5α-雄甾烷-3,17二-酮在一元溶剂中的红外光谱

在20种不同纯有机溶剂中,研究了5α-雄甾烷-3,17-二酮C3位和C17位羰基的红外光谱。将其羰基伸缩振动频率分别与经验溶剂参数如溶剂接受数AN、Brownstein的溶剂参数S和Schleyer线性自由能方程参数G值进行了相关分析。结果表明,C3位C=O在一元溶剂体系中出现2种谱带,而C17位C=O则出现3种谱带。羰基伸缩振动频率位移与AN值、G值具有较好的线性相关性,而在非醇溶剂中与S值线性相关较差。采用简单化合物丙酮分别对溶剂硝基苯、乙腈、二氯甲烷和氯仿的S值进行修正,并将复杂甾酮化合物5α-雄甾烷-3,17-二酮的羰基红外频率与S修正值进行线性分析,相关性良好。     

γ-丁内酯溶剂效应的红外光谱

在19种不同有机溶剂中测定γ-丁内酯的红外光谱,研究溶质-溶剂间相互作用,并进行了溶质的羰基伸缩振动频率位移与溶剂参数相关性分析。结果表明,在所考察的溶剂(除正己烷和环己烷外)中,γ-丁内酯与溶剂间形成非键缔合物。缔合物的羰基伸缩振动频率(带)和游离γ-丁内酯的羰基伸缩振动频率(带)位移与溶剂参数AN、S值、ET(30)值、G值、Swain参数Aj和Bj以及LSER间具有较好的线性相关性。溶剂与γ-丁内酯相互作用中,溶剂的接受电子对的能力和极性起着重要作用。这意味着溶剂与γ-丁内酯形成非键缔合物时的主要作用力是氢键作用和偶极-偶极作用。     

2-三苯基锗基乙基苯基酮、4-三氯锗基-4-甲基-2-戊酮及其类似物Raman及IR光谱

我们合成有机锗化合物的重要中间体 4-三氯锗基 - 4-甲基 - 2 -戊酮 ( A)、3-三氯锗基 -3,5,5-三甲基环己酮 ( B)、2 -三氯锗基 - 2 -苯基乙基苯基酮 ( C)、2 -三苯基锗基乙基苯基酮 ( D) ,测量了他们的 Raman和 IR光谱并进行了讨论。在化合物 A- D的 Raman和 IR光谱 ,苯环中的 C- H伸缩振动 ,饱和 C- H伸缩振动 ,饱和 Ge- C伸缩振动等特征数据基本一致。C=O伸缩振动在 Raman和 IR光谱中位置基本一致 ,但在红外光谱中均为强吸收带 ,而在 Raman光谱中的峰强度差别则非常大 ,化合物 A、D的峰非常弱 ,而 C的峰则很强 ,化合物 A- C的 Ge- Cl振动均在 390 cm- 1附近出现强峰。     

香豆素C545T红外光谱的理论计算和实验研究

通过量子化学计算和实验研究了香豆素C545T的红外吸收光谱.采用量子化学密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)基组水平计算了C545T的优化结构参数、红外光谱及其溶剂效应，同时通过傅里叶变换红外光谱仪测量C545T粉末和不同溶剂饱和溶液的红外吸收光谱，计算红外光谱与实验吻合得很好，线性回归相关性系数为0.9996.另外，C545T的红外光谱具有溶剂效应，以C=O为例，其伸缩振动频率随着溶剂极性的增大而减小，即产生红移，实验所测C=O伸缩振动频率与溶剂介电常数线性相关.     

取代基对1,5-双(P-取代苯基)1,4-戊二烯-3-酮化合物红外光谱的影响

红外光谱中取代基效应的线性自由能关系不如电子光谱中研究的深入,一般相关系数也低些。Brown等曾报道取代基对苯乙酮红外光谱的影响,薛价猷等研究过取代基对1,4一双[β-(4-取代苯基)乙烯基]苯化合物红外光谱的影响。关于取代基对1,5-双(P-取代苯基)-1,4-戊二烯-3-酮化合物红外光谱的影响尚未见报道。我们合成了七种化合物,并测绘了它们的红外光谱,发现取代基常数σ_p,σ_p~+与羰基伸缩振动频率γ_(c=0)之间存在良好的线性关系。     

二维相关红外光谱研究4-氨基吡啶/甲基丙烯酸分子间相互作用

采用二维相关红外光谱方法研究了4-氨基吡啶和甲基丙烯酸分子问相互作用.一维红外光谱难以直接反映4-氨基毗啶和甲基丙烯酸分子间相互作用的类型和键的关联,而二维相关分析结果清晰表明4-氨基吡啶和甲基丙烯酸分子间存在的相互作用.研究中发现1298和1 202 cm-1归属于甲基丙烯酸的-OH伸缩振动峰与1 531 cm-14-氨基吡啶的C=N伸缩振动峰存在同步交叉正峰,3 382和3 212 cm-1属于4-氨基吡啶的氨基N-H伸缩振动峰与1 705 cm-1归属于甲基丙烯酸的羰基伸缩振动峰存在同步交叉正峰.根据二维相关规则,4-氨基吡啶的C=N峰与甲基丙烯酸的-OH峰、4-氨基吡啶的氨基N-H峰与甲基丙烯酸的羰基峰有很强协同作用.结果表明4-氨基吡啶的C=N与甲基丙烯酸的-OH存在静电作用,4-氨基吡啶的氨基与甲基丙烯酸的羰基存在氢键作用.二维红外光谱是研究分子内、分子间相互作用的一种强有力的手段.     

拉曼光谱方法研究1,1,3,3-四甲基脲的溶剂效应

测量了1,1,3,3-四甲基脲(TMU)在20种不同溶剂中的拉曼光谱,研究了TMU与溶剂之间的相互作用.将TMU羰基的拉曼频移分别与Kirkwood-Bauer-Magat(KBM)参数(ε-1)/(2ε+1)、溶剂受体数(acceptor number,AN)和线性溶剂自由能关系(linear solvation energy relationships,LSER)进行相关分析.结果表明,TMU的C=O键振动频移与KBM参数没有很好的线性关系,和受体数之间存在比较好的相关性,与LSER参数的线性关系最好.按受体数把溶剂分为质子性溶剂和非质子性溶剂,分别和羰基频移有好的相关性.通过对LSER参数的分析,可以很好地解释溶质和溶剂间的相互作用.     

7-羟基香豆素红外光谱的密度泛函理论研究

红外光谱是化合物结构鉴定的重要信息来源,对天然有机药物的分子结构及其生物活性研究意义重大。而随着理论计算方法更加合理、计算精度不断提高,理论计算在红外光谱模拟、振动模式归属指认等方面优势更加明显,对红外光谱解析等实验研究具有重要参考价值。本研究利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)/B3LYP方法,在6-311G(d,p)基组水平对7-羟基香豆素进行了几何结构优化和红外光谱计算,得到稳定结构及全部振动模式。计算结果显示7-羟基香豆素红外光谱吸收峰主要分布于波数3 700～3 500,3 150～3 000,1 750～1 400,1 400～1 000,1 000～50 cm-1几个区域。除波数3 700～3 500,3 150～3 000 cm-1范围内振动相对独立,分别归属为O—H伸缩振动和芳环C—H伸缩振动外,其他几个区域均较为复杂,谱峰不同程度由多个振动模式叠加而成。最后,根据振动模式理论及振动图像分析,对所有振动模式进行了详细指认。并通过线性回归方法,利用相关系数值r研究了7-羟基香豆素红外光谱主要吸收峰波数理论计算值和实验数据的相关性。结果表明,计算值和实验值基本吻合,相关系数值等于0.998 5,相关性较好;采用密度泛函理论在该基组水平对7-羟基香豆素红外光谱的理论计算较为可靠。     

(S)-1-苄基-3-羟基吡咯烷的合成及红外光谱研究

从L-苹果酸出发,经过与苄胺缩合反应得到(S)-1-苄基-3-羟基吡咯烷-2,5-二酮,再通过硼氢化钠-碘体系还原制得重要的医药中间体(S)-1-苄基-3-羟基吡咯烷。采用红外光谱法对原料、中间体及产物进行了测试并对硼氢化钠-碘体系还原酰亚胺的机理进行了研究。通过比较原料、中间体及产物相应特征吸收峰的消失或是出现,可知所得的产物为(S)-1-苄基-3-羟基吡咯烷;还原机理研究表明,硼氢化钠在碘催化下生成的硼烷与酰亚胺中的羰基形成四元环状过渡态,同时另外一分子硼烷与酰亚胺中的氮原子形成N-BH3复合物,然后羰基还原完全,得到(S)-1-苄基-3-羟基吡咯烷-硼烷复合物,最后在甲醇作用下脱去硼烷得到最终产物。     

2-酮基-L-古龙酸结构发生改变的核磁共振研究

发现并揭示了2-酮基-L-古龙酸在许多种溶剂中发生了结构改变,该物质在室温条件下,无需施加任何外力因素,分子中极易发生分子内成环结构变化:分子中的羰基(-C=O)双键断开变单键,形成了2,5位半缩醛五元环衍生物,使分子内出现了O-C-O基团,其标题化合物的核磁共振碳谱(13C NMR)羰基特征峰的化学位移(约200)变到了96,核磁共振2D HMBC异核相关谱,充分证明了2-酮基-L-古龙酸发生的分子内环合成衍生物的主要产物是五元环的2,5位半缩醛衍生物,而非六元环的2,6位半缩醛衍生物.     

3-三苯基锗基-1,1-二苯基-1-丙烯及其同系物的拉曼光谱和红外光谱

我们合成了一类多苯基取代的烯丙基锗烷类化合物,并测量了这三种化合物的拉曼光谱和红外光谱。经光谱分析,指认了主要波数所对应的分子振动。在这三种化合物的拉曼光谱中,Ge-Ph均在1000cm-1附近出现非常强的振动峰;烯丙基中的C=C键在1615 cm-1和1595 cm-1附近出现强的振动峰;在1585 cm-1附近出现芳香环的多重振动峰;在3050 cm-1(m)1、025 cm-1(m)、615 cm-1(m)附近出现芳香环的C-H伸缩振动,C-H面内弯曲振动和C-H面外弯曲振动峰;与饱和碳原子相连接的Ge-C振动峰分别出现在595 cm-1、592 cm-1和597 cm-1。在红外光谱中,这类化合物的Ge-C振动和饱和Ge-C振动较为明显,分别出现在1090 cm-1(s)附近和625 cm-1~577 cm-1(w)之间。     

过渡金属羰基化合物Mn(CO)5Br和Re(CO)5Br结构与动力学的超快光谱

利用超快泵浦探测红外光谱、稳态线性红外光谱和计算化学方法,对过渡金属羰基化合物Mn(CO)₅Br和Re(CO)₅Br的振动和结构动力学进行了研究. 借助羰基的两个伸缩振动峰(处于低频的A₁模式和处于高频的简并E模式)进行了观测. 结果表明,在两个配合物中,A₁和E模式振动峰的振动频率位置及频率差都与中心金属原子对羰基的键级和振动力常数的影响相关. 而A₁模式比E模式的线宽宽一些,部分由于振动寿命的影响. 此外,从瞬态光谱中获得了振动模式依赖的对角非谐性常数,发现在两个羰基化合物中E模式的非谐性总是较小.     

Solvent Reorganization Energy and Electronic Coupling for Intramolecular Electron Transfer in Biphenyl-Acceptor Anion Radicals

基于非平衡溶剂化理论和连续介质模型修改了GAMESS中的相关程序,实现了电子转移溶剂重组能的数值计算. 采用修改后的程序计算得到了联苯-雄甾烷-萘和联苯-雄甾烷-菲这两个体系电子转移的溶剂重组能约为60 kJ/mol. 这个结果与实验拟合值符合的很好. 利用线性反应坐标与Koopmans定理计算了电子转移耦合矩阵元,结果与实验拟合值有可比性.     

银(Ⅰ)、镉(Ⅱ)4-巯基吡啶配合物的光谱研究

采用常规溶液反应蒸发法以4-巯基吡啶(简写为4-MPy)为有机配体与银、镉的硝酸盐合成了两种金属有机配合物。并利用红外、拉曼、紫外-可见光谱技术对4-MPy及合成的配位化合物进行了研究,对主要红外和拉曼谱带进行了经验归属,并进一步讨论了配体和配合物的特征吸收谱带与配合物结构间的关系。在红外光谱中,配体在1 459cm-1处的吸收峰归属为CC和CN复合振动峰,形成配合物后在两种配合物中,此吸收峰分别向高波数位移至1 464和1 464cm-1。在拉曼光谱中,两种有机配位化合物在1 004和1 008cm-1处归属为环呼吸振动峰、在1 617和1 615cm-1处归属为环伸缩振动峰、在720和720cm-1处归属为β(C—C)和ν(C—S)的复合振动峰,各自十分相似。     

4-乙烯基联吡啶金属配合物的光谱研究

采用水热合成法以4-乙烯基联吡啶（dpe）为有机配体与铜,锌和镉的硫酸盐合成了三种金属有机配合物,利用红外、拉曼、紫外-可见光谱对dpe及合成的配位化合物进行了对比研究,对主要红外和拉曼谱带进行了归属,讨论了配体dpe和配合物的特征谱带与其结构间的关系。红外吸收光谱上,dpe中C—C伸缩和C—N面内弯曲的复合振动,在Cu-dpe,Zn-dpe和Cd-dpe配合物中分别位移到较高的波数处。在拉曼光谱中,对于相应的C—N,CC, C—C和C—H键的振动频率也看到了相同的变化规律。在紫外-可见光谱中,Zn-dpe,Cd-dpe分别只有一个配体本身的跃迁吸收峰,而配合物Cu-dpe由于发生了d—d电子跃迁,产生两个吸收峰,分别归属为配体本身的跃迁吸收谱带和配位体场吸收谱带,可见同一种配体与不同的金属离子合成的配位化合物,由于金属离子核外电子分布的不同,其紫外-可见光谱有很大变化。     

β-三苯锗基丙酸及β-三苯锗基丁酸的拉曼及红外光谱

我们合成了有机锗化合物的一类重要中间体β-三苯锗基丙酸和β-三苯锗基丁酸 ,测量了该化合物的拉曼光谱和红外光谱 ,经光谱分析 ,指认了主要波数所对应的分子振动。在这两种化合物的拉曼光谱中 ,30 50 cm- 1( m)、1 0 2 5cm- 1( m)和 61 8cm- 1( m)分属于 Ph- H的伸缩振动、面内弯曲振动和面外扭曲振动。饱和 Ge- C键的振动分别在 594cm- 1和 587cm- 1,同时指出了 Ph- Ge的几种振动所对应的振动频率。在红外光谱中 ,C=O的振动出现在 1 70 9cm- 1( s)和 1 70 5cm- 1( s) ,与饱和碳相连接的 Ge- C振动出现在 61 7cm- 1( w)和 61 7cm- 1( w)。     

氯代5-氟脲嘧啶卟啉的红外光谱特性的研究

本文对新合成的对位及间位两类氯代苯基 5 氟脲嘧啶卟啉的红外光谱吸收峰进行了归属和总结 ,讨论了其红外吸收频率随取代基位置变化的规律。指出了苯环上的取代基为电负性强的基团时 ,由于场效应的存在 ,使被测化合物的羰基伸缩振动吸收峰的相对强度发生改变。同时 ,表明了嘧啶环上N原子发生了取代 ,形成单、双取代 5 氟脲嘧啶卟啉化合物的红外光谱特性。     

腺嘌呤-水分子团簇的理论研究

利用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G(d , p)基组水平上对C5H5N5·(H2O)m (m=1~3)进行了优化与振动频率计算,得到了团簇的六种稳定结构. 应用AIM程序计算了三种最稳定结构的氢键临界点的拓扑参数,结果表明,O—H…N氢键的形成使得O—H之间电子密度减小,伸缩振动频率减小,产生了红移;N—H…O氢键的形成使得N—H之间的电子密度减小,键的强度变弱,伸缩振动频率变小,发生了红移. 利用veda4软件对团簇C5H5N5·(H2O)m (m=0~3)的红外光谱的振动频率进行模式指认,并对部分振动频率进行了比较.     

用密度泛函和从头算理论研究3-苯基-2-(4-硒基吗啉基)-5-苯基乙烯基-4H-咪唑啉-4-酮及其衍生物的构型,电子结构和振动光谱

本文测得了四种新型杀菌剂3-苯基-2-(4-硒基吗啉基)-5-苯基乙烯基-4H-咪唑啉-4-酮及其衍生物的FT-Raman光谱,并用密度泛函(DFT-B3LYP)和从头算(ab initio RHF)理论在6-31G(d)的水平上研究了化合物基态的构型,电子结构,并计算了它们的振动光谱。结果显示,HOMO-1轨道的主要来自于Se原子Pz电子的贡献,具有非键轨道特征,而化合物的其它4个最高占有轨道都具有π轨道特征。计算振动波数与实验基频很好的吻合。由于化合物分子结构中存在较大的共轭效应,咪唑啉环内C=N双键的伸缩振动模式明显地向低波数位移50cm-1。     

1,1,3,3-四甲基脲—溶剂氢键复合物的理论研究

采用密度泛函理论在B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对水、苯胺、氯仿与1,1,3,3-四甲基脲分子形成的1:1气相氢键复合物进行计算研究.结果表明,三种物质与1,1,3,3-四甲基脲形成的复合物存在氢键,表现为羰基氧原子的孤对电子与H—X(X=O,N,C)反键轨道的相互作用.氢键的形成使C=O和H—X的伸缩振动频率红移.在标准压力和298.15 K下,氢键复合物的形成是一个放热的非自发过程.