几种硫醚化合物的紫外光电子能谱及量子化学研究

报导了硫酸系列化合物DMS（二甲基硫酸），DpCPS（二对氯苯硫酸），DpTS（二对甲基苯硫醚）气相HcI紫外光电子能谱（UPs），其中DpCPS，DpTS的UPS谱为首次获得．对各体系利用MNDO方法进行了分子构型优化，对优化得到的优势构型实施RHF／6－31G量子化学计算，并利用计算结果对各个分子体系的UPS谱进行了指认，计算结果分析显示：a）S原子的孤对电厂在DpCPS和DpTS中起到阻碍形成遍及整个分子体系π轨道的阻断作用，故此不存在遍及整个分子体系的π轨道；b）通过对三体系第一电高能的对比分析表明，第一电高能所激发出的电子主要是受S原子的束缚；c）还得到另一个有意义的结论──各分子体系的第一电离能大小与HOMO中3Pz轨道所占成份成有很好的线性关系．表明体系的第一电离出的电子主要是受S原子的3Pz轨道束缚     

杂氮硼三环类化合物的UPS及化学键的理论研究

报道了六种杂氮硼三环类化合物的紫外光电子能谱(UPS).采用RHF/3-21G优化了各分子的优势构型,根据化合物UPS的谱带特征结合RHF/6-31G^*的计算结果对化合物的UPS进行了解析和指认,精确给出了各化合物中σN-B配键电子的电离峰位置.利用电子密度拓扑分析方法对各化合物的成键情况的研究显示:在该类化合物中B原子具有较为明显的阳离子的特征,N,B原子间均存在键鞍点.从实验和理论上证实了该类体系中σN-B的存在.各化合物的UPS,SCFMO计算和电子密度拓扑分析都表明,在该类体系中环上CH~3,CH~2的引入削弱了B,N间的成键作用;环上羰基的引入增强了B,N间的成键作用。     

FC(O)SNCO的电子结构和光电离解离过程

由于拥有―C(O)S―和―NCO基团, FC(O)SNCO的分子和电子结构是非常有趣的. 利用FC(O)SCl和AgNCO制备了FC(O)SNCO,并利用HeI光电子能谱(PES)、光电离质谱(PIMS)以及理论计算研究了其分子和电子结构. 通过将实验、理论计算以及自然键轨道(NBO)分析结合起来, 获得了FC(O)SNCO的最稳定分子构型. 利用外壳层格林函数(OVGF)方法以及与相似化合物的比较, 对其光电子能谱进行了指认. 理论计算表明,对于中性分子最稳定的构型为syn-syn非平面构型, 而电离后的离子最稳定构型为syn-syn平面构型. 实验结果表明, 第一电离能来自于S的孤对电子轨道, 为10.33 eV. 第二至第六电离能分别为12.03、13.23、13.77、14.78、15.99 eV, 并对这些电离能进行了指认. 在光电离质谱中产生了六个质谱峰, 分别为SN⁺、FC(O)⁺、SNCO⁺、FC(O)SN⁺、C(O)SNCO⁺、FC(O)SNCO^+·, 其中FC(O)SNCO^+·的峰是最强峰. 结合HeI光电子能谱和理论计算, 对PIMS进行了分析,并研究了可能的电离和解离过程并对其进行了讨论.     

咔唑及其N-取代衍生物的气相He I紫外光电子能谱与量子化学研 究

首次系列报道了9-H咔唑及其系列N-取代衍生物的气相HeI紫外光电子能谱,借助于Gauss-94采用RHF/3-21G基组对它们的几何构型进行优化,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级,计算的分子轨道特征和能量很好地反映了各谱带的特点和分子间电离能的变化规律。依计算结果,以及同系列分子间谱带及相应电离能的相互比较,对每个分子的UPS谱带给予指认,讨论了N-烷基化对π分子轨道的选择性去稳定化作用,并讨论了分子之间电离能的变化规律,得到一系列有益的结论。     

咔唑及其N-取代衍生物的气相He I紫外光电子能谱与量子化学研 究

首次系列报道了9-H咔唑及其系列N-取代衍生物的气相HeI紫外光电子能谱,借助于Gauss-94采用RHF/3-21G基组对它们的几何构型进行优化,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级,计算的分子轨道特征和能量很好地反映了各谱带的特点和分子间电离能的变化规律。依计算结果,以及同系列分子间谱带及相应电离能的相互比较,对每个分子的UPS谱带给予指认,讨论了N-烷基化对π分子轨道的选择性去稳定化作用,并讨论了分子之间电离能的变化规律,得到一系列有益的结论。     

咔唑及其N-取代衍生物的气相HeⅠ紫外光电子能谱与量子化学研究

首次系列报道了9-H咔唑及其系列N-取代衍生物的气相HeI紫外光电子能谱,借助于Gauss-94采用RHF/3-21G基组对它们的几何构型进行优化,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级,计算的分子轨道特征和能量很好地反映了各谱带的特点和分子间电离能的变化规律.依计算结果,以及同系列分子间谱带及相应电离能的相互比较,对每个分子的UPS谱带给予指认,讨论了N-烷基化对π分子轨道的选择性去稳定化作用,并讨论了分子之间电离能的变化规律,得到一系列有益的结论.     

2,6-二(2-羟基苯乙烯基)-4-甲基均三嗪的合成与性质研究

设计合成了以三嗪基团为骨架的化合物2,6-二(2-羟基苯乙烯基)-4-甲基均三嗪(M1),利用核磁共振H谱和C谱对其结构进行了表征;并对目标化合物在甲醇和乙醚中的紫外,荧光光谱进行了研究.利用量子化学密度泛函理论的B3LYP方法,在6-311+G*水平上,对标题化合物分子构型进行了理论计算.通过实验发现随着溶剂极性增加,紫外吸收峰和荧光光谱的发射峰都发生红移,同时得到的计算光谱数值与实验值吻合较好.     

BrCl紫外光电子能谱实验及理论研究

采用紫外光电子能谱研究了影响大气臭氧浓度的重要卤素互化物一氯化溴的精细电离能谱．实验得到BrCl的第一绝热电离能和垂直电离能分别为10．95eV和11．00eV．BrCl的最高占据轨道6π电离产生了明显的旋轨分裂谱带．这对旋轨分裂谱带分别清晰地显示出4个振动精细结构峰．频率分析显示BrCl分子最高占据轨道为弱反键性质．比较了HF方法和外壳层格林函数方法(OVGF)对电离能的计算结果,并对实验值进行了分析比较及指认．采用实验构型OVGF方法给出的电离能结果无论在低电离能区还是在高电离能区都和实验值一致,特别是第一垂直电离能10．988eV与实验值11．00eV非常好地吻合．     

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。     

含氧超锂化合物OLi_n的结构和稳定性从头计算研究

使用HF ,MP2 ,MP4和DFT方法 ,采用 6 31G 基组 ,对OLin 系列超价化合物几何进行了优化 .对于各分子优化的稳定构型计算它们解离出Li和Li2 的反应能 ,结果符合已有实验值 ,并预期了OLi6的解离反应能 .同时 ,还计算预言了各OLin 分子的基振动频率 .     

苯并噻唑衍生物的气相HeI紫外光电子能谱(UPS)及量子化学研究

对苯并噻唑系列衍生物的气相HeI紫外光电子能谱(UPS)进行了研究．首次报道 了五种化合物的紫外光电子能谱，利用Gaussian94从头算的量子化学计算方法对其 进行了计算，并结合计算结果对各个分子体系的谱图进行了指认．研究结果表明： 分子的电离能受取代基性质的影响，取代基的给电子能力越大，体系的共轭效应越 强，电离能就越低．对苯并噻唑衍生物而言，6-位取代基对电离能的影响大于2-位 取代基的影响．     

系列杂氮钛三环中的分子内弱相互作用的紫外光电子能谱和理论研究

首次报道了四种杂氮钛三环的紫外光电子能谱,结合量子化学从头算和和电子密度拓扑分析方法对这些化合物的电子结构和分子内存在的弱相互作用进行了分析研究。通过优化STO-6G(d)基组(C:1s=5.66,ζ2s=1.675,ζ2p=1.66;O:ζ1s=7.67,ζ2s=2.25,ζ2p=2.20;N:ζ1s=6.66,ζ2s=1.91,ζ2p=1.89;H:ζ1s=1.24)对所研究的化合物进行了分子轨道计算,结合计算结果对化合物的紫外光电子能谱进行了解析和指认。实验得到的体现分子内弱相互作用σN-Ti的轨道电子的电离能表明了N,Ti间相互作用的弱成键特性,电子密度拓扑分析显示N,Ti原子间存在体现成键作用的键鞍点,键鞍点处电子密度的拓扑性质也进一步支持了N,Ti间弱成键作用的特性。     

Quantum chemical modeling of chiral catalysis. Part 14. On the coordination of carbonyl compounds to diaza-, oxaza- and dioxaluminolidines of potential use as chiral controllers in organic synthetic chemistry

Conformers of 4-coordinate adducts of carbonyl compounds and diaza-, oxaza- and dioxaluminolidines were investigated by means of ab initio MO methods (RHF). Formaldehyde was used as a model of carbonyl compounds. Relative stabilities of the conformers indicate formation of syn adducts of carbonyl compounds and aluminolidines (C_C=O and aluminolidine ring syn about the Al---O_C=O bond) to be favoured over that of the corresponding anti ones (all syn/anti ratios higher than 99:1, 6–31G//6–31G). The energetic preference for the formation of syn adducts of oxazaaluminolidines was about twice as high as that of diaza- or dioxaluminolidines of which the syn/anti selectivities were found to be practically equal.     

N-(2-溴乙基)咔唑与N-乙烯基咔唑的气相HeI紫外光电子能谱与电子结构研究

首次报道了N-(2-澳乙基)咔唑和N-乙烯基咏唑的气相Hel紫外光电子能谱(UPS),借助于Gaussian 94采用RHF/6-3lG基组优化几何构型,并用RHF/6-31G基组计算分子轨道及能级.在对咔唑和N-烷基咔唑系列分子UPS电离能变化规律研究的基础上,对这2个分子的UPS谱带给予指认,并讨论其电子结构.结果表明N-(2-溴乙基)咔唑的UPS谱与N-烷基咔唑的不同之处是在10.295,10.540Ve处出现2个Br原子的孤对轨道;N-乙烯基咔唑的UPS谱带与咔唑的相比,电离能变化的特殊性说明乙烯基与咔唑环共平面.     

Theoretical Study of the Alkaline Hydrolysis of Tricyclic Carbapenem

Alkaline hydrolysis is a good test to evaluate the properties of β‐lactam compounds and derivatives. In this work, a RHF/6‐31+G*//RHF/6‐31+G* theoretical study of the mechanism controlling the alkaline hydrolysis of sanfetrinem was conducted. The geometric properties of this compound are consistent with an intrinsic reactivity similar to that of other β‐lactams including penicillins and cephalosporins. Also, similarly to cephalosporins, the MeO group provides an alternative route for the hydrolysis mechanism.     

Force-field parameters for the simulation of tetrahedral intermediates of serine hydrolases

CHARMM force-field parameters are reported for the tetrahedral intermediate of serine hydrolases. The fitting follows the standard protocol proposed for CHARMM22. The reference data include ab initio (RHF/6-31G*) interaction energies of complexes between water and the model compound 1,1-dimethoxyethoxide, torsional profiles of related model compounds from correlated ab initio (MP2/6-311+G*//B3LYP/6-31+G*) calculations, as well as molecular geometries and vibrational frequencies from density functional theory (B3LYP/6-31+G*). The optimized parameters reproduce the target data well. Their utility is demonstrated by a QM/MM study of the tetrahedral intermediate in Bacillus subtilis lipase A, and by classical molecular modeling of enantioselectivity in Pseudomonas aeruginosa lipase and its mutants.     

Theoretical Study on Tetrazole and its Derivatives (5) Ab Initio Study on Nitro Derivatives of Tetrazole

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＮｉｔｒｏｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｏｆｔｅｔｒａｚｏｌｅａｒｅｏｎｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｌａｓａｍｏｎｇｔｅｔｒａｚｏｌｅｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ．Ｔｈｅｉｒｍｅｔａｌｉｃｓａｌｔｓ,ｅｓｐｅｃｉａｌｙｍｅｒｃｕｒｙｓａｌｔｓ,...     

Analysis of aldehydes and ketones from beer as O-(2,3,4,5,6-pentafluorobenzyl)hydroxylamine derivatives

O-(2,3,4,5,6-pentafluorobenzyl)Hydroxylamine (PFBOA) was used as a derivatization reagent for carbonyl compounds in beer. Derivatization was carried out in aqueous solution without extraction or concentration of the sample. The effects of antifoam agent, reaction time and pH on the reaction efficiency were studied. Antifoam RD, a silicone polymer-based antifoam reagent, was the best antifoaming agent since it did not cause interferences. Reaction time studies showed that the yield of aldehydes increased up to 12 hr and then decreased slightly. The yield of 3-hydroxybutanone, a test compound for ketones, increased throughout the 48 hr test period. The natural pH of beer (ca. 4.5) was favourable for the determination of carbonyl compounds as PFBOA derivatives. Higher pH values caused yield losses and some compounds, such as butanedione, 2,3-pentanedione and 5-hydroxymethyl-2-furfural, could not be measured at all in neutral or basic conditions. Carbonyl compounds were identified by GC-MS, using three different ionization techniques, electron impact ionization, chemical ionization, and negative chemical ionization. The formation of the protonated molecules by ammonia chemical ionization and formation of the negative molecular ions and [M - HF](-.) ions by negative chemical ionization permitted reliable identification of the various carbonyl compounds studied. Sixteen carbonyl compounds from the 32 standard compounds were identified in beer and 11 of the most significant were quantitated using GC-ECD. Reproducibility of quantitation for beer samples was good, the relative standard deviations varied between 2.7 and 6.7 %. The estimated detection limits of the PFBOA derivatives of the carbonyl compounds in beer varied in the range of 0.01-1 microg/dm(3).     

Theoretical Estimate of Hydride Affinities of Aromatic Carbonyl Compounds

Aromatic carbonyl compounds are one type of the most important organic compounds, and the reductions ofthem by hydride agents such as LiAlH4 or NaBH4 are widely used in organic synthesis. The reactivity of carbonyl compounds generally increases in the following order: ketone ＜ aldehyde, and amide ＜ acid ＜ ester ＜ acid halide, which could be related to their hydride affinities (HA). In the previous paper, Robert[1] calculated the absolute HAof a series of small non-aromatic carbonyl compounds. In this paper, we use DFT method at B3LYP/6-311 + + G (2d, 2p)∥B3LYP/6-31 + G* level to estimate hydride affinities of five groups of aromatic carbonyl compounds. The detailed results are listed in Table 1.