鹵素互化物的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鹵素互化物在有機(jī)合成和化學(xué)分析領(lǐng)域中有著重要的作用，本論文從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)合成鹵素互化物(BrCl、Ibr、Icl)的反應(yīng)進(jìn)行了研究。 在理論研究部分，用量子化學(xué)中的密度泛函（DFT）方法對(duì)Br2+Cl2=2BrCl、Br2+I2=2IBr和I2+Cl2=2ICl的氣相反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了計(jì)算研究，對(duì)含碘元素的反應(yīng)取3-21G**基組，其它反應(yīng)均取6-311G**基組。獲得如下結(jié)果和結(jié)論：(1) 在無(wú)外界能量提供的條件下，氣相反應(yīng)

2、Br2+Cl2=2BrCl、Br2+I2=2IBr和I2+Cl2=2ICl將優(yōu)先以雙分子作用形式完成。(2) 雙分子的基元反應(yīng)都有多種構(gòu)型的四中心過(guò)渡態(tài)，在這些四中心過(guò)渡態(tài)中，以“Z”形過(guò)渡態(tài)較穩(wěn)定，所有的四中心過(guò)渡態(tài)都呈平面構(gòu)型。(3) 反應(yīng)Cl2+Br→ BrCl+Cl和反應(yīng)I+Cl2→Icl+Cl的活化能分別為19.09 Kj/mol和6.12kJ/mol；反應(yīng)Cl2+Br→ BrCl+Cl、I+Br2→Ibr+Br、I2+Br→

3、IBr+I、I2+Cl→ICl+I是經(jīng)過(guò)無(wú)壘過(guò)程生成較穩(wěn)定的三原子分子(Br2Cl、I2Br IBr2和I2Cl)，之后再經(jīng)能量逐漸升高并趨于平緩的過(guò)程，分解為產(chǎn)物。 在實(shí)驗(yàn)研究部分，將氯、溴、碘分別配成相同濃度的四氯化碳溶液，再等體積混合，分別在光照和避光條件下反應(yīng)，每隔一定的時(shí)間用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)定混合溶液的吸光度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在避光條件下，反應(yīng)Br2+Cl2=2BrCl、Br2+I2=2IBr和I2+Cl2=2IC