1,8-萘啶衍生物分子结构与理论电子光谱

采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化计算4种2,4-二甲基-7-氨基-1,8-萘啶衍生物分子结构,探讨了其分子结构与前线分子轨道、能量的关系。运用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算了它们的气相和溶液相电子光谱,研究了溶剂模型和计算方法对理论光谱的影响。计算结果表明,4种萘啶衍生物均含离域π键,HOMO与LUMO能级差ΔE较小,且大小顺序与它们的最大吸收波长实验值变化趋势一致。理论电子光谱证实,1,8-萘啶衍生物的吸收光谱随共轭性增强逐渐红移,最大吸收源自于HOMO→LUMO的π→π*电子跃迁。PCM-B3LYP/6-31+G(d)计算结果与实验值相比,最大吸收波长分别相差2.6,10.3,5.3和6.9 nm,能量相差0.03,0.09,0.04和0.08 eV。因此,在考虑溶剂效应条件下,采用B3LYP/6-31(d)方法优化分子构型和TD-DFT方法获得的电子光谱与实验光谱具有一致性。

NO3^-＋Cl2→ClONO2＋Cl^-反应势能面和势能阱

采用密度泛函理论B3LYP方法和6-311+G(d)基组,计算构建离子-分子气相反应NO3-+Cl2→ClONO2+Cl-的三维势能面.三维反应势能面证明该反应没有过渡态和势能垒,但是存在一个深达-55.0kJ/mol的势能阱(以氯气分子和硝酸根离子相隔无穷远为参量).在势能阱底部,有个化合物(O2NOClCl)-称为势阱化合物,依赖于势能阱而稳定存在.理论红外光谱预测低温红外光谱能检测该势阱化合物.低温条件下,该反应由热力学控制,反应产物是势阱化合物(O2NOClCl)-.当温度升高,该反应由动力学控制,势阱化合物(O2NOClCl)-不稳定,发生分解反应,重新生成NO3-和Cl2.研究结果可用来解释低温时ClONO2与Cl-气相反应不能产生Cl2的原因.

BrONO2与Br（^2P3／2）气相反应的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论计算方法B3LYP和基组6 31G(d),对BrONO2+Br(2P3/2)的反应机理进行了理论计算,得到各种可能反应途径的过渡态,并经过频率振动分析和内禀反应坐标(IRC)分析加以确认。结果表明:该反应是3通道反应,其中BrONO2+Br→Br2+NO3的反应活化能(5.25kJ/mol)最低,是反应主通道。

N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺溴化铜(Ⅰ)配合物的合成和光谱

合成了一种新配体N,N-二[(二苯基膦)甲基]-2-吡啶胺(L)及其双核铜(Ⅰ)配合物(CuBrL)2(1),采用1HNMR、吸收光谱、质谱和元素分析等方法对化合物进行表征,并通过X射线单晶衍射确定配合物1的晶体结构。该晶体结构属三斜晶系,P-1空间点群。配合物1是中心对称的双核Cu(Ⅰ)配合物,中心离子Cu(Ⅰ)采取扭曲四面体空间构型,分别与配体L的两个P原子和两个桥联的Br原子配位;其中Cu-Cu距离为0.3060nm,大于两个铜原子的范德华半径之和,因此不存在Cu-Cu相互作用。密度泛函理论(DFT)计算表明1的HOMO电子密度主要集中于铜和卤素原子,而LUMO电子密度分布在配体(L)上。研究工作表明,配合物1的最低能级激发态通过金属到配体电荷跃迁(MLCT)和卤素到配体的电荷跃迁(XLCT)两种机制形成。

CIONO2＋Cl^-→NO3^-＋Cl2反应的溶剂化

气相反应CIONO2＋Cl^-→NO3^-＋Cl2 ，存在一个深达-55．3kJ／mol的势能阱，低温时阻止该反应产生产物NO3^-和Cl2。本文采用B3LYP／6—311＋＋G（d，P）理论方法，研究该化学反应中水分子溶剂化作用，探讨溶剂化过程反应机理。研究结果显示，水分子溶剂化作用使该反应势能阱消失，反应快速产生产物NO3-和Cl2。

BrONO2与O（^3 P）气相反应微观机理的理论研究

采用密度泛函理论计算方法B3LYP[1,2]/6-31G(d),对BrONO2+O(3P)的反应机理进行了理论计算,求得的各过渡态均通过频率振动分析加以确认。计算结果表明:该反应有3种反应通道,由于反应BrONO2+O(3P)→BrO+NO3的活化能最低(5.32KJ.mol-1),是主反应通道.但BrONO2+O(3P)→O2NO2+Br也是可能进行的,因为它的反应活化能比较小。

三种六元杂环化合物的吸收光谱的密度泛函理论计算

利用Gaussian98密度泛函理论(DFT)计算程序B3LYP方法,在6-31G(d,p)水平上对三种六元杂环化合物,进行几何构型优化及其振动分析。在此基础上,用单激发组态相互作用(CIS)方法计算了分子轨道组合系数和三种物质的吸收光谱。计算结果表明:三种化合物分子内部HOMO到LU-MO电子跃迁,哒嗪的电子是由杂原子N向C原子转移,而吡嗪和嘧啶电子转移方向刚好相反;计算所得光谱数据与实验结果吻合较好。

荧光光谱法研究20(S)-原人参三醇与牛血清白蛋白的相互作用

用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱研究了20(S)-原人参三醇(PPT)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用,结果表明:PPT对BSA荧光的猝灭类型为静态猝灭。在温度为298,308,318K时的结合常数分别是0.926 3×10~3,0.618 2×10~3,0.414 4×10~3 L·mol^(-1),结合位点均接近于1。PPT与BSA结合过程中主要的驱动力为氢键和范德华力。与PPT结合后,BSA分子中色氨酸残基部位的结构变得更加紧密。依据Fster的荧光共振能量转移理论得出PPT与BSA的结合距离r为2.62nm,能量转移效率E为0.32。

寡糖对甲基苯甲酸酯手性固定相在高效液相色谱中的应用

将葡萄糖、麦芽糖、纤维二糖、棉子糖、乳糖的对甲基苯甲酸酯经过3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷键合到硅胶上作为高效液相色谱的手性固定相,以V(正己烷)∶V(异丙醇)=90∶10为流动相,对16种外消旋体化合物进行了拆分。结果表明,D-(+)-葡萄糖对甲基苯甲酸酯、麦芽糖对甲基苯甲酸酯、纤维二糖对甲基苯甲酸酯、棉子糖对甲基苯甲酸酯和乳糖对甲基苯甲酸酯手性分离柱分别分开了8、6、10、4、5对外消旋体化合物,并且这些手性固定相之间还具有好的手性识别互补性。在高效液相色谱中寡糖有望成为一类新型的手性固定相。

密度泛函理论中的界限研究

自从密度泛函理论建立以来 ,已被广泛成功地用来处理原子、分子和晶体的结构 ,然而严格的能量泛函至今还没有建立 ,因此密度泛函理论中的界限研究就成为一种重要的研究方法 ,通过对界限的研究 ,为寻找近似泛函和严格的泛函指明方向。本文简要介绍密度泛函理论的基础和近几年作者在密度泛函理论中的界限研究所取得的进展。

南极冰表面上ClONO_2与Cl^-的反应机理研究

文章采用量子化学中的密度泛函理论计算方法B3LYP和基组6-31G(d,p),研究了ClONO2+Cl-(H2O)n→NO-3(H2O)n+Cl2(n=0,1)的反应机理。研究发现,随着参与反应的水分子数n的增加,反应活化能垒降低。计算结果表明,在冰表面上,水通过氢键的参与和水化,对该反应起到一定的催化作用,这与实验观察到的结果一致,可以解释南极春季平流层出现的臭氧空洞。

超强酸催化有机酸衍生化分离分析研究

固体超强酸具有较高的反应活性和较好的选择性,文章研究了玫瑰茄油在固体超强酸催化下合成高级脂肪酸脂,再采用GC-MS对其中的脂肪酸进行了定性和定量分析,玫瑰茄油中各种脂肪酸的质量分数分别为棕榈酸18%;硬脂酸30%;油酸38%;亚油酸14%。

雷公藤内酯酮与2,6-二甲基-β-环糊精包合物的制备及性能研究

通过饱和水溶液法制备了雷公藤内酯酮(TN)和2,6-二甲基-β-环糊精(DM-β-CD)的包合物,采用一维核磁共振氢谱(1H NMR)、二维核磁共振氢谱(2D NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和热重分析(TG)等技术对TN/DM-β-CD包合物进行表征,推测可能的包合模式。Job曲线法表明,主客体的包合比为1∶1,采用紫外-可见光谱滴定法测定得稳定常数为2891 L/mol。形成包合物后,TN的水溶解度由0.0018 mg/mL增至2.7 mg/mL,提高了150倍。体外释放实验表明,在12 h时包合物累积释放率可达70%,而TN累积释放率达70%需120 h。本研究为制备较高水溶性和低毒性的天然药物活性分子提供了新途径。

三联吡啶铂(Ⅱ)配合物光谱性质的密度泛函研究

采用密度泛函理论方法(DFT),对三联吡啶铂(Ⅱ)配合物的结构与电子光谱进行了系统研究.筛选的PBE/LanL2DZ(6-311+G(d))—BMK/LanL2DZ(6-31+G(d))方法,计算结果能较好地与实验值吻合:对光谱峰波长的计算,吸收光谱和发射光谱平均误差分别为14 nm和17 nm.通过对前线分子轨道的分析,归属了各光谱峰的跃迁类型.计算结果表明,不同推拉电子效应的取代基对配合物光谱峰的位置和跃迁类型具有较大影响,为已有的实验结论提供了有力的理论阐述.

新型水溶性萘啶基荧光材料的制备及性能研究

本文制备得到一种新型萘啶基的水溶性光致发光聚合物:聚丙烯酸(PAA)-2-苄氨基-7-甲基-1,8-萘啶,PAA5-PAMN2(PAMN是2-phenmethy-lamino-7-methyl-1,8-naphthyridine的缩写),经光谱分析和密度泛函理论计算,研究了化合物的结构和组成.这种聚合物在酸性和碱性条件下呈现最大的吸收波长分别为364和342 nm.Zn(OAc)2的加入致使PAA5-PAMN2水溶液的荧光猝灭,而当OAc-改变为NO3-时,在荧光强度不断降低的同时,由于NO3-离子的配位使最大发射波长从410 nm蓝移到400 nm.Na+离子对其没有明显的荧光猝灭效应.

含有蒽酰亚胺的铜(I)配合物的合成、结构及光谱研究

合成了两个含蒽酰亚胺基团的新配体N-(2-(6-氨基吡啶))-9-蒽酰亚胺(L1)和N,N′-(2,6-吡啶基)-二(9-蒽酰亚胺)(L2),以及L1的铜(I)配合物[CuL1(PPh3)2](BF4)(1),并研究了它们的结构和光谱性质.理论计算表明配体L1配位前为反式构象,配合物1的晶体结构显示L1配位后发生结构扭曲呈顺式构象,羰基氧原子与铜(I)离子配位.光谱研究表明配体L1和配合物1都表现出蒽的特征吸收和发射峰.

香豆素基化合物识别氟离子机制的密度泛函理论

采用密度泛函理论B3LYP/6-31G(d)方法优化计算以香豆素作为发色基团,胺基为氢键供体形成的化合物(1)及其在氟离子作用下生成的新化合物(2)的分子结构.应用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算它们的气相和液相电子光谱,研究了计算方法和溶剂模型对理论光谱的影响.从理论上解释香豆素基化合物可用于识别氟离子的作用机理.在考虑溶剂效应条件下,采用B3LYP/6-31(d)方法优化分子构型后,利用TD-DFT方法获得的电子光谱与实验光谱吻合很好.

3种卤化氟硼二吡咯染料的理论光谱计算

氟硼二吡咯(BODIPY)染料是一种新型的荧光染料,具备优良的光物理和光化学能性质,是近来化学研究的一个热点.通过密度泛函理论B3LYP/genecp的方法优化计算3种卤化BODIPY染料的分子结构,探讨了其分子结构与前线轨道、能量的关系.运用含时密度泛函理论(TD-DFT)计算它们在气相和溶液相中的吸收光谱.理论吸收光谱证实3种卤化BODIPY分子随着吸电子原子的增加及分子对称性的变化导致不同程度的红移,并且最大吸收峰均来自HOMO→LUMO(π→π*)跃迁.

1,8-萘啶衍生物近年来在生物医药领域的应用探究

近年来1,8-萘啶衍生物在生物医疗领域的研究应用进展很快.随着大量新型1,8-萘啶化合物不断合成出来,并通过大量实验研究发现这类化合物具备良好的生物活性,与其相关的医药性质得到越来越多的开发与研究,在多种疾病治疗领域得到应用:可应用于抗菌,癌症治疗,消炎药等,同时1,8-萘啶类化合物还可用于治疗精神类疾病,如抗抑郁. 1,8-萘啶化合物拥有广泛的生物医疗应用前景,随着更多新型1,8-萘啶衍生物不断合成,这类化合物的医药用途也将得到更加深入的研究和应用.

三种7-乙酰氨基-1,8-萘啶衍生物荧光探针的理论光谱

采用量子力学的密度泛函B3LYP/6-31G(d)方法,研究含有不同取代基的三种7-乙酰氨基-1,8-萘啶衍生物分子的结构与理论光谱。分别在气相和液相中,对三种7-乙酰氨基-1,8-萘啶衍生物分子进行结构优化,并计算其紫外可见吸收光谱。不管在气相还是在液相,三种衍生物HOMO和LOMO能极差?E均很小。并且与气相的B3LYP/6-31G(d)计算所得到的结果相比较,液相B3LYP/6-31G(d)计算得到的的三种衍生物的最大吸收波长全部都产生了不同程度的红移。