掺杂对2H-MoTe_(2)光电特性影响的第一性原理研究

MoTe_(2)是一种非空间反演对称性半导体,由线性偏振光照射,在无偏压条件下可以直接产生光电流,但是非常微弱.掺杂可以改变电子能带结构和降低空间反演对称性,从而有效的增强光电流.本文基于非平衡格林函数-密度泛函理论,采用第一性原理,计算了本征、Nb掺杂、Ti掺杂和W掺杂2H-MoTe_(2)的能带结构、透射谱和光电流.能带结构表明:Nb掺杂使半导体2H-MoTe_(2)能带穿越费米能级,转变为金属特性;Ti和W掺杂减小了2H-MoTe_(2)的带隙,能带没有穿越费米能级,依然为半导体.掺杂都降低2H-MoTe_(2)的反演对称对称性,从本征的D3h转变为Cs.从而在线偏振光的照射下可以有效的提高2H-MoTe_(2)的光电流.同时,发现掺杂可以提高单层2H-MoTe_(2)在低光子能量下的消光比,如Nb和Ti掺杂单层2H-MoTe_(2)分别在光子能量1.1 eV和1.2 eV处取得39.48和28.48的高消光比.这些结果表明掺杂可以有效增强单层2H-MoTe_(2)的光电流和消光比,可以应用于指导2H-MoTe_(2)在光电器件的设计,特别是在红外光探测领域增添了许多可能.

可见光催化合成C-3位芳酰基取代的2-芳基-2H-吲唑衍生物

基于C-H键官能团化反应策略,在无过渡金属条件下,以2-芳基-2H-吲唑为底物,芳基酮酸为芳酰基自由基源,利用2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈(4CzIPN)作为光催化剂,通过可见光催化脱羧偶联反应,合成了一系列C-3位芳酰基取代的2-芳基-2H-吲唑衍生物,产率59%-81%。所得产物结构经过氢谱、碳谱和高分辨质谱表征确证。该方法反应条件温和,具有良好的底物适用性和官能团耐受性,为2H-吲唑的C-3位C-H键芳酰基化反应提供了新途径。

6-戊基-2H-吡喃-2-酮对草坪币斑病菌的抑菌活性及其对病害的防治效果

由Clarireedia spp.引起的草坪币斑病是对草坪最具有破坏性的病害之一,6-戊基-2H-吡喃(6-pentyl-2H-pyran-2-one,6PP)是木霉菌属(Trichoderma spp.)重要的抗菌次生代谢产物。为探究6PP对草坪币斑病菌的抑菌活性、防治效果以及草坪币斑病菌对6PP的生理响应,本研究采用菌丝生长速率法测定了6PP对草坪币斑病菌的抑制活性,分别采用室内离体叶片和盆栽试验测定了6PP对草坪币斑病的预防和治疗作用,并分析了在6PP影响下草坪币斑病菌菌丝结构及抗逆相关酶活性的变化。结果显示,6PP对两种草坪币斑病菌C.jacksonii和C.monteithiana均具有高抑制活性,其中对C.monteithiana的平均有效抑制中浓度(EC_(50))为0.37μg/mL,对C.jacksonii的EC_(50)值为0.04μg/mL;经6PP处理后,C.jacksonii和C.monteithiana菌丝生长异常,细胞膜通透性增加,相对电导率上升,细胞膜脂过氧化,细胞膜受损;C.jacksonii过氧化物酶(POD)的活性显著上升,但pH值不变,而C.monteithiana超氧化物歧化酶(SOD)活性、pH值和胞外多糖(EPS)显著上升。1μg/mL的6PP在离体条件下对币斑病的预防效果为91.14%;盆栽条件下,防治效果为72.21%。6PP对草坪币斑病菌抑制作用显著,且在离体和盆栽条件下对病害均有良好的防治效果,具备开发成生态友好型杀菌剂的潜力。

应变调控单层2H-MoS_(2)的能带结构和光学性质

为了从电子层面分析应变对能带结构以及光学性质产生影响的机理,采用密度泛函理论研究了应变对单层2H-MoS_(2)能带结构、光学性质、载流子迁移率和光催化分解水的影响.结果表明:晶格拉伸后带隙由2.15 eV减小到了1.65 eV,而晶格压缩后带隙由2.15 eV增大到2.66 eV.随着拉应变的增大,吸收曲线产生了蓝移,压应变对光学吸收系数的影响刚好相反.电子的载流子迁移率比空穴的大10倍左右,所以光照下电子和空穴能够有效的分离.综合光的吸收系数和光催化制氢条件这两个方面的因素可知,应变在2%、-2%、-6%这三种情况下能够得到最好的光催化制氢效果.

S掺杂2H-CuGaO_(2)结构与性能的第一性原理研究

基于第一性原理的密度泛函理论平面波超软赝势方法,研究不同浓度S掺杂对2H-CuGaO_(2)能带结构和电子特性的影响规律。结果表明,掺杂后2H-CuGaO_(2)仍是间接带隙半导体,且带隙值随着掺杂浓度增加而增加;掺杂过程形成费米能级,对2H-CuGaO_(2)导电性产生影响。

不同浓度S掺杂2H-CuInO_(2)的第一性原理研究

本文采用基于第一性原理的密度泛函理论(DFT)平面波超软赝势方法,对1.04%、1.39%、2.08%掺杂浓度下2H-CuInO_(2)的能带结构和电子态密度进行了理论计算研究。结果表明:随着掺杂浓度的提高,S的掺杂使纯净的2H-CuInO_(2)能带结构中价带顶的位置被改变,并使其带隙降低。另外S的杂质能级在2H-CuInO_(2)中属于浅能级杂质,会参与费米能级的形成,说明S的掺杂可以提高2H-CuInO_(2)的导电率。

6-氨基-7-氟-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮的合成研究

为研究开发丙炔氟草胺关键中间体6-氨基-7-氟-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮的合成工艺,以2,4-二氟硝基苯为原料,经微通道连续水解和硝化,并以铂碳、碘化物及DMAP共同催化下醚化还原一步制备了6-氨基-7-氟-2H-苯并[b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮。该路线水解选择性高,三废少,产品纯度≥98%,收率≥85%,具有工业应用前景与价值。

催化加氢合成6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并口恶嗪-3(4H)-酮

6-氨基-7-氟-2H-1,4-苯并口恶嗪-3(4H)-酮(Ⅱ)是合成除草剂丙炔氟草胺的关键中间体,该文采用雷尼镍催化加氢还原7-氟-6-硝基-2H-1,4-苯并口恶嗪-3(4H)-酮(Ⅰ)高收率的制得了目标化合物Ⅱ,确定了最佳合成工艺条件:反应温度80℃,反应时间5 h,催化剂用量为原料质量的5%,氢气压力6 MPa,产品的收率95.2%,质量分数98.5%,溶剂和催化剂循环使用5次,对收率和产品质量分数无影响。产品结构经元素分析、红外光谱、核磁共振确证。

二[4-羟基-5,6-二氢-6-烷基(芳基)-2H-吡喃-2-酮-3-]烃的合成及生物活性的研究

采用 5 ,6-二氢 -6-烷基 (芳基 ) -2 H -吡喃 -2 ,4-二酮和醛进行缩合反应 ,合成了二 [4-羟基 -5 ,6-二氢 -6-烷基 (芳基 ) -2 H -吡喃 -2 -酮 -3 -]烃 .其结构经 1 H NMR和元素分析证实 .对反应条件 (反应温度、反应时间 )进行了探讨 .生物活性初步测定表明 。

2H-1,4-苯并噁嗪衍生物的合成研究

2H-1,4-苯并噁嗪类化合物存在于许多天然产物中,具有广泛的生物活性,可用作高分子材料和农药、医药的中间体。笔者合成了5个2H-1,4-苯并噁嗪衍生物,其结构经1H NMR谱、MS谱等方法确证。其中N-[2-(2-苯基-3-氧代-2H-1,4-苯并噁嗪-6-基)乙基]乙酰胺(I)为未见文献报导的新化合物。

1,3-二氢-1,3-二氧-2H-异吲哚类衍生物的合成及抗新生血管生成活性研究

根据整合素 αvβ3 受体内源性配基 RGD三肽构效关系和作用机制 ,以沙利度胺为先导化合物 ,设计并合成了 5个未见文献报道的 5 -羧基 -1 ,3-二氢 -1 ,3-二氧 -2 H-异吲哚类衍生物 ,其结构经元素分析、红外光谱及核磁共振谱确证 .体外初步生物活性筛选实验结果表明 ,部分目标物对脐静脉血管内皮细胞株 ( ECV30 4 )增殖有显著抑制活性 .

5,7-二取代-2-(2,4-二氯苯氧乙酰亚胺基)-2H-1,2,4-噻二唑并[2,3-a]嘧啶衍生物的合成、晶体结构及除草活性

设计并合成了 5种 5 ,7 二取代 2 ( 2 ,4 二氯苯氧乙酰亚胺基 ) 2H 1,2 ,4 噻二唑并 [2 ,3 a]嘧啶类化合物 5 ,均为未见文献报道的新化合物 .利用1HNMR、元素分析等确定了产物的结构 .初步除草活性测定结果表明 ,化合物 5对阔叶植物有优良的除草活性 ,且有一定的选择性 .为了进一步了解该类化合物的结构 ,也为设计新的除草剂分子提供帮助 ,对其中一种化合物

2H-1,2,4-噻二唑并[2,3-a]嘧啶衍生物的合成及除草活性研究(Ⅲ)

合成了 10个新的 2 乙氧甲酰亚胺基 2H 1,2 ,4 噻二唑并 [2 ,3 a]嘧啶类化合物 ,结构经IR ,1HNMR ,MS和元素分析确证 ,除草活性测定结果表明 ,部分目标化合物具有良好的除草活性且选择性较好 。

N-取代-6-(3-氯-4-氯甲基-2-氧吡咯烷-1-基)-7-氟-3,4-二氢-2H-1,4-苯并噁嗪-3-酮衍生物的合成与生物活性研究

采用生物活性基团拼接的分子设计方法,将活性基团2-氧吡咯烷引入到2H-[1,4]苯并噁嗪-3(4H)-酮分子结构的苯环上,设计并合成了16个未见文献报道的N-取代-6-(3-氯-4-氯甲基-2-氧吡咯烷-1-基)-7-氟-3,4-二氢-2H-1,4-苯并噁嗪-3-酮衍生物6a～6p,其结构经IR,1H NMR,LC/MS和元素分析确证.初步的生物活性测试结果表明,部分化合物具有较高的除草和杀虫活性,如6c～6f等化合物在用量为150g/hm2时对苘麻(Abutilon theophrasti)、刺苋(Amaranthus spinosus)和藜(Chenopodium album L)等阔叶杂草具有90%以上的抑制率,6l和6o在500mg/L浓度下对蚕豆蚜(Aphis fabae)具有90%以上的致死率,个别化合物还兼具除草及杀虫活性.

KF-Al_2O_3催化下3,4-二氢-2H-吡喃[3,2-h]喹啉衍生物的合成

芳醛、8 羟基喹啉与丙二腈或氰乙酸乙酯在KF Al2 O3催化下反应生成一系列新的 3,4 二氢 2H 吡喃 [3,2 h]喹啉衍生物 。

5-苯基-2-邻甲苯-2H-1,2,3-三氮唑-4-羧酸乙酯的结构性质及其罗丹明衍生物检测汞离子

应用计算化学的方法研究了5-苯基-2-邻甲苯-2H-1,2,3-三氮唑-4-羧酸乙酯(EPTC)的结构及理论光谱,并与实验测定结果相比较;再将EPTC与罗丹明B合成了新化合物REPTC,采用紫外吸收和荧光光谱法测定了REPTC与16种金属离子的相互作用。实验结果表明:在pH 7.4的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)-水溶液中,REPTC在2.33×10^-5~4.00×10^-5 mol/L的浓度范围内,仅对Hg^2+有高选择性的响应,表现为在577 nm处出现一个新的发射峰且强度显著增大,同时肉眼可观察到明显的颜色变化。结合电喷雾质谱及理论计算表明:Hg^2+的存在使得REPTC分子中罗丹明的螺环结构从闭环转为开环,可与Hg^2+形成物质的量比为1∶2的新配合物。荧光成像实验表明:REPTC可成功标记HeLa细胞中的Hg2+,进而可开发用于生物体系中Hg^2+的测定。

2H-1,2,4-噻二唑并[2,3-a]嘧啶衍生物的合成及除草活性研究(V)

合成了 10个未见文献报道的目标化合物 ,结构经IR ,1HNMR ,MS和元素分析确证 .初步除草活性测定结果表明 :目标化合物具有高效、选择除草活性 ,主要抑制双子叶植物 (如油菜 )的生长 ,而对单子叶植物 (如玉米 )

2-(2,4-二羟基苯基)-2H-苯并三唑合成方法的改进

通过重氮化、偶合、还原反应成功地合成出目标化合物．尤其对还原剂进行了研究．试验结果表明：自制的还原剂二氧化硫脲在氢氧化钠的乙醇．水介质中可以成功地将偶氮化合物还原成目标分子．该还原法具有工艺简单、反应时间短、产率较高等优点．同时对还原剂用量对收率的影响也作了研究，得到了较佳的工艺条件：偶氮化合物6．5卧氢氧化钠12．5g、水60mL、乙醇（95％）60mL、自制的还原剂二氧化硫脲10g，反应温度60-65℃，反应时间2h，产品最高收率为64．3％．另外，用熔点、红外光谱、元素分析等对目标产物进行了结构袁征．

3-芳胺甲烯基-6-烷(芳)基-5,6-2H-吡喃-2,4-二酮化合物的3D-QSAR研究

In this paper, CoMFA method was applied to study the 3D QSAR on a series of 3 anilinomethylene 6 alkyl (aryl) 5,6 2H dihydropyran 2, 4 dione compounds, which were designed and synthesized referring to the natural toxic Alternaric acid structure. The results displayed the information on modification of primary molecules and further synthesis of new bioactive compounds.

在微波作用、无催化剂的条件下合成 3-芳基亚甲基-1 ,3-二氢-2H-吲哚-2-酮类化合物

用DMF作溶剂 ,无催化剂、微波辐射的条件下 ,使吲哚 2 酮 (1)和醛、酮 (2 )发生缩合反应 ,合成了 3 芳基亚甲基 1,3 二氢 2H 吲哚 2 酮类化合物 ,时间短。