一个简单易行的物理化学综合型实验

介绍一个物理化学综合型实验,通过该实验可以了解用电沉积方法制备新材料的基本技术以及高耐蚀性材料的发展现状,掌握镍电极的制备方法及耐蚀性能;了解各种电化学测试技术在探索金属离子电沉积机理和考察金属镀层耐蚀性能上的应用。实验内容设置新颖且具有较强的探索性,有利于提高学生的综合素质和科研能力。

微波固相合成三(邻氯苄基)锡肉桂酸酯及其结构与量子化学研究

三(邻氯苄基)氯化锡与肉桂酸按物质的量比1∶1,通过微波固相反应合成了三(邻氯苄基)锡肉桂酸酯。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构,化合物属三斜晶系,空间群为P1,晶体学参数a=0.974 91(3)nm,b=1.096 57(3)nm,c=1.485 91(4)nm,α=104.115 0(10)°,β=90.241 0(10)°,γ=111.715 0(10)°,V=1.423 35(7)nm3,Z=2,Dc=1.499 g.cm-3,μ(Mo Kα)=12.04 cm-1,F(000)=644,R1=0.024 9,wR2=0.083 6。中心锡与亚甲基碳和羧基氧原子构成畸型四面体。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。

酸性镀镍中有机添加剂对镍电沉积的作用机理

为了进一步弄清常用镀镍添加剂邻磺酰苯酰亚胺、1,4-丁炔二醇及2者的混合物对酸性镀镍中镍电沉积的作用机理,通过循环伏安、交流阻抗和电势阶跃等电化学方法进行了试验研究。结果表明:加入有机添加剂后均能使镍电沉积电位负移,且该电极过程不可逆;同时镍沉积过程经历了2个电子转移步骤和中间产物吸附步骤;当2种添加剂联合使用时,镍电沉积的阴极过电位增大约650mV,并能有效增大成核数密度,更有利于得到光亮镍层;加入有机添加剂后镍电沉积I2/I2m-t/tm曲线均靠近瞬时成核理论曲线,说明在有机添加剂作用下镍的沉积遵循瞬时成核三维生长的电结晶机理。

三环已基锡2-氨基-6-氯苯甲酸酯配合物的合成、结构及量子化学研究

三环己基氢氧化锡与2-氨基-6-氯苯甲酸按物质的量比1∶1在苯溶剂中反应合成了三环己基锡2-氨基-6-氯苯甲酸酯。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构,配合物属单斜晶系,空间群为P21/c,晶体学参数a=0.952 00(4)nm,b=0.918 55(3)nm,c=2.909 12(12)nm,β=93.187(2)°,V=2.539 97(17)nm3,Z=4,Dc=1.409 g.cm-3,μ(Mo Kα)=11.31 cm-1,F(000)=1 112,R1=0.038 2,wR2=0.098 6。中心锡与环己基碳原子和氧原子构成畸型四面体。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。通过循环伏安法研究了其电化学性质。

两个有机锡对碘苯甲酸酯的合成、结构、热稳定性和除草活性

在乙醇-苯溶剂中,对碘苯甲酸分别与三苯基氢氧化锡、二丁基氧化锡反应,合成了2个有机锡对碘苯甲酸酯,Ph3Sn(p-IC6H4O2)(1)和{[n-Bu2Sn(p-I-C6H4O2)]2O}2(2)。经IR、1H NMR、元素分析和X射线单晶衍射对配合物进行了表征。配合物1属三斜晶系,空间群为P1,中心锡原子与苯基碳原子、羧基氧原子构成畸型四面体,并且分子间通过氢键和C-I…π共同作用形成二聚体结构;配合物2属单斜晶系,空间群为C2/c,配合物是以Sn2O2构成的平面四元环为中心的二聚体结构,并且分子间通过I…I共同作用形成了一维链状结构。热重分析表明,配合物1和2在230℃以下具有良好的热稳定性。配合物1、2对杂草刺苋(Amaranthus spinosus)、马齿苋(Portulaca oleracea)的抑制活性大于对农作物绿豆的影响,且配合物1的抑制活性高于配合物2的抑制活性,为刺苋、马齿苋除草剂研究提供了一种方法。

三正丁基锡3-氨基-2-吡嗪甲酸酯聚合物的合成、结构和电化学性质研究

有机锡化合物具有很强的生物活性,可用作抗癌药物、杀菌杀螨剂,还广泛用于防污涂料、热稳定剂、有机合成催化剂等,成为合成化学研究的热点,近年来,许多结构新颖的有机锡化合物被合成。

三(3,5-二甲基苄基)氯化锡和四(间氰基苄基)锡的合成、晶体结构和量子化学研究

以3,5-二甲基苄基氯和间氰基苄基氯在适当的溶剂中与锡粉反应,合成了三(3,5-二甲基苄基)氯化锡(1)和四(间氰基苄基)锡(2),经X射线衍射方法测定了化合物的晶体结构。化合物1属单斜晶系,空间群为P21/m,晶体学参数:a=0.584 03(4)nm,b=1.966 37(14)nm,c=0.856 46(5)nm,β=95.138(3),V=0.979 62(11)nm3,Z=2,Dc=1.735 g·cm-3,μ(Mo Kα)=14.53 cm-1,F(000)=524,R1=0.043 7,w R2=0.123 2。化合物2属单斜晶系,空间群为C2/c,晶体学参数:a=1.692 21(12)nm,b=1.167 41(8)nm,c=1.539 41(11)nm,β=116.615(10)°,V=2.718 9(3)nm3,Z=4,Dc=1.424 g·cm-3,μ(Mo Kα)=9.67cm-1,F(000)=1 176,R1=0.017 5,w R2=0.046 1;中心锡原子为畸变四面体构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及部分前沿分子轨道的组成特征。

梯形结构二(对甲基苄基)锡氧(氯)簇合物的合成、结构及量子化学研究

二(对甲基苄基)二氯化锡和氢氧化钠溶液反应,合成了梯形结构二(对甲基苄基)锡氧(氯)簇合物,经X-射线衍射测定了其晶体结构。属三斜晶系,空间群为P1,晶体学参数a=0.979 52(16)nm,b=1.313 8(2)nm,c=1.419 5(2)nm,α=62.965(10)°,β=88.551(12)°,γ=73.709(11)°,V=1.550 5(5)nm3,Z=1,Dc=1.563 g.cm-3,μ(Mo Kα)=17.38 cm-1,F(000)=727,R=0.024 2,wR=0.057 9。簇合物为由Sn2O2构成的平面四元环形成的1个中心内环和2个由Sn2OCl(O)构成的平面四元外环组成的梯形结构。锡原子均为五配位三角双锥构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。

一维链状三正丁基锡2,4-二氯苯氧乙酸酯的合成、结构和电化学性质研究

有机锡化合物因具有抗癌活性和杀菌、杀螨作用,以及结构特点多变、反应性丰富,近年来引起了人们的高度关注,已合成出许多结构新颖和性能特殊的有机锡化合物。研究发现,有机锡化合物中,中心锡原子的配位形式取决于与锡原子直接相连的烃基结构及配体的类型。改用不同的烃基和配体，锡原子可以形成四配位、五配位、

二正丁基锡邻甲基水杨酸酯配合物的合成、结构及量子化学研究

二正丁基氧化锡和邻甲基水杨酸按物质的量比1∶1反应,合成了二正丁基锡邻甲基水杨酸酯配合物{[n-Bu2Sn(O2CC6H3OHCH3)]2O}2。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构,配合物属单斜晶系,空间群为P21/c,晶体学参数a=2.436 89(10)nm,b=1.909 58(8)nm,c=1.632 04(7)nm,β=107.467 0(10)°,V=7.244 4(5)nm3,Z=4,Dc=1.438 g.cm-3,μ(Mo Kα)=14.19 cm-1,F(000)=3 184,R1=0.034 7,wR2=0.084 7。晶体中每一个结构基元包含了2个结构相同而空间取向不同的以Sn2O2构成的平面四元环为中心环的双核结构分子,锡原子均为五配位的畸变三角双锥构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及部分前沿分子轨道的组成特征。

三苄基碘化锡的合成、晶体结构和量子化学研究

三苄基氯化锡与碘乙酸在苯溶剂中反应,合成了三苄基碘化锡。经X射线衍射方法测定了化合物的晶体结构。该晶体属三方晶系,空间群R3,晶体学参数a=1.6891(2)nm,b=1.6891(2)nm,c=0.60371(12)nm,γ=120°,Z=3,V=1.4917(4)nm3,Dc=1.733g.cm-3,μ(Mo Kα)=2.835 mm-1,F(000)=750,R1=0.072 2,wR2=0.171 2。中心锡与亚甲基碳和碘原子构成畸型四面体。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了化合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。

配合物[Cu(Mba)_2(Im)_2]的水热合成、晶体结构和量子化学研究

通过水热法,由Hmba(Hmba=methoxybenzoic acid)、Im(Im=imidazole)与Cu^(2+)离子反应,合成标题配合物[Cu(Mba)_2(Im)_2]。单晶X射线衍射分析表明,晶体属单斜晶系,空间群为P2(1)/c,晶胞参数:a=1.429 64(4)nm,b=1.147 34(3)nm,c=1.356 92(3)nm,β=102.789(2)°,V=2.170 52(1)nm3,Z=4,μ(MoKα)=10.54cm^(-1),F(000)=1 036,R_1=0.037 4,wR_2=0.093 0[I>2σ(I)]。在配合物中,中心铜原子与配位原子构成四配位的变形平面四方形构型。最小不对称单元间通过芳环间的π-π堆积、C-H…π弱相互作用和氢键,构筑成三维网状结构。此外,利用量子化学Gaussian03程序包,在lanl2dz基组上,研究了标题配合物的稳定性、配合物的分子轨道能量以及前沿分子轨道的成键特征。

一维链状三苯基锡肉桂酸酯配合物的合成、结构及量子化学研究

三苯基氯化锡与肉桂酸按物质的量比1∶1在苯和乙醇混合溶剂中反应合成了一维链状三苯基锡肉桂酸酯。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构,配合物属单斜晶系,空间群为P21/c,晶体学参数a=1.281 28(9)nm,b=1.145 90(8)nm,c=1.829 01(4)nm,β=120.784(4)°,V=2.307 0(3)nm3,Z=4,Dc=1.431 g.cm-3,μ(Mo Kα)=11.27 cm-1,F(000)=1 000,R1=0.025 2,wR2=0.058 0。配合物通过肉桂酸羧基桥联,形成五配位的三角双锥构型的链状结构。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。

盐水介质中环保型钼系钢铁缓蚀剂的研究

钼酸盐缓蚀剂缓蚀性能好,低毒、无磷、无公害,不会引起微生物的繁殖,适用于高温、高pH值和高硬度水运行,是一种高效环保型缓蚀剂,但其价格较贵,单独使用所需剂量大,成本高,如何降低其用量成为热点问题。本研究通过动态失重法研究钼酸钠与硅酸盐、硼酸盐复配缓蚀剂对碳钢在50℃下盐水介质中的缓蚀情况,降低钼酸钠的用量,得到缓蚀效果较好的组合。分析钼酸钠与硅酸盐以及硼酸盐复配可能的机理,研究结果表明,在50℃盐水介质中,钼酸盐单组分时,缓蚀率随浓度的增大呈上升趋势;钼酸盐与硅酸盐二组分复配时,当钼酸盐浓度为60 mg.L-1,硅酸盐浓度在50 mg.L-1以上时取得很好的缓蚀效果;钼酸盐与硅酸盐、硼酸盐三组分复配时缓蚀效果比较好,当钼酸盐的浓度为40 mg.L-1时,与70 mg.L-1的硅酸钠、120 mg.L-1硼酸盐三组分复配时效果最好,缓蚀率达90%以上。

多胺基功能化SBA-15材料对Cd(Ⅱ)的吸附

以正硅酸乙酯为硅源、三嵌段聚合物P123为模板剂,采用水热-后合成方法制备三胺基改性的多孔二氧化硅(3N-SBA-15)吸附剂,对其结构进行表征,并考察了吸附时间、体系初始pH值、吸附剂用量和温度等因素对水溶液中Cd2+吸附的影响.结果表明,三胺基改性可显著增强SBA-15对Cd2+的吸附能力,在pH=4.5、40℃、反应时间90min的条件下,最大吸附容量为1.05 mmol/g.Langmuir方程可较好地描述Cd2+在3N-SBA-15上的吸附平衡,20,30和40℃下最大吸附容量分别为0.93,0.97和1.05 mmol/g;热力学参数表明此吸附过程为自发吸热过程.对其吸附机理和材料的再生也进行了探索.

二苄基锡水杨醛缩邻氨基苯酚Schiff碱配合物的合成、结构及荧光性质研究

二苄基二氯化锡和水杨醛缩邻氨基苯酚Schiff碱按物质的量比1∶1反应,合成了二苄基锡水杨醛邻缩氨基苯酚Schiff碱配合物。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构,属单斜晶系,空间群为P21/n,晶体学参数a=1.110 03(3)nm,b=1.719 87(5)nm,c=1.176 09(3)nm,β=100.564 0(10)°,V=2.207 23(10)nm3,Z=4,Dc=1.541 g·cm-3,μ(Mo Kα)=11.81 cm-1,F(000)=1 023,R1=0.026 8,wR2=0.061 9,中心锡原子为五配位的畸变三角双锥构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及部分前沿分子轨道的组成特征。研究了配合物的荧光性质。

基于二氧化钛/碳纳米管/壳聚糖纳米复合薄膜制备葡萄糖生物传感器

利用壳聚糖(CHI)溶液分散了纳米二氧化钛(nano-TiO2)和多壁碳纳米管(MWCNT),将该分散液修饰于玻碳电极表面形成纳米复合薄膜;用戊二醛为交联剂在该纳米复合层上固定了葡萄糖氧化酶(GOx),同时以二茂铁为电子媒介体构建了一种新型葡萄糖传感器。利用扫描电镜(SEM)、交流阻抗(AC)对所制备的传感器进行了表征,同时用循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)考察了其对葡萄糖的电催化氧化性能。实验结果表明,在优化测试条件下该传感器对葡萄糖在0.5～20.0 mmol.L-1范围内有线性响应,检出限为0.2 mmol.L-1;电流达到95%的稳态时间小于5 s;此生物传感器具有良好的重现性和选择性,能有效排除抗坏血酸、尿酸等常见干扰物的影响并成功应用于饮料中葡萄糖含量的测定。

基于酪胺信号放大的新型免疫传感器

将酪胺应用于酶联免疫分析,建立了一种新的高灵敏伏安型免疫传感器。利用纳米金的静电吸咐和己二硫醇、巯基乙胺的自组装,将羊抗人IgG抗体固定到金电极表面上,以辣根过氧化物酶标记羊抗人IgG抗体为酶标抗体,以生物素化酪胺为酶底物,利用催化酪胺沉积反应,在传感界面沉积大量生物素,使原始信号得到几何级数的放大。结果表明,通过生物素化酪胺催化放大后,制得的免疫传感器对H2O2的催化能力增大近20倍,检测hIgG在1.5μg/L～22 mg/L范围内有良好的线性关系,检出限为0.1μg/L。用于实际试样的回收率的测定,结果良好。

三(o-溴苄基)锡吡咯烷基二硫代甲酸酯的合成、结构及体外抗癌活性

利用三(o-溴苄基)溴化锡与吡咯烷基二硫代甲酸钠反应,合成了三(o-溴苄基)锡吡咯烷基二硫代甲酸酯。用X射线单晶衍射测定了其晶体结构,化合物为三斜晶系,空间群P1,晶体学参数a=0.91354(11)nm,b=1.07313(13)nm,c=1.52677(18)nm,α=75.440(6)°,β=89.499(6)°,γ=72.515(7)°,V=1.3781(3)nm3,Z=2,Dc=1.868 g/cm3,μ(MoKα)=54.43 cm-1,F(000)=752,R1=0.0320,wR2=0.0765。化合物中的锡原子为四配位畸变四面体构型。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及部分前沿分子轨道的组成特征。测定了配合物体外抗癌活性。

2-羰基丙酸(芳甲酰基)腙二(2,4-二氯苄基)锡配合物的合成、晶体结构、热稳定性及与DNA相互作用研究

在含水甲苯中,2,4-二氯苄与锡粉反应合成了二(2,4-二氯苄基)二氯化锡,将其分别与2-羰基丙酸(苯甲酰基)腙及2-羰基丙酸(水杨酰基)腙反应,合成了2个取代苄基锡配合物(C2、C3),配合物C2和C3通过元素分析、1H NMR、13C NMR、IR、UV-Vis等表征,运用X-射线单晶衍射测试了2个有机锡配合物的分子结构,结构分析表明,锡与配位原子形成变形五角双锥构型的双核有机锡配合物,分子以Sn2O2四元环为中心对称。热分析结果表明,在空气氛下,配合物C2在121℃、C3在128℃以下可稳定存在;在Tris-HCl缓冲溶液中,以EB做为荧光探针,用荧光光谱法初步研究了配合物与鲱鱼精DNA的相互作用,结果表明配合物与鲱鱼精DNA作用是插入结合与静电结合共同作用所致。