联萘基-芘衍生物结构和ECD光谱性质的理论研究

采用密度泛函理论方法研究s-联萘基-芘分子结构、联萘二面角、能隙、电子的圆二色(electronic circular dichroism, ECD)光谱等性质,系统考察其溶剂效应和取代基效应.研究发现,在苯、四氯化碳、氯仿、环己烷和水五种溶剂中,s-联萘基-芘分子的结构和ECD光谱等性质均相似.然而,在氯基、甲基、羟基、甲氧基和苯基五种取代基中,苯基取代基可以调节s-联萘基-芘分子的结构和ECD光谱等性质.

非手性单齿配体对反式双二胺合钴(Ⅲ)配合物圆二色谱的影响

过渡金属配合物手征结构单元与光学活性的研究,是手性研究的重要课题之一。然而,一直以来人们主要针对八面体中心手性、螯合环构象效应以及邻位效应对配合物圆二色(ECD)光谱的贡献进行了研究,而忽略了非手性单齿配体对ECD谱的影响。使用含时密度泛函理论(TDDFT)在B3LYP/6-311++G(2d,p)水平上,计算了一系列含单齿配体X的反式双二胺合钴(Ⅲ)配合物的激发能、振子强度和旋转强度等激发态性质。结果表明,三种含非轴向对称单齿配体(X=N^-_3,SCN^-,NO^-_2)的化合物中,N-3和SCN-的手性取向(δ/λ)支配着配合物的ECD谱;而硝基配合物中,虽然螯合环的构象手性对ECD谱做出了主要贡献,但单齿配体手性取向的贡献也是非常重要的,表现在δ-异构体得到强负弱正的ECD曲线,而λ-异构体则给出强正弱负的吸收谱带,且前者的计算ECD与实验谱吻合得很好。因此,反式双二胺合钴配合物中,单齿配体的手性取向效应不仅存在,而且这种贡献在trans-[Co(pn)_2(NO_2)_2]^+配合物中是可观察的。此外,通过对配合物最稳定构型的计算ECD谱的分析表明,所有反式配合物在长波区的ECD带形是单齿配体依赖性的,与它们的光谱化学序列有关,强场配体的第一吸收带的符号为负,而弱场配体则为正。

尾式L-苏氨酸卟啉亚铁ECD谱的理论解析

采用Gaussian 09软件,利用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法,在B3LYP方法和混合基组（Fe（Ⅱ）采用赝式基组Lan2dz;N、O采用6-311＋＋G（2d,p）;C、H原子采用6-31G（d））水平对尾式L-苏氨酸卟啉亚铁的ECD谱进行了理论研究。采用Multiwfn和SpecDis程序对Gaussian 09软件的研究结果进一步分析,获得了分子轨道的组成成份,拟合得到了理论ECD谱。研究发现：（1）尾式L-苏氨酸卟啉亚铁在Soret区存在2个CD吸收带,在长波处为正的Cotton效应,在短波处为负的Cotton效应;（2）499 nm附近的CD吸收带（正）主要是由亚铁离子到卟吩环的荷移跃迁d（FE（Ⅱ））→π（porphin）~＊引起的;（3）449 nm附近的CD吸收带（负）是由卟吩环到亚铁离子和羧基的π（porphin）→d_（FE（Ⅱ））和π（porphin）→π（-COOH）~＊荷移跃迁引起的。这些结论对深入理解配合物的手征光学性质具有一定的科学意义。