尿素及硫脲与羰基化合物间的氢键相互作用

利用量子化学二级微扰理论方法对尿素及硫脲衍生物与羰基化合物之间的氢键复合物进行了研究, 在自然键轨道分析基础上进一步揭示了氢键本质并研究了取代基效应. 结果表明, 羰基化合物中供电子基和共轭基, 尿素及硫脲中的吸电子基和共轭基均有利于氢键的形成. 结合尿素与硫脲的催化反应过程, 讨论了氢键复合物两种可能的顺反异构并分析比较了顺反式构象异构体的稳定能大小.     

dN离子在三角场中的基矢及有关矩阵元

通过选用合适的单电子基矢, 使按群链[(O?D_3?C_3)×SU(2)]~N构成的多电子基矢, 成为dN体系D_3?C_3旋量群不可约表示的基矢或其两个一维不可约表示直和的基矢。讨论了有关矩阵元和顺磁参数的计算。     

2-氨基-5-取代基4-噻唑基膦酸酯的质谱研究

本文对一系列2-氨基-5-取代基-4-噻唑基膦酸酯进行了质谱研究,发现2-氨基-5-取代基-4-噻唑基膦酸酯的膦酰基中的烷基在碎裂过程中产生了一种新的γ-烷基重排反应,并且讨论了这类化合物的质谱碎裂行为,用电子轰击碰撞活化质量分析离子动能谱(EI-CA-MIKES)和高分辨精确质量测量技术(AMMT)作了进一步的研究。     

取代基结构-活性关系对电化学降解取代苯胺的影响

以Na2SO4为支持电解质, 使用Ti/PbO2电极, 研究了带有推电子基(—CH3)和吸电子基(—NO2, —Cl)的邻或对位取代基苯胺类化合物的电催化氧化降解过程. 研究结果表明, 带有取代基苯胺类化合物的氧化降解是在羟基自由基进攻下生成氨基酚类化合物, 然后在电极表面失去电子生成苯醌继续氧化的过程. 带有推电子基团苯胺的电催化降解速度比带有吸电子基团的苯胺降解速度快, 这是因为推电子基团使苯环电子云密度提高, 有利于羟基自由基的进攻; 吸电子基团使苯环电子云密度降低, 不利于羟基自由基的进攻. 由于阴极还原反应的作用, 化学反应活性和电化学反应活性并不完全一致. 氯代苯胺在羟基自由基进攻下—Cl离去, 以Cl-离子形式进入溶液中, 被氧化生成有效氯, 加快降解反应速度. 硝基虽然是强吸电子基, 但是可以转化为对苯二胺, 进一步活化苯环, 其降解速度较快.     

二茂铁修饰卟啉及含氟卟啉的光物理与电化学性质

合成了二茂铁修饰的卟啉与含有三氟甲基的卟啉.拉电子的三氟甲基使卟啉的紫外吸收发生蓝移,而给电子的二茂铁基则使卟啉的紫外吸收发生红移.在稳态荧光光谱中,二茂铁对卟啉荧光的猝灭程度大于三氟甲基,其中含有双二茂铁基的卟啉发生了66%的荧光猝灭,量子产率Φf仅为0.08,说明在激发态卟啉和二茂铁之间发生了较强的电子和能量的传递,这些结果在时间分辨荧光光谱研究中进一步被证实.电化学性质研究表明三氟甲基的引入使卟啉难失去电子,增加了卟啉的稳定性;二茂铁的给电子作用使卟啉更容易被氧化,是很好的电子给体.这些性质为此类化合物进一步应用于给受体体系的构筑提供了一定的理论依据.     

电子等排体的噻吩多烯与苯多烯同系递变的比较I

为了进一步研究苯多烯化合物的电子等排体噻吩多烯化合物的结构与性能间的定量关系,确定噻吩基的端基当量,合成了三个末端带拉电子基团的噻吩多烯化合物,测定了它们在乙醇和环己烷中的电子光谱,结果表明,和相应苯多烯化合物的电子光谱相比 ,普通红移25-30nm,即相差一个插烯双键引起的红移.以2-噻吩基的端基当量为3,噻吩多烯化合物的电子光谱波数与同系因子(1/2)^2^/^N形成良好的直线,相关系数r>0.99;并与相应苯多烯化合物的同系直线相距很近.其差距可用苯多烯系列增加一个烯链的增量与改换一个电子等排体2-噻吩基的增量之比作定量描述.结果证明2-噻吩基的端基当量比苯基大.     

带取代基二芳基碘 盐直接光解与敏化光解机理的研究

本工作采用瞬态和稳态的方法对带不同取代基碘 盐的直接光解和敏化光解问题进行了研究, 在两种光解过程中, 电子转移均起到重要作用. 在直接光解反应中, 由于开始时生成的带不同取代基的苯衍生物在进一步反应中起到重要作用, 因此它们的光解效率如下: 3>2≥1, 在敏化光解反应中, 由于2-氯代硫杂蒽酮(CTX)作为电子给体参与其中. 因此敏化光解效率和所研究 盐的得电子能力有关, 其次序如下:1>2≥3。     

黄酮类化合物的密度泛函理论研究

在混合密度泛函B3LYP理论下,用6-31G*基函数研究了几种典型黄酮类化合物分子的几何结构、电子结构和分子的静电势,讨论了电子结构和分子活性部位的关系.     

BO基杂配位铁羰基化合物Fe_2(BO)_2(CO)_n(n=9,5)的配位特性研究

含硼的双原子配体(如BO、BF等)稳定性差,有关BO基配位取代金属羰基化合物的实验研究和理论研究均较少,对配位过饱和及高度不饱和过渡金属配位体系的配位研究还鲜见报道.本文采用两种密度泛函方法 B3LYP和BP86对BO基杂配位的过饱和及高度不饱和铁羰基化合物Fe2(BO)2(CO)n(n=9,5)的配位特性进行了研究.研究结果表明,在配位过饱和Fe2(BO)2(CO)9中,两个Fe原子间距较大,没有明显直接成键作用.其低能构型都是桥连结构且更倾向于CO桥而不是BO桥,BO基多以端配位的形式出现;由于其体系配位过饱和的特征,优化的低能构型中出现了BO基耦合于端位CO基的配位结构29-6S和29-8S.在配位高度不饱和Fe2(BO)2(CO)5体系中,所有低能构型也都是桥连结构但倾向于BO桥而不是CO桥,显现BO基中氧原子的碱性比CO基中氧原子的碱性更强;由于其配位高度不饱和,构型25-1S、25-4T和25-5T中存在两个3-电子给体桥?2-μ-BO配位;25-2T、25-3T和25-6T中存在两个"首尾相连"的3-电子给体"–B–O–"桥;结构25-1T中出现了由两个BO配体耦合形成的4-电子给体反式双硼双氧(B2O2)配体.无论从单羰基离解能还是单核离解能来看,Fe2(BO)2(CO)5的热力学稳定性都远比Fe2(BO)2(CO)9高,可望是一个潜在的合成目标.     

草酰氯和2,3-丁二酮的紫外光解

羰基化合物的光解一直是分子反应动力学研究感兴趣的课题之一,近年来许多研究小组用不同的实验方法对气相羰基化合物特别是丙酮分子的紫外光解进行了广泛的研究[14],然而对一个分子中含有两个羰基的二酮类分子却很少研究.早期对(ＣｌＣＯ)2和(ＣＨ3ＣＯ)2的光解反应研究主要集中在液相宏观动力学方面[5-7],这些研究都没有在分子的层次上进行考察,因此对它们的紫外光解机理并不清楚,例如两者光解首先发生的是Ｃｌ或ＣＨ3基的脱落,还是分子中央的Ｃ-Ｃ键断裂?光解后剩余的自由基第二步解离是光解还是热解?光解后碎片的能量分布如何?等等.为此…     

卤素取代基不对称变色酸双偶氮胂前线轨道能级和电子光谱

用HMO法研究卤素取代基不对称变色酸双偶氮胂类化合物Ⅱ电子分子轨道能级和电子光谱.最大吸收峰波长值和实验值相差约为8nm;亲电基取代位置和实验值完全一致.并讨论了电子光谱红移现象和亲电基的取代位置.     

带取代基二芳基碘 盐直接光解与敏化光解机理的研究

本工作采用瞬态和稳态的方法对带不同取代基碘 盐的直接光解和敏化光解问题进行了研究, 在两种光解过程中, 电子转移均起到重要作用. 在直接光解反应中, 由于开始时生成的带不同取代基的苯衍生物在进一步反应中起到重要作用, 因此它们的光解效率如下: 3>2≥1, 在敏化光解反应中, 由于2-氯代硫杂蒽酮(CTX)作为电子给体参与其中. 因此敏化光解效率和所研究 盐的得电子能力有关, 其次序如下:1>2≥3。     

取代基对α-氨基乙腈热解反应影响的研究

用MINDO/3方法洋细研究了取代基对α-氨基乙腈热消除反应的影响. 研究表明, 对于孤立分子的气相反应, 给电子基使活化势垒降低, 吸电子基使活化势垒上升; 而对OH~-催化下的反应, 给电子基和吸电子基均使活化势垒上升.     

3-乙酰基-8-苯基辛三烯-3,5,7-酮-2的晶体结构

3-乙酰基苯多烯酮三岔共轭体系(Ⅰ)电子吸收光谱的研究,定量地表明在三岔端基中一个分岔起着端基的作用,另一岔仅起代基的作用,其代基当量仅相当于一个链节的0 .4一0.8。为了深人研究这种现象,我们对所合成的新化合物3一乙酚基一8一苯基辛三烯一3,5,7一     

酸性磷(膦)稀土萃取剂的空间结构和电子结构特征

用分子力学（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｙｎａｍｉｃｓ）、分子动力学及量子化学方法研究了系列酸性磷（膦）萃取剂的空间结构和电子结构。结果表明，它们存在较为明显的特征。空间结构方面，所有Ｐ原子均采取ｓｐ３杂化，萃取剂的空间结构取决于取代基之间的核排斥作用，在有两个２乙基己基的萃取剂中，其中一个取代基呈链状结构，而另一个呈弯曲结构。在电子结构方面，磷酰氧原子的负电荷随化合物中Ｏ原子数目的减少逐渐增多；羟基上Ｏ原子的负电荷和Ｈ原子的正电荷随着化合物中Ｏ原子数目的减少逐渐减小。各萃取剂电子占据前线轨道之间的能级相差较小，ＨＯＭＯ轨道和ＬＵＭＯ轨道的能级随体系中Ｏ原子数的减少而升高。这些结果为进一步研究萃取剂结构—性能关系和发展分子设计提供了有用的信息和数据。     

过渡金属(Mo,Fe,Co和Ni)基催化剂在电催化还原二氧化碳还原中应用

近年来,全球二氧化碳排放量逐年增加, 对人们赖以生存的生态环境已造成严重威胁, 因此将二氧化碳转化成高附加值的化学品和燃料受到前所未有的广泛关注. 与目前已开发的转化技术(如热催化和光催化等)相比, 电催化二氧化碳转化技术具有稳定的效率?可控的选择性?简单的反应单元和巨大的工业应用潜力, 是一种更为理想的转化技术之一. 从反应动力学来看, 目前的催化剂仍难以克服反应过程中高的能量屏障以及迟缓的反应速度. 另一方面, 电催化二氧化碳转化包含多个质子和电子的耦合过程, 反应过程包含多种路径, 反应产物往往是混合物. 在此背景下, 如何发展高催化效率和高选择性电催化剂成为目前研究的焦点. 在众多的电催化剂中, 贵金属及其合金展现出较高的电催化二氧化碳还原活性, 但储量小的缺点限制了其大规模的工业应用. 铜基材料可以把二氧化碳转化为附加值更高的产品. 然而, 铜基材料仍难以克服选择性差?失活严重和效率低等缺点. 作为一种更廉价的材料, 碳基催化剂具有价廉?比表面积大?导电性好?化学性质稳定以及优异的机械性能等优点在电催化二氧化碳还原中得到了广泛的研究. 然而, 单纯的碳催化剂对于二氧化碳分子活化以及吸附反应中间体能力较低, 导致了碳基材料催化电催化二氧化碳还原活性以及选择性较低. 因此, 开发出可实际应用的高效率和高选择性非贵金属电极材料是当前该技术研究中亟待解决的关键科学问题.过渡金属基化合物在能源转化中展现出巨大的应用潜力. 过渡金属价电子在d轨道, 而d轨道邻近费米能级, d轨道电子填充的变化使得d轨道中心与费米能级相对位置发生变化, 进而展现出多种催化活性. 电催化二氧化碳还原是一个多电子和质子耦合过程, 催化剂的本征活性由其表面电子结构决定. 在此背景下, 过渡金属基化合物价层电子轨道的多变性使其成为提高电催化二氧化碳还原效率和选择性的理想催化剂. 对于电催化二氧化碳还原, 不同中间体的标度关系是制约反应总效率的关键因素. N?rskov等研究发现, MoS2, MoSe2和Ni掺杂 MoS2催化剂上存在不同种类的活性位点. 不同的活性位点可以分别吸附反应中间体并使中间体的吸附过程相对独立, 从而有效打断中间体的标度关系. 2014,Salehi-Khojin等成功把MoS2应用在高效电催化二氧化碳还原中. 边缘Mo原子d带电子靠近费米能级的特性使其具有更高的电催化活性. 其它研究工作者通过引入掺杂物质, 进一步提高了MoS2的电催化二氧化碳还原性能. Fe位点在理论上虽然具有很高的电催化二氧化碳转化活性, 然而目前铁基催化剂的研究相对较少. Co基材料也可用于电催化二氧化碳转化.2016年, Xie等首次制备无机Co基材料用于电催化二氧化碳还原. 部分氧化的钴可以促进速控步骤反应进程, 进而降低整体反应的过电势. 基于此, 制备了超薄的Co3O4片层, 发现价电子轨道中心更靠近费米能级时, 电极材料展现出更高的催化活性. 进一步研究发现氧空穴的存在也可以减小速控步骤的能量屏障. 此外, Ni基材料也被证明具有高的催化二氧化碳转化活性. 目前这些研究工作对如何构建高性能电极材料在理论上给出了指导方向, 并且联系实验证明了方法的可行性. 受到这些工作的启发, 未来可将有巨大潜力的过渡金属基化合物化合物, 例如过渡金属氮化物?过渡金属磷化物?过渡金属碳化物和过渡金属硼化物等, 作为电催化剂研究其二氧化碳还原催化性能. 另外, 就目前的研究来看, 将二氧化碳有效地还原到特定的产物仍存在巨大的挑战. 如何优化过渡金属(Mo, Fe, Co和Ni)基催化剂价层d轨道结构, 促进反应中间体吸附过程, 将是解决催化活性和选择性这一科学问题的关键.     

三-(2-苯基吡啶)-铱及其衍生物电子结构、电子光谱及取代基效应的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/LanL2dz方法,对一类重要的磷光材料三-(2-苯基吡啶)-铱[Ir(ppy)₃]及其衍生物的电子结构与电子光谱进行了研究,讨论了取代基对配合物的能级和LUMO-HOMO能隙的影响,发现吸电子基(-CN)使能级降低,HOMO-LUMO之间能隙减小,而推电子基(-OCH₃)使能级升高,HOMO-LUMO之间能隙变化不大.     

脉冲辐解研究3,4-亚甲二氧基苯甲醛的亲电性

报道了利用脉冲辐解技术研究3,4-亚甲二氧基苯甲醛亲电子性能的结果. 观测到3,4-亚甲二氧基苯甲醛与底物蒽醌-2-磺酸钠(AQS)之间在pH 7磷酸盐缓冲溶液中的电子转移过程, 检测到 3,4-亚甲二氧基苯甲醛与 3,4-亚甲二氧基苯甲醛之间电子转移反应的瞬态吸收谱, 为电子转移反应中电子给予体与受体之间电子转移的发生提供了直接的原初证据. 测定的3,4-亚甲二氧基苯甲醛的单电子还原电位值为-0.457 V.     

电子等排体的噻吩多烯与苯多烯同系递变的比较Ⅰ.

为了进一步研究苯多烯化合物的电子等排体噻吩多烯化合物的结构与性能间的定量关系,确定噻吩基的端基当量,合成了三个末端带拉电子基团的噻吩多烯化合物(A_n,B_n,C_n),测定了它们在乙醇和环己烷中的电子光谱.结果表明,和相应苯多烯化合物的电子光谱相比,普遍红移25—30nm,即相差一个插烯双键引起的红移.以2-噻吩基的端基当量为3,噻吩多烯化合物的电子光谱波数与同系因子(1/2)~(2/N)形成良好的直线,相关系数r>0.99;并与相应苯多烯化合物的同系直线相距很近.其差距可用苯多烯系列增加一个烯链的增量△λ_E=λ_(n+1)—λ_n(Ph系列)与改换一个电子等排体2-噻吩基的增量△λ_(Th)=λ_(Th)-λ_(Ph)(在n处)之比△λ_(Th)/△λ_E作定量描述.△λ_(Th)/△λ_E在0.9左右,证明2-噻吩基的端基当量t=3,比苯基大1.     

环上取代基对苯乙酮和苯甲醛缩合反应的影响

苯乙酮衍生物与苯甲醛衍生物缩合制备各种查尔酮，报道了４种苯乙酮衍生物与９种苯甲醛之间相互缩合的结果，讨论了环上取代基对缩合反应的影响。苯甲醛环上取代基，除羟基外无论是吸电子基还是给电子基对缩合反应收率影响都不大；羟基处于醛基邻位和对位的苯甲醛与几种苯乙酮衍生物的缩合，多数没有得到预期的产物，或收率极低；苯乙酮环上的羟基对缩合反应影响很大，羟基超多，缩合越困难。提出了一种假设，试图解释羟基对缩合反应