Rhodium-catalysed synthesis of fused pyrimidine derivatives employing N-sulfonyl-1,2,3-triazoles as a 1-aza-[4C] synthon

A new synthetic application of N-sulfonyl-1,2,3-triazoles acting as a 1-aza-[4C] synthon via the 1,2-shift reaction of an α-imine rhodium carbene was developed for the synthesis of fused pyrimidine derivatives. The high reactivity of the strained three-membered 2H-azirine ring facilitated the unusual cyclization of electron-deficient dienes with electron-deficient dienophiles. The compatibility was good with common functionalities tolerated. Excellent chemoselectivity was observed, and no reactions occurred between the rhodium carbene and 2H-azirine. The products could be converted into seven-membered multi-functionalized 1H-1,4-diazepine derivatives, illustrating the potential application of the protocol in medium-sized N-heterocycle synthesis.     

1,3-Sulfinate Migration Triggered by α-Imino Carbene and Divergent Zwitterion Cyclization: Synthesis of Cyclopropane,Dihydropyrrole, and Azepane Ring Systems

Cyclopropane, dihydropyrrole, and azepane ring systems were synthesized conveniently from sulfinate-tethered triazoles. The divergent synthetic strategy started with the unique 1,3-sulfinate migration of an α-imino carbene. The efficient reaction allowed control of the zwitterion bearing multiple reactive sites depending on the increased stability of the resulting carbocation and anion. The sulfinate was converted to a sulfone after the group migration, and a stable anion bearing two electron-withdrawing groups was thus formed. Catalytic amounts of iodide acted as a switch for the synthesis of cyclopropanes and dihydropyrroles. The reaction merits including readily available substrates, mild reaction conditions, and excellent functional group compatibility qualified this protocol a possible synthetic tool for cyclic compounds, especially for N-heterocycles.     

TiO2表面光催化基元过程

在过去的几十年里,得益于二氧化钛(TiO₂)作为光催化剂在光催化分解水、污染物降解方面的潜在应用,人们对TiO₂光催化剂的开发、改良以及TiO₂表面光催化机理的基础研究方面都投入了巨大的精力。因此,在超高真空环境下,利用不同的实验和理论方法,人们对TiO₂表面(特别是金红石TiO₂(110)表面)的热催化和光催化过程进行了大量的研究,以此来获得上述重要反应中的一些机理性的信息。本文中,将从TiO₂的物质结构以及电子结构开始,然后着重介绍TiO₂表面光生电荷(电子和空穴)的传输、捕获以及电子转移动力学方面的进展。在此基础上,总结了甲醇在金红石TiO₂(110)、TiO₂(011)以及锐钛矿TiO₂(101)表面光化学基元反应过程的一些实验结果。这些结果不仅能增进我们对表面光催化基元过程的认识,同时也能激励我们进一步去研究表面光催化基元过程。最后,基于现有光化学实验结果,简短地讨论了我们对光催化反应机理的一点看法,并提出了一个可能的光催化模型,这可以引起人们对光催化反应机理更全面的思考。     

光子晶体光纤反常色散区抽运产生超连续谱的相干特性分析

使用复互相干度的定义对超连续谱的相干性进行了数值计算,得到了不同功率抽运情况下的脉冲谱展宽以及超连续谱相干性的变化.结果表明孤子自频移以及色散波辐射是抽运波长位于光纤反常色散区情况下超连续谱展宽的主要物理机理,而超连续谱的相干性则主要受到调制不稳定性的影响.调制不稳定性放大抽运脉冲自身携带的随机噪声,使得非线性效应产生的光谱成分具有随机的相位与幅度,引起超连续谱相干性的下降. 抽运功率越高, 调制不稳定性增益越高,噪声对超连续谱产生的作用越强, 超连续谱的相干性越差.要获得高相干的超连续谱, 需采用峰值功率较小的脉冲进行抽运.要获得大谱宽高相干的超连续谱, 则需要合理选择抽运脉冲功率.     

钼酸铋纳米片的制备以及光催化性能测试*

以硝酸铋与磷钼酸为原料,通过水热反应制备高催化活性光催化剂,应用X射线衍射和扫描电子显微镜进行材料表征,通过以氙灯为光源研究材料对四环素的表面光催化降解的特性。本实验涉及无机纳米材料的水热合成、结构表征以及有机类污染物光催化降解应用,将无机化学、物理化学、有机化学和分析化学的理论内容、实验方法与科学研究前沿相结合,能够全方位提升本科大学生的综合实验技能及科学研究水平。     

Effect of initial chirp on near-infrared supercontinuum generation by a nanosecond pulse in a nonlinear fiber amplifier

Theoretical and experimental research on the effect of initial chirp on near-infrared supercontinuum generation by a nanosecond pulse in a nonlinear fiber amplifier is carded out. The complex Ginzburg-Landau equation is used to simulate the propagation of the pulse in the fiber amplifier and the results show that pulses with negative initial chirp produce the widest supercontinuum and pulses with positive initial chirp produce the narrowest supercontinuum when the central wavelength of the pump lies in the normal dispersion region of the gain fiber. A self-made line width narrowing system is utilized to control the initial chirp of the nanosecond pump pulse and a four-stage master oscillator power amplifier configuration is adopted to produce a high power near-infrared suppercontinuum. The experimental results are in good agreement with simulations which can provide some guidance on further optimization of the system in future work.     

复自相干度度量超连续谱相干性

引入复自相干度来度量同一脉冲产生的超连续谱的相干性, 并对其进行了实验研究. 采用Mach-Zehnder干涉仪, 测量700 ps脉冲抽运光子晶体光纤产生的超连续谱的相干性. 实验测得超连续谱不同波长成分的相干长度均大于40 μm, 在长波区可达225 μm. 超连续谱的整个光谱区域各谱成分的相干度有差异, 但复自相干度的模平均值为0.461, 相干性较好, 可以满足如光测量、光学传感等很多应用.     

Gaussian 09软件在电子圆二色谱教学中的应用

利用Gaussian 09软件优化并计算了手性农药R-丁烯氟虫腈和S-丁烯氟虫腈的电子圆二色谱,讨论了其在立体化学(电子圆二色谱)教学中的具体应用,帮助学生对手性分子的三维空间结构、电子圆二色谱的理解及归属等方面有更加感性的认识,使教学内容形象生动,提高了学生的学习兴趣及积极性。     

微穿孔板吸声结构水下应用研究

马大猷教授提出的微穿孔板吸声结构在空气噪声降低和隔离方面得到了广泛的应用,但未见水下应用的相关研究和报道。本文将空气中微穿孔板理论应用到水中,得到了水下微穿孔板吸声结构的吸声公式。通过理论分析,得出了微穿孔板结构直接应用于水中无法获得宽频吸收的结论。提出了通过匹配液将微穿孔板间接应用到水下的设想。设计了单层板和双层板吸声结构,并对它们的吸声特性进行了理论分析与仿真。结果表明,本文设计的微穿孔板吸声结构在水中能够获得优于空气中的宽频带吸声效果。实验测量了自制的微穿孔板吸声结构,吸声系数的测量值与理论曲线基本吻合,从而验证了理论分析的正确性。     

水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性分析

理论分析了水下圆柱形Helmholtz共振器的声学特性. 综合考虑壁面弹性和辐射阻抗的影响,基于电-声类比的基本原理,建立了较为完善的水下圆柱形Helmholtz共振器的低频集中参量模型. 利用电路分析的基本方法,得到了系统的输入阻抗和声压传递函数表达式. 仿真分析了主要结构参数对共振器声学特性的影响,得出了一些有意义的结论. 在充水驻波罐中对自制的Helmholtz共振器进行了测量,并对实验结果进行了详细地误差分析. 去除压电水听器对测量结果的影响后,实验与仿真结果基本一致,从而验证了理论分析的正确性. 关键词： Helmholtz共振器 共振频率 传递函数 辐射阻抗