化学修饰制备氢键型吸附树脂

综述了酚羟基、胺基、羰基、羧基和酯基等多种化学修饰的氢键型吸附树脂的国内外研究,总结了氢键型吸附树脂中氢键吸附的主要影响因素,为合成新型氢键高分子吸附剂提供了研究思路。指出了氢键型吸附树脂目前研究中存在的问题,并提出进一步的研究方向。

氢键型液晶高分子的研究进展

氢键型液晶高分子是由经化学修饰过的高分子通过氢键形成的高分子复合物,具有独特的动力学功能,分子结构调整和修饰简便,可用于显示器、光电元件、信息传导等研究领域,具有极好的应用前景。着重介绍了主链型、侧链型、组合型以及网络状等类型的氢键型液晶高分子的研究现状及其进展。

氢键型水凝胶自修复行为的Monte Carlo模拟

基于氢键型自修复水凝胶的结构特征构建了其横截面的格气模型,并利用Monte Carlo模拟方法对其自修复行为进行研究.首先根据自修复过程中的比热峰值确定了氢键的临界联结分数,然后重点考察了氢键强度、合作效应以及平均断面间距对其自修复行为的影响.在此基础上,进一步研究了氢键型凝胶的动态修复过程,讨论了相关因素对自修复时间等动态性质的影响.结果表明,氢键型凝胶的自修复在本质上归属于一级热力学相变,且氢键强度是自修复过程中的最关键因素.同时,初始断面间距和格子间的合作效应也可显著影响凝胶的自修复行为.

氢键型氟离子荧光传感器研究的新进展

氟元素是人体中必不可少的微量元素之一,适量的氟化物摄入可预防龋齿症、治疗骨质疏松;而摄取过多时则会引起氟斑牙、氟骨症等氟中毒现象。因此对氟的识别与检测是十分重要的。传统的氟离子识别方法很多,而荧光探针法因其操作简便,检测迅速而受到科研工作者的广泛关注。本文对近年来最新的氢键型氟离子荧光探针的研究成果进行了整合梳理和比较研究,这样有助于后期更深入地开展相关研究。

CH_2F_2…H_2O中强π型二级氢键

通过从头计算,用较大基组６－３１１＋Ｇ(２ｄ,２ｐ),在ＭＰ２水平上计算得到ＣＨ２Ｆ２…Ｈ２Ｏ体系的优化几何构型,与实验结构一致．其中∠Ｆ…Ｈ－Ｏ＝１１６．５°,偏离普通氢键之键角达到６３．５°．为探讨产生氢键巨大弯曲的原因,采用点电荷扫描的办法,探测ＣＨ２Ｆ２…Ｈ２Ｏ体系中Ｈ２Ｏ的Ｏ原子上的两对孤电子对的方向,发现了一个强的π型二级氢键相互作用．使用这种新的相互作用方式说明了产生这一巨大氢键弯曲的原因,并且在ＭＰ４水平上使用Ｃｏｕｎｔｅｒｐｏｉｓｅ技术计算了π型二级氢键的稳定化能．

乙烯基乙炔与卤化氢分子间π型氢键的理论研究

用从头算法在６－３１Ｇ＊＊基组下，对π型氢键体系Ｃ２Ｈ２·ＨＣｌ、Ｃ２Ｈ４·ＨＣｌ和Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ≡ＣＨ·ＨＣｌ及其组份分子的稳定构型进行了全优化。对于Ｃ２Ｈ２·ＨＣｌ和Ｃ２Ｈ４·ＨＣｌ分别得到了一种稳定的π型氢键络合物；对于Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ≡ＣＨ·ＨＣｌ得到了顺式和反式两种可能的π型氢键络合物。此外，用ＭＰ２法对上述四种络合物作了相关能校正，得到了氢键键能分别为１３．２１７、１４．４４６、１５．５６２和１５．０３９ｋＪ／ｍｏｌ。最后，用电荷密度的拓扑理论对上述络合物的电荷密度分布进行了分析。电荷密度梯度向量场的性质和分子图的结果表明，ＨＣｌ分子中的Ｈ原子分别与Ｃ２Ｈ２和Ｃ２Ｈ４分子的Ｃ＝Ｃ和Ｃ≡Ｃ形成π型氢键。而在顺式和反式Ｈ２Ｃ＝ＣＨＣ≡ＣＨ·ＨＣｌ中，ＨＣｌ与Ｃ≡Ｃ键所形成的氢键较Ｃ＝Ｃ更为有利。顺式和反式相比，前者更稳定。电荷密度的Ｌａｐｌａｃｉａｎ量，２ｐ（ｒ），预见了氢键的位置和方向，也解释了ＨＣｌ中的Ｈ与Ｃ≡Ｃ生成较强氢键的原因。

3-溴咔唑-9-乙酸晶体中的分叉型氢键及其理论分析

用半经验量子化学AM1方法分析了化合物3-溴咔唑-9-乙酸的分子构象.结果表明,化合物3-溴咔唑-9-乙酸晶体存在分子间非对称分叉型氢键;该非对称分叉型氢键支配化合物的堆积结构.与此同时,同咔唑环氮原子相连的羧甲基易在一定范围内摆动,分叉型氢键是晶体状态下和真空中羧甲基位置变化的原因之一;非对称分叉型氢键使分子体系得到4.97kJ/mol的额外稳定作用能.

吡咯与HX(X=F,Cl,Br)分子间多种氢键的电子密度拓扑研究

采用密度泛函B3LYP/6-311++G(d,p)方法,对吡咯与HX(X=F,Cl,Br)形成的经典氢键和π型氢键,从其几何参数、电子密度的拓扑性质和电子积分等方面进行了研究.在对π型氢键的讨论中我们将π电子与σ电子分离,得到了π型氢键体系的π电子的密度等值线和拉普拉斯量等值线图以及各原子的π电子积分,形象地说明了π型氢键的作用本质.

氢键对水密度的影响

本文认为水分子在4℃以上能以OH型和OL型氢键缔合为一维折线型分子团;4℃以下能形成第三个氢键而缔合为二维网带结构;0℃结冰时能与周围4个水分子形成4个氢键,其中2个OH型和2个OL型,并由二维网带结构的水转化为三维六方晶系的冰.生成氢键的数目和类型对水的密度随温度的变化,造成了特殊的影响,使水在4℃以下具有反膨胀现象.

乙醛二聚体内蓝移型氢键的理论研究

利用理论方法研究了乙醛二聚体内的氢键.在MP2/6-31+G(d),B3LYP/6-31+G(d),B3LYP/6-311++G(d,p)和B3LYP/6-311++G(3df,2p)水平上,利用常规方法和均衡校正方法对3种稳定的乙醛二聚体进行了几何优化和振动频率计算.计算结果表明:在二聚体A和C中乙醛中C—H键强烈收缩,存在显著的C—H…O蓝移型氢键.自然键轨道(NBO)分析表明,电子供体轨道和电子受体轨道之间相互作用的稳定化能、分子内电子密度重排、轨道再杂化和结构重组是决定氢键红移和蓝移的主要因素.其中,轨道间稳定化能属于键伸长效应,分子内电子密度重排、轨道再杂化和电子受体内部结构重组属于键收缩效应.在二聚体A和C中,由于键收缩效应处于优势地位导致C—H…O蓝移氢键存在.

一个有机化合物晶体中的弱相互作用——兼论葫芦脲(瓜环)超分子化学

分子间的弱相互作用是指在有机化合物中除共价键外的氢键、π-π堆积、受体-供体相互作用、静电作用和疏溶剂作用等,这些相互作用是形成超分子化学的基础。以实例介绍了分子间的弱相互作用的类型和在超分子化学中的作用。