2-乙酰基-1-甲基吡咯激发态结构动力学及溶剂效应的共振拉曼光谱和密度泛函理论计算

获取了覆盖紫外光谱中A带和B带吸收的共7个不同激发波长的共振拉曼光谱, 并结合密度泛函理论方法研究了2-乙酰基-1-甲基吡咯(2-Ac-NMP)的A带和B带电子激发和Franck-Condon区域结构动力学. 在TD-B3LYP/6-311++G(d,p)计算水平上, A带和B带吸收的跃迁主体为π→π^* . A带和B带共振拉曼光谱分别指认为13个振动模式和8个振动模式的基频、泛频和组合频, 其中C＝O伸缩振动(ν₈)、C3-C4-C5不对称伸缩振动+C2-C6伸缩振动(ν₁₄)及环上CH面内摇摆(ν₁₈)对拉曼光谱强度贡献最大, 表明2-Ac-NMP的S_π激发态结构动力学主要沿反应坐标展开. 考察了溶剂对共振拉曼光谱强度模式的影响, 结果表明, 在同一溶剂中, 随激发波长由长变短, C＝O伸缩振动模(ν₈)的强度呈现出由强变弱再变强的现象. 这种变化规律与Franck-Condon区域S_n/S_π态混合或势能面交叉相关, 并受溶剂的有效调控.     

顺-8-三甲基锡烷基-6-辛烯醛分子内环化反应立体选择性的理论研究

用密度泛函方法在B3LYP/6-31G^*水平上研究了顺-8-三甲基锡烷基-6-辛烯醛分子内环化反应的机理,通过振动分析和内禀反应坐标对过渡态进行了确认,解析了三种反应途径.结果表明,反应具有很强的立体选择性,虽然-OSn(CH₃)₃和-C₂H₃基团均处于环的平伏位,是最稳定的产物构型,但是主要产物是经过活化能最低,且具有两个六元环椅式构象的过渡态形成的,主要产物中-OSn(CH₃)₃基团处于环的直立位.该结果与实验事实一致.     

Al+与乙硫醇团簇的气相化学反应的实验和理论研究

利用激光溅射-分子束的方法研究了Al⁺和乙硫醇的气相化学反应,结果观察到了Al⁺与1～6个乙硫醇分子形成的团簇离子. 对团簇离子进行了密度泛函理论计算,找到了两种类型的异构体Al⁺(C₂H₅SH)_n和HAl⁺SC₂H₅(C₂H₅SH)_n-1,计算得到了相应的稳定结构和能量.分析质谱信号强度,结合理论计算结果,可推测出实验得到的n=1的产物离子是Al⁺(C₂H₅SH). n=2和3时产物离子开始转变为HAl⁺SC₂H₅(C₂H₅SH)_n-1, n=4时,HAl⁺SC₂H₅(C₂H₅SH)₃和Al⁺(C₂H₅SH)₄两种产物离子都存在,n≥5以后,团簇离子Al⁺(C₂H₅SH)_n开始成为主要的产物离子.     

亚硝基化合物与甲醛的反应机理和溶剂效应的理论研究

采用密度泛函方法B3LYP/6-311++G(d,p)研究了亚硝基苯C₆H₅-NO和2-甲基-2-亚硝基丙烷(CH₃)₃C-NO与甲醛分别在气相和溶剂中的反应机理. 在气相中均找到两条反应通道, 即协同机理和分步机理, 均生成实验产物氧肟酸, 而且分步机理均为优势通道; 除2-甲基-2-亚硝基丙烷的反应没有协同途径外, 在溶剂中反应机理与气相中的类似. 采用导电极化连续介质模型分别研究了在乙腈与水溶液中反应的溶剂化效应, 发现这些溶剂可降低反应的活化能, 但降低的程度比较小, 反应速率变化不大.     

羟基氧化铟团簇与二氧化碳和甲烷作用的密度泛函理论研究

二氧化碳(CO₂)和化石能源气体燃料甲烷(CH₄)均是化学稳定、 温室效应较大的分子, 因而对其活化、 转化和利用的研究具有显著的理论和实际意义. 本文采用密度泛函理论方法, 计算研究了羟基氧化铟团簇与CO₂, CH₄和(CO₂+CH₄)的作用. 结果表明, 氧化铟团簇通过其活性位点—In—O(桥氧)—对CO₂和CH₄分子进行[2+2]加成活化, 而羟基的引入调变了氧化铟团簇活性位点上的局部电荷, 显著降低了其与CO₂和CH₄分子作用的活化自由能垒, 使得CO₂和CH₄分子的活化变得容易进行. 活性位点—In—O(桥氧)—中的In, O上的局部电荷差值(q_In－q_O)越大, 其对CO₂和CH₄分子作用的活化自由能垒越低. 羟基氧化铟与CO₂和CH₄分子作用时, 电子由羟基氧化铟流向CO₂和CH₄分子(亲核活化); 而羟基引入前的氧化铟与CO₂和CH₄分子作用时, 电子则由CO₂和CH₄分子流向氧化铟(亲电活化).     

N,N'-二-[3-羟基-4-(2-苯并噻唑)苯基]脲的光谱实验与密度泛函理论研究

利用实验观测与密度泛函理论(DFT)计算方法考察了新化合物N, N'-二-[3-羟基-4-(2-苯并噻唑)苯基]脲(4-DHBTU)的红外、核磁与紫外吸收光谱性质.与单体2-(4-氨基-2-羟苯基)苯并噻唑(4-AHBT)相比, 4-DHBTU的实验紫外吸收强度显著增强,最大吸收峰发生了明显红移,并呈现出双吸收峰特征.结合实验光谱数据与密度泛函理论计算分析表明, 4-DHBTU分子最稳定的基态异构体为cis-C₁₁和trans-C₁₁,而导致上述紫外光谱差异的主要原因是4-DHBTU样品中cis-C₁₁, trans-C₁₁, cis-C₂₂, trans-C₂₂等多种异构体共存.此外, 4-DHBTU与溶剂二甲基亚砜(DMSO)间氢键作用使得核磁实验中4-DHBTU的15H、16H氢谱化学位移显著增大.     

乙腈-水-高氯酸钠体系弱作用力二维相关红外光谱研究

运用衰减全反射二维相关傅立叶变换红外光谱(ATR-2D-FTIR), 以浓度为外扰因素, 对乙腈(CH₃CN)-水(H₂O)-高氯酸钠(NaClO₄)体系存在的一些弱作用力进行了研究. 结果表明体系中乙腈的CH₃与水分子OH存在相互作用. 无机盐高氯酸钠的加入破坏了水分子的氢键结构, 阴阳离子分别与水发生相互作用. Na^＋与氢键缔合水分子发生作用, 而非自由水分子. 无机盐的加入对体系中微观结构变化产生较大影响.     

羟基功能化3,4-聚2-芳基-1,3-丁二烯的合成

采用(C₁₃H₈CH₂CH₂(NCHCCHN)■)Lu(CH₂SiMe₃)₂ (1)、Ph₂P(=NDip)(NDip)Lu■(THF)(Dip=■)、Ph₂P(=NDip)(■)Lu(CH₂SiMe₃)₂(THF)(3)和Ph₂P(=NDip)(■)Sc(CH₂SiMe₃)₂(THF)(4) 4种稀土催化剂,催化2-对甲基苯基-1,3-丁二烯(2-MPBD)均聚合.通过核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和示差扫描量热法(DSC)等对聚合物的微观结构和热性能进行了表征.催化剂1对2-MPBD聚合活性低,3,4-选择性低(65.2%);催化剂2几乎无催化活性;催化剂3和4表现出非常高的催化活性(2 min转化率达100%)和3,4-选...     

银镍合金团簇Ag4Ni2(SPhMe2)8 (SPhMe2 = 2, 4-二甲基苯硫酚)的合成及其结构表征

具有精确结构的纳米团簇因其有利于分析团簇结构与性质之间的关系而被广为研究。之前的研究结果表明金属银和金属镍在亚纳米尺寸可以形成团簇(Ag₄Ni₂(DMSA)₄ (DMSA =二巯基丁二酸),但其晶体结构并没有得到具体表征。在本工作中,我们合成了硫醇配体保护的银镍合金纳米团簇：Ag₄Ni₂(SPhMe₂)₈ (SPhMe₂ = 2, 4-二甲基苯硫酚),并通过X射线单晶衍射、X射线光电子能谱、质谱和热失重等分析手段对结构进行了表征和确认。该工作拓展了合金团簇的基础研究。     

4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔的合成机理和电子结构的理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT/GGA)方法, 在PW91/DNP 水平上研究了4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔在PdCl₂(PPh₃)₂ 催化下的合成机理. 优化了反应过程中的反应物、中间体、过渡态和产物, 通过能量分析结果证实了中间体和过渡态的真实. 在同样的方法和精度研究了4,7-二(2-噻吩基)苯并噻二唑-3-辛基噻吩二炔在没有催化剂下的合成机理. 通过计算结果得到此反应在有PdCl₂(PPh₃)₂ 催化情况下的活化能小于没有催化剂情况下的活化能, 从而证明了PdCl₂(PPh₃)₂ 催化剂的催化活性. 采用密度泛函理论与周期性平板模型相结合的方法, 研究了产物P 在TiO₂(100)表面的吸附, 通过Mulliken charge 和前线轨道分析表明: 当P 吸附在TiO₂(100)表面时, P 向TiO₂(100)表面转移0.692 e 电荷, 前线轨道能隙变窄. 理论预测的结果与实验值吻合.     

醋酸铀酰负离子气相分解反应的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT), 选择杂化密度泛函TPSSh和TZVP基组, 对一个UO₂(CO₃)₃^4-负离子的结构进行优化, 理论计算所得结果(键长等参数)与实验数据一致. 应用TPSSh/TZVP(ECP)方法对醋酸铀酰负离子UO₂(CH₃COO)₃^-的气相分解反应进行了理论计算, 成功地解释了含+5价铀的气相自由基负离子的稳定性, 并对2个负离子(CH₃COO)UO₂CH₃^-和CH₃UO₂OH^-分别与水的复分解反应进行了理论计算, 所得数据与质谱的实验结果较好地吻合.     

基于2-吡啶甲醛肟配体的NiⅡ2ZnⅡ2簇配合物的合成、晶体结构、磁性及光催化性能

在溶剂热条件下,以2-吡啶甲醛肟(HL)为主配体,Zn(OAc)₂·2H2O和NiCl₂·6H₂O为金属盐,合成了一个Ni^Ⅱ₂Zn^Ⅱ₂簇配合物[Ni₂Zn₂(L)₄Cl₂(CH₃O)₂](1),通过元素分析、红外光谱、单晶X射线衍射等对其结构进行了表征。研究了该配合物的磁性及光催化降解染料的性能,结果表明:配合物1属于正交晶系,Pna2₁空间群,其分子中包含2个Ni^Ⅱ离子,2个Zn^Ⅱ离子,4个L^-配体,2个Cl^-离子和2个CH₃O^-离子。磁性研究表明Ni^Ⅱ…Ni^Ⅱ离子间存在弱的反铁磁相互作用。光催化降解染料的研...     

基于三联吡啶-4-羧酸的系列配合物的结构多样性和发光性质（英文）

在溶剂热条件下制备了系列新配合物：[Cr₂(tpc)₂(HCOO)₂(OH)₂]·4H₂O (1)、[Ba(tpc)₂(H₂O)₂]_n (2)、[Zn₂(tpc)₂(NO₃)₂]_n (3)、[Pb(Htpc)(NO₃)₂]·2H₂O (4)和[Rh(Htpc)Cl₃]·CH₃OH·H₂O (5)(Htpc=2,2′∶6,2″-三联吡啶-4-羧酸)。X射线单晶衍射分析表明,有机配体呈4种不同的配位方式;配合物1～5通过C—H…O/N氢键和π…π相互作用形成了新颖的超分子网络。研究了这些配合物的发光性能。在365 nm紫外辐射下,晶体2～5分别呈现绿色、蓝色...     

氰基桥联铁钴链状配合物的结构与磁性

利用三氰基构筑单元(Bu₄N)[Fe(PzTp)(CN)₃](PzTp=tetrakis(pyrazolyl)borate)和(E)-1-苯乙烯基-1H-咪唑(Bzi),合成了2例氰基桥联的铁钴链状配位聚合物。单晶X射线衍射表明,配合物[Fe(PzTp)(CN)₃]₂[Co(Bzi)₄]₂(ClO₄)₂·H₂O (1)为方波形单链结构,而配合物[Fe(PzTp)(CN)₃]₂[Co(Bzi)₂]·CH₃OH (2)则形成含有甲醇溶剂分子的双“之”字形双链结构。磁学研究显示,配合物1在360 K左右显示出热诱导的自旋转变,而配合物2在大约200 K显示出溶剂诱导的两步自旋转变。变温红外光谱证实了热诱导的金属间电荷转移行为。此外,光磁实验显示,当用808和532 nm的光交替照射时,1显示出可逆的光诱导电荷转...     

均相催化丙二酸二甲酯加氢制1,3-丙二醇的研究

将系列o-二苯基膦苯胺配体构成的Ru(Ⅱ)配合物[(PPh₃)(o-PPh₂C₆H₄NH₂)RuCl₂]₂(1)、(o-PPh₂C₆H₄NHR)₂RuCl₂(R=H, 2; Me, 3; Et, 4; CH₂Ph, 5)和(o-PPh₂C₆H₄NH₂)[(CH₂NHR)₂]RuCl₂ (R=H, 6; Me, 7; Et, 8; iPr, 9)应用于催化丙二酸二甲酯加氢制3-羟基丙酸甲酯或1,3-丙二醇.围绕催化加氢性能,系统探究了配合物结构、助剂种类及用量以及溶剂等反应条件对底物转化率和目标产物收率的影响.研究发现,配合物8性能最优.同时,配合物8在催...     

稀土-反式-2,3-二甲基丙烯酸-邻菲咯啉混配配合物的合成与表征

合成了一种新的双核稀土配合物[REL₃(phen)]₂(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,L=反式CH₃CHC(CH₃)COO^-,phen=phenanthroline),并且用红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和元素分析等进行了表征,其中测定了[LaL₃phen]₂的晶体结构.晶体属单斜晶系,P2₁/n空间群,Z=2,晶胞参数a=1.2962(4)nm,b=1.3283(4)nm,c=1.5485(5)nm,β=95.45(2)°,最终偏差因子R=0.033,R_W=0.040.配合物分子为一个中心对称的双核分子,镧离子由两个双齿羧基和两个μ₂-O羧基桥联,La…La^*距离为0.4094nm.中心离子为九配位,形成畸变的三帽三棱柱配位多面体.La-O和La-N的键长范围分别为0.2460～0.2756nm和0.2718～0.2760nm.     

用密度泛函理论研究一种新型有机硅化合物异构体的振动光谱

在B3LYP/6-31＋G(d)的水平上, 对两种含有手性Si原子的新型有机硅单体Si₂(CH₃)₂H₂N₂(C₂H₅)₄和Si₄(CH₃)₄H₄N₂(C₆H₅)₂的几种异构体进行了研究, 在全参量几何构型优化的基础上, 进行了简谐振动频率计算, 同时对所研究的体系进行了热力学性质和低能激发态的含时密度泛函理论(TDDFT)计算. 理论计算表明, 构象异构体之间的红外光谱差异不大, 热力学和低能激发态性质也相似; 顺/反结构相似的异构体之间红外光谱差异不大, 但热力学和低能激发态性质却呈现差异; 旋光异构体或顺/反结构相差较大的异构体之间, 红外光谱和热力学及低能激发态性质有明显的差异. 从理论上解释了实验红外光谱中Si—H振动峰的裂分是由异构体的存在所致, 并找到裂分峰所对应的异构结构. Si—H键振动频率与其键长相关.     

二(β-羟亚胺)二氯化钛配合物的合成及催化乙烯聚合

报道了3个β-羟亚胺配体(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂CH(Ph)OH(1a), (2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C·(Ph)CH₂C(Ph)₂OH(1b)和(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂C(C₁₂H₈)OH(1c)及其二(β-羟亚胺)二氯化钛配合物[(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂CH(Ph)O]₂TiCl₂(2a), [(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂C(Ph)₂O]₂·TiCl₂(2b)和[(2,6-^emPr₂C₆H₃)N＝C(Ph)CH₂C(C₁₂H₈)O]₂TiCl₂(2c)的合成, 并对其结构进行了表征. 在助催化剂甲基铝氧烷(MAO)作用下, 以化合物2b为主催化剂, 研究了Al/Ti摩尔比、 反应时间、 温度和聚合压力等对乙烯聚合的影响, 发现该催化体系在较宽的反应条件下均可得到很高分子量的聚乙烯, 熔点均在140℃左右. 以化合物2a~2c为主催化剂对乙烯进行催化聚合, 发现在β碳位上取代基的立体位阻对催化剂活性有很大影响. 当化合物2b上引入2个苯基取代基时, 催化剂显示出最佳催化活性.     

中间体C60(CH3)-和产物C60(CH3)2的结构及产物

用INDO系列方法对C₆₀^2-与CH₃反应的中间体C₆₀(CH₃)^-进行理论研究,得到具有Cs对称性的构型。结果表明,CH₃加成到C₁₅上,将使与其相邻的双键碳(C₃₀)的电荷密度和自旋密度达极大值,故加成反应部位在C₃₀处;另外,C₁₅的对位C₁₂(或C₂₇)也较其它部位易于反应,且有两个反应场所,因而产物C₆₀(CH₃)₂可能为六元环上的1,2-加成和1,4-加成两种异构体的混合物。同时对两种加成产物的结构和电子光谱进行了理论研究,指认其电子跃迁,并讨论了其光谱红移的原因。     

含O-, S-, N-和C-2,3-不饱和糖苷的合成

以3,4,6-三-O-乙酰基-D-葡萄烯糖为原料,(NH₄)₂S₂O₈为催化剂,利用Ferrier重排反应制得一系列含O-, S-,N-和C-2,3-不饱和糖苷,其结构经¹H NMR, IR和MS（ESI）确证。考察了催化剂及其用量,溶剂和温度对产率的影响。结果表明：在最优条件［反应温度80 ℃,乙腈为溶剂,(NH₄)₂S₂O₈为催化剂(1 eq.)］下,3a产率高达83%。