共轭体系及其特性

一、引言人們早就注意到,具有共軛体系的分子常常表現出一系列不同于其他化合物的特性。对于这些分子的結构及其性质的研究,在理論上和实用上都具有非常重要的意义。大家知道,分子的性质依赖于它的化学結构;从电子观点来說,分子的化学結构是与它的电子密度分布情况相适应的。在共軛体系中,由于存在着特殊的原子间的相互影响,使分子中电子密度的分布发生了一定程度的变化。变化的情况由共軛体系的化学結构所决定。在共軛体系中所发生的电子密度分布的改变,与一般的誘导效应有着本貭上的区別,通常称为共軛效应。     

水的結构及其内部运动

前言在实际生活、生产和科学研究中,我們无时不在直接和間接地和水打着交道。許多化学反应是在水里进行的,許多物质的性貭是在水溶液里进行考察的。例如我們往往对于許多电解貭和非电解貭水溶液的兴趣超过了电解貭和非电解貭本身。实际上,一个水溶液的性貭是溶貭和水所共同体現的。水的作用决不可忽視,特别是一些稀的水溶液。因为水占着数量上的絕对的优势,因此我們需要对水进行认真細致的研究,这有助于我們更深入地了解溶液内部的情况,弄清許多反应的机理。物质的性貭决定于它的内部結构,物貭的一切外部表現都是其內部运动的綜合結果。因此关于水的結     

化学简讯

苏联科学院各化学研究所一九六二年的一些重要研究成果苏联科学院化学部院士秘书谢苗諾夫在1963年年会报告中指出,现代化学的基本問題就是研究物质的結构与性貭的关系、反应能力、动力学以及定向合成問題。在这些方面摆在化学家面前的任务是:合成具有特定結构的分子,特别是大分子;寻求新的活性和选择性接近酶的催化剂;合成具有共軛体系和共平面环的高聚物;创造没有任何缺陷、裂痕和孔隙的单晶;控制超分子的結构。 謝苗諾夫談到了去年化学部所属各所的主要理論工作。絡合催化剂的作用机理受到了很大的重視,发     

关于共价鍵在有机結构中几个理論問題的进展

分子結构理論溯源于化学鍵理論,化学鍵理論溯源于原子間的亲和力,由于靜电理論发展最早,电价键性貭最先为化学家所領会。由于旋光性化合物的发現,共价鍵的方向性随卽也为有机化学家所了解。但共价鍵的經驗性电子概念却后此約半个世紀,共軛結构的近代观念又后此十余年。量子化学发展以后,Dirac曾申言:“全部化学中所有的数学規律都已被揭露,必需要做的事仅为写出适当的波动方程式,并求得其解答而已”。但事实上写出方程式还容易,而求解答却极不簡单。目前还不可能不采用近似的方法。近似方法的是否可靠必需依賴实驗数据的核对和指导,其中以化学結构中的鍵长、鍵角、构型、构象等最为基本。因为計算技术上还有些难以克服的困难,又不得不引     

非晶态高聚物的有序过程与结晶机理

今天同大家談談高分子化学領域中最矇矓最不清楚的結构問題。 首先介紹一下什么是結构和結构单元。以土壤为例,用X-射线結构分析的方法可以找到其中Al,O,Si等原子分布的位置和各原子间的相互作用关系,即硅酸盐晶胞內的詳細結构。不过知道了土壤中鋁、氧、硅的結构并不能因此而告訴我們砖的結构,两者同为硅酸盐,但具有截然不同的性貭。这是因为X-射线結构分析的方法只能告訴我們小尺寸內的微观結构,而不能告訴我們宏观尺寸的結构。另一方面,宏观一些的研究可以用胶体化学的观点把土壤当作胶     

非古典式碳正离子

一、引言碳正离子是有机化合物离子反应历程中常碰到的中間体,它往往由化合物分子失去一个带負电荷的原子或基团而成,也可由相应的不飽和化合物加上一个貭子等方式形成。有关它的发展历史、稳定性、测定方法、化学反应和結构等方面的研究,文献上已报导很多。至于对它真正結构的了解,却是一个并不     

一个联系糖类的費歇尔投影式和哈瓦尔斯透視式的簡单模型

当我們討論碳水化合物的性貭时,我们經常要使用費歇尔(E.Fischer)投影式來表示一个糖分子的結构,如D-葡萄糖及α-D-葡萄糖的投影式力: 但是当我們进一步討論它們的立体化学或要了解較复杂的多糖体系时,我們更常用的是哈瓦尔斯(Haworth)透視式,因为它可以更明确地來表达出糖的环型結构的空間关系。如α-D-葡萄吡喃糖我們可写为式Ⅳ:     

寻找半导体材料的途径

近代的科学技术对半导体材料的性能不断地提出新的要求,最初发現的一些半导体材料已經显得不够了。为了寻找新的半导体材料,必須有科学的預見性。这里首先要解决的問題是什么样的物貭才具有半导体性貭,也就是說要弄清物貭結构和电学性质的关系;紧跟着的問題是如何估計半导体的重要参数(如禁带寬度和載流子迁移率)。解决了上述問題,我們就有了寻找的方向,从而少走弯路。在解释物貭的半导体性貭上,以量子力学为基础而建立的能带論获得了很大成就。但是能带論是有局限性的。首先,能带論是以晶体結构的长程序作为出发点,不能預言具有何种組成的物质有半导体性质;其次,近年来发現不少玻璃态和液态半导体,用品体长程序的周期性很难解释;另外,卽使組成最简单的半导体其能带結构也需要相当繁杂的計算才能得出来。     

苏联高分子科学发展的一些情况

在化学知識領域中最年青之一的高分子科学,它不过是在二十世紀20年代的末期才出現的,只有在二十年代末期才証明高分子物貭是由巨大的柔順的鏈状分子組成,并具有其各自的特性。本世紀30年代是高分子科学的形成时期,苏联学者的創造性的劳动占着重要的地位。离这个年代还很远以前,在1875年伟大的俄罗斯学者A.M.布特列罗夫(),即化学結构理論的創始者,已經发现了聚合反应,聚合反应即是自低分子化合物(单体)合成高分子化合物的反应。A.M.布特列罗夫的学生     

谈谈元素及其化合物的性质部分在农业院校无机化学中的位置

在农业院校无机化学的教学中,过去一向是偏重于理论部分的。对于元素及其化合物的性貭,由于学时不足,往往忽略,甚或完全不讲。这次新編的农业院校无机化学教学大綱中,規定了讲述元素及其化合物的性貭,这是完全正确的。元素及其化合物的性貭是整个无机化学的基础。它貫穿了整个无机化学。脫离了性貭部分,过分的偏重于理論是不正确的,也是不合理的。因为,理論是从事实中总結出来的,要說明一个理論的規律必須归納、总結一系列的事实。而理論本身又是为了指导实践,进一步說明实驗事实的。无机化学是一门基础課,它将为别的学科打下基础,特别是为分析化学打下基础。从分析化学来说,     

分子篩(制备、性质与应用)

引言吸附剂的吸附性质主要与其化学本性、表面积大小、結构及小孔(按其有效半径)的分布有关。决定吸附量的吸附势可以在显著程度上随內表面的几何形状而变。在公子大小的窄小孔隙或縫隙中,由于相对面孔壁声的迭加,吸附势有显著增加。吸附剂的孔隙愈小,这个效应就愈强烈。吸附剂的可以达到的吸附面积也与被吸附物质的分子大小有关,一部     

希土金属及其在工业上应用的展望

近年来,由于新技术的需要,钍、钛、铌和钽的生产显著地增长。因此在矿物原料中与这些元素共生的希土金属的利用就成为重要的国民經济任务。在門捷列夫周期系中,镧及其以后从铈(58)到(?)(71)的14个元素称为希土金属或者镧系元素。钪(21)和钇(39)与希土元素的性貭很接近。希土金属占目前所有已知元素的六分之一,約为地壳总重的0.01％。它在自然界中的儲量較锌、銅、鉛、錫和貴金属要大几十倍甚至几百倍。由于希土金属原子的外层电子結构相同,因此,它們的物理-化学性貭也很相近。它們都具有三个外层价电子。但它們在4f层上的电子数是各不相同的(4f层能容納14个电子)。铈     

精确的甲烷分子价轨道的电子动量谱学研究

电子动量谱学（EMS）已发展成为探测原子分子电子结构的强有力工具．借助电子动量谱学可获得精确的分子轨道电子密度分布，并能提供非常详细的电子运动和电子关联信息．分子电子密度分布和电子运动的详细了解对分子的识别和化学活性的理解非常重要，并且也有助于计算机辅助的分     

《七五》国家自然科学基金重大项目“量子化学及其应用”研究进展简介

量子化学是化学科学的重要理论基础之一.它从电子、原子核运动的角度研究物质的微观结构和物质的物理、化学性质及其变化规律。它在提出现代化学概念、揭示化学现象本质     

反应动力学的交叉分子束研究(摘要)

随着科学的进步,人们希望能够用微观的方法来了解宏观现象,掌握物质运动的规律。化学现象都是由电子与原子核排列组合发生的现象,量子力学能够充分表示电子和原子核的运动规律,从原理上讲,用量子化学观点解释化学问题没有根本的困难。但是实际上,困难是很多的,还是要做微观化学的研究。微观化学研究主要有两个目的:(1)了解宏观现象;(2)发现新现象,提出新理论,推动量子力学的发展。在微观化学研究中,分子束方法是基本的和重要的。有许多化学观象,人们总觉得很神秘,很奇怪,这是因为对微观过程不了解。例如,最早认为I_2+F_2→2IF是一个基元反应,后来用交叉分子束的方法,使I_2与F_2直接碰撞,发现它们不会直接生成两个IF分     

论化学学习中的能量观建构

能量观是中学化学学习中的核心观念。能量观的建构有利于学生形成核外电子运动的能量思维方式,了解从能量的角度研究物质及其转化的思维方法等。能量观建构的基本策略是:(1)在物质的微粒性认识学习中形成物质的微粒具有热能的观念;(2)在原子结构学习中形成核外电子运动的能量思维方式;(3)在元素及其化合物学习中发展高能量的最外层电子不稳定的认识;(4)在化学变化现象的积累学习中强化物质转化伴随有能量变化的认识;(5)通过化学键概念及其理论学习理解物质转化过程中伴随有能量变化;(6)在影响化学反应速率的条件讨论中深化理解有效碰撞理论;(7)在化学热力学问题研究中进一步理解能量守恒;(8)利用概念图技术帮助化学能量观的建构。     

分子篩在催化反应中的应用

目前应用的分子篩是一种均匀微孔型的泡沸石,其結构是由SiO_4与Alo_4四面体组成的多面体系,这些多面体系以不同方式堆积而形成了泡沸石,一般化学通式为Me_(x/n)[(AlO_2)_x(SiO_2)_y]·mH_2O (Me为金属,n为阳离子价数,m为水分子数)。不論天然或合成的泡沸石经加热脱水后对某些物质具有强烈的吸附性,因吸附貭分子的形状、大小以及亲和力的不同,以致吸附速度有所差別,基于这种特性,已被广泛地应用于許多物质的分离与純化,更感兴趣的是目前已将分子篩应用于催化反应,具有独特的高度选择性和经久     

高聚物的化学結构和稳定性的关系

高聚物降解的化学过程将使分子引起如下几类的反应:(1) 断鏈作用;(2) 交联作用;(3) 改变高分子鏈的化学結构;(4) 改变侧基;(5) 以上这些反应的結合。对一給定的物质而言,改变环境条件随时会改变这些反应的相对程度。在絕大部分的降解过程中,自由基是一个活泼的中间产物。反应結果将使高聚物由于交联、环化或再度聚合而变硬,或由于断鏈和解聚而变軟或变粘。这些相伴的交联和断鏈作用的相对     

溶胀法测定高聚物的交联度

由于高分子与溶剂分子大小相差悬殊,它們的热运动相距甚远,因此高聚物在室溫时的溶解过程往往需要很长的时间,在溶解时溶剂分子不断扩散和渗透进入高聚物,使高聚物体积膨大成为松软的凝胶,这过程一直进行到高分子以分子状态分散在溶剂中为止,达完全溶解。交联的高聚物在分子鏈之間以化学鍵的形式相互鍵合,形成三向的网状結构,它不能为溶剂所分散,但能吸收大量溶剂而溶胀,形成溶胀的条件与线型高分子形成溶液相同,溶胀的凝胶实际上是高聚物的浓溶液,具有显著的弹性行为,溶胀的交联高聚物固体积增大引起三向結构分子网的伸展,降低了交联点     

工科无机化学中“分子结构和分子间力”的教学思考与探索

“分子结构和分子间力”在人们认识物质世界的过程中起着承上启下的重要作用。然而,在“新工科”建设背景下,化学教学内容要少而精,以强化专业的应用特色建设。对工科学生历年来对于共价键理论、分子间力和离子极化中易错或不易理解的相关内容进行了分析和讨论,旨在帮助学习者在认识物质世界的过程中能更好地在微观世界和宏观世界之间切换,并学会预测或解释物质的性质及其递变规律,同时落实化学核心素质及德育素质的培养。