C59O的结构、电子光谱及NMR谱的理论预测

用INDO系列方法对C₆₀的取代产物C₅₉O进行几何构型优化,得到Cs对称性的稳定构型,以此构型为基础,计算并预测了C₅₉O的电子光谱和NMR谱.最后与C₅₉O的等电子分子体C₆₀^2-及C₆₀O进行了比较.     

基于2-氨基吡啶的两个簇基超分子化合物的合成、 结构及催化性能

以磷钼酸、 2-氨基吡啶、 五氧化二钒、 氯化锌和氯化镍等为主要原料, 采用水热方法合成了2个簇基超分子化合物[H₃PMo₁₂O₄₀]₂[C₅H₆N₂]₆(1)和[H₂PMo₁₂V₂O₄₂][C₅H₆N₂]₅·3H₂O(2)(C₅H₆N₂=2-氨基吡啶). 通过元素分析、 红外光谱、 紫外-可见光谱、 X射线光电子能谱、 热重分析、 X射线单晶衍射及X射线粉末衍射等手段对化合物进行了结构表征. 结构分析显示, 簇单元不同的2个超分子化合物以各自独特的堆积方式形成三维超分子网络. 利用苯乙烯的环氧化反应研究了2个化合物的催化性能.     

异咯嗪修饰富勒烯-聚丙烯酸的合成及其与DNA的相互作用

利用自由基聚合反应合成了聚丙烯酸修饰的富勒烯(C₆₀-PAA),进一步通过酯化反应将核黄素类似物6,7-二甲基-9-(2’-羟乙基)-异咯嗪(DHIX)与C₆₀-PAA共价连接,得到C₆₀-PAA-DHIX.利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(¹HNMR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱对产物的化学结构进行了表征.循环伏安法表明,C₆₀-PAA-DHIX中富勒烯基团的第一还原电位要高于DHIX基团的第一还原电位.ESR实验表明C₆₀-PAA-DHIX能与N,N-二甲基苯胺发生多步光诱导电子转移反应,即DHIX基团与N,N-二甲基苯胺发生光诱导电子转移生成DHIX负离子自由基(DHIX^-·),DHIX^-·能进一步将电子传递给富勒烯生成富勒烯负离子自由基.DNA熔解曲线、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱结果表明,C₆₀-PAA-DHIX通过沟槽结合与CTDNA作用,而C₆₀-PAA与DNA的作用较弱.无氧条件下,C₆₀-PAA-DHIX具有比C₆₀-PAA更强的DNA光损伤能力.     

第一性原理研究富勒烯衍生物PCBM的近边X射线吸收精细结构谱

富勒烯衍生物^{[6, 6]}-苯基-C₆₁-丁酸甲酯(PCBM)在有机聚合物太阳能电池的电子输运方面扮演着非常重要的角色.利用密度泛函理论计算了PCBM的近边X射线吸收精细结构谱及未占据分子轨道.通过对比计算得到的PCBM分子中不等价碳原子的谱线总和,将该分子的主要共振吸收峰进行了标定.我们分析了第一个π^*共振吸收峰高能区右肩吸收峰的来源,并确定了该吸收峰主要来自于C₆₀笼子中碳原子能量较高的未占据分子轨道的跃迁.     

新奇二茂铁甲基氮C60衍生物的合成、结构

尽管目前人们对富勒烯[C₆₀]的过渡金属有机物研究较多^[1],但通过氮卡宾方式连接的C₆₀二茂铁衍生物尚未见报道。鉴于对C₆₀反应的浓厚兴趣及二茂铁的广泛应用价值^[2]我们 利用C₆₀的缺电子性^[3]将其与二茂铁甲基氮卡宾进行[1+2]环加成反应,分离并表征了一种具有齿轮式结构的新奇C₆₀二茂铁衍生物(CpFeC₅H₄CH₂N)5C₆₀(l)。     

杂原子掺杂的素馨烯与Li+@C60之间弱相互作用的理论研究

采用密度泛函M06-2X方法,对C₆₀和包裹了Li⁺的C₆₀与巴氏碗(素馨烯)及其同系物的弱相互作用进行了系统的研究.在优化的几何构型基础上,对4种化合物进行了前线分子轨道成分分析;在考虑基组重叠误差下,对相互作用能进行分析,并利用约化梯度模型得到了它们的约化梯度密度散点图.结果表明4种化合物的弱相互作用强弱顺序为：C₁₈O₃H₆/Li⁺@C₆₀21H₁₂@C₆₀18N₃H₆/Li⁺@C₆₀21H₁₂/Li⁺@C₆₀.巴氏碗碗沿的—CH₂基团被—NH和O原子取代后,掺杂了杂原子的素馨烯导致分子间的静电相...     

大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱的理论研究

用DFT 和TDDFT方法对大环炔基噻吩衍生物的结构和UV-Vis光谱进行了理论研究. 对分子不同的对称性结构(C₁, C₅, C_5v)进行了优化, 得到了稳定的几何构型.以优化构型为基础计算了分子的UV-Vis光谱, 结果表明, C₅,C_5v对称性下丁基取代的分子构型(C[3T_DA]₅-Bu)都是较稳定的; 当分子构型具有C₅对称性时, 得到的光谱数据与实验值符合的较好. 对于大环噻吩C[3T_DA]₅衍生物, 性质相同取代基的体积大小及分子对称性都将影响结构的稳定性.     

C60表面多支化修饰聚合物的制备及其薄膜的初步研究

通过C₆₀与对甲氧基氯甲基苯在溴化钠存在下的自由基反应制备多取代的含末端羟基的C₆₀衍生物,使其与2,2-二羟甲基丙酸多步缩合反应制备C₆₀表面多支化修饰聚合物.利用凝胶渗透色谱、红外光谱、基质辅助激光解吸电离化飞行时间质谱和高分辨透射电子显微镜分析表征产物.考察了其利用LB技术成膜的可能性,并用原子力显微镜对其多层薄膜进行了初步研究.     

三羟甲基氨基甲烷缩2-吡啶甲醛席夫碱铜配合物的合成、表征及与DNA相互作用

合成了三羟甲基氨基甲烷缩2-吡啶甲醛席夫碱铜配合物[C₁₀H₁₄CuN₂O₃]Cl₂,通过元素分析、摩尔电导、红外光谱和高分辨质谱等测试技术对化合物进行了结构表征。利用电子吸收光谱、热变性和粘度实验研究了配合物与CT-DNA的相互作用,实验结果表明,该配合物以嵌插模式与DNA相互作用。     

C60与铈卟啉相互作用的密度泛函理论研究

应用Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE)密度泛函理论对5种可能存在的富勒烯与铈卟啉复合物进行了几何结构优化, 通过分子间距离及结合能数值, 确认了C₆₀和铈卟啉可以通过非键相互作用形成超分子主-客体复合物, 且最有可能的作用位点为C₆₀的C5:6键(相邻五元环与六元环共用碳-碳键). 应用扩展过渡态方法对结合能进行分解, 分解结果显示, 静电能对总吸引能的贡献约为60%, 说明静电作用是复合物稳定存在的最主要因素. 最后对复合物中的电子流向进行了研究, 结果表明复合物中电子的转移与主-客体间相互作用有一定联系, 且电子是从主体铈卟啉流向客体C₆₀.