醌类小分子电化学还原的研究—现场红外光谱电化学

论文摘要

本文首先介绍了醌类化合物的研究现状及进展,其次介绍了现场红外光谱电化学方法。我们采用循环伏安法（CV）,现场红外光谱电化学循环伏吸法（IR-CVA）和导数循环伏吸法（IR-DCVA）对四氯对苯醌（TCBQ）、2,3-二氯-5,6-二氰基对苯醌（DDQ）及四甲基对苯醌（TMBQ）三种醌类化合物的电子转移机理进行了研究,描述了它们在质子惰性溶剂中电化学氧化还原过程中各物种的变化。主要工作结果概括如下：1、通过现场红外光谱电化学技术,得出了TCBQ在乙腈溶液中的电子转移机理是两步单电子的转移过程。在红外3D图中观察到中间体半醌自由基TCBQ-的存在,从而更深入直观的证明了TCBQ的电化学还原是两步单电子过程,这与我们从CV曲线中看到TCBQ有两对氧化还原峰相符合。同时归属了TCBQ红外3D图中主要的红外特征吸收峰：1695 cm-1和1564 cm-1是TCBQ的特征吸收峰；910 cm-1,1140 cm-1和1525 cm-1峰是TCBQ（?）自由基的特征峰；886 cm-1和1410 cm-1峰为TCBQ2-的特征峰。通过CVA曲线和DCVA曲线观察到TCBQ在氧化还原过程中各种物质的变化情况。2、DDQ在乙腈中的电化学氧化还原过程是连续的两步单电子过程。DDQ的红外3D图中主要红外吸收峰：DDQ的特征峰1171 cm-1,1264 cm-1,1702 cm-1; 1217 cm-1,1384 cm-1,1410 cm-1以及1464 cm-1处的四个正方向的吸收峰是生成物（DDQ2-）的吸收峰；1194 cm-1,1548 cm-1以及2210 cm-1三个正向吸收峰是中间体（DDQ’-）的特征峰。3、TMBQ在乙腈溶液中的第一步电化学还原过程,同时伴随后行化学反应的发生,即二聚反应。二聚体在-0.32 V处被氧化。3D图中主要红外吸收峰：1264cm-1是C-CH3伸缩振动；1310 cm-1,1641 cm-1是TMBQ的特征峰；1356 cm-1、1479 cm-1是TMBQ-自由基的特征峰；1679 cm-1是二聚体上的C=O的伸缩振动。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 综述
• 1.1 引言
• 1.2 醌类化合物的研究现状及进展
• 1.3 现场红外光谱电化学方法的简介
• 1.4 论文设计思想
• 参考文献
• 第二章 TCBQ在乙腈中的氧化还原机理
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂
• 2.1.2 电化学实验
• 2.1.3 现场红外实验
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 TCBQ在乙腈中的电化学
• 2.2.2 TCBQ在乙腈中的现场红外光谱
• 2.2.3 TCBQ的循环伏吸及导数循环伏吸
• 本章小结
• 参考文献
• 第三章 DDQ在乙腈中的氧化还原机理
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 试剂
• 3.1.2 电化学实验
• 3.1.3 现场红外实验
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 DDQ在乙腈中的电化学
• 3.2.2 DDQ在乙腈中的现场红外光谱
• 3.2.3 DDQ的循环伏吸及导数循环伏吸
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 TMBQ在乙腈中的氧化还原机理
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 试剂
• 4.1.2 电化学实验
• 4.1.3 现场红外实验
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 TMBQ在乙腈溶液中的电化学
• 4.2.2 TMBQ第一步氧化还原的电化学
• 4.2.3 TMBQ第一步氧化还原的现场红外光谱
• 4.2.4 TMBQ第一步氧化还原的循环伏吸及导数循环伏吸
• 本章小结
• 参考文献
• 全文总结
• 附录: 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢