简介:摘要 采用量子力学中CBS-QB3的组合方法对2-甲基呋喃与OH自由基的反应机理进行了理论计算研究。研究结果表明,标题反应存在三类反应,分别是加成反应,SN2取代反应和抽氢反应,共有10条通道。在加成反应中,主要发生在C1、C2、C3和C4上,吉布斯自由能变化值均小于零,分别为-114.68,-36.54,-41.73,-116.81 kJmol-1,表明该类反应从热力学角度分析均可进行;四条加成反应活化能分别为0.00,24.40,15.62,0.00 kJmol-1,产物稳定性为P4(C4)>P1(C1)>P3(C3)>P2(C2),表明四条加成反应无论从动力学还是热力学均可容易进行,其中OH极易加成在C1,C4位置上,是加成反应的优势通道。在SN2取代反应中,吉布斯自由能变化值为93.34 kJmol-1 ,反应活化能为201.58 kJmol-1,可见SN2取代反应从热力学和动力学角度分析,均不易进行。抽氢反应有5条反应通道,分别抽取2-甲基呋喃环上和甲基上氢,反应吉布斯自由能变化值分别为16.52,17.48,18.28,-122.89,-122.26 kJmol-1,表明OH自由基抽取H2、H3、H4反应通道从热力学角度不易进行。OH自由基抽取H6和H7反应活化能分别17.74,17.75 kJmol-1,且抽氢产物P9和P10产物也极为稳定。因此OH自由基抽取甲基上H原子形成的类似卞基结构的产物P9,P10的反应为抽氢反应的优势通道。
简介:采用密度泛函理论,分别在B3LYP/6-311++g(d,p)和B3LYP/aug-cc-PVTZ理论水平下,系统研究了无水和水催化的OH自由基与HBrO反应,即HBrO+OH和HBrO+OH+H_2O2个反应的微观反应机理,给出了所有可能发生的反应路径,并指出能量最低的反应通道.对于没有水参与的反应,由于OH自由基进攻HBrO方式不同,存在顺式方向和反式方向2种进攻方式的反应路径;当有一分子水参与反应时,考虑HBrOH_2O复合物与OH自由基的反应和HBrO与H_2OOH复合物2种反应情况,共发现4条不同的反应路径.这2种反应的所有路径均是在OH自由基提取氢之前以氢键复合物形式存在,反应过程均为无势垒加合过程,总反应为放热反应.水对目标反应起催化作用,有效地降低了反应的势垒,可以加快OH自由基和HBrO的消耗速度.
简介:马来酰亚胺树脂是一类理想的耐热高分子材料,作为马来酰亚胺的前体原料马来酸酐,双键的存在往往会降低高分子材料的稳定性,利用Diels-Alder反应保护马来酸酐中的碳碳双键成为发展性能更优越的马来酰亚胺耐热高分子材料的可行方法。文章运用Wolff-Kishner-Huang反应还原糠醛制备2-甲基呋喃,并对反应溶剂及相转移催化剂进行TLC跟踪优化;同时成功合成出2-甲基呋喃与马来酸酐的Diels-Alder反应产物,保护了马来酸酐中的双键,具有重要的实践意义。
简介:研究了新显色剂2-(2-咪唑偶氮)-5-二乙氨基酚(简称IZAPN)与铜显色反应的条件,结果表明,在pH5.0的HAc-NaAc介质中,试剂与铜形成紫红色的络合物,络合物的λmax为547nm,试剂的λmax为477nm,对比度△λ为70nm,络合比Cu2+:R为1:2,摩尔吸光系数为2.22×104L·mol-1·cm)-1,Cu2+在0~0.8mg/L范围内服从比耳定律,该方法直接测定铸造镁合金和铝合金中微量的铜,结果满意.
简介:在B3LYP/6-311+G(3df,2p)水平上对HS和HOO反应中的所有物种进行了几何构型优化和频率计算,采用QCISD(T)/6-311+G(3df,2p)方法获得了各物种的单点能,构建了HS和HOO反应在单、三重态势能剖面.结果表明,HS与HOO反应体系中存在2种不同的抽氢通道,在单、三重态势能面上生成的产物分别为[1P1(H2O2+1S),1P2(H2S+1O2)]和[3P1(H2O2+3S),3P2(H2S+3O2)].标题反应主要发生在三重态势能面上,优势通道[R→3TS2→3P2(H2S+3O2)]的活化能为9.99kJ·mol-1.此结果对认识大气硫迁移转变规律具有实际意义.
简介:针对甲酸乙酯(H(CO)OCH2CH3)与羟基自由基(OH)的反应动力学展开了理论与实验研究.在理论方面,首先通过量化计算得到了在M06-2x/ma-TZVP水平下准确的反应势能面,随后利用多结构-扭转(multi-stucturetorsionMS-T)方法对转动非谐效应进行了研究,获得了非谐校正系数,最后基于传统过渡态理论并考虑Eckart隧穿效应获得了200~2000K温度范围的反应速率常数.在实验方面,开展了激波管实验来测定H(CO)OCH2CH3与OH的反应速率常数,基于激光吸收光谱技术探测OH自由基306.7nm的吸收线,并对反射激波后高温反应过程的OH浓度变化进行测量,从而获得了900~1321K温度范围的反应速率常数,并论证了理论计算结果的合理性与准确性.
简介:将95%Mg+3%Ni+2%MnO2混合粉末在行星式高能球磨机中充氢反应球磨100h,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对球磨后的粉体进行表征,并研究其与水反应的动力学性能。结果表明,充氢球磨能对Mg-3Ni-2MnO2进行充分的氢化,Mg全部形成MgH2。制备的氢化态Mg-3Ni-2MnO2复合粉末的颗粒尺寸为0.1~5gm,晶粒尺寸在1~40nm之间。复合物在二次去离子水中水解时,随温度升高,放氢量增加,当温度为343K时,在20min内放出的氢气达到理论放氢量的91-3%,有望成为1种新的安全高效氢源技术。Avrami指数的数值变化表明,氢化态Mg-3Ni-2MnO2复合粉体的水解过程中,不同阶段其水解机理有所不同。