电催化氧化制备苯甲醛的研究

在超声波槽中电生成纳米金属氧化物,继而以MnO2/Mn2 或金属氧化物氧化还原电对作为媒介,电催化氧化合成苯甲醛.实验表明,电流效率和苯甲醛的产率在超声的参与下有明显的提高,优化了超声电解的条件.在较高温度下反应时,有利于提高生成苯甲醛的电流效率.反应选择性较高,苯甲醛产率可达88.9%.     

苯甲醛在光催化反应中氧化还原选择性的理论研究

采用密度泛函理论方法在M06-2X/6-311G^*水平上模拟了不同反应条件下, TiO₂对苯甲醛的光催化还原和氧化的反应. 计算结果表明, 苯甲醛的光催化还原和氧化反应均可在常温下发生; 在缺氧但有乙醇存在的条件下, 乙醇分子可与氧化性物质发生反应, 生成醇自由基, 苯甲醛主要发生光催化还原反应生成苯甲醇; 在有氧气但无乙醇存在条件下, 还原性的光生电子被氧气捕获, 避免了苯甲醛被还原, 主要发生光催化氧化反应生成苯甲酸.     

在线超声成对电合成苯甲醛和丁二酸

将间接电合成苯甲醛与电还原马来酸制备丁二酸的过程有机结合, 构建了一个新的成对电解体系, 即在隔膜电解槽中, 以纯Pb为阴极, PbO₂/Pb为阳极, 硫酸溶液为介质, 在施加超声波的条件下, 阳极氧化Ce³⁺为Ce⁴⁺, 阴极还原马来酸生成丁二酸; 同时, 在槽外采用Ce⁴⁺氧化甲苯生成苯甲醛. 实验结果表明, 阴极和阳极电解的平均电流效率分别为92.71%和87.81%, 总的电流效率高达180.52%; 且Ce⁴⁺槽外氧化甲苯为苯甲醛的收率为95.78%, 马来酸电还原为丁二酸的转化率为92.09%; 电解的槽电压与单一电解氧化Ce³⁺相比降低了0.25 V.     

超声间接电氧化合成三种甲基苯甲醛

以Mn(II)/Mn(III)为氧化还原媒质，间接电氧化合成了邻、间、对位甲基苯甲 醛。在电解和合成的过程中，分别施加了超声进行反应。实验结果表明，电解的电 流效率和邻甲基苯甲醛、间甲基苯甲醛的合成产率在超声的参与下有10%左右的提 高。优化了超声电解的条件，并探讨了超声与未超声时将二甲苯的三个异构体氧化 为相应醛的难易程度。     

基于绿色化学理念的苯甲醛与安息香的相互转化

为了在基础教学实验中引入绿色化学理念以及强化氧化还原反应操作,本文设计了苯甲醛和安息香的相互转化实验:以苯甲醛为原料经维生素B1催化得到安息香,再用硼氢化钠还原安息香得到二苯乙二醇,二苯乙二醇用新型绿色催化剂NaMnOx氧化回到苯甲醛。通过氢核磁共振(1H NMR)对氧化还原反应的产物结构进行了鉴定,液相色谱分析结果表明氧化反应转化率达到90%以上。通过这一循环转化反应的实现,一方面树立了学生的绿色化学理念,另一方面加强了氧化及还原反应的操作训练,在进一步锻炼学生实验能力的同时,使其对化学反应的认知与评价更加完整。     

N-杂环卡宾催化对硝基苯甲醛的氧化酯化

以空气为氧化剂,研究了在N-杂环卡宾催化下,对硝基苯甲醛与9种醇的氧化酯化反应。考察了不同卡宾前体、卡宾前体的用量以及溶剂对收率和反应速率的影响。结果表明,当以对硝基苯甲醛摩尔分数10%的溴化3-乙基-4-甲基-5-羟乙基噻唑鎓盐为催化剂,过量的原料醇为溶剂时,可以有效地催化氧化对硝基苯甲醛进行酯化反应,收率为36%~64%,但当使用与对硝基苯甲醛等摩尔比的醇时,收率仅为9%~29%。     

N-杂环卡宾催化下对硝基苯甲醛的氧化酯化

以空气为氧化剂,研究了在N- 杂环卡宾催化下,对硝基苯甲醛与9种醇的氧化酯化反应。 考察了不同卡宾前体、卡宾前体的用量以及溶剂对收率和反应速率的影响。 结果表明,当以对硝基苯甲醛摩尔分数10%的溴化3-乙基-4-甲基-5-羟乙基噻唑鎓盐为催化剂,过量的原料醇为溶剂时,可以有效地催化氧化对硝基苯甲醛进行酯化反应,收率为36%~64%,但当使用与对硝基苯甲醛等摩尔比的醇时,收率仅为9%~29%。     

在线超声Mn~(3+)非均相氧化甲苯制备苯甲醛

在一定的硫酸浓度条件下,以高锰酸钾和硫酸锰为原料,采用均相液相氧化法获得了稳定性良好的Mn3+溶液。并以此溶液为氧化剂,在超声波作用下,选择性氧化甲苯制取苯甲醛。探讨了相关因素对Mn3+溶液的稳定性和苯甲醛收率的影响。实验结果表明,在硫酸浓度为4.0 mol/L,高锰酸钾和硫酸锰物质的量比为1∶12时,可制得浓度较高、稳定性良好的Mn3+溶液;同时在反应温度60℃,硫酸浓度7.0 mol/L,甲苯与Mn3+物质的量比4∶1时,施加59 kHz和175 W的超声波,可促进甲苯的选择性氧化,获得较高收率的苯甲醛。     

对叔丁基甲苯选择性氧化制对叔丁基苯甲醛催化剂研究--助剂T1的添加对催化剂结构及反应性能的影响

对叔丁基苯甲醛是香精香料及其它食用化工行业的重要原料 ,采用对叔丁基甲苯气相选择性氧化制对叔丁基苯甲醛可以克服对叔丁基苯甲醛生产过程中设备腐蚀严重、污染环境、工艺落后繁琐等缺点 ,所以一直是广大科技工作者十分关注的研究课题。迄今为止 ,国内外学者已有不少关于甲苯气相选择性氧化制苯甲醛的报道[1～ 3] ,但关于对叔丁基甲苯选择性氧化制对叔丁基苯甲醛的研究几乎未见报道。本文考察了在Ｖ -Ｃｓ -Ｃｕ体系催化剂上引入助剂Ｔ1后对催化剂反应性能的影响 ,结果发现助剂Ｔ1的添加对于提高对叔丁基苯甲醛的选择性具有明显的促进作…     

V-Mo-O催化剂的制备及催化甲苯合成苯甲醛的研究

甲苯低温液相催化氧化制备苯甲醛是最具有竞争力的苯甲醛绿色合成路线.我们研究了溶胶凝胶法制备的V-Mo-O催化剂在液相低温条件下选择性氧化甲苯制备苯甲醛的性能.结果显示,钒钼摩尔比和焙烧温度是影响催化剂的主要因素,当钒钼的摩尔比为6∶7,焙烧温度为500℃时,催化剂表现出最佳性能.物性表征显示,该条件下合成催化剂V-Mo-O晶体呈棒状结构,直径约700 nm,长度约6μm.体相主要以Mo6V9O40和MoO3相态存在.X光电子能谱表征显示,MoO3物种分散于结晶体外表面,这种不同氧化态钼物种的分层组装可能有助于氧物种的传递,有利于提高其催化性能.催化剂在80℃温度下,以双氧水为氧化剂,冰乙酸为溶剂,反应30 min,甲苯的转化率达到38.9%,苯甲醛的选择性为69.7%.     

Systematische untersuchungen über das verhalten von organozinnverbindungen gegenüber flüssigem schwefeldioxid II. Reaktionen von arylstannanen mit flüssigem SO2

The behaviour of tetraarylstannanes, R₄Sn (R = C₆H₅CH₂, C₆H₅, o-, m-, p-CH₃C₆H₄), towards SO₂ under various conditions has now been studied in detail. Compared to aliphatic tetraorganostannanes, the variability of the reaction products is much less, so that in nearly all cases only disulfinates, R₂Sn(O₂SR)₂, are formed. The aromatic tin(IV) mono-, di- and tri-sulfinates are also obtained by metathetical reaction between the corresponding organotin halides and sodium sulfinates. A unique feature of triaryltin chlorides, R₃SnCl (R = C₆H₅, o-, m-, p-CH₃C₆H₄), is their disproportionation in liquid SO₂ leading to disulfinates, R₂Sn(O₂SR)₂, and dichlorides, R₂SnCl₂. (p-CH₃C₆H₄)₂SnCl₂, under more efficient conditions, also accepts SO₂ forming (p-CH₃C₆H₄SO₂)₂SnCl₂. The structural investigations of the newly prepared compounds are carried out on the basis of their IR and ¹H NMR spectra.     

多环芳烃与不饱和自由基氢提取反应类的动力学研究

对2~6个环的多环芳烃的氢提取反应类进行了系统研究, 提取氢原子的不饱和自由基包括丙炔基自由基（C₃H₃）、 烯丙基自由基（C₃H₅）、 丁二烯基自由基（nC₄H₅, iC₄H₅）、 环戊二烯基自由基（C₅H₅）以及苯基自由基（C₆H₅）. 采用M06-2X/cc-pVTZ方法得到了多环芳烃的电子结构信息, 利用过渡态理论并结合Eckart隧道校正, 计算了所有反应在500~2500 K范围内的反应速率常数.考察了多环芳烃的大小、 结构对反应速率常数的影响, 对比了不同氢提取自由基及不同氢提取反应类型的速率常数. 结果表明, 多环芳烃的大小对反应速率常数影响不大, 但是多环芳烃的环结构对反应速率常数影响较大. 将不同的氢提取反应类简化为发生在五元环上的C₅类和发生在六元环上的C₆类两类, 结果表明, C₆类的反应活性高于C₅类. 研究了nC₄H₅, iC₄H₅以及C₆H₅自由基与多环芳烃的氢提取反应, 它们的氢提取反应活性大小顺序为C₆H₅>nC₄H₅>iC₄H₅. 通过对每类典型反应的速率常数取平均值, 总结出相应类型的速率规则, 可用于构建多环芳烃和碳烟机理.     

C1～C3正构醛、醇在质子转移反应飞行时间质谱中的产物离子特征分析

为分析C₁～C₃正构醛、 醇化合物在质子转移反应飞行时间质谱(PTR-TOF MS)中的产物离子特征, 考察了不同E/N值(E: 电场强度, N: 气体分子数密度)下C₁～C₃正构醛、 醇的产物离子种类和强度的变化. 结果表明, 低分子量正构醇类(甲醇、 乙醇和丙醇)倾向于形成质子化聚合物[nMH]⁺及其失水离子[nMH-H₂O]⁺, 且随着E/N值升高, 醇类会产生较多裂解碎片和多聚体离子. 低分子量正构醛(甲醛、 乙醛和丙醛)主要产生质子化产物[MH]⁺和一水合质子化产物[M·H₃O]⁺, 高E/N值(>125 Td)会抑制甲醛质子化, 也会抑制其加合产物的生成. 乙醛倾向于形成水加合物, 且随着E/N值增高, 质子化乙醛与一水合质子化乙醛的变化趋势相反. 另外, 丙醛在较高的E/N值下会产生一系列聚合物, 如[MH·C₂H₅]⁺和[2MH]⁺. 通过分析C₁～C₃正构醛、 醇的质子转移反应特征及产物离子形成过程, 获得了C₁～C₃正构醛、 醇的特征离子和对应的最佳E/N设置值, 为低分子量醛、 醇的定性分析提供了重要依据.     

Exchange reactions of distibines

Distibines of the type R₂SbSbR′₂ with R = CH₃, R′ = C₂H₅ (1), R = CH₃, R′= n-C₃H₇ (2), R = CH₃, R′= C₆H₅ (3), R = C₂H₅, R′= C₆H₅ (4), R = n-C₃H₇, R′ = C₆H₅ (5), and R = CH₃, R′ = 2,4,6-(CH₃)₂C₆H₂ (6) are formed in equilibria by exchange reactions of the respective distibines of the type R₄Sb₂ and R′₄Sb₂.     

Reactions of biscyclopentadienylnickel with lithium and magnesium aryls

The reaction of nickelocene with phenyllithium, ortho-, meta- and para-methylphenylmagnesium bromide, and 2-((dimethylamino)methyl) phenyllithium are studied. It was found that unstable compounds {CpNiC₆H₄R} (R = H, o-, m-, p-CH₃) are formed in those reactions. For R = CH₂N(CH₃)₂, a stable compound, CpNiC₆H₄CH₂N(CH₃)₂, is formed due to intramolecular coordination. In other cases, mainly coupling reactions occur and biphenyl, bitolyl and higher coupling products are formed. Compound (CpNiC₆H₄R) is also formed as a product of thermal decomposition of Cp{η²⁻ C₂H₄)NiC₆H₄R. It reacts further to form the same products as above. The mechanism of the coupling reactions is proposed and discussed.     

Role of polyols (erythritol, xylitol and sorbitol) on the structural stabilization of collagen

A state-specific scheme for time-dependent density functional theory (SS-TDDFT) based on the Davidson algorithm is presented. SS-TDDFT is a method devised for speeding up TDDFT calculations by screening transitions that contribute to a specific excitation. By applying this method to calculations of the low-lying excitation energies of test molecules (N₂, CO, H₂CO, C₂H₄ and C₆H₆), water clusters and polyenes, we found that SS-TDDFT accurately reproduced the excitation energies of standard TDDFT while drastically reducing the rank of the TDDFT response matrix without loss of accuracy. We have thus formulated TDDFT that works more efficiently and economically for memory storage.     

Mesogenic behaviour of (4-alkoxybenzylideneamino)bromobenzene, (4-alkoxybenzylideneamino)benzenethiols, and thiolatonickel complexes of the thiols

The synthesis, characterization and mesogenic properties of Schiff base compounds arising from the reaction of 4-alkoxybenzaldehydes with 4-aminothiophenol or 4-bromoaniline are described. Whereas the Schiff base thiol with two benzene rings in the molecule, HSC₆H₄NC(H)C₆H₄OC₁₆H₃₃ (2), is non-mesogenic, the bromo analogue, BrC₆H₄NC(H)C₆H₄OC₁₆H₃₃ (3), is mesogenic. The introduction of a third benzene ring into the molecular architecture of 2 and 3 produced thiol- and bromo-Schiff base compounds, HSC₆H₄NC(H)C₆H₄OC(O)C₆H₄OC₁₆H₃₃ and BrC₆H₄NC(H)C₆H₄OC(O)C₆H₄OC₁₆H₃₃, respectively, that are both mesogenic. The thiol compounds react with nickelocene to form [(η ⁵-C₅H₅)Ni(μ ₂-SC₆H₄NC(H)C₆H₄OC₁₆H₃₃)]₂ and [(η ⁵-C₅H₅)Ni(μ ₂-SC₆H₄NC(H)C₆H₄OC(O)-C₆H₄OC₁₆H₃₃)]₂, but the nickel complexes are not mesogenic.     

Heteroallen-komplexe des molybdänocens

Reactions of the extremely labile molybdenocene olefin complexe Mo(η⁵-C₅H₅)₂[(Z)-C₆H₅CH=CHC₆H₅] with heteroallenes X=C=Y (X=C=Y = CS₂, (p-tolyl)NCN(p-tolyl), (C₆H₅)₂CCO) gives the corresponding heteroallene complexes of molybdenocene Mo(η⁵-C₅H₅)₂(X=C=Y) in high yields. Spectroscopic data clearly indicate a dihapto-coordination of the heteroallenes via the C=X bond (X = O, S, N).     

自由基照相体系的ESR波谱研究

本文用自旋捕获剂t-BuNO(2-甲基2-亚硝基丙烷)与ESR技术结合的方法研究了CBr₄-φ₂NH、CBr₄-LCV及CBr₄-LMG体系的光化学过程。从ESR谱的超精细结构及其随组分浓度的变化,证实了上述体系中除有Br^·外,还分别形成了 自由基。由这些体系在避光条件下的UV谱,证明溶液中存在(HX…CBr₄)型的部分电荷转移络合物。因此,上述自由基照相体系的光引发反应既包括CBr₄的光解,又包括(HX…CBr₄)^*的光解。     

Theoretical Studies on Aromaticity of Spiro Metallaaromatics of (C10H10M)2-(M=Ni,Pd, Pt)

Aiming to identify the spiro metallaaromatic systems with potential application value, (C₁₀H₁₀M)^2?(M=Ni, Pd, Pt) derivatives were theoretically investigated. (C₁₀H₁₀M)^2?-Iso1, which has two 6-membered rings(6MRs) connected by the M spiro atom, is a 14π-aromatic as a whole plane. (C₁₀H₁₀M)^2?-Iso2 has one 6π-aromatic 5MR and one 10π-aromatic 7MR connected by the spiro atom. The free (C₁₀H₁₀M)^2? dianions could not exist due to their rather high frontier orbital energies, while the neutral (C₁₀H₁₀M)Li₂ compounds are extremely stable against dissociation. Since (C₁₀H₁₀M)Li₂ coumponds are not fully coordinated, they trend to form (C₁₀H₁₀M)Li₄²⁺ dications, or even[(C₁₀H₁₀M)Li₂]_n polymers. Arguably, (C₁₀H₁₀M)^2? planes are not the only examples for spiro metallaaromaticity, their derivatives are also potential material building blocks.