氢键酸度的量子化学参数表示

研究了137个化合物的总氢键酸度(∑A₂^H)与量子化学参数的相关性.对于含羟基或羧基化合物,∑A₂^H=-0.027⁷⁺3.826Q_H-0.0273E_LUMO-0.0654E_HOMO+3.085Q_O(n=70,r=0.982),其中Q_H表示羟基或羧基氢原子净电荷,E_LUMO表示最低未占据分子轨道能级,E_HOMO表示最高占据分子轨道能级,Q_O表示羟基或羧基中与氢原子连接的氧原子净电荷;对于含氨基化合物,∑A₂^H=-1.569+3.637Q_H-0.1235E_HOMO(n=49,r=0.985),其中Q_H表示氨基中较正氢原子的净电荷;对于含亚氨基化合物,∑A₂^H=-0.472+3.676Q_H(n=18,r=0.993),其中Q_H表示亚氨基氢原子的净电荷.     

应用人工神经网络预测多氯代二苯骈呋喃的色谱保留指数

以量子化学方法在密度泛函B3LYP/6-31G(d)水平上计算得到了多氯代二苯骈呋喃系列化合物(PCDF)分子的结构参数:最高占据轨道能(EHOMO)、最低空轨道能(ELUMO)、最正原子净电荷(q+)、最负原子净电荷(q-)、分子偶极矩(μ)、极化率(α)、分子平均体积(Vm)、恒容热容(C■V).采用误差反向传播(BP)算法的人工神经网络,建立了EHOMO、ELUMO、q+、q-、μ、α、Vm、C■V与PCDF色谱保留指数之间关系的模型,检测样本的预报值与实验值相对误差范围为-1.66%².39%,平均相对误差为0.31%,达到了很好的预测效果.     

三(邻氯苄基)氯化锡的合成、结构和量子化学研究

邻氯苄基氯与锡反应合成三(邻氯苄基)氯化锡，经x射线方法测定了新化合物 的晶体结构，化合物属三方晶系，空间群为R-3，晶体学参数：α=b=1．3583(4) mn，c=2．1147(8)am，v=3．3790(19)nm~3，Z=6，μ(Mo kα)=16．11cm~-1， r (000)：1572，R_1=O．0755；Sn-C键长分别为0．2148(13)和0．220(2)nm，Sn-C1 键为0．2528(15)和0．2477(13)Bill．中心锡原子与亚甲基碳和氯原子构成畸型四 面体．并对其结构进行量子化学从头计算，探讨化合物的稳定性、分子轨道能量、 原子净电荷布居规律以及一些前沿分子轨道的组成特征．     

三维1,4二-(4-羧基吡啶基)丁烷合铜(Ⅱ)、银(Ⅰ)配合物的合成及晶体结构表征(英文)

利用14二4羧基吡啶基丁烷L合成了铜、银的配合物CuLH2O3·2H2O·2NO3n1、AgL·H2O·NO3n2。X射线晶体结构表征结果表明:1属于P21/n空间群,晶胞参数为a=1.724103b=0.663201c=2.113804nmβ=103.053°Z=4。2属于空间群,晶胞参数为a=0.77662b=0.93702c=1.33573nmα=98.993β=99.493γ=109.053°Z=2。1和2的金属原子被L联接成一维结构。1中的配位链通过配位的水分子与晶格水分子及硝酸根离子间形成的氢键扩展为三维结构。2中未配位的羧基氧原子与吡啶环上的α氢原子形成C-H…O氢键从而将配位链扩展为阶梯状二维结构而层与层之间通过ππ堆积结合在一起形成三维结构。     

电负性效应、极化效应和立体效应对脂肪胺核磁共振谱化学位移的影响

用原子电负性、极化度并结合表征原子空间连接方式的立体效应参数对胺分子中不同环境碳原子的化学位移进行关联, 将75脂肪胺(54个脂肪一元胺, 21个二元胺)中307个碳原子相关参数值和化学位移值带入模型中得到如下估算方程:δC=116.9506+96.7412Qi-3.7464Qi∑αx-24.3581SH-7.6858SN(R=0.9943,R.2=0.9887,S=1.51,F=6612.73,n=307),式中Qi表示观测原子的部分净电荷,∑αx表示近邻原子极化度,SH, SN为立体效应参数,方程中各参数计算简单,物理意义比较明确, 通过用"留一法"(LOO)检验(Rcv=0.9940,R2cv=0.9881,Scv=1.54)及对样本外11个化合物55个碳原子化学位移的预测值和实验值比较, 结果表明模型方程具有较好的稳定性和预测精度.     

取代基对N—H…O＝C氢键三聚体中氢键强度的影响

使用MP2方法研究了氢键三聚体中N-H…O=C氢键强度,探讨了氢键受体分子中不同取代基对N-H…O=C氢键强度的影响.研究表明,不同取代基对氢键三聚体中N-H…O=C氢键强度的影响是不同的:取代基为供电子基团,氢键键长r(H…O)缩短,氢键强度增强;取代基为吸电子基团,氢键键长r(H…O)伸长,氢键强度减弱.自然键轨道(NBO)分析表明,N-H…O=C氢键强度越强,氢键中氢原子的正电荷越多,氧原子的负电荷越多,质子供体和受体分子间的电荷转移越多.供电子基团使N-H…O=C氢键中氧原子的孤对电子n(O)对N-H的反键轨道σ~*(N-H)的二阶相互作用稳定化能增加,吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减小.取代基对与其相近的N-H…O=C氢键影响更大.     

征文通知

答：茜素络合剂（Alizarin Complexan）为羟基蒽醌类显色剂，是茜素（1，2-二羟基蒽醌）的衍生物，其化学名为二羧基甲氨甲基-1，2-二羟基蒽醌，或3-氨基-甲基茜素-N，N-二乙酸。由于其分子中含具有络合作用的亚甲基二乙酸，故俗称为茜素络合剂，其化学结构式如下：     

取代基对N-H…O=C氢键三聚体中氢键强度的影响

使用MP2方法研究了氢键三聚体中N—H…O=C氢键强度, 探讨了氢键受体分子中不同取代基对N—H…O=C氢键强度的影响. 研究表明, 不同取代基对氢键三聚体中N—H…O=C氢键强度的影响是不同的: 取代基为供电子基团, 氢键键长r(H…O)缩短, 氢键强度增强; 取代基为吸电子基团, 氢键键长r(H…O)伸长, 氢键强度减弱. 自然键轨道(NBO)分析表明, N—H…O=C氢键强度越强, 氢键中氢原子的正电荷越多, 氧原子的负电荷越多, 质子供体和受体分子间的电荷转移越多. 供电子基团使N—H…O=C氢键中氧原子的孤对电子n(O)对N—H的反键轨道滓*(N—H)的二阶相互作用稳定化能增加, 吸电子基团使这种二阶相互作用稳定化能减小. 取代基对与其相近的N—H…O=C氢键影响更大.     

间隙原子氮对化合物RE2Fe17磁性的影响

用自旋极化的MS-Xα方法计算了稀土-过渡族化合物Nd2Fel7Nx(x=0,3)中含哑铃Fe原子对的Fe8及含Nd和N原子的NdFe6和NdFe6N3原子簇的电子结构和磁矩。计算结果显示，在化合物Nd2Fe17中，Fe(c)和Fe(f)晶位间的分子轨道中，有3个奇宇称轨道呈现负交换耦合。通过比较α-Fe的MX-Xα计算结果，能够很好地说明RE2Fel7化合物居里温度较低的原因。在化合物Nd2Fel7M中，Fe(c)-Fe(f)晶位间分子轨道只剩下一个奇宇称轨道呈现弱的负交换耦合，通过比较N2Fe17和Nd2Fe17N3化合物Fe8原子簇的计算结果，能够很好地说明间隙原子M对化合物RE2Fel7Mx(M表示N，H或C)的居里温度产生影响的物理机制。对RE2Fel7型化合物中影响Fe-Fe交换耦合的主要因素，本文也做了讨论。     

TbSin(n=2-13)团簇的结构、电子及磁学性质

利用相对论密度泛函理论在广义梯度近似下研究TbSi_n (n=2-13)团簇的结构、稳定性、电子和磁学性质. 对团簇的平均结合能、离解能、电荷转移、最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)的能级差、Mulliken 电荷分析和磁学性质进行了计算和讨论. TbSi_n团簇并没有像实验推测的那样在n=10形成嵌入式的结构. 我们推断电子亲和势的急剧变化不仅与嵌入式的结构有关, 而且与电子的固有稳定性相关.Mulliken 电荷分析表明电荷总是从Tb 原子转向Si 原子. 团簇的磁矩主要局域在Tb 原子的周围, 并且主要由f电子贡献, f 电子表现出局域性并且不参与化学成键. 以TbSi₁₀为例的分波态密度分析表明Tb与Si 原子间存在很强的sp轨道杂化.     

放热型金属合金化对钒基贮氢材料性能影响的理论研究

利用电荷自洽离散变分Xα(SCC-DV-Xα)方法计算了放热型金属合金化对钒基贮氢材料性能的影响。研究结果表明:在钒氢化物V₆₃H₆₄中加入放热型金属后，钒原子的净电荷都减少，而氢原子的净电荷既有增加又有减少，加入Ti、Ca以后，H原子的净电荷减少，而加入Mg、Zr以后，H原子的净电荷增加。研究还表明放热型金属合金化以后，V4s轨道电子态密度峰发生分裂，与H1s和H2s轨道电子态密度重叠程度增大，V-H之间相互作用增强;差分电荷密度还表明M-H之间也有较强的相互作用。Mg合金化导致氢化物V₅₁M₁₂H₆₄的费米能增加，氢化物稳定性减弱;Ca、Ti、Zr合金化导致氢化物V₅₁M₁₂H₆₄的费米能减少，氢化物更稳定。     

模拟含双锌核的甲烷单加氧酶催化甲烷和乙烷羟基化理论研究

采用密度泛函B3LYP方法,研究含双锌核的甲烷单加氧酶催化底物CH3X (X=H,CH3) 羟基化的反应机理.用cis-(HCOO)(C3N2H4)Zn2(μ-O)2(COOH)(C3N2H4)(其中C3N2H4＝咪唑)模拟双锌核甲烷单加氧酶中的关键化合物Q.研究表明,反应通过自由基回弹机理发生.首先,底物CH3X (X=H,CH3)与Q中的一个桥形氧发生相互作用生成分子复合物QCH3X.然后,Q中的一个桥形氧进一步夺取底物中的氢原子,生成QH和XCH2双自由基.这两种双自由基很容易结合生成醇类分子复合物PXCH2OH,其中P= cis-(HCOO)(C3N2H4)Zn(μ-O)Zn(COOH)(C3N2H4).最后,分子复合物PXCH2OH脱去羟基化合物XCH2OH生成P.在298.15K和1atm的条件下,含双锌核甲烷单加氧酶Q催化CH4和CH3CH3羟基化反应在蛋白质溶液中的速率常数分别为6.414×10-19和1.542×10-6 dm3·mol-1·s-1.     

5-乙氧羰基甲硫基-1,2,4-三唑席夫碱的合成及杀菌活性

以3-甲基-4-氨基-5-乙氧羰基甲硫基-1,2,4-三唑为原料,与取代芳醛合成9种3-甲基-4-(X-取代基苯亚甲基氨基)-5-乙氧羰基甲硫基-1,2,4-三唑席夫碱化合物a～i。 产物结构经1H NMR、IR和MS等技术手段确证。 其中化合物3-甲基-4-(4-羟基苯亚甲基氨基)-5-乙氧羰基甲硫基-1,2,4-三唑h进一步经X射线单晶衍射得到其晶体结构（CCDC：910927）：C14H16N4O3S,Mr=320.37,Orthorhombic,P2(1)2(1)2(1)/n,a=0.9220(10) nm,b=1.5823(17) nm,c=2.1667(2) nm,V=3.161(6) nm3,Z=8,F(000)=1344。 化合物对4种植物病原菌的初步生物活性测试结果(EC95值)表明,化合物d、e、f对供试菌种西瓜枯萎病和小麦赤霉病的抑菌活性优于对照原药三唑酮。     

2-聚苯乙烯磺酰基乙醇树脂的合成及其在海因和脲固相成中的应用

合成了一种新型的聚合物载体—2-聚苯乙烯磺酰基乙醇，并研究其在固相有机合成中应用，聚苯乙烯亚磺酸钠树脂（1）在相转移催化剂BU4NI和助催化KI的作用下，与氯乙进行砜化反应，得到含羟基功能基的2-聚苯乙烯磺酰基乙醇树脂2。树脂2用Boc保护的氨基酯化，封闭树脂上未反应的羟基，用酸脱保护并用三乙胺中和，再与异（硫）氰酸苯酯反应生成聚合生物支载的脲树脂6树脂6用酸解脱得到海因和硫代海因化合物，用碱处理树脂6是得到取代的脲和硫脲，优化了合成反应的全过程，探讨了树脂在酸性和碱性条件下的解脱方法，结果表明，2-聚苯乙烯磺酰基乙醇树脂易与羧基形成含酯键的连接桥，连接桥在强酸性和碱性条件下均可解脱得到产物。     

具有生物活性的金属配合物研究(Ⅶ)——对氨基水杨酸稀土配合物的合成、性质、抗结核菌及毒性研究

本文报道了14种对氨基水杨酸稀土配合物的合成,通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、摩尔电导、差热分析、X射线粉末衍射等手段对配合物进行了性质测定,确定了该系列化合物的组成为RE(PAS)₃nH₂O(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y,PAS为对氨基水杨酸根,n=1～3)。红外光谱证明稀土元素与配体中的羧基和其邻部位的羟基形成稳定的六元螯合环。抗结核菌及抑菌毒性实验表明,稀土配合物的毒性比对氨基水杨酸钠的毒性小;抗结核菌的作用比对氨基水杨酸钠的作用略强。     

吲哚并咔唑类衍生物载流子传输性质的理论研究

以密度泛函理论结合跳跃模型, 重点研究了氯原子和烷基链的引入对吲哚并咔唑类衍生物传输性质的影响. 计算结果表明, 与吲哚并[3,2-b]咔唑(1)相比, 氯原子的引入增大了2,8-二氯吲哚并[3,2-b]咔唑(2)和2,8-二氯-5,11-二己基吲哚并[3,2-b]咔唑(3)的最高占据分子轨道(HOMO)的离域程度, 而对最低未被占据分子轨道(LUMO)则无显著贡献, 但明显降低了二者的能级. 上述结果表明, 对于LUMO, 氯原子体现了吸电子效应, 而对于HOMO, 氯原子体现了共轭效应. 烷基链的引入使化合物3的空穴迁移率明显高于化合物1和2, 这主要归因于化合物3具有更加紧密的分子堆积, 尤其在跳跃路径A中, 具有更大的分子间电子耦合和轨道重叠. 同时能带结构的计算结果进一步证明, 氯原子和烷基链的同时引入大大改善了吲哚并咔唑类衍生物的电荷传输性能.     

(R)-N-乙酰基-四氢噻唑-2-硫酮-4-甲酰TT的合成及其晶体结构

由N-乙酰(R)-四氢噻唑-2-硫酮-4-羧酸在三聚氯氰及三乙胺存在下与四氢噻唑-2-硫酮反应得到标题化合物，[α]^2^0~D +11.18°。用X射线衍射法测得其晶体结构，属单斜晶系，空间群为P2~1/c。晶体学数据：a=0.9959(4)nm，b=1.1469(4)nm，c=1.1108(3)nm，β=92.72(3)°，V=1.2673(8)nm^3，Z=4。分子中两个C=O基，两个C=S基团处于C(1)-N(1)-C(4)及C(6)-N(2)-C(7)键两侧呈反式。用PM3分子轨道方法研究了该化合物的电子结构，电荷和键序分布，得到该化合物前线轨道性质。     

硝基芳烃对黑呆头鱼毒性定量构效关系的研究

用CNDO/2法计算50种硝基芳烃化合物的净电荷(Q_C、Q_N及Q_-NO2);使用MNDO法计算其中42种化合物的E_LUMO、E_HOMO、生成热之差△(△H_f)及偶极矩μ。定量分析了7种量化参数与黑呆头鱼毒性96h-LC₅₀的构效关系,通过统计分析,得到如下模式:式中:-1gLC₅₀=11. 35-1. 28E_LUMO-9.17Q_N+0. 46E_HOMO-0.12μ n=35,r=0.920,s=0.298。应用所得方程及量化参数讨论所研究系列化合物在鱼体内的毒性作用。     

基于二酮基吡咯并吡咯的π-共轭分子的有机太阳能电池给体材料的设计与理论研究

本文设计了系列基于二酮基吡咯并吡咯(DPP)的有机小分子太阳能电池(OSCs)给体材料.设计的分子结构中，2个DPP分子片段作为2个端基通过不同的芳香杂环π-桥相连接.利用密度泛函理论和含时密度泛函理论方法研究了所设计化合物的电子和光学性质.研究结果表明，在分子中引入不同的π-桥可以有效调节设计分子的前线分子轨道能量、能隙和吸收光谱，但是对几何结构影响很小.所设计化合物1-8均在近红外光谱区具有强吸收和窄能隙，这有利于提高有机太阳能电池的短路电流和光吸收效率.前线分子轨道分析发现，化合物1-8具有较低的最高占据轨道能级，可提高有机太阳能电池的开路电压.化合物1-3,5和7的前线分子轨道能级与典型富勒烯受体材料相匹配，可选用PCBM,bisPCBM和PC₇₁BM作为受体材料；而化合物4,6和8则应考虑选用其他的太阳能电池受体材料.结果表明，所设计的分子可作为性能优良的OSCs给体材料，为开发和利用太阳能电池给体材料提供理论依据.     

微波固相合成三(邻氯苄基)锡肉桂酸酯及其结构与量子化学研究

三(邻氯苄基)氯化锡与肉桂酸按物质的量比1∶1,通过微波固相反应合成了三(邻氯苄基)锡肉桂酸酯。经X-射线衍射方法测定了其晶体结构,化合物属三斜晶系,空间群为P1,晶体学参数a=0.974 91(3)nm,b=1.096 57(3)nm,c=1.485 91(4)nm,α=104.115 0(10)°,β=90.241 0(10)°,γ=111.715 0(10)°,V=1.423 35(7)nm3,Z=2,Dc=1.499 g.cm-3,μ(Mo Kα)=12.04 cm-1,F(000)=644,R1=0.024 9,wR2=0.083 6。中心锡与亚甲基碳和羧基氧原子构成畸型四面体。对其结构进行量子化学从头计算,探讨了配合物的稳定性、分子轨道能量以及一些前沿分子轨道的组成特征。