四氮杂大环配合物催化的甘氨酸振荡体系的非线性动力学及热力学研究.pdf

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1、第26卷第7期无机化学学报Vol_26No．72010年7月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEM1STRY1230．1234四氮杂大环配合物催化的甘氨酸振荡体系的非线性动力学及热力学研究原春兰李宗孝(宝鸡文理学院化学化工系，宝鸡721013)摘要：以甘氨酸为振荡底物。研究了四氮杂大环镍(Ⅱ)配合物『以NiL(C104)2表示I(L为5，5，7，12，l2，14．六甲基．1，4，8，lI。四氮杂十四环一7，14一二烯)催化的氨基酸一KBrOH2SO丙酮体系的化学振荡反应。通过所获得的该振荡体系的振荡波形、振荡诱导期t；及振荡周期t数据，估算了动力学参数f诱导期及周期的

2、速率常数k。，表观活化能Ei、E，及指前因子Am，AD)，进而依据Oregonator模型及不可逆过程热力学理论，获得了该振荡体系的热力学函数(△H，AG△S及△H。，AG。，asp)。结果表明，四氮杂大环配合物不仅能催化丙二酸等有机羧酸参与的化学振荡反应．也是以甘氨酸为底物的B-Z(Be1OUSOV-Zhabotinskii)振荡反应的催化剂该振荡体系的诱导期和周期的熵变AS．和AS均为负值，从而进一步证明化学振荡反应是具有耗散结构的非平衡态体系。关键词：化学振荡反应；甘氨酸；四氮杂大环镍(Ⅱ)配合物；动力学参数；热力学函数中图分类号：0643．32文献标识码：A文章编号：1001—4

3、861(2010)07—1230。05NonlinearKineticandThermodynamicstoGlycineOscillatingSystemCatalyzedbyTetraazamacrocyclicNickel(H)ComplexYUANChun—LanLIZong—Xiao(DepartmentofChem．&Chem．Eng．，BaojiUniversityofArtsandScience，Baoji，Shaanxi721013)Abstract：Achemicaloscillatingreactionofaminoacid-KBrO3--H2S04-acetone

4、systemwasstudiedusingglycineasorganicsubstrateandcatalyzedbytetraazamacrocyclicnickel(1I)complex([NiL(C1092]，whereLis5，5，7，12，12，14-hexamethyl-1，4，8，11一tetraazabutadecacyel0—7，14一diene)．WiththehelpoftheoscillatoryinductionperiodtiandoscillationperiodtpobtainedbytheoscillatingwaveandArrheniusequat

5、ion，thekineticparameters(therateconstantp)，theapparentactivationenergy(Ei，Ep)andpre—exponentialconstanti，Ap))oftheabove·mentionedoscillatingreactionwasestimated．AndthenbasedontheOregonatorModelandthetheoryofirreversibleprocessthermodynamics，thethermodynamicfunctions(AAGi，ASandAHp，AG，ASp)oftheosci

6、llatingsystemwerestudied．Theresultsindicatethattetraazamacr0cyclicnickel(Ⅱ)complexcannotonlycatalyzethechemicaloscillatingreactionusingmalonicacidasorganicsubstratebutalsoisacatalystforglycinesysteminthechemicaloscillatingreaction．TheentropyAS(ASiandasoofthisoscillatingreactionarenegativeinagreem

7、entwithirreversiblethermodynamics．Keywords：chemicaloscillatingreaction；glycine；tetraazamaeI_0cyclicnickel(Dcomplex；kineticparameters；thermodynamicfunction化学振荡是化学体系中某些状态量f浓度、电位Zhabotinskii(B—Z)振荡反应，是在Ce离子催化下氧等)随时空周期性变化的