KBrO3-CH3CH(NH2)CO2H-MnSO4-[Fe(phen)3]SO4-H2SO4体系的化学振荡反应

本文首次报道须在两种金属离子同时作用下的振荡反应——KBrO_3-CH_3CH(NH_2)CO_2H-MnSO_4-[Fe(phen)_3]SO_2-H_2SO_4体系的振荡反应,对反应产物作了分析,研究了两种金属离子在振荡反应中的不同作用,Mn~(2+)起催化氧化丙氨酸以产生丙酮酸的作用,而[Fe(phen)_3]~(2+)则是丙酮酸-BZ型反应的催化剂.研究了温度变化对振荡反应的影响,从而得出振荡反应各阶段的表观活化能.考察了Cl~-、自由基抑制剂及反应物浓度对振荡反应的影响.实验证明,振荡反应同时受Br~-及Br_2的控制,振荡机理与Br_2-水解控制模型相同.     

间歇釜中BZ类均相无机振荡反应的研究

在间歇釜中, 以BrO3^--H2PO2^--Mn^2^+-Fe(phen)3^2^+-H2SO4为体系, 本文首次设计了一个纯无机均相BZ类化学振荡体系, 采用溴离子选择性电极和紫外可见分光光度计可分别观察到[Br^-],[Mn^3^+]和[Fe(phen)3^3^+]的振荡现象。对振荡反应产物及总反应计量关系进行了分析, 考察了反应物浓度和反应温度对体系振荡反应的影响, 并由此计算得到振荡反应的表观活化能, 研究了Cl^-,Br^-, Br2, 丙烯腈等因素对振荡反应的影响, 并由此对振荡反应的控制机理作了探索。对体系中两种金属离子的作用进行了分析。在此基础上提出了一种在间歇釜中设计均相BZ类振荡反应的新方法。利用这一方法, 不仅可以设计无机振荡反应, 而且还可以设计一系列由氨基酸、多肽、糖类等具有生物功能的物质参与的化学振荡, 有助于理解生物体内普遍存在的周期性现象。     

丝氨酸-BrO^-~3-Mn^2^+-H2SO4体系振荡反应的研究

首次报道了间歇釜中以丝氨酸(Ser)-BrO^-~3-Mn^2^+-H2SO4为体系(简称Ser-BZ体系)的新型BZ类振荡反应,其特征如下：(1)虽然Ser不能发生溴代反应,但即使在无丙酮或惰性气体流时也能在间歇釜中观察到持续振荡;(2)振荡诱导期极短(～0),振荡次数较少(<11次);(3)振荡反应受到Cl^-,Br^-,丙烯腈等的抑制;但当加入足够量Ag^+使[Br^-]的振荡抑制后,仍可在Pt电极上观察到振荡现象。根据上述特征和反应产物分析,推测Ser-BZ振荡反应可能是自由基-控制模型,而非Br^--控制模型。加入适量丙酮可诱导连续振荡反应,归因于两种控制模型的共存。通过对Mn^3^+-Ser和BrO^-~3-Mn^2^+反应的动力学研究,并结合FKN机理,对Ser-BZ振荡反应机理进行了初步讨论。     

丝氨酸-BrO_3~--Mn~(2+)-Fe(phen)_3~(2+)-H_2SO_4体系化学振荡反应及催化机理的研究

本文首次报导了丝氨酸-BrO_3~--Mn~(2+)-Fe(phen)_3~(2+)-H_2SO_4体系的化学振荡反应,测定了振荡反应的浓度范围及最佳反应条件;分析了反应产物;研究了反应物浓度、反应温度、Cl~-、自由基抑制剂、CCl_4、丙酮等对振荡反应的影响;讨论了Br~-及Br_2在振荡反应中的作用,并对振荡反应机理作了研究。在此基础上,进一步研究了Br_2在振荡反应中的动力学行为,研究了三种BZ反应中常用作催化剂的金属离子(Ce~(3+)、Mn~(2+)及Fe(phen)_3~(2+))单独存在时的振荡现象。实验发现,当Mn~(2+)存在时,体系可发生三次振荡,而Ce~(3+)或Fe(phen)_3~(2+)存在时,均不能发生振荡。在Mn~(2+)存在时,加入Fe(phen)_3~(2+)可使振荡次数大为增加,此时Fe(phen)_3~(2+)为振荡反应的催化剂。文中对金属离子的催化机理作了系统的研究。     

酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系化学振荡反应的研究

本文首次报道酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系的非催化化学振荡反应及在Ce^36+等金属离子催化下的振荡反应, 研究了振荡反应产物及许多因素对振荡反应的影响,讨论了非催化振荡反应的控制机理。根据实验结果以及振荡反应的一般机理,对上述体系非催化振荡反应的机理作了初步的探索, 并用以对实验现象作了定性说明。     

NiL(ClO4)2催化NaBrO3-MA-H3PO4体系振荡反应的研究

报道了一种反式Curtis环的镍(Ⅱ) 的配合物NiL(ClO4)2(L为2,4,4,9,11,11-六甲基-1,5,8,12-四氮杂环十四-1,5,8,12-四烯)催化NaBrO3-CH2（COOH）2（MA）-H3PO4体系的化学振荡反应。测得该体系的振荡范围,研究、分析了各物种浓度、自由基抑制剂和还原剂、Ag+、Hg2+以及温度对振荡反应的影响。结果表明Br-起重要动力学控制作用,在反应过程中有自由基、Br2产生并参与了反应。同时发现搅拌速度对反应有很大影响。该反应的振荡轨迹与经典BZ反应及其它四氮杂大环配合物催化的体系有所不同。     

酪氨酸-KBrO3-H2SO4体系化学振荡反应的研究

本文首次报道酪氨酸-KBrO_3-H_2SO_4体系的非催化化学振荡反应及在Ce~(3+)等金属离子催化下的振荡反应,研究了振荡反应产物及许多因素对振荡反应的影响,讨论了非催化振荡反应的控制机理。根据实验结果以及振荡反应的一般机理,对上述体系非催化振荡反应的机理作了初步的探索,并用以对实验现象作了定性说明。     

邻菲罗啉对KBrO_3-Na_2SO_3-K_4[Fe(CN)_6]-H_2SO_4 pH振荡体系的扰动

本文研究了邻菲罗啉对KBrO3-Na2SO3-K4[Fe(CN)6]-H2SO4振荡体系的扰动。结果表明,当加入邻菲罗啉的浓度在0.0005~0.0035mol·L-1范围内时,导致KBrO3-Na2SO3-K4[Fe(CN)6]-H2SO4pH振荡体系的Pt电极电位、溴离子选择电极电位和pH振荡的周期和振幅均明显放大,而加入邻菲罗啉的浓度在0.004~0.013mol·L-1范围内时,该体系的振幅缩小。另外,本文就邻菲罗啉对KBrO3-Na2SO3-K4[Fe(CN)6]-H2SO4pH振荡体系的影响机理进行了讨论。     

有机-无机杂化Keggin型硅钨酸盐[Fe~(Ⅱ)(phen)_3]_2[α-SiW_(12)O_(40)]·H_2O的水热合成与晶体结构（英文）

在水热条件下,用Na10[α-SiW9O34]·18H2O,Fe2(SO4)3与phen反应合成了一种有机-无机杂化Keggin型硅钨酸盐[FeII(phen)3]2[α-SiW12O40]·H2O(1),并借助IR光谱、X射线光电子能谱和单晶X射线衍射等对其结构进行了表征.晶体学研究表明化合物1的分子由1个饱和的[α-SiW12O40]4-多阴离子、2个[FeII(phen)3]2+配离子和1个结晶水分子构成,其中3个1,10-菲啰啉分子中的6个氮原子与Fe2+离子配位形成了八面体构型.     

新型二维草酸根桥联配合物 {[Cu(en)~2]~4[KFe(C~2O~4)~3]~4}~n的合成、结构 和磁性

合成了一个新型草酸根桥联的二维配合物{[Cu(en)~2]~4[KFe(C~2O~4)~3]~4}~n,并进行了晶体结构测试和磁性研究。晶体结构分析显示:K^+离子为罕见的八配位环境,2个C~2O~4^2^-和2个或1个K^+离子长程桥联2个Fe^Ⅲ离子,形成一个二维网状的[KFe(C~2O~4)~3]~n^2^n^-骨架,[Cu(en)~2]^2^+单元通过(en)N-H...O(C~2O~4)氢键与[KFe(C~2O~4)~3]~n^2^n^-骨架连接。变温磁化率测量表明:Fe^Ⅲ与Fe^Ⅲ间存在着弱的磁相互作用,J=-0.17cm^-^1。     

Kinetic study of the Ce(III)‐, Mn(II)‐, or ferroin‐catalyzed Belousov‐Zhabotinsky reaction with pyruvic acid

The Ce(III)‐, Mn(II)‐, or ferroin (Fe(phen)₃²⁺)‐catalyzed reaction of bromate ion and pyruvic acid (PA) or its dimer exhibits oscillatory behavior. Both the open‐chain dimer (parapyruvic acid, γ‐methyl‐γ‐hydroxyl‐α‐keto‐glutaric acid, DPA1) and the cyclic‐form dimer (α‐keto‐γ‐valerolactone‐γ‐carboxylic acid, DPA2) show more sustained oscillations than PA monomer. Ferroin behaves differently from Ce(III) or Mn(II) ion in catalyzing these oscillating systems. The kinetics of reactions of PA, 3‐brompyruvic acid (BrPA), DPA1, or DPA2 with Ce(IV), Mn(III), Fe(phen)₃³⁺ ion were investigated. The order of relative reactivity of pyruvic acids toward reaction with Ce(IV), Mn(III), or Fe(phen)₃³⁺ ion is DPA2 > DPA1 > BrPA > PA and that of metal ions toward reaction with pyruvic acids is Mn(III) > Ce(IV) > Fe(phen)₃³⁺. The rates of bromination reactions of pyruvic acids are independent of the concentration of bromine and the order of reactivity toward bromination is (DPA1, DPA2) > BrPA > PA. Experimental results are rationalized. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Int J Chem Kinet 32: 408–418, 2000     

Kinetic study of the Ce(III)‐, Mn(II)‐ or Fe(phen)32+‐catalyzed Belousov–Zhabotinsky reaction with ethyl hydrogen malonate

In a stirred batch reaction, Fe(phen)₃²⁺ ion behaves differently from Ce(III) or Mn(II) ion in catalyzing the bromate‐driven oscillating reaction with ethyl hydrogen malonate [CH₂COOHCOOEt, ethyl hydrogen malonate (EHM)]. The effects of N₂ atmosphere, concentrations of bromate ion, EHM, metal ion catalyst, sulfuric acid, and additive (bromide ion or bromomalonic acid) on the pattern of oscillations were investigated. The kinetic study of the reaction of EHM with Ce(IV), Mn(III), or Fe(phen)₃³⁺ ion indicates that under aerobic or anaerobic conditions the order of reactivity toward reacting with EHM is Mn(III) > Ce(IV) ≫ Fe(phen)₃³⁺, which follows the same trend as that of the malonic acid system. The presence of the ester group in EHM lowers the reactivity of the two methylene hydrogen atoms toward bromination or oxidation by Ce(IV), Mn(III), or Fe(phen)₃³⁺ ion. No good oscillations were observed for the BrO₃₋‐CH₂(COOEt)₂ reaction catalyzed by Ce(III), Mn(II), or Fe(phen)₃²⁺ ion. A discussion of the effects of oxygen on the reactions of malonic acid and its derivatives (RCHCOOHCOOR′) with Ce(IV), Mn(III), or Fe(phen)₃³⁺ ion is also presented. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Int J Chem Kinet 32: 52–61, 2000     

Kinetic study of the Ce(III)‐, Mn(II)‐ or Fe(phen)32+‐catalyzed Belousov‐Zhabotinsky reaction with 2‐ketoglutaric acid

The Belousov‐Zhabotinsky (BZ) reaction of bromate ion with 2‐ketoglutaric acid (KGA) in aqueous sulfuric acid catalyzed by Ce(III), Mn(II), or Fe(phen)₃²⁺ ion exhibits sustained barely damped oscillations under aerobic conditions. In general, the reaction oscillates without an induction period. Fe(phen)₃²⁺ ion behaves differently from Ce(III) and Mn(II) ions in catalyzing this oscillating system. The gem‐diol form of KGA exhibits different behavior from that of the keto form of KGA in the BZ reaction. The kinetics and mechanism of the reaction of KGA with Ce(IV), Mn(III), or Fe(phen)₃³⁺ ion was investigated. The order of relative reactivities of metal ions toward reaction with KGA is Mn(III) > Ce(IV) ≫ Fe(phen)₃³⁺. Experimental results are rationalized. © 2001 John Wiley & Sons, Inc. Int J Chem Kinet 33: 101–107, 2001     

New Observations on the Belousov-Zhabotinskii Reaction. The Oscillating Reaction of Organic Gallic Acid and Potassium Bromate Catalyzed by 1,10-o-Phenanthroline-Iron(II) Complex

The oscillating reaction involving organic gallic acid (GA), potassium bromate, and a metal ion complex has been reinvestigated. In contrast to other previous reports, this oscillating reaction is catalyzed by the [Fe(phen)_n]²⁺ ion (phen = 1,10-o-phenanthroline, n=1, 2, 3) rather than by the cerium ion. The characteristics of the oscillations depend on the temperature and on the concentrations of the potassium bromate, gallic acid, [Fe(phen)_n]²⁺, and sulfuric acid. A cyclic voltammetric study indicates that the redox potential and the reversibility of the [Fe(phen)_n]^2+/3+ couple play a major role in catalyzing this oscillating system.     

11,12,13-三甲基-1,4,7,10-四氮杂十三环-10,13-二烯-镍(II)配合物催化的新型振荡化学反应

本文报道了一种新型振荡化学反应体系--BrOˉ~3-MA-H2SO4-[Ni(L-H)]X(X为配阴离子)体系, 其中MA为丙二酸, L代表题给大环11,12,13-三甲基-1,4,7,10-四氮杂十三 环-10, 13-二烯。测得了该体系发生振荡的组分浓度范围; 研究了各物浓度、自由基抑制剂和还原剂对振荡反应的影响; 还测得了振荡的轨迹为螺旋线而非极限环, 由于催化剂消耗振荡衰减; 初步提出了振荡反应发生的可能机理。     

3,4-二羟基苯甲酸-BrO3——Fe(phen)32+-H2SO4体系中的振荡现象

在Belousov-Zhabotinsky(BZ)反应中,Br^-通常起控制作用,初始加入少量的Br^-可抑制振荡。     

氰根桥联三核异金属配合物的合成、晶体结构及磁性研究

采用[(Tp)Fe(CN)₃]-(Tp=hydrotris(pyrazolyl)borate)与Mn(Ac)₂·4H₂O反应，合成了氰根桥联的异金属三核配合物[Mn(phen)₂][(Tp)Fe(CN)₃]₂·5H₂O (1)(phen=1，10-phenanthroline)，并对其结构和磁性进行了研究。晶体结构分析结果表明该化合物晶体属于三斜晶系，P1空间群。在该配合物中，Mn(Ⅱ)与2个phen分子及2个[(Tp)Fe(CN)₃]^-配位，形成一种弯曲的三核结构。磁性测量结果表明，Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)之间通过氰根桥联产生弱的反铁磁相互作用。