研究目的
研究氯代和二氯代甲基磺?;┑墓馄妆碚鳌⒐庖旃够叭确纸?。
研究成果
该研究成功生成并表征了三重态基态磺酰亚胺自由基CH2ClS(O)2N和CHCl2S(O)2N,以及新型二氯甲基氮烯CHCl2N。实验观察到其光解重排生成N-磺酰胺和S-亚硝基化合物,热分解则产生多种碎片产物。量子化学计算支持实验发现并揭示了反应机理。该工作推进了对磺酰亚胺自由基化学的认知,同时提供了制备大气相关自由基的方法。
研究不足
该研究仅限于低温基质条件和特定热分解温度;外推至其他条件可能无效。由于红外信号微弱或谱带重叠,部分物种为暂定鉴定。亚胺类物质固有的不稳定性及高反应活性,给其在溶液中的直接观测带来挑战。
1:实验设计与方法选择:
采用磺酰叠氮化合物CH2ClS(O)2N3和CHCl2S(O)2N3的紫外激光光解(193和266 nm)及热分解(600 K和700 K闪真空热解)方法产生氮宾。通过固态氮气(10 K)和玻璃态甲苯(5 K)基质中的矩阵隔离红外光谱与电子顺磁共振光谱进行表征,B3LYP/6-311++G(3df,3pd)水平的量子化学计算支持实验发现。
2:样品选择与数据来源:
样品通过氯甲基磺酰氯和二氯甲基磺酰氯与叠氮化钠在乙腈中反应制备,使用1-15N叠氮化钠制备15N标记样品。
3:实验设备与材料清单:
ArF准分子激光器(193 nm)、Nd3+:YAG激光器(266 nm)、紫外灯(365 nm)、傅里叶变换红外光谱仪(布鲁克70 V)、电子顺磁共振光谱仪、玻璃容器、冷U型捕集器、KBr分束器、MCT探测器、镀铑铜块基质支架、氧化铝管、钽丝、乙腈、叠氮化钠、氯甲基磺酰氯、二氯甲基磺酰氯、氮气、甲苯。
4:实验流程与操作步骤:
合成并纯化叠氮化合物,将氮气混合气体样品沉积于低温基质支架,使用激光器和紫外灯进行光解,通过加热管实施热解,在辐照前后记录红外与电子顺磁共振光谱。
5:数据分析方法:
分析红外光谱的谱带位置与同位素位移,利用电子顺磁共振光谱测定零场分裂参数,采用量子化学计算(密度泛函理论B3LYP/6-311++G(3df,3pd))进行几何结构优化、振动频率分析及能量曲线计算。
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