針對目前的計算化學實驗進行改革,在不知曉實驗結果的前提下,通過學生自主查閱文獻,設計機理,計算驗證,數(shù)據分析,并得出結論,從而充分發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)新性,使其將所學的理論知識加以綜合運用來解決實際問題。該實驗是為拔尖班學生獨立開設的課程,有助于本科研究型人才的培養(yǎng)。 

【文章來源】：大學化學. 2020,35(09)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

苯炔的生成以及分子內或分子間的trapping反應機理示意圖

三炔類反應物分子的四種不同異構體

如圖3為圖1反應機理中首步炔烴發(fā)生[4+2]HDDA反應時反應物、過渡態(tài)和對應中間體在B3LYP/6-31G(d,p)下氣相優(yōu)化后的分子結構模型[3,5]。如圖3所示，[4+2]反應時，反應物分子中C1和C3以及C2和C4之間將分別成鍵，所以在設置相應過渡態(tài)結構時，首先應將-C1≡C2-碳鏈通過單鍵旋轉與將成鍵的碳鏈在同一方向，隨后調節(jié)C1―C3和C2―C4的距離，該距離應比反應物時短，但比對應中間體中的長，同時炔基鍵將適當拉長；除此以外，[4+2]中6個碳原子通過調節(jié)鍵角的方式使它們形成近似環(huán)狀的結構。將上述結構模型優(yōu)化計算可得到過渡態(tài)。在優(yōu)化得到的過渡態(tài)結構中，C1―C3之間的距離從反應物時分離的狀態(tài)縮短至0.170 nm，但還沒有完全生成對應中間體時的單雙鍵結構(單雙鍵的鍵長大約為0.140 nm)。同時三個炔基的長度從反應物時的0.121、0.122和0.122 nm伸長至過渡態(tài)時的0.126、0.128和0.123 nm，但同樣沒有拉長至中間體時的單雙鍵。另外，過渡態(tài)中，[4+2]的6個碳原子已可看出將形成六元環(huán)的結構。通過上述對過渡態(tài)結構的設置并計算以及與穩(wěn)態(tài)分子結構的比較分析，有助于培養(yǎng)學生將已學專業(yè)基礎知識進行靈活實際應用的能力，同時使學生更能切身體會并進一步加深對物理化學難點、重點知識——過渡態(tài)的認識和理解。3.3 熱力學和動力學的角度探究合理的反應機理


本文編號：3293776