顺-2-丁烯的有关研究

2026/7/6 8:02:23 作者:风华

简述

‌2-丁烯‌是一种化学式为C₄H₈的有机化合物,有‌顺式和反式两种异构体‌,本片我们所介绍化合物便是顺-2-丁烯,又名cis-2-丁烯,常温下表现为无色气体,不溶于水。作为一种发展成熟的不饱和化合物,顺-2-丁烯最主要的应用是作为原料合成丁二烯、含氧化合物等,进一步可用于合成工业产品橡胶等。

顺-2-丁烯结构示意图(球棍模型).png

注意事项

顺-2-丁烯作为一种碳原子数小的不饱和烃,具有高度易燃的特性。其与空气混合能形成爆炸性混合物,遇热源和明火有燃烧爆炸的危险,受热还可能可能发生剧烈的聚合反应。而且,顺-2-丁烯的相对质量大于空气,故能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃,具有很高的危险性。因此,在该物质的储存与运输过程中一定要注意防火防爆。

双键异构反应机理研究

基于含有两个Si和一个Al的分子筛3T簇模型,利用密度泛函方法(DFT)研究了分子筛催化1-丁烯双键异构为顺-2-丁烯的反应机理。在B3LYP/6-31G(d,p)计算水平上对反应各驻点进行了全优化,并计算了反应的活化能。研究发现,分子筛上的酸性OH基团首先通过物理吸附靠近1-丁烯的双键,形成了π配位复合物后,丁烯双键的端基C原子逐渐抽取这个质子,同时相邻酸性位的一个O原子也抽取丁烯碳链上的一个H原子,形成吸附态的顺-2-丁烯,最后通过脱附形成产物,使分子筛复原,反应按照协同反应机理发生。计算得到的表观活化能是55.9kJ/mol,与实验结果接近[1]

自由基反应机理研究

采用UB3LYP/6—311++G(d,p)//UB3LYP/6—31G(d)方法对H2NO.自由基和顺-2-丁烯反应的势能面进行了研究,发现了三类共5条可能的反应通道:L4-Ⅰ和L4-Ⅱ(夺加成),LJ4—Ⅲ和14—Ⅳ(加成-加成-消除),L4-Ⅴ(加成-加成-消除-催化转换)。动力学分析表明,该反应为加成-加成-消除过程[2]

参考文献

[1]李会英,蒲敏,陈标华.分子筛催化cis-2-丁烯的双键异构反应机理的DFT研究[J].化学学报, 2006, 64(16):1676-1680.DOI:10.3321/j.issn:0567-7351.2006.16.012.

[2]石国升,丁益宏.H2NO.自由基和顺-2-丁烯反应机理的理论研究[J].高等学校化学学报, 2009.

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