全金属芳香性研究进展

芳香性是化学中的一个重要概念,已由有机化合物延伸到全金属簇和合金中.在全金属簇中,不仅有p芳香性,还有s芳香性和d芳香性.解释了多重芳香性、多重反芳香性和对抗芳香性概念,并介绍了三种芳香性的判据.

多环化合物的芳香性

介绍了简单判断多环化合物的芳香性、非芳香性、反芳香性、同芳香性及反同芳香性的方法及其在有机化学中的应用。

芳香性研究展望

本文综述了芳香性的有关概念。

ChatGPT在四门大学化学课程目标设计中的应用——以芳香性内容教学为例

在深化高等教育改革的新时代,构建课程目标成为教学的核心问题。文章探索了应用ChatGPT这一新兴的人工智能预训练语言模型进行四门大学化学课程的教学设计,分别生成芳香性内容的教学目标,并通过它的自训练功能设计问答环节,引导其将教学目标由以学科为中心转变为以培养和提高学生核心素养为核心的过程。此次探索可为设计更加深入、丰富的课程目标提供有益的参考。

密度泛函理论研究Al_(24)N_(24)几何结构、芳香性和光谱性质

通过密度泛函理论(density functional theory,DFT)结合B3LYP/6-31g(d)基组对Al_(24)N_(24)团簇的几何电子结构进行全面优化和物理化学性质模拟分析。研究结果表明,Al_(24)N_(24)团簇的4种基态稳定结构点群依次为S_(4)、C_(2)、S_(8)、O;4种Al_(24)N_(24)团簇气相下既非p型输运材料,亦非n型输运材料,也不存在双极性传递性质,但是这些团簇有利于空穴传输;在优化好的Al_(24)N_(24)团簇气相结构下,研究了它们的核独立化学位移值(nuclear independent chemical shift value,NICS),由NICS得出4种同分异构体均具有芳香性;这4种同分异构体的红外和拉曼分子振动谱表明,各分子内部振动模式对红外和拉曼振动峰值的分布具有重要的影响,随着体系内八元环数量的增多,红外谱出现轻微蓝移现象,拉曼谱中未观测到此现象;特别是对称性为O的Al_(24)N_(24)分子,内部含有6个八元环,这也导致它的振动谱不同于其他三者。

芳香性聚氨基酸破乳剂的制备及性能评价

以芳香族氨基酸苯丙氨酸为疏水单体、脂肪族氨基酸天冬氨酸为亲水单体,通过氨基酸N-羧基环内酸酐(NCA)单体的开环聚合(ROP),制备了一系列强极性、高芳香度的聚氨基酸类高分子破乳剂聚苯丙氨酸-聚天冬氨酸苄酯(PPA-b-PBAA),并对产物进行了结构表征和相对分子质量测定。采用瓶试法评价了PPA-b-PBAA的破乳性能,结果表明PPA-b-PBAA具有优秀的低温破乳效率,室温下2 min内能高效分离pH=6.0~11.0、含油量1.0%~10.0%(质量分数)的稀释沥青乳状液。其中,PPA-b-PBAA对1.0%(质量分数)的含油乳化废水的最佳脱水效率达到了99.98%,相应脱出水中残余油含量低至8.50 mg/L。破乳机理研究表明,PPA-b-PBAA加入油水乳状液后能快速迁移到达油水界面,通过与形成油水界面膜的沥青质、胶质相互作用,促使分散油滴絮凝聚并,实现油水分离。量子化学计算和弱相互作用分析表明,破乳剂PPA-b-PBAA分子与形成油水界面膜的主要成分沥青质之间产生的强相互作用有利于加速油水界面膜破裂和分散油滴聚并,是助推PPA-b-PBAA低温高效快速破乳脱水的关键。

环辛四烯的结构、芳香性及其异构化反应

环辛四烯为八个sp2碳原子构成的环状轮烯,对其结构和性能的理解涉及一系列化学基本理论和基本概念的应用。本文通过本科生创新实验指导学生用计算化学方法研究了环辛四烯的电子结构、几何构型、芳香性、异构化反应等内容,以期引导学生达成如下学习目标:1)充分认识结构决定性能、性能反映结构的科学思想;2)了解Hückel分子轨道法(HMO)处理4n型π电子体系的局限性;3)区分芳香性、反芳香性和非芳香性等基本概念,理解判定共轭π电子体系基态(单重态)芳香性的Hückel规则以及激发态(三重态)芳香性的Baird规则;4)明确计算化学方法是理解物质结构和性能的重要手段。

气相色谱法测定迷迭香纯露中24种微量芳香性物质

取10 mL样品,加入0.5 mL四氯化碳,振荡萃取5 min,静置,收集下层有机相。重复萃取一次,合并有机相,无水硫酸钠脱水后采用气相色谱法测定。以DB-WAX石英毛细管色谱柱作固定相进行程序升温分离,氢火焰离子化检测器检测,外标法定量。结果显示,24种常见芳香性物质可在31.0 min内实现分离,分离度均大于1.5;目标物质量浓度在10.0~200.0 mg·L^(-1)内和峰面积呈线性关系,检出限(3S/N)为0.05~0.10 mg·L^(-1);按照标准加入法进行回收试验,回收率为80.9%~118%,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.35%~5.0%。方法用于纯露半成品和纯露成品的分析,进口和国产迷迭香叶所制迷迭香纯露半成品中主要芳香性物质的种类和含量均存在差异,可能源于迷迭香品种的不同;国产迷迭香叶所制迷迭香纯露半成品中主要芳香性物质种类和含量基本一致,其含量大于市售纯露成品的,推测后者可能由前者稀释或调配而来。

凯库勒烯芳香性及光诱导电荷转移物理机制研究

芳香性是芳香族化合物的重要化学性质之一,明确环状共轭体系的芳香性对了解体系的化学反应性能和稳定性至关重要。通过量子化学计算和波函数分析对凯库勒烯(Kekulene)的芳香性、单光子吸收(OPA)和双光子吸收(TPA)光谱及电子转移特性进行了详细的研究;通过多中心键级和AV1245指数对分子中不同苯环的芳香性进行了定量分析;通过电子定域化函数(ELF)、定域化轨道定位函数(LOL)、磁感生电流和等化学屏蔽表面(ICSS)等多种方法,对Kekulene的芳香性进行了研究;通过电荷差分密度(CDD)对OPA和TPA跃迁过程的电子转移进行了可视化分析。结果表明,1、2环的芳香性明显强于3、4环;ELF和LOL的π电子可以在1环两侧高度离域并形成回路;OPA光谱具有较高跃迁偶极矩的激发态,更易成为TPA过程中的中间态。研究结果可为不同体系的芳香性提供有效的理论方法和应用途径。

卟啉化合物芳香性的理论研究

使用理论方法研究卟吩、dideazaporphyrin和吡咯化合物的芳香性。诱导环电流密度的各向异性分析表明卟吩和dideazaporphyrin的诱导环电流十分相似,导致它们的核磁共振谱也十分相似。计算表明吡咯单体分子的芳香性稳定化能比dideazaporphyrin芳香稳定化能要高,卟吩的芳香稳定化能几乎等于两个吡咯和dideazaporphyrin的芳香稳定化能之和。AdNDP分析表明卟吩的每个吡咯环上有两个5中心-2电子的π键,大环上还有五个18中心-2电子π键。这表明卟吩分子中除了大环具有芳香性,吡咯环也具有芳香性。因此可以推断卟吩的芳香性要比Dideazaporphyrin分子的芳香性复杂,不能认为卟吩的芳香性与dideazaporphyrin的芳香性类似。

全金属负离子团簇Ga_4^(2-)、In_4^(2-)_芳香性的磁特征与多重芳香性

运用密度泛函理论的两种方法(B3LYP、B3PW91)与二级微扰方法(MP2),对二价负离子全金属团簇Ga42-、In42-的稳定结构、振动频率与电子总能量作了计算.在此基础上,运用B3LYP与HF两种方法,着重对最稳定的正方形结构的Ga42-、In42-团簇的两种磁性质:各向异性磁化率与核独立化学位移进行了研究.计算结果表明,正方形结构Ga42-、In42-团簇具有很强的芳香性.接着对它们进行细致的分子轨道结构分析,揭示了正方形结构Ga42-、In42-团簇具有多重芳香性,一个非局域π分子轨道与两个非局域σ分子轨道对此两种金属团簇的芳香性都起了重要作用.

芳香性概念的最新进展

芳香性是有机化学领域非常重要的概念,这一概念可追溯至1825年法拉第发现苯和1865年凯库勒提出著名的单双键交替环状结构。时至今日,芳香性的内涵与外延仍在不断扩展。目前反休克尔规则的例子不断涌现,包括莫比乌斯芳香性规则和贝尔德规则,立体芳香性、全局芳香性等新的芳香性概念逐步提出。本文重点介绍了芳香性的实验和理论判据并通过卟啉纳米环、大环多自由基、多环共轭体系等介绍几种新的芳香性体系,并阐述了未来可能的应用。

什么是“芳香性”?芳香性的定义、判据和无机芳香性化合物

介绍并评述了芳香性的定义、判据及有关概念,同时简要回顾了芳香 性的研究历史及最近关于无机芳香性化合物的研究现状．

芳香性常数A——芳香性判据之一

本文计算了41个化合物的芳香性常数A,与REPE值比较的结果,进一步证明其可作为芳香性的判据.

物质的芳香性

本文在论述了物质经典的芳香性理论的基础上,提出了一种非平面立体结构的物质的芳香性的判断方法。

芳香性理论研究方法及其在结构化学教学中的应用

本文概括性地介绍了芳香性的一些常用概念,判据以及理论研究方法,并讨论了各种研究方法的发展现状及其在结构化学教学中的应用,指出了将芳香性理论研究方法引入结构化学教学中,能更好地促进学生理解结构化学教学内容。

芳香性对渣油加氢反应的影响

研究掺入不同芳香性重馏分油对渣油加氢反应的影响。结果表明,渣油中掺入馏分油的芳香性越高,对脱金属、脱沥青质反应的促进作用越明显,对脱硫、脱残炭反应影响不大;而掺入馏分油的饱和性高则反应效果较差。该结果揭示了掺入馏分油的芳香性可以改变渣油的胶体结构,进而影响渣油的加氢反应性能。

有机化合物的芳香性判据

芳香性是有机化学领域的重要概念,其应用与适用范围日益扩大。本文对几类有机化合物芳香性判据,作了概述。

电喷雾质谱法研究谷胱甘肽与L型芳香性氨基酸非共价复合物

为探索谷胱甘肽和L型芳香性氨基酸的非共价相互作用,将一定化学剂量比的还原型γ-谷胱甘肽分别与L型芳香性氨基酸(包括苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)在室温和生理pH条件下混合后,温育1 h,生成非共价复合物,并使反应完全.电喷雾质谱测量结果揭示谷胱甘肽和L型芳香性氨基酸反应可以生成非共价复合物.在二级串级质谱MS2测得的复合物碎片离子峰中,除芳香性氨基酸离子峰外,还包括谷胱甘肽及其它再次碎裂产生的b2和y2碎片离子,进一步确认了非共价复合物的形成.紫外光谱也证实了电喷雾质谱的实验结果.为避免严重的离子化效率差异和质谱信号的相互抑制作用,定量评估了谷胱甘肽和酪氨酸的相互作用,结果显示反应物的初始浓度应该选择在5×10-5～3.00×10-4mol/L范围内.用质谱滴定法测定了谷胱甘肽与3个芳香性氨基酸非共价复合物的解离常数,结果表明,谷胱甘肽复合物的稳定性按Tyr,Trp和Phe次序依次增大.