溴代蔗糖的密度泛函理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-31G**方法,计算研究了45个溴代蔗糖的结构和性能,重点探讨了取代基效应.计算发现,C6和C3位取代物能量较低,而C3’和C2位取代物能量较高,8个一溴蔗糖和28个二溴蔗糖的能量差异分别达到42.46和72.20kJ.溴取代对远离取代位的键长、键角和原子电荷影响较小,但对蔗糖分子的立体构型、偶极矩和取代位附近的电荷分布影响较大.C3’和C6位取代可使偶极矩增大,而C2和C4’位取代使偶极矩减小.溴取代物的前线轨道能隙△E均低于蔗糖,在C3’位取代△E较低,而在C6位取代△E较高,与C3’位取代能量较高稳定性较低而C6位取代能量较低稳定性较高相一致.溴代蔗糖的红外光谱与蔗糖很相近,在1000～1200cm-1和3500cm-1处分别有很强的C-O和O-H伸缩振动吸收峰,且峰的位置变化不大.在振动分析基础上,通过统计热力学方法计算得到了热力学函数及其与温度的关系.