一类混配型钌苯配合物的手征光学特性

手性钌配合物反应机理及手性构性关系的理论研究是一个重要课题。本工作中,用密度泛函方法研究了一类混配型钌苯配合物[RuBen(PPh_(3))_(2)(Phen)(L⁃Cys)]^(2+)(Phen=菲咯啉,L⁃Cys=L⁃半胱氨酸)的几何构型、电子结构和手征光学性质。计算拟合的电子圆二色(ECD)谱的峰形、符号与相对强度均与实验谱图吻合。各手征结构单元中,八面体内核的Λ/Δ⁃构型主导ECD曲线的分布,螯合环L⁃Cys的λ/δ折叠只影响吸收带的相对强度,而R/S手性碳的贡献极小。340 nm以上的吸收带由π→π*跃迁主导,混有部分Ru中心的d→d成分。340 nm以下有一强一弱2对谱带,分属于典型和非典型的激子耦合。二者对Λ⁃构型均表现为正的手性激子裂分。该特征可作为指认类似配合物绝对构型的参考判据。此外,通过与混配型无机钌配合物比较,讨论了二者手征光学特性的异同。

含轴向咪唑配体的手性SalenCo(川)配合物ECD谱的理论解析

用密度泛函理论(DFT)方法,在B3LYP和混合基组(C,H原子用6-31 G*;Co,N,O用6-31 1+G(2d,p))水平上,对含轴向配体的三种Co(Ⅲ)席夫碱配合物[Co(MeO-salen)(国m)_2]^+、[Co(MeO-salen)(2-Melm)_2]^+和[Co(MeO-salen)(Melm)_2]^+(lm=咪唑,Melm=1-甲基咪唑,2-Melm=2-甲基咪唑,MeO-salenH2=salen型席夫碱,即(R,R)-N,N'-双(5-甲氧基亚水杨基)-1,2-二亚胺基环己烷)在二氯甲烷溶液中的基态结构进行了优化,并用含时密度泛函理论(TDDFT)方法,在相同泛函和基组水平上计算了其激发能、振子强度和旋转强度.这些计算中均用极化连续介质模型(PCM)考虑了溶剂效应.计算的电子圆二色(ECD)谱与实验谱吻合较好.通过对有关跃迁性质的分析,对实验电子圆二色光谱进行了解析与指认.结果表明,长波区的第一个园二色(CD)吸收带主要是由π→d荷移跃迁(LMCT)引起的,而不是通常认为的d→d跃迁.轴向配体的加入对配合物前两个CD吸收带的符号没有影响,但会影响带形和强度.手性salen配合物的绝对构型为λ(RR)时,第一个CD吸收带为正,第二个为负.这些结论对于深入理解该类配合物的电子结构和手征光学性质具有重要的科学意义.

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。

强子化过程的手征奇异性质

基于Ｎａｍｂｕ－Ｊｏｎａ－Ｌａｓｉｎｉｏ（ＮＪＬ）模型讨论了有限温度、有限密度下的强子化过程，考虑夸克－反夸克对转换成两个介子的情形，其微分散射截面作为质心系能量ｓ，温度Ｔ和化学势的函数被计算到１／Ｎｃ展开的第一阶。着重考察有限密度情形手征对称性对强子化过程的影响。

手性络合物[M(bpy)_2(phen)]^(2+)和[M(phen)_2(bpy)]^(2+)(M=Ru,Os)圆二色谱的理论解析

应用密度泛函理论,在B3LYP/LanL2DZ水平上对C2对称性的混配络合物[M(bpy)2(phen)]2+和[M(phen)2(bpy)]2+(M=Ru、Os;bpy=2,2'-bipyridine;phen=1,10-phenanthroline)在水溶液中的几何构型进行了优化,并用TDDFT/B3LYP方法和相同的基组计算了其激发能、旋转强度和振子强度,绘制了相应的圆二色谱(CD).在分析有关跃迁性质的基础上,对实验圆二色谱的谱带进行了明确的解析和指认,同时讨论了短波区激子裂分的规律性.结果表明:四种络合物在长波区(λ>320nm)的CD吸收带主要是由d-π*跃迁产生的荷移谱带;短波区(λ<320nm)则是配体上平行于长轴的π-π*跃迁产生的激子耦合带,且对于Λ构型表现为正的手性激子裂分.其中,[M(bpy)2(phen)]2+只显示出正负两个激子带,分属于联吡啶和邻菲咯啉配体;而[M(phen)2(bpy)]2+则有三个激子带,其中左侧的两个(一负一正)属于邻菲咯啉配体,右侧的正带则属于联吡啶配体.此外,尽管激子耦合属于远程相互作用,但用TDDFT计算的激子裂分样式仍是正确的.这些结论对于深入理解有关混配络合物的电子结构、关联络合物的绝对构型和探讨手性识别机理等具有重要的科学意义.

手性配合物[M(bipy)_3]^(2+)(M=Fe,Ru,Os)圆二色谱的理论解析

应用密度泛函理论,在DFT/B3LYP/LanL2DZ水平上优化了铁族配合物[M(bipy)3]2+(M=Fe,Ru,Os;bipy=2,2′-联吡啶)在溶液中的基态几何结构,并用TDDFT/B3LYP方法和相同的基组计算了该类配合物的激发能、旋转强度和振子强度,绘制了相应的圆二色谱.计算的谱带位置虽有一定的红移或蓝移,但各谱带的带形和符号均与实验谱吻合.对跃迁性质的分析表明,三个配合物在长波区,除[Fe(bipy)3]2+的第一个谱带是以d-d跃迁为主外,其他谱带均是荷移跃迁为主.短波区的两个强带则是以π-π*跃迁为主的激子耦合带:对于铁配合物,TDDFT可以正确预言其正负带的强度比,但对钌和锇配合物而言,由于对激子跃迁中荷移成份的贡献估计不足,计算的比值偏小.这一结论为进一步改进有关的计算模型指明了方向.

强磁场下的格点QCD研究进展

本文综述了近期利用格点量子色动力学对强磁场下量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)性质的研究进展。首先介绍了在格点上如何引入磁场,重点阐述零温下QCD的手征性质、QCD相转变温度及反磁催化,以及强磁场下QCD相结构,最后给出总结。