Explanation of Theoretical Mechanism of Isomerization of L-Alanine Conformation for Experimental Results

B3LYP/6-31＋＋G＊＊ method was applied to investigate the mechanism of alanine isomerization.12 minima and 22 transition states were obtained after optimization and several paths of isomerization were found.It is found that intramolecular single-bond rotation and proton transfer might lead to isomerization.The energy barrier of C–N bond rotation was lower than 2.52 kcal·mol 1,while the energy barrier ranges of the rotation of C–C and C–O were separately 0.43~ 7.01 and 4.69~12.19 kcal·mol 1,and the minimum energy barrier of proton transfer was 30.76 kcal·mol 1.The most probable isomerization path and mechanism for the two most stable conformations was discussed to find that the highest energy barrier to be crossed in this path was 11.87 kcal·mol 1.In order to understand the microscopic nature why only 4 conformations were detected in the experiment,thermodynamic properties of all conformations at the experimental temperature of 391 K was calculated.It is found that conformations XII,XI,X and IX can only unidirectionally convert into conformations rapidly with low energy and vanish immediately.The other conformations were distributed according to Maxwell-Boltzman＇s law,and the distribution probabilities of conformations I,II,III,IV,V,VI,VII and VIII were respectively 27.2%,26.5%,25.8%,6.4%,5.2%,4.8%,2.5% and 1.6%.Conformations I,II and III with bigger probability and stronger absorption peak were easy to detect in the experiment.Conformation IV had a relatively smaller probability（6.4%） and weak absorption peak which,however,could also be identified.The other conformations had too small probability to identify in the spectrum.     

Negishi偶联反应的研究进展

对有机锌试剂参与的Negishi偶联反应机理进行了简要概述,并详细综述了Negishi偶联反应的研究进展,主要介绍了Pd、Ni催化剂以及新型Fe、Co催化剂参与的Negishi偶联反应。展望了新型催化剂的发展趋势。     

一种β-取代烯酮的α-溴代方法

α-卤代共轭烯酮是有机合成中的一个重要砌块.从机理上划分,有两类基本反应可用于制备α-卤代共轭烯酮:一类经过Baylis-Hillman类型的Michael加成/α-卤代/β-消除过程;另一类则通过溴单质的亲电加成及随后的溴化氢消除来实现.前一种方法依赖于是否容易形成Baylis-Hillman类型的暂时烯醇负离子,而烯酮β-位置的取代基会阻碍亲核试剂的共轭加成从而抑制上述暂时的烯醇负离子的形成.后一种方法得益于溴单质的强亲电性,可以用于位阻较大的底物,但副反应如非选择性的过度溴代使得该方法的收率不高,在较大量制备中收率的重现性很差.本工作报道了一种以三溴化氢吡啶复合物为溴化试剂的制备α-溴代-β-取代烯酮的方法.该反应适用于较大量制备,所用试剂具有较低腐蚀性和毒性.     

Mannich反应合成3,6(8)-二取代-2,4-二氢-1,3-苯并(口恶)嗪及其杀菌活性

以取代苯酚、多聚甲醛和取代苯胺为原料,在无催化剂的条件下,通过Mannich缩合反应合成了一系列新型3,6(8)-二取代-2,4-二氢-1,3-苯并(口恶)嗪类化合物.结果表明,取代苯酚和取代苯胺的取代基为供电子基时,合成产物的产率高于吸电子取代基的.产物的结构用1H NMR、13C NMR、IR和MS等进行了表征.初步测试了目标化合物的杀菌活性,部分化合物具有较好的杀菌活性.当浓度为25 mg/L时,化合物4j和4d对菌核病菌的抑制率分别为86.1％和81.5％,化合物4i对灰霉病菌的抑制率为81.6％.     

水分子对α相CL-20热分解机理影响的分子动力学研究

研究六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)晶体不同晶型在不同温度下的反应机理, 对于深入认识含能材料在极端条件下的冲击起爆、冲击点火和爆轰过程等具有重要意义. 基于反应力场, 研究水分子在纯α相CL-20及其水合物的晶体结构中数量随时间的变换, 分析水分子对两种体系的初始分解和第二阶段的分解路径的影响. 计算结果表明: CL-20 分子的初始分解路径与水分子无关, 第二阶段的分解反应与水分子有关. 在低温(T<1500 K)下, 水分子对两种体系没有影响, 二者的初始分解路径均为N-NO₂键生成NO₂自由基; 在1500 K≤T≤2500 K时, 水分子作为反应物或与NO₂、、OH自由基等组成催化体系, 生成O₂、H₂O₂等产物, 加速水合物体系在高温下的第二阶段反应, 使得高温下水合物体系的化学反应速率和反应生成的NO₂自由基的数量比纯CL-20体系的化学反应速率和反应生成的NO₂自由基的数量大; 在T>2500 K时, 水分子的催化反应抑制CL-20初始分解反应, 使得在3000 K时纯CL-20体系的反应速率大于水合物体系中CL-20的反应速率.     

La3+,Ce4+对制备堇青石材料晶相转变及烧结性能的影响

以菱镁矿风化石、工业氧化铝和二氧化硅微粉为原料,加入不同含量氧化镧、氧化铈添加剂,通过固相反应合成制备堇青石材料。用XRD法和SEM法表征试样中的晶相组成和显微结构,用X’Pert Plus软件计算主晶相的晶格常数、晶胞体积和试样的相对结晶度,用半定量法计算试样中各晶相含量,用Scherrer公式计算主晶相的粒径大小。研究分析了La3+,Ce4+对制备堇青石材料晶相组成、主晶相粒径大小、晶胞常数、试样相对结晶度、显微结构及烧结性能的影响。结果表明:氧化镧比氧化铈具有更好的助堇青石烧结性,加入氧化镧的堇青石试样具有更好的致密性;随着氧化镧、氧化铈加入量的增加,堇青石晶胞常数和晶胞体积呈现先增大后减小趋势;Ce4+更高的电场强度促进了堇青石材料更容易发生晶相转变形成莫来石。     

含芳酰胺结构的新型甲壳型液晶高分子PMPACS的聚合反应动力学研究

采用称量法和GPC,研究了以二甲基乙酰胺为溶剂,偶氮二异丁腈为引发剂,自由基溶液聚合制备含芳酰胺结构的新型甲壳型液晶高分子聚[乙烯基对苯二甲酸二(4-甲氧基苯胺)](PMPACS)的聚合反应动力学.研究发现,(1)MPACS的聚合反应在60℃时主要为双基偶合终止,所以反应后期聚合物分子量明显增大,分子量分布变窄;(2)该反应的聚合反应速率方程为Rp=kp[M][I]1/2,表观活化能Eα=44 kJ/mol,在60℃时的聚合反应常数kp=1.04 L·mol-1·h-1;(3)相同聚合条件下,单体的转化率和数均分子量随单体初始浓度[M]0的增加而增大,当引发剂浓度[I]0增加时,聚合物的分子量随之降低,分子量分布增大;(4)该研究虽采用普通自由基聚合,所得聚合物的分子量分布却较窄,仅为1.1～1.4.     

Pt 含量对Co@Pt/C核壳结构催化剂性能的影响

采用两步还原法制得Co@Pt/C核壳结构催化剂, 其中Co与Pt 的总质量分数为20%. 通过改变金属前驱体的用量, 制备了不同Co:Pt 原子比的Co@Pt/C 催化剂, 以20% (w) Co@Pt(1:1)/C 与20% (w) Co@Pt(1:3)/C 表示. 采用透射电镜(TEM)、光电子射线能谱分析(XPS)、循环伏安(CV)、线性扫描伏安(LSV)等方法考察了其结构与性能, 并与实验室早先制备的40% (w) Co@Pt/C 催化剂进行了比较. 自制20% Co@Pt(1:1)/C 与20% Co@Pt(1:3)/C 催化剂的金属颗粒直径约为2.2-2.3 nm, 在碳载体上分散均匀, 粒径分布范围较窄, 电化学活性比表面积(ECSA)分别为56 和60 m²·g^-1, 均超过商用催化剂20% Pt/C(E-tek) (ECSA=54 m²·g^-1). 20%Co@Pt(1:1)/C 与20% Co@Pt(1:3)/C 的半波电位相较于40% Co@Pt(1:1)/C 和40% Co@Pt(1:3)/C 均向正向移动, 表现出更好的氧还原(ORR)催化活性, 并有望降低催化剂的成本, 在质子交换膜燃料电池领域表现出良好的应用前景.     

电化学条件下Barbier-Grignard型反应

探讨了电化学条件下原位生成的不同形貌金属促进的Barbier-Grignard型反应和无金属促进的Barbier-Grignard型反应,介绍了电化学作为绿色合成方法在有机化学中的新应用。     

反应活化能的Tolman解释

修正的Arrhenius方程k=BTnexp(-E/RT)中的E,是化学反应名副其实的活化能。它与Arrhenius活化能E a有相同的物理意义,也服从Tolman解释。