钯催化下有机锡化合物的偶联反应在碳-碳键形成过程中的应用

本文述评了最近几年来钯催化的有机锡化合物与有机亲电试剂的交叉偶联反应在有机合成中用于碳-碳键形成的主要研究成果。主要讨论了直接交叉偶联反应,CO或烯键插入的交叉偶联反应和机理。     

酞菁键合硅胶的制备及分离取代酞菁异构体

制备和表征了一种新的酞菁键合硅胶，三-β-(辛巯基)-β-(磺酰胺基)-酞菁铜键合硅胶。研究了该键合酞菁硅胶作为HPLC固定相的基本色谱性能。实验结果表明，该固定相可以分离四-α-(2，2，4-三甲基-3-戊氧基)酞菁(铜、镍)的4种异构体，也可以观察到四-α-(2，2，4-三甲基-3-戊氧基)无金属酞菁的4种异构体，而商业C₁₈(VERTEX Eurospher)却只能观察到两组峰，表明这种酞菁键合硅胶固定相在分析、分离一些取代酞菁异构体方面比商业C₁₈具有更好的分离效果。     

有机氟化合物量子化学研究 I: 二氟乙炔分子中化学键特性的从头计算

实验发现, F-C≡C-F与H-C≡C-H相比, 其C≡C三重键的离解能要小250.8kJ/mol,而该键的键长却比C~2H~2的短。这与"键越短键就越强"的传统看法不一致。我们通过从头计算研究, 发现主要原因是C~2F~2分子中F原子的孤对电子对C≡C三重键起反键作用, 从而削弱了C≡C三重键的强度; F原子的吸电子性又使C的原子轨道收缩效应增强,而使得C≡C三重键变短。     

氰戊菊酯立体异构体在手性键合相上的分析

本文介绍了采用高效液相色谱法在(R)-N-3,5-二硝基苯甲酰苯甘氨酸手性键合相上氰戊菊酯的四个立体异构体的分离,以外消旋氰戊菊酯样品为参照,计算了光学活性氰戊菊酯样品的四个立体异构体的百分含量,确定了在手性键合相上氰戊菊酯四个立体异构体构型的流出顺序为SR→RS→SS→RR。     

一维〔M（tmp）〕_2ReO_4（M＝Ni、Cu、Pd）聚合物的能带结构

用紧束缚ＥＨＴ晶体轨道方法对一维〔Ｍ（ｔｍｐ）〕_２ＲｅＯ_４（Ｍ＝Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ）聚合物进行了能带计算，利用键向量近似方法对能带的结构及组成进行了讨论。结果表明，该类型聚合物具有不同的导电机理，并进一步研究了环平面间的成键性质及转角改变对聚合物导电性能的影响。     

SN2反应X-l+CH3XrXlCH3+X-r(Xl=Xr=F, Cl, Br, I)的价键方法研究

应用最近发展的价键组态相互作用(VBCI)方法计算了SN2反应X-l+CH3Xr→XlCH3+X-r(Xl=Xr=F, Cl, Br, I)的反应能垒和价键相关参数. 计算结果表明, VBCI能垒与采用分子轨道理论的CCSD(T)方法计算的能垒相一致. 讨论了SN2反应的反应参数.     

卤键的AIM研究

本文利用分子中的原子理论对一系列含卤分子与氨之间形成的卤键进行了分析，内容包括键关键点的确定、关键点的电子密度和拉普拉斯量以及复合物形成前后的若干原子性质，如电荷、能量、极化矩、卤键供体原子体积等的变化。结果显示：（1）所有卤键复合物中均存在一键关键点，其作用属于闭壳型相互作用；（2）卤键复合物键关键点的电子密度及其拉普拉斯量与卤键的强度间存在很好的线性关系；（3）键关键点电子密度的对数与卤键的距离d(X···N)高度相关。这一研究有望对卤键的本质提供进一步的认识。     

全氟烷基磺酸酯C-O键断裂的同面SN2反应

用密度泛函理论研究了CF3SO3CF2CF3 F^-的碳氧键断裂反应的机理。首先，用DFT方法优化了反应物、中间体、过渡态、产物的平衡构型，分析了碳氧键断裂反应的势能面变化，发现在SN2反应机理中，除了S-O断裂SN2反应外，引起C-O键断裂的同面进攻也是一个可能的反应途径。理论计算表明，最终反应的产物是受热力学控制的，S-O键的断裂绝对地优于C-O的断裂。因此，C-O断裂的同面机理虽然是可能的，但却难以被实验观察到，本文还讨论了端基-CF3在同面SN2反应中的邻位效应，以及基组对这个效应的影响。     

钒氧阴离子团簇与小分子碳氢化合物反应的实验和理论研究

为了在分子层次上揭示相关催化反应的机理, 人们对过渡金属氧化物团簇与碳氢化合物分子反应进行了大量研究. 相比于过渡金属氧化物团簇阳离子, 阴离子对一些碳氢化合物的活性弱得多, 因此研究还很少. 在本工作中, 我们通过激光溅射产生钒氧团簇阴离子VxOy, 产生的团簇在接近热碰撞条件下与烷烃(C2H6和C4H10)以及烯烃(C2H4和C3H6) 在一个快速流动反应管中进行反应, 飞行时间质谱用来检测反应前后的团簇分布. 在VxOy与烷烃的反应中, 生成了产物V2O6H-和V4O11H-; 在与烯烃的反应中, 产生了相应的吸附产物V4O11X-(X=C2H4或C3H6). 密度泛函理论计算表明: V2O-6和V4O-11可以活化烷烃(C2H6和C4H10)的C—H键, 也可以与烯烃(C2H4和C3H6)发生3+2环化加成反应形成一个五元环结构(-V-O-C-C-O-), C—H键活化与环加成反应都需经历可以克服的反应能垒. 理论计算与实验观测结果相符合. V2O-6和V4O-11团簇都具有氧原子自由基(O·或O-)的成键特征, 活性O-物种也经常出现在钒氧催化剂表面, 因而本研究在分子水平上, 揭示了表面活性氧物种与碳氢化合物反应的机理.     

碳六十内嵌复合物中钠及氯与碳六十之间的相互作用

本文用量化学及分子力学方法计算了（Ｎａ＠Ｃ６０）及（Ｃｌ＠Ｃ６０）中Ｎａ及Ｃｌ与Ｃ６０之间的相互作用，总的相互作用是吸引。在静电相互作用、色散相互作用及电子云重排斥相互作用三项中前一项占９０％以上，有着决定性的影响，色散相互作用约占５％。对电子云重叠排斥作用来说，由于Ｃｌ＾－的半径比Ｎａ＾＋的大很多，所以在（Ｃｌ＠Ｃ６０）中这种作用要比在（Ｎａ＠Ｃ６０）中大很多。