咪唑离子液体及其萃取体系的辐射效应研究

离子液体因其低挥发性,高热稳定性及在萃取金属离子方面的优良表现被认为是乏燃料后处理中萃取分离放射性核素的新一代绿色溶剂。但从乏燃料后处理强辐射的应用环境来看,需要首先对离子液体及其萃取体系的辐射效应进行系统研究和评估。本文以两种常见的憎水性咪唑离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐( )和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酰亚胺酸盐( )为例,综述了我们在离子液体及其萃取体系的γ辐射效应方面的最新研究进展,内容包括纯离子液体在氮气气氛下的辐射效应,硝酸对离子液体辐射效应的影响,离子液体辐解产物的分离分析及γ辐照对离子液体体系萃取金属离子的影响等。基于以上研究对离子液体用于乏燃料后处理的可行性进行了评估,同时对离子液体及其萃取体系的辐射效应研究进行了展望。     

金催化CO氧化湿度增强效应的理论研究

实验发现纳米金催化的CO氧化有良好的湿度增强效应,但有关机制仍不清楚.我们应用密度泛函理论研究了湿度增强效应的微观机制,以Au4团簇为例,研究了金催化CO氧化的微观机理,考察了H2O在反应中的角色和作用.计算结果表明,H2O与Au4团簇一样,在反应中扮演催化剂的角色,参与反应的进行、改变反应历程、降低反应能垒.催化循环包含4个基元步骤：O2＋H2O→OOH＋OH,CO＋OOH→CO2＋OH,CO＋OH→COOH,和COOH＋OH→CO2＋H2O,其中自由基OOH和OH的形成是催化循环的速控步骤,其能垒为100.31kJ/mol,明显低于非水参与反应的能垒（161.41kJ/mol）.目前的结果合理地解释了实验观测的CO催化氧化的湿度增强效应,给出了其微观反应机制.     

苯乙烯的低温原子转移自由基聚合:扩散效应导致的加速现象

研究了以苯乙烯(St)和N-[4-(2-溴丙酰氧基)苯基]马来酰亚胺(BPPM)的交替共聚物P(St-alt-BPPM)为大分子多官能度引发剂,以CuBr/2,2′-联吡啶(bpy)为催化体系,环己酮为溶剂,在60或80℃下进行St的原子转移自由基聚合(ATRP).结果表明,反应呈现活性聚合的假一级反应动力学特征,聚合物分子量随着单体转化率上升而增加,降低反应温度将减低反应速率,但是所得聚合物[P(St-alt-BPPM)-g-PS]分子量分布更窄.水解实验证明该过程具有一定可控性.由于类似的单官能度引发剂无法在同等条件下顺利引发St的ATRP,因此采用大分子多官能度引发剂可以大幅度降低ATRP的反应温度.此加速现象被归因于CuBr/bpy从大分子引发剂线团外向线团内扩散,而CuBr2/bpy则从大分子引发剂线团内向线团外扩散,从而提高大分子引发剂线团中的自由基浓度和聚合反应速率.     

溴的生物必需性(二)

根据微量元素必需性的经典定义,从溴的生态地球化学、溴的生物学功能及溴的人体健康效应方面论述了溴是生命必需微量元素的16项理由.分3期刊出.本期发表第二部分.     

海洋环境中的重金属及其对海洋生物的影响

综述了在海洋环境中重金属输入的各种途径及其重金属对海洋生物的影响,重点介绍了重金属在几种海洋生物体内的富集效应及其吸附机理,讨论了海洋重金属污染的现况,并展望了海洋重金属污染研究的前景。     

稀土固体超强酸SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3的制备及催化合成乙酸松油酯

采用分沉淀-共浸渍法制备了新型稀土固体超强酸SO42-/ZrO2-SnO2-Nd2O3,利用IR、TG-DTA、XRD表征了催化剂的物化性质,并用于催化乙酸酐和松油醇合成乙酸松油酯,显示了良好的反应活性和重复使用性,对反应条件进行了优化,结果表明最佳反应条件为：松油醇和乙酸酐的摩尔比1∶1.5,反应温度50 ℃,反应时间5 h,催化剂用量占松油醇质量的2 %,在此反应条件下松油醇的转化率为93%左右,产物中乙酸松油酯的含量为87%。催化剂失活主要原因是有机物在表面吸附,通过无水乙醇洗涤,干燥,即可再生。     

氨基酸分子构象稳定性与光电离解离动力学的氢键效应*

本文综述了氨基酸分子内氢键种类和数目对分子构象稳定性和光电离解离动力学的各种效应：得出分子内含有N···H–O和C=O···H–O氢键的构象具有较高的热力学稳定性; N···H–O氢键导致分子第一电离能数值的增加,同时可以导致电离过程中的质子转移以及后续二氧化碳释放的解离过程。氨基酸分子正离子的稳定性或碳碳化学键断裂解离动力学也不尽相同,丝氨酸分子在电离阈值附近解离过程中表现出奇特的立体效应。     

3-甲基环状乙撑磷酸二酯醇解的反应途径的理论研究

采用密度泛函理论和MP2方法研究了3-甲基环状乙撑磷酸二酯(MEP)与甲醇的反应途径:(Ⅰ)CH3O-+MEP;(Ⅱ)CH3OH+MEP;(Ⅲ)CH3O-+HMEP(MEP的质子化形式);(Ⅳ)CH3OH+HMEP.在B3LYP/6-31++G(d,p)水平上优化了四条反应途径的反应物、中间体、过渡态及产物的几何构型,并在同水平上进行了自然电荷分析,然后在MP2/6-311++G(3df,2p)水平上计算了各驻点的单点能.采用极化连续介质模型(PCM)研究了各途径在苯、甲醇和水溶液中的溶剂化效应.计算结果表明,溶剂效应使途径(Ⅰ)的自由能垒降低,而使途径(Ⅱ)和(Ⅳ)的决速步骤的自由能垒升高.在气相和苯溶剂中途径(Ⅳ)是反应的优势途径,在甲醇和水溶剂中途径(Ⅰ)则成为最优.研究结果进一步表明实验条件下途径(Ⅱ)与(Ⅳ)对总醇解反应的贡献相当.     

对固体圆二色光谱测试方法的再认识——兼谈“浓度效应”

对近期发展的固体圆二色(CD)光谱测试方法进行了概述、评价和比较, 着重探讨了“浓度效应”的存在使固体CD光谱失真的原因. 通过对本课题组和其他作者已报道的四种化合物的固体CD谱再测试的反思, 强调了依手性化合物的手性光谱学性质不同, 根据浓度梯度实验选择其合适测试浓度的必要性. 对固有手性的阻转异构化合物(S)-1,1'-联二萘酚(S-BINOL)进行了成膜法固体CD谱浓度梯度测试, 发现所得固体薄膜CD谱中也存在着“浓度效应”     

粗茎乌碱I相对空间构型的NMR解析

综合利用1↑HNMR、13↑CNMR、DEPT、COSY、HMQC和HMBC等NMR技术,对从黄草乌中分离提取的粗茎乌碱类化合物进行了结构解析,分析结果表明,该化合物含有乌头生物碱化合物母核,以及1个甲氧基苯基片段和1个乙酸基片段,并最终确证该化合物为粗茎乌碱I。根据该化合物特有的刚性特征,利用ROESY实验并辅以1D—GOESY等实验手段完成了该化合物的相对空间结构的解析。