資源描述：
《TEMPO捕獲過氧自由基的機(jī)理研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文TEMPO捕獲過氧自由基的機(jī)理研究StudyontheMechanismofTEMPOCapturingPeroxyRadicals陳軍超哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國內(nèi)圖書分類號：O641.1學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：544密級：公開理學(xué)碩士學(xué)位論文TEMPO捕獲過氧自由基的機(jī)理研究碩士研究生：陳軍超導(dǎo)師：姚遠(yuǎn)副教授申請學(xué)位：理學(xué)碩士學(xué)科：化學(xué)所在單位：化工與化學(xué)學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:O641.1U.D.C:544DissertationfortheMasterDegreeinSci
2、enceStudyontheMechanismofTEMPOCapturingPeroxyRadicalsCandidate:ChenJunchaoSupervisor:AssociateProf.YaoYuanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofScienceSpeciality:ChemistryAffiliation:SchoolofChemistryandChemicalEngineeringDateofDefence:June,2018Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTe
3、chnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位摘要隨著工業(yè)的發(fā)展，近年來有機(jī)材料在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。但是過氧自由基能引發(fā)鏈反應(yīng)，造成有機(jī)材料的氧化損傷。受阻胺光穩(wěn)定劑具有較強(qiáng)的抗氧化活性，能高效的清除多種自由基，抑制氧化損傷，提高有機(jī)材料的使用壽命。但是對于哌啶類受阻胺光穩(wěn)定劑的活性中間體TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物，2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxy)清除過氧自由基的機(jī)理尚不完全清楚。本論文利用量子化學(xué)計算方法，結(jié)合現(xiàn)有的實驗研究結(jié)果，在多種計算水平下，對酸性環(huán)境和中性環(huán)境下TEMPO捕獲過氧自由基的機(jī)理
4、進(jìn)行了理論研究，主要結(jié)果如下：(1)在酸性條件下，以質(zhì)子化狀態(tài)存在的TEMPO先后經(jīng)過質(zhì)子耦合和電子轉(zhuǎn)移兩步清除過氧自由基，生成過氧酸，并恢復(fù)TEMPO的活性，其中質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移過程為決速步驟；(2)在中性條件下，經(jīng)過烷氧胺的生成和beta-氫原子轉(zhuǎn)移將過氧自由基轉(zhuǎn)化成過氧酸，隨后經(jīng)過碳中心自由基解離和TEMPO的再生這兩個反應(yīng)步驟，最后TEMPO恢復(fù)抗氧化活性，其中第二步即beta-氫原子轉(zhuǎn)移過程為決速步驟；(3)通過對幾何結(jié)構(gòu)和能量計算(包括熱力學(xué)校正、單點(diǎn)能校正和溶劑化校正)，分析了不同計算水平對當(dāng)前研究體系的計算精度的影響，發(fā)現(xiàn)酸性條件下的反應(yīng)能壘明顯低于中性條
5、件，且與實驗值吻合的較好，說明酸性條件有利于TEMPO清除過氧自由基；(4)通過對反應(yīng)機(jī)理的分析，發(fā)現(xiàn)TEMPO在清除過氧自由基之后能恢復(fù)自身的抗氧化活性，闡明了TEMPO具有高效的過氧自由基清除活性的化學(xué)本質(zhì)。當(dāng)前這些研究結(jié)果為后續(xù)設(shè)計開發(fā)更高活性的受阻胺光穩(wěn)定劑提供了必要的參考和指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：密度泛函理論；反應(yīng)機(jī)理；TEMPO；烷基自由基；過氧自由基；I哈爾濱工業(yè)大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位AbstractWiththedevelopmentofindustry,organicmaterialshavebeenwidelyusedallovertheworld.However,t
6、heperoxylradicalscanpropagatethechainreactions,resultingintheoxidativedegradationoforganicmaterials.Thehinderedaminelightstabilizers(HALS)inhibitstronglytheautoxidationofhydrocabonsbytrappingtheperoxylradicals,protectingtheorganicmaterials.Atthistime,thedetailedmechanismbywhichtheactivein
7、termediateofpiperidine-HALSeliminatestheperoxylradicalsisstillnotcompletelyclear.Herein,combinedwiththereportedexperimentalresults,weperformedquantumchemicalcalculationsatthedifferentlevelstouncoverthisreactionmechanismintheacidandneutralcondition.Themainconclusioni
