有机试剂结构与性质的研究 Ⅺ 吡啶偶氮衍生物结构与吸收光谱的研究

本文应用PPP-SCF-MO法研究了吡啶偶氮苯衍生物结构与吸收光谱的关系。本文认为吡啶偶氮苯波长最长的吸收峰为分子內荷移光谱。本文还研究了取代基对吸收光谱的影响,得到了λ_(最大)与“净电荷”Q的线性方程。     

甲氧基苯基偶氮衍生物电子结构与二阶NLO性质的HF/FF方法研究

采用量子化学HF方法在6-31G水平上优化6个甲氧基苯基偶氮衍生物分子的几何构型，利用HF／6-31G。方法计算它们的偶极矩、电荷分布、前线分子轨道能级并结合有限场(FF)方法计算二阶非线性光学系数．结果表明，偶氮苯衍生物分子具有很好的共轭性，在给吸电子基团作用下，电荷转移明显，展现示出较强的极性．偶氮苯衍生物分子与苯乙烯、Schiff碱类衍生物相似，也具有很好二阶非线性光学活性，同时六元杂环取代的偶氮苯衍生物分子二阶非线性光学系数比未取代的大，五元杂环取代结果相反．     

可见光驱动的偶氮苯分子开关的理论设计与计算模拟

可见光驱动的偶氮苯等光致异构材料在生物探针和传感体系、光敏电池以及储能材料等领域有重要的应用前景.采用密度泛函理论(DFT)以及反应性分子动力学方法,研究了卤素原子(F,Cl,Br,I)四邻位取代的4,4′-乙酰胺偶氮苯衍生物分子的几何结构与光学性能之间的关系.DFT计算表明,卤素原子F,Cl,Br,I的邻位四取代不同程度地使其反式异构体的偶氮苯分子平面发生扭曲,导致在可见光范围内均出现了明显的吸收峰.另外,应用反应性分子动力学模拟了卤素(F,Cl,Br,I)-4,4′-乙酰胺偶氮苯分子的顺反可逆异构过程,其反式到顺式的构型转换率在46%~86%之间,与实验现象定性相符.     

亚碘酰苯低聚物的结构与振动光谱18O-同位素效应的理论研究

应用LDA-PWC方法对亚碘酰苯低聚物HO-(PhIO)n-H (n＝1～10)(链末端以羟基结束)共10个模型分子进行了理论研究. 计算结果表明PhIO分子链大致呈“T”形, I—O链的两个I—O键键长非常接近, 同时发现I—O链产生扭转, 整个亚碘酰苯低聚物呈螺旋状结构. 应用B3LYP法得到HO-(PhIO)6-H更为精确的亚碘酰苯低聚物稳定构型, 平均I—O键长为0.2089 nm, 标准偏差为0.0007 nm. 理论计算表明在600～400 cm－1段, PhI18O的吸收峰向低波数方向移动, 与实验观测结果一致. 振动模式分析发现该段吸收峰均涉及氧原子, 18O同位素效应将降低各振动峰值的频率. 峰值移动最大的吸收峰为591/566 cm－1 (16O/18O), 与之对应的理论计算值为590.409/557.788 cm－1 (16O/18O), 属于对称伸缩振动ν(I—O—I). 吸收峰(443/436 cm－1)对应的理论计算值为460.627/439.158 cm－1 (16O/18O), 归属于不对称伸缩振动ν(I—O—I).     

偶氮苯衍生物自组装单分子膜中的分子取响

利用反射红外光谱研究了金表面一系列具有不同碳链长度的偶氮苯巯基衍生物的自组装单分子膜.通过对比各向同性样品的透射谱和单分子膜的反射谱中各个吸收峰强度,定量地研究了分子中各部分的取向与分子结构的关系.我们分别提出了烷基链和偶氮基团取向计算的方法,利用该方法成功地求得了分子中各部分在膜的倾角.结果显示,当分子中烷基链长度增大时,碳链和偶氮苯基团相对于法线的倾斜逐渐加剧.这种倾角的变化归因于分子中碳链间范德华引力增大时,引起分子逐渐倾斜以达到最佳的范德华接触.同时研究发现,烷基链和偶氮基团受碳长度变化的影响并不相同.当分子中亚甲基数目增多时,烷基链的倾角迅速增大而偶氮苯倾角的增大则相对缓慢,这反映了它们在空间需求和本身刚性上的不同。     

偶氮苯衍生物自组装单分子膜中的分子取响

利用反射红外光谱研究了金表面一系列具有不同碳链长度的偶氮苯巯基衍生物的自组装单分子膜.通过对比各向同性样品的透射谱和单分子膜的反射谱中各个吸收峰强度,定量地研究了分子中各部分的取向与分子结构的关系.我们分别提出了烷基链和偶氮基团取向计算的方法,利用该方法成功地求得了分子中各部分在膜的倾角.结果显示,当分子中烷基链长度增大时,碳链和偶氮苯基团相对于法线的倾斜逐渐加剧.这种倾角的变化归因于分子中碳链间范德华引力增大时,引起分子逐渐倾斜以达到最佳的范德华接触.同时研究发现,烷基链和偶氮基团受碳长度变化的影响并不相同.当分子中亚甲基数目增多时,烷基链的倾角迅速增大而偶氮苯倾角的增大则相对缓慢,这反映了它们在空间需求和本身刚性上的不同。     

光学活性偶氮苯自组装膜的制备及其蛋白吸附行为

研究了在紫外光作用下, 牛血清白蛋白(BSA)在偶氮苯自组装膜上光控可逆的吸附行为. 首先合成羧基偶氮苯衍生物, 并在金膜表面制备偶氮苯自组装膜, 采用紫外吸收光谱(UV)、原子力显微镜(AFM)观察偶氮苯衍生物的光学顺反异构现象以及偶氮苯自组装膜表面形貌的变化. 同时利用等离子体表面谐振仪(SPR)考察偶氮苯光学异构对牛血清白蛋白(BSA)在自组装膜表面上的吸附行为的影响. 结果表明, BSA在偶氮苯自组装膜表面的吸附作用主要来自于BSA分子与自组装膜之间的静电作用及亲疏水作用. 在紫外光作用下, 偶氮苯自组装膜可以实现光控可逆的牛血清白蛋白分子吸附行为.     

四苯硼阴离子电子结构的理论研究

分别应用半经验发子轨道理论的AM1方法和在HF／3－21G水平上的从头算分子轨道法,对四苯硼阴离子的电子结构进行了研究。采用解析梯度技术对四苯硼阴离子的平衡态几何构型进行了全优化,得到了分子轨道、电荷布居、静电势以及红外光谱和紫外光谱等参数,计算结果表明：四苯硼阴离子的静电势分布均匀,其前线轨道能级间隔为12．1398eV,利用组态相互作用法得到的紫外光谱跃迁吸收峰主要位于远紫外区,说明四苯硼离子比较稳定,从头算法得到的红外光谱吸收峰分布与实验结果一致,AM1法得到的红外吸收频率与实验值更接近。     

金属钯催化偶氮苯与Co(NO_3)_2·6H_2O通过C—H活化邻位硝基化反应（英文）

开发了一种通过钯催化C—H活化法将偶氮苯转化成邻硝基偶氮苯衍生物的有效合成方法,它是以廉价易得的六水合硝酸钴作为硝化源,以较高收率得到了多种o-硝基偶氮苯.     

溶液pH值对光响应性偶氮聚电解质H-聚集的影响

研究了溶液pH值变化对水溶性侧链偶氮聚电解质的生色团H 聚集行为的影响规律 .研究发现 ,偶氮聚电解质溶液中生色团的存在状态与聚合物链上羧基的电离度有着密切的关系 .调节溶液pH值可使生色团发生聚集和解聚集的转变 ,从而导致对应的紫外吸收光谱发生明显变化 .在羧酸的部分电离区内 ,侧链偶氮苯H 聚集体随pH升高而部份解聚 ,导致特征吸收峰红移 ,其相应的光响应速率加快和光致反 顺异构效率提高     

含三种不同π电子中心的几种双光子吸收材料的理论研究

用密度泛函理论及ZINDO方法,从理论上研究了含二苯乙炔、二苯乙烯和偶氮苯等3种不同π电子中心的几种非线性光学(NLO)材料的双光子吸收截面δ(ω)及三阶非线性光学系数(γ).同时以正确的分子几何构型及UV-Vis光谱为基础,系统地研究和对比了它们的单光子吸收(OPA)和双光子吸收(TPA)的吸收峰位置.     

对-偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸与钯的显色反应研究及其应用

本文研究了对-偶氮苯重氮氨基偶氮苯磺酸在非离子表面活性剂Tween-80存在下,与钯(Ⅱ)显色反应适宜条件.实验结果表明,在pH10.80～11.10范围内钯(Ⅱ)与题示试剂形成1:4的橙红色络合物,其最大吸收峰位于533nm处,试剂最大吸收为440nm,其对比度达93nm.钯(Ⅱ)在0～30μg/25ml范围内遵守比耳定律,并由此计算出其表观摩尔吸光系数ε_(533)=1.0×10~5L.mol~(-1).cm~(-1)。该方法用于催化剂中微量钯的测定,获得了令人满意的结果。     

N－甲基-吡咯烷并[3,4]C60衍生物的结构、电子光谱 和二阶非线性光学性质的 理论研究

利用半经验AM1量子化学方法研究了N－甲基－吡咯烷并[3,4]C60(MPC)及其噻吩取代衍生物(TMPC)的几何结构。电子结构研究表明,MPC及TMPC衍生物的前沿轨道主要由C60部分决定,C60母体与成基团之间存在较强的分子内电荷转移,C60部分是电子受体,而噻吩环部分和吡咯环部分为电子给体。在AM1优化几何构型的基础上,用INDO/SCI方法计算了MPC及TMPC的电子光谱,用完全态求和(SOS)公式计算了其二阶非线性光学性质。结果表明,MPC与TMPC在400nm以上均存在吸收峰,TMPC的这些吸收峰(400nm以上)比MPC的吸收峰强得多,与实验所得结果一致。对于TMPC来说,其二阶非线性光学系数β0值随分子构型不同而有较大的变化,β0值最大可达60×10^-30esu。     

椅式(8,8)单壁碳纳米管内偶氮苯的顺反异构化

采用ONIOM(B3LYP/6-31+G*:UFF)方法对偶氮苯受限于椅式单壁碳纳米管CNT(8,8)内的结构、电子光谱和热致顺反异构化势能面进行了计算.结果表明,反式偶氮苯进入CNT(8,8)碳纳米管内是一个放热过程.由于碳纳米管的限制作用,偶氮苯分子的苯环绕CN键有一定的旋转,反式偶氮苯的平面结构发生扭曲,但其它结构参数变化不明显.受限于碳纳米管内的偶氮苯的顺反异构体能量差比非受限状态下增加了8.1 kJ.mol-1,表明碳纳米管的限制作用对偶氮苯顺反异构体的相对热稳定性有一定影响.光谱计算表明,受限于碳纳米管内的偶氮苯最低的三个单线态吸收波长仅蓝移1-5 nm.异构化势能面计算发现,偶氮苯在CNT(8,8)碳纳米管内发生反式到顺式异构化的能垒增加,由顺式回复到反式异构体的能垒无明显变化,表明CNT(8,8)碳纳米管的限制作用可以抑制偶氮苯从反式到顺式异构体的热致异构化过程.此外,受限状态下的偶氮苯主要通过CNN键角反转发生热致异构化.     

二茂铁衍生物疏水参数的测定及其保留值与结构定量关系的研究

以甲醇－水为流动相,用反相高效液相色谱法测定了二茂铁衍生物的疏水参数。结果表明,ｌｇｋ’与流动相中有机调节剂的体积百分比成线性关系;理论计算所得的Ｈａｎｓｃｈ的π值、Ｒｅｋｋｅｒ的ｆ值与ｌｇｋｗ相关,且前者与ｌｇｋｗ的相关性较好;二茂铁衍生物的保留值可通过多因素（ｌｇｋｗ、ＨＡ、ＨＤ、Ｈａｎｓｃｈ的π值等）公式预测。同时对二茂铁衍生物和苯系列化合物的碎片参数值作了比较。     

杯芳烃偶氮类衍生物对金属离子的萃取作用

通过杯芳烃的酚羟基的直接烃基化反应,在杯芳烃的下缘引入2,3′-二甲基-4-氨基偶氮苯发色团,得到了一系列杯芳烃偶氮衍生物(n=4,6,8)a-c.研究了它们对碱金属,碱土金属及过渡金属等十种金属离子的萃取作用.结果表明此类杯芳烃偶氮衍生物对过渡金属离子有良好的选择性识别作用,其中空腔较大的杯[8]芳烃偶氮衍生物c的萃取效果尤为显著.     

有机试剂结构与性质的研究 Ⅰ.3,4-二羟基偶氮苯的衍生物的酸碱平衡及存在形式的研究

应用分光光度法及量子化学方法研究了3,4-二羟基偶氮苯的衍生物的酸碱平衡及其存在的形式(在表面活性剂不存在和存在下)。初步探讨了表面活性剂存在下,吸收光谱变化的可能机理。     

基于偶氮苯的光开关分子探针与传感芯片研究进展

随着人们对偶氮苯光致异构化反应机制和特性的研究和认识越来越深入透彻,偶氮苯衍生物无论是在理论上还是在实验方面都受到了大量的关注。近年来,偶氮苯衍生物作为光开关响应的功能元件不仅已经用于合成智能聚合物,液晶材料,分子开关和分子机器等,而且正迅速地渗透到化学生物学体系研究和分析的各个方面。因此,本文将着重就基于偶氮苯衍生物功能化的光开关型分子探针与传感芯片及其在化学生物学分析研究方面所取得的最新进展进行总结和综述。引用103篇文献,并对未来的发展前景进行了展望。     

在水相中钯催化氧化偶氮苯的区域选择性邻位酰基化反应（英文）

以醇为酰基化试剂,在水溶液条件下,发展了一种简便、高效的钯催化氧化偶氮苯酰基化反应体系.在此体系中,醇被氧化为醛,实现氧化偶氮苯的邻位酰基化反应,具有很好的区域选择性,以中等到较高收率得到酰基化的氧化偶氮苯衍生物,底物的普适性较好.     

偶氮苯衍生物Langmuir-Blodgett膜的结构与红外热释电性能

利用Langmuir-Blodgett(LB)方法,在镀有金属膜的盖玻片和CaF_2衬底上转移了双嗜性偶氮苯衍生物多层LB膜.用线性红外二向色性光谱方法研究了分子的各跃迁矩的取向和分子长轴的取向.利用X射线衍射方法研究了LB膜的有序周期结构,讨论了双周期结构与高热释电活性的关系.