCCo~2Mo(CO)~8(RCp)(R=HCO, CH~3CO, C~2H~5O~2C)。结果表明, 与金属交换剂NaMo(CO)~3Cp相比较, 环戊二烯上吸电子基团C=O的存在减弱了金属交换剂NaMo(CO)~3(RCp)的交换活性。同时发现加热可加速该反应向产物的转化以及进一步证明了该金属交换反应的普遍性。对合成的簇合物进行了元素分析, 红外和氢的核磁谱的结构表征。对簇合物PhCCo~2(CO)~8(C~2H~5O~2CCp)的单晶进行了X射线结构测定, 该晶体属于单斜晶系, 空间群为P2~1/c, 晶胞参数: α=1.1356(2)nm,b=1.4030(2)nm, c=1.6076(3)nm, β=107.19(1)°, Z=4。D~c=1.80g/cm^3,R=0.048, Rw=0.057。     

钴与4-甲基-6-羟基嘧啶配合物的制备、晶体结构和 对配体的量子化学研究

4-甲基-6-羟基嘧啶与硝酸钴在乙醇溶液中反应,制得氢键连接的超分子配合物[Co(C~5H~6N~2O)~2(H~2O)~4]·(NO~3)~2。该化合物的结构已测定,晶体属于单斜晶系,空间群为C2/m,晶胞参数a=1.9853(4)nm,b=0.7601(5)nm,c=0.6539(13)nm,β=100.93(3)°,Z=2,最终偏离因子R=0.053。每一个结构单元中Co原子与两个4-甲基-6-羟基嘧啶和四个水分子配位,配位的水又通过氢键与硝酸根结合,同时嘧啶环上的羟基又与相邻结构单元中的嘧啶环上的未配位的N形成氢键,因而就形成了二维网状的超分子化合物。我们采用PM3半经验法计算表明配体4-甲基-6-羟基嘧啶中两个N原子的净电荷分布不同,因而配位能力不同,只有处在羟基邻位的N原子参与了配位。     

Bi+N2O化学发光反应机理研究

The emission spectra of BiO(A ~2Π_(1/2)) have been first obtained by studying the reaction Bi+N_2O in the heat pipe oven. 18 new bands are obtained from the emission spectra of BiO(A ~2Π_(1/2)) which are attributed to the reaction of atomic Bi~*(~2D_(3/2)) with N_2O(~1Σ_g~+). The metastable Bi~*(~2D_(3/2)) is produced by the following processes: Bi(~4S_(3/2))+N_2O(~1Σ_g~+)→BiO(X_2~2Π_(3/2)), and then,BiO(X_2~2Π_(3/2))+Bi(~4S_(3/2))→Bi~*(~2D_(3/2))+BiO(X_1~2Π_(1/2)).     

Preparation and Crystal Structure of Hetero—metal Clusters[η^5—C5H4C（O）CH2CH2C（O）OCH3]FeCoM（μ3—S）（CO）8（M=Mo or W）

1 INTRODUCTIONTransition metal clusters have been attracting intensive attention largely because they are suggested as active catalysts in a variety of homogeneous catalyzed reactions. However, no unequivocal proof exists that metal clusters themselves serve as the true catalysts among the catalytic process. In many cases it is known that fragments of the original clusters are the actual catalytic species. The unambiguous proof would be the use of a rigid chiral cluster to catalyze an asy…     

C~6~0O异构体的研究

本文用臭氧氧化C~6~0的苯溶液,用HPLC分析产物,室温下氧化产物只得到一个C~6~0O异构体组分峰。低温下产物得到两个C~6~0O异构体组分峰。多出的一个峰经实验与理论的研究,表明它很可能是异构体C~6~0O(C~s)。     

四甲基硅的多光子电离光谱和质谱

在半导体生产中常用化学气相沉积(CVD)方法制备纯硅.所用的硅化合物原料中,四甲基硅是很重要的一种.与其它种类相比,它不象硅甲烷那样易爆,又不象卤代硅烷那样有腐蚀性,化学性质是比较稳定的.另一方面,它的分子结构Si(CH_3)_4与一般有机金属化合物类似,具有一定代表性.因此研究这个分子的离解和电离过程,以及光物理与光化学性质,在应用和学术方面都是有价值的。     

[Cu(C~1~2H~8N~2)(H~2O)(C~4H~4O~4)]·2H~2O的合成和晶 体结构

将适量邻菲啰啉、丁二酸和CuCl~2·2H~2o(摩尔比=1:1)溶于水和甲醇的混合溶剂[V(水):V(甲醇)=1:1]后,滴加NaOH溶液至pH=4.8。滤去沉淀物后,滤液于室温下缓慢蒸发得蓝色细长[Cu(C~1~2H~8N~2)(H~2O)(C~4H~4O~4)]·2H~2O晶体。晶体属三斜晶系,P1(No.2)空间群。晶胞参数a=0.7462(1)nm,b=(0.9959)1nm,c=1.2266(1)nm,α=75.02(1)°,β=82.38(1)°,γ=74.76(1)°,V=0.8475(2)nm^3,Z=2,D~c=1.622g·cm^3,F(000)=426.3882个独立衍射点中,2789个可观测点满足F~0^2≥2σ(F~0^2),R=0.0450,wR^2=0.0951。配合物内每个Cu与邻菲啰啉螯合配体中的2个N原子、来自不同羧酸根的2个羧基O和1个水分子O原子配位,形成扭曲的四方锥体,其中一羧基O位于锥顶[d(Cu－N)=0.2006(3),0.2032(3)nm;赤道d(Cu－O)=0.1972(2),0.1973(2)nm;轴向d(Cu－O)=0.2210(2)nm]。双齿桥联丁二酸根连接Cu原子形成平行于[100]方向的多聚超分子链^1~∞[Cu(phen)~2(H~2O)·(C~4H~4O~4)~2~/~2]~2。芳环堆积间距交替为0.366nm和0.380nm。未配位的H~2O分子位于超分子双链之间。     

CH_3自由基和O（~3P）反应机理的量子化学研究

用分子轨道从头计算MP2（full）方法和密度泛函理论（DFT）中的B3LYP方法 研究了CH_3自由基和三线态O原子反应的微观机理，优化得到了反应途径上的反应 物、过渡态、中间体和产物的几何构型，通过振动分析对过渡态和中间体构型进行 了确认，在G3不平上计算了能量，同时用经典过渡态理论对该反应的绝对速率常数 进行了理论计算。研究结果表明：CH_3自由基与O（~3P）反应有四条不同的放热反 应通道，主反应通道为IM1→TS1→CH_2O + H，同时反应可彻底裂解生成CO, H_2 及H。