硝基吡啶衍生物的结构及其光化学的研究

论文摘要

本文研究了2-硝基-3-苄氧基吡啶（BzONP）、2-硝基-3-乙氧基吡啶（EtONP）、2-硝基-3-甲氧基吡啶（MeONP）、3-硝基-2-苄氧基吡啶（BzONP’）等四种邻硝基烃氧基吡啶衍生物及2-苄氧基吡啶（BzOP）的甲醇及异丙醇溶液中在高压汞灯照射下的光化学反应,分离并鉴定了产物结构。利用GC-MS跟踪了反应进程。提出了初级产物苯甲醛的生成机理—经六元环中间体历程。通过苯甲醛在热及光条件下的“平行实验”不仅证明了缩醛并非由热反应生成的,同时也说明了其产生也不是源于苯甲醛的单纯光反应。从而提出了苯甲醛由硝基吡啶衍生物光催化下生成缩醛的反应机理。此反应机理同样可以合理说明BzONP’在异丙醇中以另一种完全不同的历程进行反应的原因。本文还对硝基苯在对二甲苯中于不同波长紫外光下的光化学性质进行了研究。对各种产物进行了鉴定,并解释了其反应历程。同时,本文还利用X-射线单晶衍射及理论计算对BzONP及BzONP’的分子结构进行了研究。通过DFT及HF两种理论方法的计算解释了硝基的大角度偏转问题。计算了硝基的旋转能垒,由此可以解释硝基在室温下的无序现象。本文还用理论方法预测了BzONP的红外及拉曼光谱,与实验值吻合较好。

论文目录

• 目录
• 图表目录
• 缩写符号与化合物对照表
• 第一章 前言
• 1.1 硝基化合物的光化学概述
• 1.1.1 硝基激发态的描述法
• 1.1.2 硝基化合物的初级光化学过程
• 1.1.3 芳香族硝基化合物的光引发亲核取代
• 1.2 邻硝基烃氧基芳香族化合物的光化学研究
• 1.3 本文所做的工作
• 第二章 邻硝基烃氧基吡啶衍生物的光化学研究
• 2.1 合成路线及实验步骤
• 2.1.1 光反应底物的合成
• 2.1.2 光反应过程
• 2.2 实验结果与讨论
• 2.2.1 光反应底物合成中的问题
• 2.2.2 2-硝基-3-苄氧基吡啶（BzONP） 的光化学研究
• 2.2.3 其它几种邻硝基烃氧基吡啶衍生物的光化学研究
• 第三章 硝基苯在对二甲苯中的光化学研究
• 3.1 实验步骤
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 365 nm 紫外光照射下
• 3.2.2 254 nm 紫外光照射下
• 3.2.3 313 nm 紫外光照射下
• 第四章 谱图分析
• 4.1 邻硝基烃氧基吡啶衍生物部分
• 4.1.1 光反应底物
• 4.1.2 光反应产物
• 4.2 硝基苯部分
• 第五章 单晶解析及理论计算
• 5.1 引言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 衍射强度数据的收集
• 5.2.2 理论计算方法
• 5.3 实验结果与讨论
• 5.3.1 晶体部分
• 5.3.2 理论部分
• 第六章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢