用光电子能谱研究金属锰、镁表面与甲醇、乙醇反应

用XPS和UPS法研究金属Mn、Mg表面与CH_3OH、C_2H_5OH的反应,室温下,ROH(R=CH_3,C_2H_5)以RO~-的形态吸附在Mg表面,Mn表面有较高的活性,ROH除以RO~-的形态被吸附外,部分还分解为O~(2-)和脱附的碳氢化合物,加热至600K时,Mn表面RO~-完全分解为O~(2-)和R,后者与表面氢结合后脱附,部分C_2H_5O~-中的碳成无定形碳并在～675K加氢脱附,ROH在氧化锰表面除以RO~-的形态被吸附外,在高于650K时还产生CH_2O_(a)、C_2H_4O_(a)等,这些物种在700K依然存在,氧化使锰表面断裂R—O和C—C键的活性降低而其脱氢活性仍然存在。     

(C_5H_5)Fe(C_5H_4)CH_2N~+H(CH_3)_2·CI~-·2H_2O的晶体结构和量化计算研究

室温下合成了一个含二甲氨甲基二茂铁衍生物,(C5H5)Fe(C5H4)CH2N+H(CH3)2?Cl-?2H2O,用IR和X-ray对其结构进行表征,X-射线衍射结果表明:标题化合物通过分子间氢键形成二维网状结构;同时通过量子化学计算对其化合物电子结构进行初步研究.     

二种硼化物的电子自旋共振波谱研究

用ＥＳＲ（ＥｌｅｃｔｒｏｎＳｐｉｎＲｅｓｏｎａｎｃｅ）波谱研究（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢ１０Ｈ１０Ｃｕ和（ＣＨ３）４ＮＢ１２Ｈ１２Ｃｕ的结构和化学键．结果表明该系列化合物中１１Ｂ和１４Ｎ核与Ｃｕ２＋之间不是以共价键或者离子键形式直接连接,很可能存在着ＣｕＨＢ桥键,但Ｃｕ２＋和１Ｈ之间的作用比较弱．（ＣＨ３）４ＮＢ１２Ｈ１２Ｃｕ中Ｃｕ２＋位于Ｂ１２Ｈ１２２－轴对称性配位场中,因而有较高的对称性和稳定性;（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢ１０Ｈ１０Ｃｕ中Ｃｕ２＋位于Ｂ１０Ｈ１０２－非轴对称性配位场,并且Ｃｕ２＋彼此之间相距较近     

煤中脂肪族硫醚结构氧化过程机理

应用Gaussian 03程序,采用密度泛函(DFT)方法,在B3LYP/6-31G(d,p)水平下研究煤中脂肪族硫醚结构(C_6H_5CH_2SCH_3)吸附O_2分子及氧化反应过程的能量变化,确定分子间氧化反应机制,为预防煤炭自燃奠定理论基础。由计算结果可知,煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构物理吸附O_2分子形成复合物Ⅰ,形成过程是一个无势垒的过程,在热力学上是稳定的。煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构与O2分子的相互作用距离dS-O为2.582A,经CP校正后的相互作用能为-20.60kJ/mol。分析复合物Ⅰ的电子密度变化,可确定其相互作用为范德华力,属于物理吸附。当复合物Ⅰ吸收足够的能量,将进一步发生化学反应。煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构氧化反应共有5条反应路径,Path 4是反应的主反应路径,其产物P_3(C_6H_5CH_2SOH+CH_2O)是反应的主产物。经分析发现:煤中C_6H_5CH_2SCH_3结构易发生初步氧化,仅需12.36kJ/mol的能量,物理吸附一个O2分子释放的能量足以提供,但若要深度氧化将Path 4进行下去,需要再从外界吸收相当于物理吸附5个O_2分子释放的能量。     

哒螨酮在甲醇中的光解

以氙灯为光源，农药哒螨酮在甲醇溶剂中的光解动力学符合一级动力学规律，通空气对哒螨酮的光解速率影响不大，而通氮气时可明显促进其光解，产物分析表明，哒螨酮在甲醇中光解断裂碳硫键，生成对叔丁基苯乙烷－2特丁基－4－巯基－4－氯哒嗪－3－醇，前可进一步氧化成对叔丁基苯甲酸和对叔丁基苯甲酸甲酯。     

C6H5NH-H□X分子间氢键的理论研究

在B3LYP／6-311＋＋G（3df,2p）理论水平上,对C6H5NH-H□X（X=H2O,HCOH,CH3COCH3,NH3,CH2NH和HCN）氢键体系进行几何结构优化与振动频率计算,在所得稳定构型的基础上进行自然键轨道分析和热力学性质研究．结果表明,C6H5NH-H□X体系存在较弱的N—H□O与N—H□N氢键,氢键的形成使H—N伸缩振动频率明显红移．在298．15K和标准状态下,C6H5NH-H□X体系分子在气相的形成过程是一个放热、熵减的非自发过程．     

正丙醇溶液直流辉光放电等离子体电解产物分析

 以正丙醇溶液为原料进行辉光放电等离子体电解的实验研究。利用GC-MS联用仪,GC及光发射光谱等检测手段对辉光放电电解的气液相产物进行分析。实验结果表明：电解的主要产物有氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、水、二氧化碳、甲醛、苯及甲苯等。各种气体产物和产量受放电电压、放电电流等因素影响明显。在等离子体层中正丙醇分解过程和其他类型的等离子体分解过程类似。蒸汽鞘层中的加速电子是引发辉光放电过程非法拉第定律现象的决定因素。阴极辉光放电过程中等离子体-溶液界面上的主要活性物种是中性粒子和电子。正丙醇阴极辉光放电过程中等离子体-溶液界面上产生的主要活性物种有C3H3,CO+,CH,CH2O,H,H2O+,CH2和H2O。利用键能理论对正丙醇溶液放电后主要产物的生成路径进行了分析。     

氯化氢与乙烯加成反应中化学键动态转变的图像

利用从头算方法研究了氯化氢(HCl)与乙烯(CH2CH2, C2H4)的加成反应。依据分子形貌(MF)理论,计算得到了分子中一个电子所受到的作用势(PAEM)及Dpb,研究了该反应过程中化学键的形成、断裂及范德华相互作用。在分子中紧邻的两原子之间,如果两原子间的Dpb值比体系的电离能大,表明两者之间主要是成键相互作用,反之是范德华相互作用。研究表明,MF理论能够很好地描述分子间的这种范德华作用,并能够特征化化学键的形成或断裂,进而为分子间的化学键形成或断裂提供新的转变图像。     

五个生成环氧乙烷的反应的热力学预测(英文)

运用密度泛函方法B3LYP/6-311+G(2df,2p)//B3LYP/6-31G(d)对文献[1]提出的Titan大气中可能生成环氧乙烷的五个反应在不同的温度和压强条件下进行了热力学计算和分析,发现:a)所有反应的反应焓变和吉布斯自由能变都小于零,反应都是放热反应,具有较大的自发反应趋势;在低温下反应的平衡常数很大,数据显示反应在低温下正向进行的自发反应趋势更大。b)对比生成环氧乙烷的同素异构体:乙醛和乙烯醇的计算结果,可以预测到在Titan大气的低温环境中自然合成环氧乙烷是很有可能的.     

乙醇自由基代谢机理的理论研究*1

目的：从原子尺度对乙醇与自由基的反应进行探索，提高对乙醇自由基代谢机理的微观认识。方法在 CCSD（T）／6-311G（2d，2p）／／B3LYP／6-31G（d，p）计算水平下，采用量子化学方法详细研究了 C2 H5 OH 与·OH、H2 O2和·O2 H 的反应。结果（1）乙醇与·OH 和·O2 H 自由基的反应都存在3类反应（氢抽提、C—C 键断裂和 SN 2取代）。（2）在乙醇与 H2 O2的反应中，以 H 2 O2形成的水合氧自由基（·OOH2）直接插入乙醇的 C—H 键生成乙二醇为主，此外 H2 O2也可均裂为2个·OH 和异裂为· H＋·O2 H 自由基。结论乙醇与自由基（·OH、·O2 H）和 H2 O2反应中，分别以α氢抽提过程和· OOH2插入乙醇的α-C—H 键生成乙二醇为主要反应。     

五元杂环取代的茂金属配合物的合成及表征

将(C5Me4H) C4H3S,(C4H3S)C(CH3)(C2H5)(C5H5)和2- CH3C4H2O(C5Me4H)分别与Mo(CO)6,Ru3(CO)12和Fe(CO)5在二甲苯中加热回流,合成了3个新型的双核配合物[(η5-C5Me4C4H3S) Mo(CO)3]2,[(η5- C5H4)C(CH3) (C2H5) (C4H3S)Ru(CO)2]2和[(η5- C5 Me4(2 - CH3CH2O))Fe(CO)(μ-CO)]2.通过元素分析、红外光谱、核磁共振氧谱对其结构进行了表征.     

气相中二氧化铬与乙烯反应机理的理论研究

用密度泛函B3LYP/6-311++G(3df,3pd)//6-311G(2d,p)法研究了CrO2(+2A1/4A″)+C2H4生成P1[Cr(OCH2)(+2A"/4A")+CH2O]和P2[CrO(+2Σg/4Σg)+C2H4O]的气相反应,重点对影响反应机理和反应速率的势能面交叉现象进行了讨论,并运用Hammond假设和Yoshizawa等的内禀反应坐标单点垂直激发计算的方法大致确定了势能面交叉点(crossing point(CP))或势能面交叉缝(crossing seam)的位置。研究结果表明,CrO2+活化乙烯C-C键是一个[2+2]类型反应,整个反应经历了重排过程。     

AB INITIO STUDY ON VALENCE INDICES AND REACTIVITIES OF SOME BORAENS

In the pressnt paper, 3-21G ab initio molecular orbital calculations are performed on diborane B_2H_6 and the substituted bridged-atom species H_4B_2X_2(X=F, Cl, OH, NH_2, CH_3), and these geometries are optimized with the energy gradient technique. According to the quantum chemical definition of atomic valence, the valences of the bridged-atoms are calculated to study the characteristion of the bridging bond B-X-B. Some larger boranes B_4H_(10), B_5H_9, and B_5H_(11) are also calculated to discuss the valence indices and analyze the reactivities of the bridged-atoms.     

1,1,1——三(2’一氧杂丁酰氯基)丙烷的合成

本文指导了可能的解热镇痛药CH_3CH_2-C(CH_2OCH_2CO NH—OC_2H_5)_3的中间不物CH_3CH_2C(CH_2OCH_2COCl)_3的合成。     

CH_xO(x=1,2)与NH_y(y=0,1,2)自由基反应机理的理论计算

采用MP2方法,在6-311G**和6-311++G**基组水平上优化CH2O、CHO分别与N、NH、NH2发生吸氢反应时的过渡态结构,通过振动分析,对过渡态结构进行确认;在此基础上,应用IRC理论分析了最小能量途径(MEP)上相互作用分子间化学键的变化;采用QCISD方法在6-311++G**基组水平下对各反应驻点进行单点能量校正,计算了反应活化位垒.研究表明所有反应均以协同方式进行,从反应物CH2O与N、NH、NH2到最终产物CO、NH3,反应均放热,产物渐趋稳定;6个反应中,链式反应(1)、(5)是最容易的反应途径.通过反应途径的量子拓扑分析,发现CH2O与N、NH、NH2反应化学键的断开与形成基本上都处于过渡态(S=0)附近,CHO与N、NH、NH2反应时,键的形成和断开在过渡态之后.     

Interaction between liquid water and hydroxide revealed by core-hole de-excitation

The hydroxide ion plays an important role in many chemical and biochemical processes in aqueous solution. But our molecular-level understanding of its unusual and fast transport in water, and of the solvation patterns that allow fast transport, is far from complete. One proposal seeks to explain the properties and behaviour of the hydroxide ion by essentially regarding it as a water molecule that is missing a proton, and by inferring transport mechanisms and hydration structures from those of the excess proton. A competing proposal invokes instead unique and interchanging hydroxide hydration complexes, particularly the hypercoordinated OH(-)(H(2)O)(4) species and tri-coordinated OH(-)(H(2)O)(3) that can form a transient hydrogen bond between the H atom of the OH(-) and a neighbouring water molecule. Here we report measurements of core-level photoelectron emission and intermolecular Coulombic decay for an aqueous hydroxide solution, which show that the hydrated hydroxide ion is capable of transiently donating a hydrogen bond to surrounding water molecules. In agreement with recent experimental studies of hydroxide solutions, our finding thus supports the notion that the hydration structure of the hydroxide ion cannot be inferred from that of the hydrated excess proton.     

3个联苯甲酰类配体的合成与晶体结构

合成得到3个新型联苯甲酰类配体C6H5N=CPh(C=O)Ph(L1)、2,6-(CH3)2C6H5N=CPh(C=O)Ph(L2)及2,6-(CH(CH3)2)2C6H5N=CPh(C=O)Ph(L3).利用红外光谱分析对其结构进行表征;并通过单晶XRD测定了配体L1、L2的晶体结构(CCDC No:860489&860490);元素分析进一步确定了配体L3的结构.     

Methanol as a probe to investigate the relationship between the secondary electron donor Tyr<Subscript>Z</Subscript> and the substrate water molecules in active photosystem II

The secondary electron donor, TyrZ, is implicated in tuning the primary charge separation and the water oxidation in active pho-tosystem II (PSII). Two types of mechanisms have been proposed to explain the function of TyrZ. One is that TyrZ tunes the water oxidation through the direct interaction with substrate water molecules; the other is that TyrZ is located in a hydrophobic envi-ronment without interacting with H2O, and controls the water oxidation by tuning the strength of the hydrogen bond between TyrZ and His190. Here, methanol was used as a probe to study the possible relationship between TyrZ and H2O by monitoring the TyrZ oxidation and TyrZ· reduction at cryogenic temperatures with electron paramagnetic resonance spectroscopy. The oxidation of TyrZ and reduction of TyrZ· in both S2 and S0 states at 10 K were accelerated by addition of a small amount of methanol (6%). Theoretical studies indicate that Tyr oxidation becomes more difficult if it interacts directly with the methanol molecule; while the decrease of the polarity of its environment accelerates the oxidation of Tyr. Accordingly, CH3OH does not directly interact with TyrZ in active PSII, and the accelerative effect of methanol is caused by the strength increase of the hydrogen bond between TyrZ and His190, resulting from the decrease of polarity of their environment after the displacement of H2O by CH3OH inside PSII. Considering the similarity between methanol and water, the results in this study support the model in which TyrZ does not interact with H2O in active PSII.     

RC（O）OONO2热消除反应的理论研究

用ＡＭ１方法（采用ＵＨＦ计算程序）研究了ＣＨ３Ｃ９Ｏ）ＯＯＮＯ２，ＣＨ３Ｃ（ＣＨ２）Ｃ（Ｏ）ＯＯＮＯ２和Ｃ６Ｈ５Ｃ（Ｏ）ＯＯＮＯ２热消除ＮＯ２形成自由基的反应，计算的活化能分别为１１８．５８，１０８．９３和１０６．５３ｋＪ．ｍｏｌ＾－１。     

甲烷氧化偶联催化剂和部分氧化反应机理的原位及非原位谱学表征

采用原痊红外和原位显微Raman光谱技术及XPS、吡啶（Py)吸附的漫反射UV谱、Py-TPD、CO2-TPD等方法对含氟稀土基催化剂上甲烷氧化偶联（OCM）反应活性氧物种、催化剂表面酸碱性进行了考察。在O2预处理和/或工作条件下的SrF2/La2O3,SrF2/Nd2O3,LaOF,BaF2/LaOF和BaF2/CeO2等催化剂上原位观测到超氧物种（O2^-),并在其中前4种催化剂上检测到O2^-物种与CH4反应生成的气相C2H4,CO2和表面碳酸盐等OCM反应主、副产物。这些结果为O2^-是相应催化剂上OCM反应的活性氧物种首次提供了直接的光谱证据。研究结果表明,催化剂的OCM反应性能与其表面酸碱性的强弱并无简单的对应关系。采用原拉时间分辨红外光谱和原位显微Raman光谱技术对SiO2和γ-Al2O3负载的Rh、Ru催化剂上甲烷部分氧化（POM）制合成气反应的研究表明,由CH4直接氧化生成CO和H2是Rh/SiO2上POM反应的主要途径,而燃烧-重整机理是Ru/γ-Al2O3和Ru/SiO2上CO和H2生成的主要途径,反应条件下催化剂表面氧（O^2-)物种浓度的差异很可能是导致这两种催化剂体系上POM反应机理不同的主要原因,其本质可能源于Rh和Ru对氧的亲合力的不同。