醌類小分子電化學還原的研究——現(xiàn)場紅外光譜電化學.pdf

1、本文首先介紹了醌類化合物的研究現(xiàn)狀及進展，其次介紹了現(xiàn)場紅外光譜電化學方法。我們采用循環(huán)伏安法(CV)，現(xiàn)場紅外光譜電化學循環(huán)伏吸法(IR-CVA)和導數(shù)循環(huán)伏吸法(IR-DCVA)對四氯對苯醌(TCBQ)、2，3-二氯-5，6-二氰基對苯醌(DDQ)及四甲基對苯醌(TMBQ)三種醌類化合物的電子轉(zhuǎn)移機理進行了研究，描述了它們在質(zhì)子惰性溶劑中電化學氧化還原過程中各物種的變化。主要工作結果概括如下：
　　 1、通過現(xiàn)場紅外光譜電化

2、學技術，得出了TCBQ在乙腈溶液中的電子轉(zhuǎn)移機理是兩步單電子的轉(zhuǎn)移過程。在紅外3D圖中觀察到中間體半醌自由基TCBQ的存在，從而更深入直觀的證明了TCBQ的電化學還原是兩步單電子過程，這與我們從CV曲線中看到TCBQ有兩對氧化還原峰相符合。同時歸屬了TCBQ紅外3D圖中主要的紅外特征吸收峰：1695cm-1和1564cm-1是TCBQ的特征吸收峰；910cm-1.1140cm-1和1525cm-1峰是TCBQ-自由基的特征峰；886cm

3、-1和1410cm-1峰為TCBQ2-的特征峰。通過CVA曲線和DCVA曲線觀察到TCBQ在氧化還原過程中各種物質(zhì)的變化情況。
　　 2、DDQ在乙腈中的電化學氧化還原過程是連續(xù)的兩步單電子過程。DDQ的紅外3D圖中主要紅外吸收峰：DDQ的特征峰1171cm-1，1264cm-1，1702cm-1；1217cm-1，1384cm1，1410cm-1以及1464cm-1處的四個正方向的吸收峰是生成物(DDQ2-)的吸收峰；1194

4、cm-1，1548cm1以及2210cm1三個正向吸收峰是中間體(DDQ-)的特征峰。
　　 3、TMBQ在乙腈溶液中的第一步電化學還原過程，同時伴隨后行化學反應的發(fā)生，即二聚反應。二聚體在-0.32V處被氧化。3D圖中主要紅外吸收峰：1264cm-1是C-CH3伸縮振動；1310cm-1，1641cm-1是TMBQ的特征峰；1356cm1、1479cm-1是TMBQ-自由基的特征峰；1679cm-1是二聚體上的C=O的伸縮振動