烯烃亲电加成反应教学课件的开发设计

介绍了利用3Dmax三维动画设计技术、Photoshop二维绘图技术、VisualBasic程序设计语言对烯烃亲电反应的历程教学课件设计与制作的方法、特点及应用.通过利用计算机多媒体技术把烯烃亲电加成反应过程中电子云瞬间变化的复杂过程模拟出来,使它由微观现象变成宏观现象,把以往只能在头脑中建立的形象变成看得见的"连续变化的""动"的过程.本课件设计新颖、形象逼真、色彩鲜明、画面美观、动态效果好、可视性强.通过学习,可以使学生观察到分子在化学反应的不同阶段的空间立体形象.利用它进行教学既松松愉快、寓教于乐,又可加深记忆,达到事半功倍的效果.     

硅甲基亚胺与水亲核加成反应机理的理论研究

采用量子化学从头算和密度泛函方法在HF/6-31G**及B3LYP/6-31G**水平上对硅甲基亚胺与水间的亲核加成反应机理进行了理论研究.利用能量梯度法对反应途径上各驻点的几何构型进行了优化,对过渡态进行了振动分析确认.结果表明:该反应为一由两步基元过程所构成的复杂反应,两反应物首先经过一无势垒过程形成中间体复合物,该复合物经过四元环过渡态形成产物,第二步过程的活化势垒为1.67kJ·mol-1(B3LYP/6-31G**).总反应为强放热过程.     

铕掺杂氧化钇的密度泛函第一性原理研究

基于第一性原理密度泛函,开展了氧化钇(Y_2O_3)的晶体结构和电子性质的计算研究,对比实验结果验证了计算方法的可行性.通过超元胞模型的密度泛函计算,探究了氧化钇主要本征点缺陷和不同格点阳离子铕(Eu)取代掺杂的形成能.结果表明,富氧条件有利于Eu杂质原子掺入氧化钇晶格,低费米能条件下,Eu原子易于取代周围6个O原子具有中心反演对称性的钇原子;在高费米能条件下,杂质原子对两种格点钇原子取代几率相等.本研究对于提升Eu掺杂氧化钇的发光效率具有一定的指导意义.     

浅谈PCl3与羰基化合物的加成反应机理

应用路易斯理论简要讨论了PCI3与羰基化合物的加成反应机理，PCI3与羰基化合物在加成时形成环状化合物，同时伴随着P的氧化数升高．     

用密度泛函理论预测带电半透膜性质

从分子水平上研究半透膜的性质在生命科学、化学以及化学工程中有着重要的作用。该文采用密度泛函理论研究了带电半透膜附近各种离子的分布情况,其中除静电作用外,膜与其附近的离子之间的色散能用方阱势能函数来表示。研究表明用密度泛函理论预测的不同膜面电荷密度和不同离子直径比情况下离子在半透膜附近密度分布与M on teC arlo模拟数据符合得很好。密度泛函理论预测结果表明,膜面电荷密度越大,被吸附到膜中的离子越多,膜面电荷对大离子密度分布的影响要大于小离子。     

Density functional theory study on the insertion reaction mechanism of dibromocarbene with formaldehyde

The insertion reaction mechanism of CBr2 with CH3CH2O has been studied by using the B3LYP/6-311G(d) and CCSD(T)/6-311G(d) at single point. The geometries of reactions,transition state and products were completely optimized. All the transition state is verified by the vibrational analysis and the internal re-action coordinate (IRC) calculations. The results show that reaction (1) is the dominant reaction path,which proceeds via two steps: i) two reactants form an intermediate (IM1),which is an exothermal re-action of 8.62 kJ·mol?1 without energy barrier; ii) P1 is obtained via the TS1 and the H-shift,in which the energy barrier is 44.53 kJ·mol?1. The statistical thermodynamics and Eyring transition state theory with Wigner correction are used to study the thermodynamic and kinetic characters of this reaction in temperature range from 100 to 2200 K. The results show that the appropriate reaction temperature ranges from 200 to 1900 K at 1.0 atm,in which the reaction has a bigger spontaneity capability,equi-librium constant (K) and higher rate constant (k).     

NH2+CH4反应速率常数的理论研究

用密度泛函B3LYP方法 ,在 6 311G 基组下 ,优化NH2 CH4→NH3 CH3 ;NH2 CH4→CH3 NH2 H反应各驻点的几何构型 .在QCISD(T) 6 311G 水平下进行了单点能的计算 ,得到了两个反应的能垒分别为 70 .16kJ mol和2 38.0 2kJ mol.同时我们又详细的讨论了反应途径信息 .采用传统过渡态理论计算了在 30 0～ 2 10 0K两个反应的速率常数 .     

Density functional theory calculation on the C―H bond insertion reaction of dibromocarbene with acetaldehyde

The insertion reaction mechanism of CBr2 with CH3CHO has been studied by using the B3LYPI6-31G（d） method. The geometries of reactions, transition state and products were completely optimized. All the energy of the species was obtained at the CCSD（T）/6-31G（d） level. All the transition state is verified by the vibrational analysis and the internal reaction coordinate （IRC） calculations. The results show that the propionaldehyde （Hp1） is the main product of CH2 insertion with CH3CHO. The calculated results indicated that all the major pathways of the reaction were obtained on the singlet potential energy surface. The singlet CBr2 not only can insert the Cα-H [reaction I（1）]） but also can react with Cβ-H [reaction l1（1）]. The statistical thermodynamics and Eyring transition state theory with Wigner correc-tion are used to study the thermodynamic and kinetic characters of I（1） and I1（1） in temperature range from 100 to 2200 K. The results show that the appropriate reaction temperature rang is 250 to 1750 K and 250 to 1600 K at 1.0 atm for I（1） and I1（1） respectively. The rate constant and equilibrium constant are distinct in the range from 250 to 1000 K so that I（1） more easily occurs, while the reactions are not selected in the temperature range of 1000-1600 K.     

C3H7/NH2/Fe+体系反应活性的密度泛函研究

采用B3LYP密度泛函理论对C3H7/NH2／Fe^＋体系生成乙烯和丙烯的反应路径进行了研究。在B3LYP／6-31＋G＊＊水平上，优化了4重态势能面上的极小值和过渡态的几何构型，计算了它们的能量和频率等参数，得到了该反应的势能面以及反应基元过程的详细信息。     

查耳酮衍生物与丙二酸二酯的不对称迈克尔加成反应研究

查尔酮或带有查尔酮片段的衍生物具有抗炎症、抗细菌、除草等功效.以(R)-ALB为催化剂,叔丁醇钾作碱源,通过不对称迈克尔加成反应合成了一系列具有光学活性查耳酮片段的1,5-二羰基化合物,并且取得了良好的产率和极高的对映选择性.反应收率最高可达84%,反应的对映选择性最高可达98%.     

膦亚胺参与的氮杂迈克尔加成反应合成3,4-二氢吖啶-1(2H)-酮类衍生物

利用贝里斯-希尔曼反应构建含叠氮基的分子骨架,经施陶丁格反应合成膦亚胺叶立德,再以膦亚胺叶立德为迈克尔给体,经由分子内氮杂迈克尔加成反应合成了具有生物学功能的3,4-二氢吖啶-1(2H)-酮类衍生物.该方法丰富了膦亚胺作为亲核试剂进行氮杂迈克尔加成的方法学研究,所有化合物均经过核磁共振氢谱、碳谱、高分辨质谱和红外光谱进行结构确认.     

硼团簇链状结构及B5异构化反应的理论研究

采用密度泛函方法B3LYP和二阶微扰方法MP2,在6-311G*基组水平上找到一类硼团簇Bn(n=4~10)亚稳定的准一维链状结构,并且计算其相应的能量,根据计算推测了这种结构的生长趋势.为了考察其稳定性,以B5为例研究了一种稳定结构异构化为准一维链状结构硼团簇的气相反应过程.结果表明:该反应过程为单通道放热反应,放出热量为71.12 kJ.mol-1;反应历经1个过渡态,反应能垒为0.5442 eV.     

HCN与H_2O气相反应的理论研究

应用密度泛函理论(DFT)对HCN与H2O的气相反应机理进行了研究,在B3LYP/6-311G(d,p)水平上优化了所有驻点(反应物、产物、过渡态、中间体)的几何构型,用内并反应坐标(IRC)计算和频率分析验证了过渡态的准确性,在QCISD(T)/6-311++G(d,p)水平上计算了各驻点的单点能,经零点能校正构建了反应的势能剖面图.研究结果表明:标题反应存在两条反应通道,通道(1)是主反应通道且是一个连续反应,计算了速控步的速率常数.最后拟合了总反应速率常数的3参数表达式:k=7.72×1012T0.50exp(-40.32/T)(cm3·molecule-1·s-1).     

用密度泛函理论研究Mg_n团簇吸附Ag原子的结构和电子性质

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(GGA)对Mgn团簇吸附Ag原子的几何构型进行优化,并对能量和电子性质进行了计算.结果表明,AgMgn的结构可以通过Ag原子替代Mgn+1中一个Mg原子生长而成.通过分析电子性质,发现Ag原子的掺杂提高了Mgn团簇的化学活性和稳定性;二阶能量差分、分裂能和平均结合能表明AgMg4和AgMg9团簇是稳定的.     

简单一级化学反应热动力学数据处理的新方法

提出一种处理简单一级反应热动力学实验数据的简便方法。该方法无需测定热谱曲线最大峰高或反应完全时的峰高,而使用热谱曲线峰高自然对数值对时间曲线的近似直线部分来同时获取反应速率常数和体系冷却常数。     

A kinetic study of the reaction of ozone with ethylene in a smog chamber under atmospheric conditions

Ozone is one of the key species in the processes of atmospheric chemistry, which can be taken as an indicator of oxidation capacity in the troposphere. The reaction of ozone with reactive gases is an important process in the troposphere. Experimental simulation equipment of smog chamber for atmospheric reactions is used to study the reaction of ozone with ethylene in real atmospheric environment with ozone concentrations of 100―200 ppb. The concentrations of ozone and ethylene were moni-tored during the reaction with the combination of Model 49C-O_3 Analyzer and GC-FID. A rate constant of 1.01×10~(-18) (cm~3·mol~(-1)·s-(~1)) was obtained at 286.5 K, under condition of which the half-life of ozone was 88 min. The results obtained from our experiments are in excellent agreement with those reported previously by other researchers under extremely low pressure in terms of matrixisolation technology. This demonstrates that our equipment of smog chamber for atmospheric reactions is reliable, which can be used for further research of the processes of atmospheric reactions.     

HNCS与H反应机理及动力学的理论研究

用MP2/6-311+ +G(d,p)和QCISD(T)/6-311+ +G(d,p)方法研究了HNCS与H原子反应的微观机理.应用正则变分过渡态理论并结合小曲率隧道效应,计算了200～2500K温度范围内主反应通道的速率常数,结果表明异硫氰酸(HNCS)与H的反应为多通道、多步骤的复杂反应,找到4个可能的反应通道,生成产物H2NCS的通道为主反应通道.反应速率常数随温度升高而增大,在整个温度范围内变分效应对速率常数计算影响较大,而隧道效应在低温区对反应速率的影响较显著.     

测定乙酸乙酯皂化反应速率常数的原理和方法

测定反应速率常数是高校化学专业学生必须做的实验。本文以乙酸乙酯皂化反应为例，从测定原理和操作方法进行了介绍，尤其对溶液中的电解质离子浓度变化与电导率之间的关系进行了详细的推导。     

H_2S和CH_3SH与硅锡烯加成反应的理论研究

采用密度泛函理论方法研究了H2S及CH3SH与硅锡烯的加成反应的微观机理和势能剖面.计算结果表明,所研究反应由多步机理组成且反应的初始步骤为H2S或CH3SH对硅锡烯的亲核进攻.反应过程中Si(Sn)-S键总是先于Sn(Si)-H键形成.形成Si-S键的反应在动力学上比形成Sn-S键的反应有利,且主要由能量因素决定.CH3SH作为亲核反应试剂比H2S更活泼.     

吴茱萸次碱结构和振动光谱的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论B3LYP和B3PW91方法对吴茱萸次碱的几何结构进行了全优化,得到吴茱萸次碱的平衡几何结构参数,结果表明,吴茱萸次碱是一个平面结构的分子.在相同水平上计算了吴茱萸次碱的红外和拉曼振动光谱,依据计算结果,对吴茱萸次碱分子的振动基频进行了理论指认和归属.在红外光谱中,所有振动模式均具有红外活性,最强的振动频率为1 729 cm-1,摩尔吸光系数为1 461 L/(mol·cm),归属于C21O22的伸缩振动.在拉曼光谱中,吴茱萸次碱的所有振动模式也表现出了拉曼活性,最强的吸收峰频率为1 630 cm-1,吸收强度为170.8km/mol,由C21O22键的伸缩振动吸收所贡献.该研究结果可为进一步探讨吴茱萸次碱的结构和生物活性关系提供理论参考.